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OMRON公司的C系列P型機對電梯升降控制系統(一)
摘 要
PLC（可編程控制器）作為一種工業(yè)控制微型計算機，它以其編程方便、操作簡(jiǎn)單尤其是它的高可*性等優(yōu)點(diǎn)，在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中得到了廣泛的應用。它應用大規模集成電路，微型機技術(shù)和通訊技術(shù)的發(fā)展成果，逐步形成了具有多種優(yōu)點(diǎn)和微型，中型，大型，超大型等各種規格的系列產(chǎn)品，應用于從繼電器控制系統到監控計算機之間的許多控制領(lǐng)域。
隨著(zhù)社會(huì )的不斷發(fā)展，樓房越來(lái)越高，而電梯成為了高層樓房的必須設備。電梯從手柄開(kāi)關(guān)操縱電梯、按鈕控制電梯發(fā)展到了現在的群控電梯，為高層運輸做出了不可磨滅的貢獻。
PLC在電梯升降控制上的應用主要體現在它的邏輯開(kāi)關(guān)控制功能。由于PLC具有邏輯運算，計數和定時(shí)以及數據輸入輸出的功能。在電梯升降過(guò)程中，各種邏輯開(kāi)關(guān)控制與PLC很好的結合，很好的實(shí)現了對升降的控制。 本文主要討論研究利用日本OMRON公司的C系列P型機對電梯的升降進(jìn)行控制，形成電梯控制系統。
關(guān)鍵詞：PLC, 電梯升降控制, OMRON；
ABSTRACT
PLC (Programmable Logical Controller) took one kind most important, the application situation most industries control microcomputer, it is convenient, operation simple in particular by its programming merit and so on redundant reliability, obtained the widespread application in the industrial production process. It applies the large scale integrated circuit, the miniature machine technology and the communication technology development achievement, gradually formed had the many kinds of merits and miniature, medium, large-scale, ultra large-scale and so on each kind of specification series product, applied to monitors between the computer from the control system many controls domain.
After humanity's more than centuries unremitting endeavors, the elevator already from the handle switch operation elevator, the push-button control elevator develops to the present group control elevator, has made the indelible contribution for the high level transportation. This function enable PLC to have the logic operation, counts with fixed time as well as the data feeds output function. Rises and falls in the process in the elevator, each logical switch control and PLC very good This article main discussion studies using Japanese OMRON Corporation's C series P molding machine carries on the control to the elevator fluctuation, forms the elevator control system
