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1、电梯控制系统设计二、中文摘要文章阐述了可编程控制器PLC在电梯控制中的应用。主要介绍了五层电梯的PLC控制系统总体设计方案、设计过程、组成， 列出了具体的主要硬件电路、电梯的控制梯形图及指令表。并给出了系统组成框图和程序流程图，在分析、处理随机信号逻辑关系的基础上，提出了PLC的编程方法.可编程控制系统（Programmable Logic Controller）是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作电子系统。它采用一种可编程的存储器，在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，通过数字式或模拟式的输入输出来控制各种类型的机械设备或生产过程可编程控制器是计算
2、机技术与自动化控制技术相结合而开发的一种适用工业环境的新型通用自动控制装置，是作为传统继电器的替换产品而出现的。随着微电子技术和计算机技术的迅猛发展，可编程控制器更多地具有了计算机的功能，不仅能实现逻辑控制，还具有了数据处理、通信、网络等功能。由于它可通过软件来改变控制过程，而且具有体积小、组装维护方便、编程简单、可靠性高、抗干扰能力强等特点，已广泛应用于工业控制的各个领域，大大推进了机电一体化的进程。电梯是高层建筑不可缺少的运输工具，用于垂直运送乘客和货物，传统的电梯控制系统主要采用继电器-接触器进行控制，其缺点是触点多，故障率高、可靠性差、维修工作量大等，而采用 PLC组成的控制系统可以很
3、好地解决上述问题，使电梯运行更加安全、方便、舒适。目前在电梯行业已得到广泛应用。在层数和控制功能较少的场合，采用PLC控制较为有利关键词：可编程控制器电梯计算机技术自动控制三、英文摘要English summaryThe article elaborated programmable controller PLC in the elevator control application. Mainly introduced three elevator PLC control system overall project designs, the design process, the comp
4、osition, have listed the concrete main hardware electric circuit, the elevator control trapezoidal chart and the instruction list. And has given the system composition diagram and the program flow diagram, in the analysis, in the processing random signal logic relations foundation, proposed the PLC
5、programming methodThe programmable control system (Programmable Logic Controller) is one kind specially for the digital operation operation electron system which applies under the industry environment designs. It uses one kind of programmable memory, carries out the logic operation, the sequential c
6、ontrol in its internal memory, fixed time, operation and so on counting and arithmetic operation instructions, loses through digital either the simulation -like input controls each kind of type the mechanical device or the production processThe programmable controller is one kind which the computer