Keywords: 5-floor elevator, PLC, OMRON
第1章 引 言
1.1 前言
隨著(zhù)變頻技術(shù)和PLC控制技術(shù)的發(fā)展，自動(dòng)化應用也越來(lái)越多，由于一些行業(yè)的的要求或是由于工作和場(chǎng)地的特殊情況，電氣控制部分一般都很簡(jiǎn)單，多數采用人工手動(dòng)控制或采用繼電器控制方式。這些升降機械存在一些明顯的問(wèn)題，如啟動(dòng)停止和運行不平穩，升降運動(dòng)過(guò)程動(dòng)作不可靠，自動(dòng)化程度不高，故障率較高，設備能耗高，無(wú)法應急運行，存在安全隱患等等�；谶@些問(wèn)題使得這些升降機械很難在生產(chǎn)生活中發(fā)揮高效率的作用，同時(shí)也使得國內這些生產(chǎn)的升降機械無(wú)法與進(jìn)口的自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)配套使用，也無(wú)法根據實(shí)際的生產(chǎn)需要轉換和調整升降機械的動(dòng)作方式和工作順序。
電梯作為現代智能建筑內的代步工具。越來(lái)越顯示出它的重要作用，為了適應電梯的迅速發(fā)展。由PLC控制代替傳統繼電器控制已成為發(fā)展定局PLC是集計算機控制、自動(dòng)控制技術(shù)、通信技術(shù)為一體的新型自動(dòng)控制裝置。它的編程軟件采用易學(xué)易懂的梯形圖語(yǔ)言!控制靈方便，抗干擾能力強，運行穩定可靠，本次設計對傳統電梯控制方式加以更新，運用高性?xún)r(jià)比的現代PLC控制方式，力求以人性化、智能化方向推存出新!設計出一款高效、安全、價(jià)廉；能個(gè)性化組合且能在商業(yè)辦公樓、行政大樓、中小型賓館和居民公寓中發(fā)揮顯著(zhù)作用的普及型電梯控制系統。實(shí)際上電梯是根據外部呼叫信號和自身控制規律等運行的，而呼叫是隨機的，電梯實(shí)際上是一個(gè)人機交互式的控制系統，單純用順序控制或邏輯控制都不能滿(mǎn)足控制要求。因此，本系統采用經(jīng)驗設計法為主的設計方法，取得了良好的效果。
1.2 課題任務(wù)的提出
針對控制要求,選用MOV指令CMP指令為主,即先把轎廂所在樓層號傳送到一個(gè)通道中，再把呼梯樓層號傳送到另一個(gè)通道中，然后將這兩個(gè)通道的內容進(jìn)行比較。若呼梯樓號大于轎廂所在樓號則電梯上行( 若呼梯樓號小于轎廂所在樓號則電梯下行(若兩樓號的內容相等則電梯停在該樓層，對于電梯的這種控制方式是本例程序設計的主線(xiàn)，為了實(shí)現電梯順向優(yōu)先執行的功能，即當電梯在上行過(guò)程中有多個(gè)呼梯信號發(fā)出時(shí)，先接送轎廂所在樓層以上的乘客，直到轎廂以上樓層無(wú)呼梯信號或轎廂已到達建筑物頂層時(shí)，電梯才會(huì )往下行駛；當電梯在下行過(guò)程中有多個(gè)呼梯信號發(fā)出時(shí)，先接送轎廂所在樓層以下的乘客，直到轎廂以下樓層無(wú)呼梯信號或轎廂已到達建筑物底層時(shí)，電梯才會(huì )往上行駛；本例各樓層的指示燈一經(jīng)點(diǎn)亮，就將本樓層號碼實(shí)時(shí)傳送到同一個(gè)通道中， 但由于PLC是至上而下掃描程序的，而且通道內的數據隨著(zhù)程序讀取的進(jìn)度在不斷的改變，因此在所有點(diǎn)亮的指示燈中，只有最靠近程序末尾的指示燈傳送的樓層號，才能最后保持在通道內并傳送到輸出，直到電梯到達該樓層熄滅指示燈后，通道內的數據才可能在輸出時(shí)發(fā)生改變。這樣就確保了PLC在讀取呼梯信號時(shí)，始終按照程序段的排列順序來(lái)讀取。另外由于電梯是用來(lái)運載乘客的。 因此，它的運行的可靠性要求很高。用一個(gè)啟動(dòng)按鈕和一個(gè)停止按鈕來(lái)控制電梯的起停!在按下啟動(dòng)按鈕時(shí)，系統立即上電，電梯處于待命狀態(tài)。而電梯在運行過(guò)程中按下停止按鈕時(shí)， 電梯不會(huì )馬上停下來(lái)，因程序中設置了等待、延時(shí)環(huán)節，當轎廂內的最后一位乘客走出轎廂后，程序中的等待部分動(dòng)作將所有呼梯按鈕鎖定（此時(shí)按下任何呼梯按鈕都為無(wú)效），并使轎廂下降到一樓，經(jīng)自動(dòng)開(kāi)門(mén)和延時(shí)關(guān)門(mén)之后啟動(dòng)十秒定時(shí)部分（若在這十秒內有人按下轎廂內的開(kāi)門(mén)按鈕電梯仍會(huì )開(kāi)門(mén)），延時(shí)時(shí)間到動(dòng)作。將系統電源切斷，此時(shí)電梯才被真正關(guān)斷。針對各項內容編寫(xiě)出相應的程序后，將各個(gè)環(huán)節編寫(xiě)的程序合理的聯(lián)系在一起，即得到一個(gè)滿(mǎn)足控制要求的系統程序。