7、technology and the automated control technology unifies develops is suitable the industry environment the new general automatic control device, is appears as the traditional relay replace product. Along with the microelectronic technology and the computer technology swift and violent development, th
8、e programmable controller more had the computer function, not only can realize the logical control, but also had functions and so on data processing, correspondence, network. Because it may change the controlled process through the software, moreover has the volume slightly, the assembly maintenance
9、 convenient, the programming simple, the reliability high, antijamming ability strong and so on the characteristics, has widely applied in industry control each domain, advanced the integration of machinery advancement greatly.The elevator is the high-rise construction essential transport means, use
10、s in vertical shipping the passenger and the cargo, the traditional elevator control system mainly uses the relay-The contact device carries on the control, its shortcoming is the electronic contact are many, failure rate high, reliability bad, service work load big and so on, but uses the PLC compo
11、sition the control system to be possible to solve the above problem well, causes the elevator movement to be safer, to be convenient, is comfortable. At present obtained the widespread application in the elevator profession. In the layer and the control function few situations, use the PLC control t
12、o be advantageousKey word: Programmable controller elevator computer technology automatic control四、正文引言电梯是随着高层建筑的兴建而发展起来的一种垂直运输工具。多层厂房和多层仓库需要有货梯;高层住宅需要有住宅梯;百货大楼和宾馆需要有客梯,自动扶梯.。在现代社会,电梯已像汽车、轮船一样,成为人类不可缺少的交通运输工具。据统计,美国每天乘电梯的人次多于乘载其它交通工具的人数。当今世界,电梯的使用量已成为衡量现代化程度的标志之一。追溯电梯这种升降设备的历史,据说它起源于公元前236年的古希腊。当时有个
13、叫阿基米德的人设计出-人力驱动的卷筒式卷扬机。1858年以蒸汽机为动力的客梯，在美国出现,继而有在英国出现水压梯。1889年美国的奥梯斯电梯公司首先使用电动机作为电梯动力,这才出现名副其实的电梯,并使电梯趋于实用化。1900年还出现了第一台自动扶梯。1949年出现了群控电梯,首批46台群控电梯在纽约的联合国大厦被使用。1955年出现了小型计算机(真空管)控制电梯。1962年美国出现了速度达8米/秒的超高速电梯。1963年一些先进工业国只成了无触点半导体逻辑控制电梯。1967年可控硅应用于电梯，使电梯的拖动系统筒化，性能提高。1971年集成电路被应用于电梯。第二年又出现了数控电梯。1976年微处
14、理机开始用于电梯，使电梯的电气控制进入了一个新的发展时期。第一章 电梯的基本知识1.1 电梯的发展史电梯是当今世界高层建筑中不可缺少的垂直方向的交通运输工具，特别是在现代社会和经济活动中，电梯以成为城市物质文明的一种标志。电梯作为垂直运输的升降设备，其特点是在高层建筑物中所占的面积很少，同时通过电气或其他的控制方式可以将乘客或货物安全、合理、有效地送到不同的楼层。基于这些优点，在建筑业特别高层建筑飞速发展的今天，电梯也进入了新的发展时期。在我国，70年代的电梯产品主要是交流双速电梯，其调速原理是通过改变电梯牵引电动机的极对数实现高速与低速运行的，这种电梯结构简单，使用和维护方便，尽管平滑调速不
15、够理想，舒适感较差，但在调速指标要求一般的场合，仍能满足使用需求。80 年代，交流调压调速电梯技术已趋成熟，其调速原理是通过改变三相异步电动机的定子供电电压而实现电动机的转速变化，由于采用了闭环控制，使电机的转速跟踪给定速度变化，制动过程快而平稳，精度较高，其调速性能优于交流双速电梯。90年代，出现了调压调速电梯其调速方式是调节交流电机定子供电电压的幅值和频率。由于在VVVF电梯传统系统中，采用了微机控制技术、脉宽调制技术及矢量变换技术，使得其转速的控制与直流电机极为相似。这种电梯体积少、质量轻、节省能源、运行效率高，几乎囊括了以往电梯的所有优点，所以，自问世以来受到了国内外电梯业的极大关注。
16、当今，微机控制以成为电梯技术的发展方向，许多身生产厂家与科研单位合作，相继推出了用可编程控制器取代继电器控制系统和用微机控制的电梯新机型，使电梯的控制功能增强，性能明显改善，可靠性及舒适性有所提高。1.2 电梯的分类按速度分类：低速电梯、快速电梯、高速电梯、超高速电梯。 按用途分类：乘客电梯、住宅电梯、观光电梯、载货电梯、客货两用电梯、医用电梯、服务电梯、车辆电梯。按拖动方式分类：交流电梯、直流电梯、液压电梯、齿轮齿条电梯、直线电机驱动的电梯按有无司机分类：有司机电梯、无司机电梯、有/无司机电梯。 按控制方式分类：手柄操纵控制电梯、按钮控制电梯、信号控制电梯、几选控制电梯、并联控制电梯、群控电
17、梯、微机控制电梯。 按曳引机结构分类：有齿曳引机电梯、无齿曳引机电梯。1.3 电梯的基本结构主要组件 :桥厢、悬吊系统、重量平衡系统、楼层开关、电机及调速器、控制盘、通讯系统。电梯示意图1控制柜 2限速器 3门联动装置 4轿门5轿厢底板 6楼层地面 7层门8补偿绳9张紧装置 10地坑11缓冲器 12对重13对重导轨 14轿厢导轨 15井道壁 16导靴17导轨压板 18轿厢 19安全钳 20曳引绳端接装置 21曳引绳 22曳引机 23机房电梯是“机”与“电”紧密结合的复杂产品，其基本组成包括机械部分与电气部分，但从空间上考虑一般划分以下几个部分。 机房部分 包括电源开关、曳引机、控制柜、选层器、