PLC概述
2.1 PLC的產(chǎn)生和發(fā)展
1968年美國通用汽車(chē)公司（G.M）為了適應汽車(chē)型號的不斷更新，生產(chǎn)工藝不斷變化的需要，于是就設想將計算機功能強大、靈活、通用性好等優(yōu)點(diǎn)與電器控制系統簡(jiǎn)單易懂、價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)結合起來(lái)，制成一種通用控制裝置，而且這種裝置采用面向控制過(guò)程、面向問(wèn)題的“自然語(yǔ)言”進(jìn)行編程，使不熟悉計算機的人也能很快掌握使用。
1969年美國數字設備公司（DEC）根據美國通用汽車(chē)公司的這種要求，研制成功了世界上第一臺可編程控制器，并在通用汽車(chē)公司的自動(dòng)裝配線(xiàn)上試用，取得很好的效果。從此這項技術(shù)迅速發(fā)展起來(lái)。早期的可編程控制器僅有邏輯運算、定時(shí)、計數等順序控制功能，只是用來(lái)取代傳統的繼電器控制,通常稱(chēng)為可編程邏輯控制器（Programmable Logic Controller ）。
20世紀80年代以后，隨著(zhù)大規模、超大規模集成電路等微電子技術(shù)的迅速發(fā)展，16位和32位微處理器應用于PLC中，使PLC得到迅速發(fā)展。PLC不僅控制功能增強，同時(shí)可靠性提高，功耗、體積減小，成本降低，編程和故障檢測更加靈活方便，而且具有通信和聯(lián)網(wǎng)、數據處理和圖象顯示等功能，使PLC真正成為具有邏輯控制、過(guò)程控制、運動(dòng)控制、數據處理、聯(lián)網(wǎng)通信等功能的名符其實(shí)的多功能控制器。
自從第一臺PLC出現以后，日本、德國、法國等也相繼開(kāi)始研制PLC，并得到了迅速的發(fā)展。目前，世界上有200多家PLC廠(chǎng)商，400多品種的PLC產(chǎn)品，按地域可分成美國、歐洲、和日本等三個(gè)流派產(chǎn)品，各流派PLC產(chǎn)品都各具特色，如日本主要發(fā)展中小型PLC，其小型PLC性能先進(jìn)，結構緊湊，價(jià)格便宜，在世界市場(chǎng)上占用重要地位。著(zhù)名的PLC生產(chǎn)廠(chǎng)家主要有美國的A-B（Allen-Bradly）公司、GE（General Electric）公司，日本的三菱電機（Mitsubishi Electric）公司、歐姆龍（OMRON）公司，德國的AEG公司、西門(mén)子（Siemens）公司，法國的TE（Telemecanique）公司等。
在20世紀70年代末和80年代初，我國隨國外成套設備、專(zhuān)用設備引進(jìn)了不少?lài)獾腜LC。此后，在傳統設備改造和新設備設計中，PLC的應用逐年增多，并取得顯著(zhù)的經(jīng)濟效益。目前，我國不少科研單位和工廠(chǎng)在研制和生產(chǎn)PLC，如遼寧無(wú)線(xiàn)電二廠(chǎng)、無(wú)錫華光電子公司、上海香島電機制造公司、廈門(mén)A-B公司等。
從近年的統計數據看，在世界范圍內PLC產(chǎn)品的產(chǎn)量、銷(xiāo)量、用量高居工業(yè)控制裝置榜首，而且市場(chǎng)需求量一直以每年15%的比率上升。PLC已成為工業(yè)自動(dòng)化控制領(lǐng)域中占主導地位的通用工業(yè)控制裝置。
2.2 PLC的基本結構包括：
1 、中央處理器（CPU）
中央處理器（CPU）又稱(chēng)中央處理單元，是PLC的核心和“大腦”，整個(gè)PLC在CPU的統一指揮和協(xié)調下有序地工作。CPU的功能是按照一定的規律和要求讀入被控對象及相關(guān)各量的工作狀態(tài)，然后按照用戶(hù)編制的程序的要求讀入被控對象及相關(guān)各量的工作狀態(tài)，然后按照用戶(hù)編制的程序的要求進(jìn)行相應的處理，最后把形成的控制信號送至輸出部件以控制受控對象。PLC的控制作用就是通過(guò)CPU執行用戶(hù)程序來(lái)實(shí)現的。
PLC中的CPU的內部結構與一般微型計算機的CPU大致相同。PLC的功能越強、檔次越高、其CPU的運算速度也越快，指令功能越強。
2、存儲器
PLC內部的存儲器用于存放系統管理程序和用戶(hù)編制的程序，可以通過(guò)編程器將程序寫(xiě)入存儲器中并進(jìn)行修改。
3、輸入部件
PLC的輸入部件是用戶(hù)通過(guò)輸入裝置送給PLC的信號與PLC的CPU之間的接口。輸入部件接收有輸入裝置（如開(kāi)關(guān)、按鈕、繼電器觸點(diǎn)、傳感器等）發(fā)出的信號，并把這些信號轉換成CPU能接受和處理的數字信號。
PLC的輸入部件可代替繼電接觸控制系統中的一些輸入設備。用戶(hù)的輸入裝置可與PLC輸入部件中的輸入端子相連接，PLC一般為用戶(hù)的輸入裝置提供24V的直流電源，因此，PLC對用戶(hù)輸入裝置的特性（如電路的輸出方式、電流等）有一定的要求。
4、輸出部件
PLC的輸出部件是CPU與受控對象之間的接口，它把CPU生成的用于控制受控對象的數字信號狀環(huán)衛受控對象能夠接受的信號，以驅動(dòng)相應的裝置（如繼電器線(xiàn)圈、指示燈等）。PLC的輸出部件可以代替繼電接觸控制系統中的一些輸出設備。
PLC輸出部件中的輸出電路通常有繼電器輸出、雙向晶閘管輸出和晶體管輸出三種型式，每種型式的輸出單元都具有一定的性能和對其驅動(dòng)對象的要求（電壓、電流、與PLC的接線(xiàn)方式等）。
5、電源部件（或電源模塊）
PLC的電源部件或電源模塊用來(lái)把單向交流電轉換成直流電供PLC使用。電源部件是整體式PLC的一個(gè)組成部分，而電源模塊則是獨立的單元。
6、編程器
編程器是PLC不可缺少的重要外部設備，是人機對話(huà)的窗口。它主要用于用戶(hù)程序的輸入和調試，并可以來(lái)監視PLC的工作狀態(tài)、顯示錯誤信息等。
通常，一臺PLC可以配置幾種不同檔次的編程器。最簡(jiǎn)單的編程器是類(lèi)似于計算器的手持簡(jiǎn)易編程器，最高級的則可是配有與PLC轉換接口的微型計算機。
交流雙速電梯的基本工作原理
3.1交流雙速電梯的主電路
圖2－01是XPM交流雙速電梯的主電路圖。
圖中，M1為YTD系列電梯專(zhuān)用型雙速籠型異步電動(dòng)機；KM1、KM2為電動(dòng)機正反轉接觸器，用以實(shí)現電梯上、下行控制；KM3、KM4為電梯高低速運行接觸器，用以實(shí)現電梯的高速或低速運行；KM5為起動(dòng)加速接觸器；KM6、KM7、KM8為減速制動(dòng)接觸器，用以調整電梯制動(dòng)時(shí)的加速度；L1、L2與R1、R2為串入電動(dòng)機定子電路中的電抗與電阻，與KM5——KM8配合實(shí)現對電機的加減速控制。當KM1或KM2與KM3通電吸合時(shí)，電梯將進(jìn)行上行或下行起動(dòng)，延時(shí)后KM5通電吸合，切除R1、L1，電梯將轉為上行或下行的穩速運行；當電梯接收到停層指令后， KM3斷電釋放，KM4通電吸合，電動(dòng)機轉為低速接收，串入阻抗制動(dòng)，實(shí)現上升與下降的低速運行，且KM6——KM8依次通電吸合，用來(lái)控制制動(dòng)過(guò)的強度，提高停車(chē)制動(dòng)時(shí)的舒適感；至平層位置時(shí)，接觸器全部斷電釋放，機械抱閘，電梯停止運行。在檢修狀態(tài)時(shí)，電梯只能在低速接法下點(diǎn)動(dòng)運行。
3.2 主要電氣設備
１、曳引電動(dòng)機
齒輪曳引機為電梯的提升機構，主要由驅動(dòng)電機、電磁制動(dòng)器（也稱(chēng)電磁抱閘）、減速器及曳引輪組成。
２、自動(dòng)門(mén)機
用來(lái)完成電梯的開(kāi)門(mén)與關(guān)門(mén)。電梯的門(mén)有廳門(mén)和轎門(mén)。只有當電梯�？吭谀硨诱緯r(shí)，此層廳門(mén)才允許開(kāi)啟；也只有當廳門(mén)，轎門(mén)全部關(guān)閉后才允許起動(dòng)運行。檢修狀態(tài)時(shí)，可以在不關(guān)門(mén)狀態(tài)下運行。
3、層樓指示燈
層樓指示燈也叫層顯，安裝在每層站廳門(mén)的上方和轎廂內轎門(mén)的上方，用以指示電梯的運行方向幾電梯所處的位置。
4、呼梯盒