18、导向轮、减速器、限速器、极限开关、制动抱闸装置、机座等。 井道部分 包括导轨、导轨支架、对重装置、缓冲器、限速器张紧装置、补偿链、随行电缆、底坑及进道照明等。 包括层门、呼梯装置、门琐装置、层占开关门装置、层楼显示装置等。 轿厢部分 包括轿厢、轿厢门、安全钳装置、平层装置、安全窗、导靴、开门机、轿内操纵箱、指层灯、通信及报警装置等。工作原理 曳引绳两端分别连着轿厢和对重，缠绕在曳引轮和导向轮上，曳引电动机通过减速器变速后带动曳引轮转动，靠曳引绳与曳引轮摩擦产生的牵引力，实现轿厢和对重的升降运动，达到运输目的。固定在轿厢上的导靴可以沿着安装在建筑物井道墙体上的固定导轨往复升降运动，防止轿厢在运行
19、中偏斜或摆动。常闭块式制动器在电动机工作时松闸，使电梯运转，在失电情况下制动，使轿厢停止升降，并在指定层站上维持其静止状态，供人员和货物出入。轿厢是运载乘客或其他载荷的箱体部件，对重用来平衡轿厢载荷、减少电动机功率。补偿装置用来补偿曳引绳运动中的张力和重量变化，使曳引电动机负载稳定，轿厢得以准确停靠。电气系统实现对电梯运动的控制，同时完成选层、平层、测速、照明工作。指示呼叫系统随时显示轿厢的运动方向和所在楼层位置。安全装置保证电梯运行安全。电梯主参数 指额定载荷和额定速度。额定载荷Q(kg)是制造电梯所依据的载荷或卖方保证正常运行的载荷。额定速度v(m/s)是制造电梯所依据的并由卖方保证正常运
20、动的轿厢速度。随着高层建筑的大量兴建，人们无论是上下班、逛商场、看病或访友、居家生活都要与电梯打交道。电梯的使用数量越来越大，使用频率越来越高，电梯的安全问题越发引起人们的关注。电梯的工作条件电梯的基本要求 1安全可靠，方便舒适。 2起、制动平稳，噪音低，故障率低。 3操作方便，平层准确。 电梯的安全性和可靠性是贯穿于设计、制造、安装；维护、检验、使用各个环节的系统工程。元件的可靠性是降低故障的重要因素。 舒适主要是人的主观感觉，一般称为舒适感，主要与电梯的速度变化和振动有关，且与安装质量、维护质量有关。 电梯的基本要求是所有投入运行的电梯应达到的最基本性能要求，即整机性能指标，在国标GBT1
21、00581997电梯技术条件中有明确的指标，除了严格的安全指标保证安全运行外，对舒适感，常以速度特性、工作噪音、平层准确度作为主要性能指标。 (1)速度特性 电梯速度：当电源为额定频率和额定电压的情况下，轿厢在50额定载荷时，向下运行至行程中段时的速度，不得大于额定速度的105，且不得小于额定速度的92。 加速度：起动和制动的加、减速度最大值不应大于15ms2。当额定速度10msV20ms时，平均加、减速度应不小于048ms2；当额定速度为20msV25ms时，加、减速度平均值不应小于065ms2。 轿厢振动加速度：垂直方向和水平方向的振动加速度应分别不大于25cms2和15cms2。 (2)
22、工作噪声 轿厢内：(轿厢运行)55dB 开关门过程中门机构噪声65dB 机房平均工作噪声80dB (3)平层准确度：速度为06310ms的交流双速电梯为30mm以内，其它各类型和速度的电梯均在15mm以内。1.4 电梯的电力拖动系统电力拖动系统是电梯驱动执行部件完成相应运动的动力来源，在电梯中主要的运动有：轿厢的升降运动和轿门及厅门的开关运动。电梯的拖力系统应举具有如下功能： 有足够的驱动力和制动力，能够驱动轿厢、轿门及厅门完成必要的运动和可靠的禁止。 在运动中有正确的速度控制，以保证有良好的舒适性和平层准确度。 动作灵活、反应迅速，在特殊情况下能够迅速停止。 系统工作效率高，节省能量。 运动
23、平稳、安静，噪声小于国标要求。 对周围电磁环境无超标的无污染。 动作可靠，维修量小，寿命长。感应电机的特征为结构简单、价格低廉、坚固耐用。但其启动转矩低、变速不容易。过去都以变极方式 , 变动交流电压方式做粗劣的转速与转矩控制 , 只适用于低乘载量及低速运行的电梯使用。80 年代后,由于变频器的开发成功,使得感应电机的驱动控制特性产生了革命性的变化，大量的引入电梯的动力电机控制，即所谓的 VF( 变频 )及 VV( 变压 ) 感应电机驱动控制系统。三相交流电源经整流滤波成直流电压 Vd，再经由微电脑产生的 PWM( 波宽调变 )信号加以放大后，触发电力电子元件 IGBT 、MOSFET 等组成