呼梯盒也叫召喚按鈕箱或外呼盒，用以在每層站召喚電梯�；九c頂站只有一只按鈕，中間層站由上呼與下呼兩個(gè)按鈕組成。按鈕下帶有呼梯記憶燈，燈亮時(shí)表示呼梯信號已被接收并記憶。滿(mǎn)足呼梯要求時(shí)，呼梯記憶燈將熄滅�；镜暮籼莺猩�，常帶有鑰匙開(kāi)關(guān)，供司機開(kāi)關(guān)電梯。
4、操縱箱
操縱箱安裝在轎廂內，供司機及乘客對電梯發(fā)布動(dòng)作指令。操縱箱上設有與電梯層站數相同的內選層按鈕、上下行起動(dòng)按鈕、開(kāi)關(guān)門(mén)按鈕、急停按鈕、電梯運行狀態(tài)選擇鑰匙開(kāi)關(guān)以及風(fēng)扇、照明、層樓指示燈的控制開(kāi)關(guān)。
6、平層及開(kāi)門(mén)裝置
該裝置由上下平層感應器及開(kāi)門(mén)感應器KR6、KR7組成。上行時(shí)，KR6首先插入隔磁鐵板，發(fā)出減速信號；電梯開(kāi)始減速，至KR7插入隔磁鐵板時(shí)發(fā)出開(kāi)門(mén)及停車(chē)信號，電機停轉，機械抱閘。下行時(shí)，KR7首先插入隔磁鐵板，發(fā)出減速信號；至KR6插入隔磁鐵板時(shí)，發(fā)出開(kāi)門(mén)及停車(chē)信號。
7、停層裝置
如圖2－02所示，在電梯的井道內每層站裝有一只感應器，當轎廂運動(dòng)到相應層站時(shí)，其上隔層鐵板插入對應的感應器內，以此檢測電梯所處的位置。
圖2－02
8、安全窗、安全鉗、限速器、限位開(kāi)關(guān)、強迫換速開(kāi)關(guān)、極限開(kāi)關(guān)
電梯的轎廂頂部開(kāi)有安全窗，供緊急情況下疏散乘客，當安全窗打開(kāi)時(shí)，電梯不允許運行。安全鉗是為防止電梯曳引鋼繩斷裂及超速運行的機械裝置，用以在上述情況下將轎廂夾持在導軌上。限速器是用以檢測電梯運行速度的機械裝置，當電梯超速運行時(shí)，限速器動(dòng)作，帶動(dòng)安全鉗使電梯停止運行。以上三種裝置的動(dòng)作通過(guò)其相應開(kāi)關(guān)來(lái)檢測。當電梯運行至上、下極限位置時(shí)仍不停車(chē)，上下限位開(kāi)關(guān)動(dòng)作，發(fā)出停車(chē)信號，若仍不能停車(chē)，將壓下上、下強迫停止開(kāi)關(guān)，強制電梯停止運行；若還不能停車(chē)，將通過(guò)機械裝置帶動(dòng)極限開(kāi)關(guān)SQ0動(dòng)作，切斷電梯曳引電機的電源，以達到停車(chē)的目的，避免電梯出現沖頂與蹲底事故。
便于對電梯的PLC控制系統分析，列出XPM電梯的電氣元件如表2-2所示。
表2-2 XPM五層五站電梯電氣元件表
元件符號 名稱(chēng)及作用 元件符號 名稱(chēng)及作用
KM1 上行接觸器 1HL~5HL 1~5層層樓指示燈
KM2 下行接觸器 6HL~7HL 上行、下行指示燈
KM4 低速接觸器 HL6、HL7 操縱箱上下行指示記憶燈
KM5 起動(dòng)加速接觸器 HL8 1樓外呼記憶燈
KM6-KM8 制動(dòng)減速接觸器 HL9 2樓上呼記憶燈
KM9 開(kāi)門(mén)接觸器 HL10 2樓下呼記憶燈
KM10 關(guān)門(mén)接觸器 HL11 3樓上呼記憶燈
SQ5 基站開(kāi)關(guān) HL12 3樓下呼記憶燈
SQ6 開(kāi)門(mén)到位開(kāi)關(guān) HL13 4樓上呼記憶燈
SQ7 關(guān)門(mén)到位開(kāi)關(guān) HL14 4樓下呼記憶燈
SQ8 開(kāi)門(mén)調速開(kāi)關(guān) HL15 5樓下呼記憶燈
SQ9、SQ10 關(guān)門(mén)調速開(kāi)關(guān) SA1 運行狀態(tài)選擇鑰匙開(kāi)關(guān)
SQ11~SQ15 1~5樓廳門(mén)鎖開(kāi)關(guān) SA2 基站開(kāi)關(guān)梯鑰匙開(kāi)關(guān)
SQ16 轎門(mén)關(guān)閉到位開(kāi)關(guān) SQ1 安全窗開(kāi)關(guān)
SQ17 上限位開(kāi)關(guān) SQ2 安全鉗開(kāi)關(guān)
SQ18 下限位開(kāi)關(guān) SQ3 限速器開(kāi)關(guān)
SQ19 上行強迫停止開(kāi)關(guān) SQ4 轎內急停開(kāi)關(guān)
SQ20 下行強迫停止開(kāi)關(guān) 1KR 一樓感應器
SB1 開(kāi)門(mén)按鈕 2KR 二樓感應器
SB2 關(guān)門(mén)按鈕 3KR 三樓感應器
SB3 上行起動(dòng)按鈕 4KR 四樓感應器
SB4 下行起動(dòng)按鈕 5KR 五樓感應器
SB5~SB9 1~5樓轎內選層鈕 6KR 上平層感應器
1SB1~4SB1 1~4樓上行外呼鈕 7KR 開(kāi)門(mén)感應器
2SB2~5SB2 2~5樓下行外呼鈕 8KR 下平層感應器
SQ0 極限開(kāi)關(guān) SQ 電源開(kāi)關(guān)
說(shuō)明：根據電梯的特殊要求，KM1與KM2、KM9與KM10需選用帶機械互鎖的接觸器。
第4章 可程序控制器的設計
4.1輸出電路的設計
1、門(mén)機電路、抱閘電路、門(mén)鎖及安全運行電路
門(mén)電動(dòng)機為他勵直流電動(dòng)機，可由KM9、KM10控制其正反轉。KM9接通時(shí)，電阻R2與電動(dòng)機電樞并聯(lián)，電流由電樞左端流向右端，電動(dòng)機將反轉，實(shí)現關(guān)門(mén)，并由SQ9、SQ10與R3一起實(shí)現關(guān)門(mén)調速。
在電梯上、下行運行時(shí)，抱閘應打開(kāi)，其線(xiàn)圈應通電。電梯停上運行時(shí)，抱閘應抱死，其線(xiàn)圈應斷電。故可用KM1、KM2控制抱閘線(xiàn)圈YB的通電與斷電。
將所有廳門(mén)、轎門(mén)開(kāi)關(guān)串聯(lián)在一起，控制門(mén)鎖繼電器KA1，實(shí)現全部門(mén)關(guān)閉正常后電梯才能運行的控制。將安全開(kāi)關(guān)、安全鉗開(kāi)關(guān)、限速器開(kāi)關(guān)、轎內急停開(kāi)關(guān)、上下強迫停止開(kāi)關(guān)、基站開(kāi)關(guān)以及熱繼電器觸點(diǎn)FR1、FR2串聯(lián)在一起，構成安全回路，控制安全運行繼電器KA2，只有當該KA2吸合時(shí)，才允許PLC處于運行狀態(tài)。這樣可以實(shí)現在多種緊急情況下的立即停車(chē)。
2、PLC輸入/輸出電路
將電梯運行過(guò)程中的各種主令信號，送入PLC的輸入口構成其輸入電路圖。完成電梯運行的各種執行元件及指示電梯運行狀態(tài)的各種指示燈，均要受到PLC輸出口的控制，構成其輸出電路。
從上述輸入/輸出電路可知輸入、輸出點(diǎn)分別為32點(diǎn)和30點(diǎn)，故可選擇F1-60MR基本單元和F1-20E擴展單元，構成其控制系統。
4.2形圖的設計
梯形圖的設計可以分成幾個(gè)環(huán)節進(jìn)行，然后在將這些環(huán)節組合在一起，形成完整的梯形圖。
1、開(kāi)關(guān)門(mén)環(huán)節
電梯的開(kāi)關(guān)門(mén)存在以下幾種情況：
（1）電梯投入運行前的開(kāi)門(mén)
此時(shí)電梯位于基站，將開(kāi)關(guān)電梯鑰匙插入SA2內，旋轉至開(kāi)電梯位置，則電梯應自動(dòng)開(kāi)門(mén)，乘客或司機進(jìn)入轎廂，選層后電梯自動(dòng)運行。
（2）電梯檢修時(shí)的開(kāi)關(guān)門(mén)
檢修狀態(tài)下，開(kāi)關(guān)門(mén)均為手動(dòng)狀態(tài)，由開(kāi)關(guān)門(mén)按鈕SB1、SB2實(shí)施開(kāi)門(mén)與關(guān)門(mén)。
（3）電梯自動(dòng)運行停層時(shí)的開(kāi)門(mén)
電梯在停層時(shí)，至平層位置，M140接通，電梯應開(kāi)始開(kāi)門(mén)。
（4）電梯關(guān)門(mén)過(guò)程中的重新開(kāi)門(mén)
在電梯關(guān)門(mén)的過(guò)程中，若有人或物夾在兩門(mén)的中間，需重新開(kāi)門(mén)，現通過(guò)開(kāi)門(mén)按鈕實(shí)施重新開(kāi)門(mén)。大多數電梯現采用光幕或機械安全觸板進(jìn)行檢測，自動(dòng)發(fā)送重新開(kāi)門(mén)信號，以達到重新開(kāi)門(mén)的目的。
（5）呼梯開(kāi)門(mén)
電梯到達某層站后，如果沒(méi)有人繼續使用電梯，電梯將�？吭谠搶诱敬�，若有人在該層站呼梯，電梯將首先開(kāi)門(mén)。若其他站層有人呼梯，電梯將先定向，并起動(dòng)運行，到達呼梯樓層時(shí)再開(kāi)門(mén)，此時(shí)的開(kāi)門(mén)按停層開(kāi)門(mén)處理。