24、的换流电路，而将直流电压转换成可变动频率 Fx 与可变动电压 Vx 大小的新交流三相电源施加于三相感应电机的定子绕组以驱动转子。简单的说，就是创造一个可变动频率与变动电压的新交流电源供应感应电机运转所需。由于此新电源可做非常快速的频率与电压变动，可使感应电机的转速与转矩能随时依负载所需，只要在驱动系统中，加上适当的电压、电流、转矩与转速的回授，即可快速的应付负载变动所需的频率与电压大小。此系统的特色为采用固态电子与软件规划控制，可塑性大。且价格也较直流电机驱动器低廉，可靠性高，几乎无维修问题。没有直流电机的换向器、电刷磨损及换向产生火花的弊病，几乎可将直流电机驱动系统取代。且高低速、高低转转矩
25、、高低乘载量的电梯皆可应用，是此控制系统的最大优点。1.5 电梯速度曲线设计电梯运行的舒适性取决于其运行过程中加速度a和加速度变化率的大小，过大的加速度或加速度变化率会造成乘客的不适感。同时，为保证电梯的运行效率，a、的值不宜过小。能保证a、最佳取值的电梯运行曲线称为电梯的理想运行曲线。电梯运行的理想曲线应是抛物线直线综合速度曲线， 即电梯的加、减过程由抛物线和直线构成。电梯给定曲线是否理想， 直接影响实际的运行曲线。速度曲线的一般要求，舒适性、快速性等本设计可通过变频器自带的“S”形启动曲线功能来实现加速启动和减速停止段的s形速度曲线以及加减速时间。 电梯控制系统的调速部分在拖动系统中，现在
26、国内多采用电梯专用变频电机和与之相配套的专用变频器)专用变频器是为了满足电梯的灵活调速、控制及高精度平层等要求而专门设计的)变频器控制电梯变频电机按图$所示理想速度曲线运行)电机何时启动、换速以及电机转向是,根据电梯呼梯、减速等信号做出决策，发出信号给变频器)当变频器接收到,控制器发出的呼梯方向信号，变频器依据设定的速度及加速度值，启动电动机，达到最大速度后，匀速运行，在到达目的层的减速点时，控制器发出切断高速度信号，变频器以设定的减速度将最大速度减至爬行速度)在减速运行过程中，变频器能够自动计算出减速点到平层点之间的距离，并计算出优化曲线，从而能够按优化曲线运行，使低速爬行时间缩短至034)
27、在电梯的平层过程中变频器通过调整平层速度或制动斜坡来调整平层精度，即当电梯停得太早时，变频器增大低速度值或减少制动斜坡值，反之则减少低速度值或增大制动斜坡值)在电梯到距平层位置#时，有平层开关自动断开低速信号，系统按优化曲线实现高精度的平层，从而达到平层的准确可靠)图6.11电梯理想速度曲线1.6曳引电机选择必须选用电梯专用电机电梯交流曳引电动机。电梯曳引电动机应具有以下特点：1、 能频繁地启动和制动2、 电动机运行噪声低3、 电动机散热有特殊要求启动、制动频繁会产生大量热量，为防止过热，在结构上要有特殊设计。4、 电梯曳引电动机为双绕组双速电动机，也有三绕组电动机常见的有JTD、YTD、YT
28、TD等系列电动机。容量计算常用经验公式：1.7 变频器选型可采用无速度传感器矢量控制的变频器。无速度传感器矢量控制的变频器可以对异步电动机的磁通和转矩电流进行检测、控制，自动改变电压和频率，使指令值和检测实际值达到一致，虽然是开环控制系统，但是静态精度和动态性能都较好。转速精度约等于0.5%，转速响应也较快。可使设计结构简单、实用可靠。 根据前面所选电机的功率进行选择，型号、主要性能参数、使用到的功能介绍额定功率、额定电流乘安全系数等第二章 可编程控制器（PLC）简介2.1 可编程控制器的特点1.可靠性高，抗干扰能力强 现代PLC采用了集成度很高的微电子器件，大量的开关动作由无触点的半导体电路
29、来完成，其可靠程度是使用机械触点的继电器所无法比较的。为了保证PLC能在恶劣的工业环璄下可靠工作，在其设计和制造过程中采取了一系列硬件和软件主面的抗干扰措施。硬件主面采取的主要措施有：1、隔离-PLC的输入、输出接口电路一般都采用光电耦合器来传递信号，这种光电隔措施使外部电路与PLC内部之间完全避免了电的联系，有效的抑制了外部的干扰源对PLC的影响，还可防止外部强电窜入内部CPU。2、滤波-在PLC电路电源和输入、输出(I/O)电路中设置多种滤波电路，可有效抑制高频干扰信号。3、在PLC内部对CPU供电电源采取屏蔽、稳压、保护等措施，防止干扰信号通过供电电源进入PLC内部，另外各个输入、输出（
30、I/O）接口电路的电源彼此独立，以避免电源之间的互相干扰。4、内部设置连锁、环璄检测与诊断等电路，一旦发生故障，立即报警。5、外部采用密封、防尘、抗振的外壳封装结构，以适应恶劣的工作环璄。在软件方面采取的主要措施有：1、设置故障检测与诊断程序，每次扫描都对系统状态、用户程序、工作环璄和故障进行检测与诊断，发现出错后，立即自动做出相应的处理，以适应恶劣的工作环璄。2、对用户程序及动态数据进行电池后备,以保障停电后有相关状态及信息人不会因此而丢失。采用以上抗干扰措施后，一般PLC的抗电平干扰强度可达峰值1000V，脉宽10US，其平均无故障时间可高达30-50万小时以上。2、编程简单易学PLC采用
31、与继电器控制线路图非常接近的梯形图作为编程语言，它既有继电器电路清淅直观的特点，又充分考虑到电气工人和技术人员的读图习惯，对于使用者来说，几乎不需要专门的计算机知识，因此，易学易懂，程序改变也容易修改。3、功能完善，适应性强目前PLC产品已经标准化、系列化和模块化，不仅具有逻辑运算、计时、计数、顺序控制等功能，还具有A/D、D/A转换、算术运算及数据处理、通信联网和生产过程监控等功能。它能根椐实际需要，方便灵活地组装成大小各异、功能不一的控制系统：既可控制一台单机、一条生产线、以可以控制一个机群、多条生产线；既可以现场控制，以可以远程控制。针对不同的工业现场信号，如交流或直流、开关量或模拟量、
32、电流或电压、脉冲或电位、强电或弱电等，PLC都有相应的I/O接口模块与工业现场控制器件和设备直接连接，用户可以根据需要方便地进行配置，组成实用、紧凑的控制系统。 4、使用简单，调试维修方便PLC的接线极其方便，只需将产生输入信号的设备（按钮、开关等）与PLC的输入端子连接，将接收输出信号的被控设备（如接触器、电磁阀等）与的输出端子连接，仅用螺丝刀即可完成全部接线工作。PLC的用户程序可在实验室摸拟调试，输入信号用开关来摸拟，输出信号可以观察PLC的发光二极管。调试后再将PLC在现场安装通调。调试工作量要比继电器控制系统少得多。PLC的故障率很低，并且有完善的自诊断功能和运行故障指示装置。一旦发
33、生故障，可以通过PLC机上各种发光二极管的亮灭状态迅速查明原因，排除故障。 5、体积小、重量轻、功耗低由于PLC的采用半导体大规模集成电路，因此整个产品结构紧凑，体积小、重量轻、功耗低，以三菱FXON24M型PLC为例，其外形尺寸仅为130MM*90MM*87MM，重量只有600G，功耗小于50W所以，PLC很容易装入机械设备内部，是实现电一体化的理想的控制设备。可编程控制器是60年代末在美国首先出现，当时叫可编程逻辑控制器PLC（Programmable Logic Controller），目的是用来取代继电器，以执行逻辑判断、计时、计数等顺序控制功能。PLC的基本设计思想是把计算机功能完善
34、、灵活、通用等优点和继电器控制系统的简单易懂、操作方便、价格便宜等优点结合起来，控制器的硬件是标准的、通用的。根据实际应用对象，将控制内容编成软件写入控制器的用户程序存储器内。控制器和被控对象连接方便。1 可靠性高，杭干扰能力强PLC是 为 工业控制而设计的，除了对器件的严格筛选外，在硬件和软件两个方面还采用可屏蔽、滤波、隔离、故障诊断和自动恢复等措施，使可编程控制器具有很强的抗干扰能力，其平均无故障时间达到 (3一5)x104h以上。2 编程直观、简单 ，考虑到大多数电气技术人员熟悉电气控制线路的特点，PLC没有采用微机控制中常用的汇编语言，而是采用了一种面向控制过程的梯形图语言。梯形图语言
35、与继电器原理图相类似，形象直观，易学易懂，电气工程师和具有一定知识的电气技术人员都可在短时间内学会。计算机技术和传统的继电器控制技术间的隔阂在PLC上完全不存在。因此，许多国家生产的PLC都把梯形图语言作为第一用户语言，此外，还可采用指令表进行编程控制。3 适应性好，PL C是 通 过程序实现控制的。当控制要求发生改即可由于PLC产品BST准化，系列化，模块化，因此能灵活方便地进行系统配置，组成规模不同、功能不同的控制系统。其适应能力非常强，既可控制一台机器，一条生产线，也可控制一个复杂的群控系统;既可以现场控制，又可以远距离控制。4 功能完善，接口功能强，目前的 P LC具有数字量和模拟量的