開(kāi)門(mén)環(huán)節的梯形圖如圖2-03所示。
（6）電梯聽(tīng)用后的關(guān)門(mén)
此時(shí)電梯到達基站，司機或乘客離開(kāi)轎廂，電梯自動(dòng)關(guān)門(mén)，司機將開(kāi)、關(guān)梯鑰匙插入SA2，旋轉到關(guān)梯位置，電梯的安全回路被切斷，PLC停止運行，電梯被關(guān)閉。
（7）電梯自動(dòng)運行時(shí)的關(guān)門(mén)
停站時(shí)間繼電器T450延時(shí)結束時(shí)，電梯應自動(dòng)關(guān)門(mén)。停站時(shí)間未到時(shí)，可通過(guò)關(guān)門(mén)按鈕實(shí)現提前關(guān)門(mén)。
2、樓層信號的產(chǎn)生與清除環(huán)節
當電梯位于某一層時(shí)，應產(chǎn)生位于該樓層的信號，以控制指示燈的狀態(tài)，離開(kāi)該層時(shí)，該樓層信號應被新的樓層信號（上層或下層）所取代。其梯形圖如圖5－28所示。
3、停層信號的登記與消除環(huán)節
乘客或司機通過(guò)對轎廂內操縱盤(pán)上1～5層選層按鈕的操作，可以選擇欲去的樓層。選層信號被登記后，選層按鈕下的指示燈亮。當電梯到達所選的樓層后，停層信號應被消除，指示燈也應熄滅。
4、外呼信號的登記與消除環(huán)節
乘客或司機在廳門(mén)外呼梯時(shí)，呼梯信號應被接收和記憶。當電梯到達該樓層時(shí)，且定向方向與目的方向一致時(shí)（基層和頂層除外），呼梯要求已滿(mǎn)足，呼梯信號應被消除。其梯形圖如圖5－29所示。
圖中，按下外呼信號按鈕時(shí)，相對應的外呼輔助繼電器接通，外呼鈕下的指示燈亮，表示外呼要求已被電梯接收并記憶。電梯運行方向與呼梯目的地方向一致時(shí)，至呼梯樓層時(shí)，電梯將停止，呼梯要求已滿(mǎn)足，呼梯信號被消除。電梯運行方向與呼梯目的地方向相反時(shí)，如電梯從一樓向上運行（上行），而呼梯要求從二樓向下，若有去三樓以上的內選層要求及外呼梯要求，電梯到達二樓時(shí)（無(wú)二樓上行要求）不停梯，呼梯要求沒(méi)有滿(mǎn)足，呼梯信號不能消除；若三樓以上無(wú)用梯要求，電梯將停在二樓，但呼梯信號（二下），不能立即消除，待乘客進(jìn)入轎廂，選層（去一樓）后，電梯將下行，則二下呼梯信號以滿(mǎn)足，呼梯信號被消除。
5、電梯的定向環(huán)節
在自動(dòng)運行狀態(tài)下，電梯首先應確定運行方向，也即定向。電梯的定向只有兩種情況，即上行和下行。電梯在處于待命狀態(tài)下，接收到內選和外呼信號時(shí)，應將電梯所處的位置與內選和外呼信號進(jìn)行比較，確定是上行還是下行。一旦電梯定向后，內選與外呼對電梯進(jìn)行順向運行的要求沒(méi)有滿(mǎn)足的情況下，定向信號不能消除。檢修狀態(tài)下運行方向直接由上行和下行起動(dòng)按鈕確定，不需定向。其梯形圖如圖5－30所示。
圖中，M103及M104在電梯上行及下行的全過(guò)程中，存在不能全程接通的情況，如上行至5樓時(shí)，一旦五樓層樓繼電器M114接通時(shí)，M103則立即斷開(kāi)，而此時(shí)電梯仍處于上行狀態(tài)，至五樓平層位置時(shí)才能停止。為解決這一問(wèn)題，引入M143～M146，使上行與下行繼電器接通時(shí)間延長(cháng)至上行及下行的全過(guò)程。若不使用M143～M146，可能會(huì )發(fā)生下述情況：四樓向下的外呼信號（不存在其它外呼及內選層信號），使電梯上行，電梯至四樓位置，M113使M103斷開(kāi)，在電梯至四樓位置到電梯停層開(kāi)門(mén)，乘客進(jìn)入轎廂內選五層之間的時(shí)間內，一、二、三樓的外呼及內選層信號可以使用電梯在未完成四樓向下的運動(dòng)之前定下行方向。
6、自動(dòng)運行時(shí)起動(dòng)加速和穩定運行環(huán)節
電梯起動(dòng)的條件是：運行方向確定，門(mén)已關(guān)好。
7、停車(chē)制動(dòng)環(huán)節
電梯在停車(chē)制動(dòng)之前，應首先確定其停層信號，即確定要�？康臉菍�，應根據電梯的運行方向與外呼信號的位置和轎內選層信號比較后得出。
外呼信號方向與運行方向一致時(shí)，產(chǎn)生外呼所在樓層的停車(chē)要求；內選層信號產(chǎn)生欲去樓層的停車(chē)要求。滿(mǎn)足停車(chē)要求時(shí)，停車(chē)信號應被消除。電梯運行過(guò)程中，所處的樓層若存在停車(chē)要求，則立即產(chǎn)生停車(chē)信號。