36、输入输出、逻辑和算术运算、定时、计数、顺序控制、通信、人机对话、自检、记录和显示等功能，使设备控制水平大大提高;其接口功率驱动范围较大，不象普通的计算机输出信号需放大才能驱动负载，极大地方便了用户。其常用的数字量输人输出接口，就电源而言有110 V,220 V交流和5 V,48 V直流等多种，负载能力可在0.5-5 A的范围内变化，模拟量的输人输出有土50 mV、士lo v和0-10 mA,4-20 mA等多种规格，可以很方便地将PLC与各种不同的现场控制设备顺序连接，组成应用系统。由于 P LC 具有以上特点，因此，与传统的继电器一接触器控制和现在流行的电脑控制相比较，在电梯这样的大型电气设
37、备的控制系统中采用PLC实现控制应是最佳选择。近年来，PLC在处理速度、控制功能、通信能力及控制领域等面都不断有新的突破，正向着电气控制、仪表控制、计算机控制一体化(EIC)方向发展，PLC装置已成为自动化系统的基本装置，是构成FMS,CO MC,FA 的主控单元。2.2 应用PLC进行电梯的实时控制电梯的电气控制系统是一个控制逻辑十分复杂的大型控制系统，主要完成两大功能，其一是对主机的控制，即完成主机的启动、平层、停层、呼叫优先响应、信号何收、故障保护等控制功能，其中，以呼叫优先响应的控制逻辑最为复杂;其二是对开关门电机的控制，即完成开关门电机的平层启动、呼叫响应、限时或信号关闭、故障保护等
38、控制功能。下面以五层楼电梯的电气控制系统为例，分别用PLC的指令表程序和梯形图语言来实现电梯主机的呼叫优先响应和开关门电机的启动和关闭控制。1 PLC的选型考虑 到 以 下几个方面，选用PLN PLC(FX2N一48MR)来实现五层楼电梯的电气控制:a. F X 2N 的输人输出点数能满足系统要求，且FX2N配置灵活，除主机外，还可以扩展1/O模块，A/D模块，D/A模块和其它功能模块;b. F X 2N 指令功能丰富，有各种指令107条，且指令执行速度快;c. F X 2 N PLC的内部辅助继电器M，状态继电器S，定时器T,寄存器C的功能和数量能满足系统控制要求，尤其是高速计数器(C235
39、等)能接受脉冲编码器的脉冲;d. F X 2 N PLC的体积比FX2P LC小50%以上，但控制功能和性能相同;e. F X 2N P LC的编程，可用编程器，也可以在电脑上使用三菱公司的专用编粗包ME LSEMEDOC进行。编程语言可用梯形图或指令表。还可对系统实时进行监控，为调试和维护提供了极大的方便。2 用指令表程序实现主机的呼叫优先响应 拉 制电梯 主机 的呼叫优先响应控制要综合考虑外部呼叫信号以及自身的运行位置、状态两个方面，而呼叫是随机的。电梯实际上是一个人机交互式的控制系统，单纯用顺序控制或逻辑控制是不能满足控制要求的，因此，电梯应采用随机逻辑方式来进行控制，并随时扫描现场的输
40、人信号，由PLC进行内部处理，以便及时输出相应的控制信号，控制主机的运行方向和停层位置。对电梯的主机和开关门电机进行控制(PLC主要通过层楼继电器进行优先响应控制和开关门控制)。2.3 软件设计的思想1. 采用优先级队列根据 电 梯 所处的位置和运行方向，在编程中，采用两个优先级队列，即上行优先级队列和下行优先级队列。上行优先级队列为电梯向上运行时，轿厢内指令信号和所有轿外上行呼叫信号，将信号相对应的数字存人上行队列中相应的位置，在电梯上行时对其上行队列进行优先级比较，然后作出相应的输出判断和输出更新。下行优先级队列为电梯向下运行时，轿厢内指令信号和所有轿外下行呼叫信号，将信号相对应的数字存人
41、下行队列相应的位置，在电梯下行时对其下行队列进行优先比较，然后作出相应的输出判断和输出更新。2. 采用信号判断控制当 上 行 队列和下行队列作出比较判断后都无输出信号或电梯处于初始状态时，判断指令寄存器中是否还有指令来对电梯进行控制。如果有指令，则直接对其进行响应，然后再进行输出更新口3. 程序流程图为 了使用指令表编程实现电梯的优先级控制，应先绘制相应的程序流程图程 序流程图4.电梯的优先级程序设计电梯的优先级程序设计是根据上述的软件设计思想，使用PLC的指令表语言，并按程序流程图逐步编程实现的，程序共355条，现已调试成功。以下列出指令寄存器更新的程序指令，用梯形周语言实现开关门电机的启动
42、和 关 闭 控 制开关门电机的启动、关闭控制与主机的运行存在着连锁关系，必须遵循的原则是主机平层后方可开门，关门成功后主机方可启动。用梯形图语言实现开关门电机的启动和关闭控制，其逻辑关系和外形与传统的继电器一接触器电气控制系统的原理图十分类似，一般工程技术人员很容易看懂并学会。第三章 电梯控制系统设计主要程序段说明集选电梯的工艺流程3.1 集选电梯的资源配置整个电梯运作过程可以分为如下部分：门厅按钮被按下，轿厢开始做加速运动；轿厢到达限制速度，开始匀速运动；轿厢开始减速，准备平层；轿厢平层，并且触发开关门电机，开始开门；到达开门限位，准备进入关门；触发开关门电机，开始关门；到达关门限位，等待乘
43、客进行轿厢操作或者门厅召唤。为了明确每个输入端传入数据的意义和每个输出线圈所控制的量，给出I/O资源配制表。输入代号输出代号RUNKA2安全运行Y0X0预留Y1预留X1预留Y2预留X2预留Y3预留X3预留Y4预留X4预留Y5预留X5预留Y6KM7制动减速X6一楼上行按钮Y7KM8制动减速X7二楼上行按钮Y10下行指示灯X10三楼上行按钮Y11上行指示灯X11四楼上行按钮Y141HL一层层楼指示X12五楼下行按钮Y152HL二层层楼指示X13SQ18下行限位Y163HL三层层楼指示X14SB5一楼内选Y174HL四层层楼指示X15SB6二楼内选Y205HL五层层楼指示X16SB7三楼内选Y216
44、HL、HL6上行指示X17SB8四楼内选Y227HL、HL7下行指示X20SB9五楼内选Y23HL1一层内选记忆指示X211KR一楼感应器Y24HL2二层内选记忆指示X222KR二楼感应器Y25HL3三层内选记忆指示X233KR三楼感应器Y26HL4四层内选记忆指示X244KR四楼感应器Y27HL5五层内选记忆指示X255KR五楼感应器Y30HL8一楼上呼记忆X261SB1一楼上行Y31HL9二楼上呼记忆X272SB1二楼上行Y32HL10二楼下呼记忆X302SB2二楼下行Y33HL11三楼上呼记忆X313SB1三楼上行Y34HL12三楼下呼记忆X323SB2三楼下行Y35HL13四楼上呼记忆
45、X334SB1四楼上行Y36HL14四楼下呼记忆X344SB2四楼下行Y37HL15五楼下呼记忆X355SB2五楼下行X366KR上平层感应器X377KR下平层感应器表3.1 系统I/O接资源配置表3.2 集选电梯PLC程序设计3.2.1 所要实现的功能介绍（1）司机操作： 由司机关门启动电梯运行，由轿内指令按钮选向，厅外召唤只能顺向截梯，自动平层。（2）集选控制：集选控制是将轿厢内的指令与厅外召唤等各种信号集中进行综合分析处理的高度自动控制功能。它能对轿厢指令、厅外召唤登记，停站延时自动关门启动运行，同向逐一应答，自动平层自动开门，顺向截梯，自动换向反向应答，能自动应招服务。（3）下行集选：
46、 只在下行时具有集选功能，因此厅外只设下行召唤按钮，上行不能截梯（4）上行集选： 只在上行时具有集选功能，因此厅外只设上行召唤按钮，下行不能截梯（5）防止恶作剧功能： 本功能防止因恶作剧而按下过多的轿内指令按钮。该功能是自动将轿厢载重量（乘客人数）与轿内指令数相比较，若乘客数过少，而指令数过多，则自动取消错误的多余轿内指令。（6）开门时间延长按钮： 用语延长开门时间，使乘客顺利进出轿厢。（7）故障重开门： 因故障使电梯门不能关闭时，使门重新打开再试关门。（8）故障检测：将故障记录在微机内存（一般可记录820个故障）并以数码显示故障性质。当故障超过一定数量时，电梯便停止运行。只有排除故障，清楚内存记录后，电梯才能运行。图3.21程序流程图关于图3.21(1)电梯复位程序段此段程序有两个功能：一个是在系统上电以后，把轿厢的位置恢复到第一层的状态；另一个是在系统出现故障以后，把轿厢的位置恢复到第一层并中止程序(2)用户输入程序段用户的输入包括门厅的按钮和轿厢内的按钮，拥护输入程序段完成在用户输入以后，马上保持用户选择的状态，以便后面的程序判断。(3)轿厢开关门程序段控制轿厢的开关门，修改开关门的状逻辑线圈，包括关门延时。(4)检测故障程序段此段程序在每一个扫描周期都执行一次，一旦检测到有故障，就跳转到发生故障处理程序段并执行