停層信號產(chǎn)生后，與上下平層感應器配合，進(jìn)行停車(chē)制動(dòng)。停車(chē)制動(dòng)之前，應先產(chǎn)生停車(chē)制動(dòng)信號，然后由停車(chē)制動(dòng)信號控制接觸器實(shí)現停車(chē)制動(dòng)。為解決電梯進(jìn)入平層區間后才出現的停車(chē)信號致使電梯過(guò)急停車(chē)的問(wèn)題，采用微分指令將X510及X511變成短信號。
將上述情況進(jìn)行綜合，并考慮電梯在檢修狀態(tài)下的運行情況，以及限位保護等問(wèn)題可以得到電梯起動(dòng)加速、穩速運行、停車(chē)制動(dòng)的梯形圖如圖5－31所示。
謝辭
本文從擬定題目到定稿，歷時(shí)數月。在本論文完成之際，首先要向我的導師余炳輝致以誠摯的謝意。在論文的寫(xiě)作過(guò)程中，余老師給了我許多幫助和關(guān)懷。余老師治學(xué)嚴謹，待人平易近人，在余老師的悉心指導中，我學(xué)到了扎實(shí)的專(zhuān)業(yè)知識；同時(shí)，在余老師非常忙的時(shí)候能夠抽空指導我完成論文，在此我謹向許老師表示衷心的感謝和深深的敬意！
同時(shí)，我要感謝洛陽(yáng)理工學(xué)院給我授課的每一位老師，正是由于他們傳道、授業(yè)、解惑的教學(xué)精神，讓我學(xué)到了扎實(shí)的專(zhuān)業(yè)知識和豐富的哲理，并從他們身上學(xué)到了如何求知治學(xué)、如何為人處事。我也要感謝我的母校洛陽(yáng)理工學(xué)院，是她提供了良好的學(xué)習環(huán)境和生活環(huán)境，讓我的大學(xué)生活豐富多姿，為我的人生留下精彩的一筆。
另外，衷心感謝我的同窗，在我畢業(yè)論文寫(xiě)作中，與他們的探討交流使我受益頗多；同時(shí)，他們也給了我很多無(wú)私的幫助和支持，我在此深表謝意！
最后，向我的親愛(ài)的家人和親愛(ài)的朋友表示深深的謝意，他們給予我的愛(ài)、理解、關(guān)心和支持是我不斷前進(jìn)的動(dòng)力。
學(xué)海無(wú)涯！明天，將是我學(xué)習的另一個(gè)開(kāi)始！
附錄 梯形圖
開(kāi)關(guān)門(mén)環(huán)節
LD Y030
OR Y031
AND X1
OUT M102
自動(dòng)運行時(shí)開(kāi)門(mén)禁止
LD X7
AND M71
LD X3
AND X2
ORB
LD M140
LD X3
LD X500
AND Y434
ORB
開(kāi)門(mén)輔助
LD M100
OUT Y430
END
開(kāi)門(mén)
LD X4
AND X2
LD T450
LD X4
LD M101
ANI X2
ORB
ANI X3
ANI X11
ANI M100
OUT M101
LD M101
OUT Y431
END 關(guān)門(mén)
層信號的 產(chǎn)生與清除環(huán)節
感應器
LD X405
OR M110
ANI X406
OUT M110
LD X406
OR M111
ANI X405
ANI X407
OUT M111
LD X411
OR M114
ANI X410
OUT M114
END
指示燈
LD M110
OUT Y434
LD M111
OUT Y435
LD M112
OUT Y436
LD M113
OUT Y437
LD M113
OUT Y437
LD M114
OUT Y503
END
停層信號的登記與消除環(huán)節
LD X400
OR M120
ANI M110
OUT M120
LD X401
OR M121
ANI M111
OUT M121
LD X402
OR M122
ANI M112
OUT M122
LD M123
OUT Y536
LD M124
OUT Y537
END
4．外呼信號的登記與消除環(huán)節
LD X500
OR M130
ANI M110
OUT M130
LD X501
OR M131
LDI M111
ORI M103
ANB
OUT M136
LD X507
OR M137
ANI M114
OUT M137
LD M130
OUT Y040
LD M131
OUT Y041
LD M132
OUT Y042
LD M133
OUT Y043
LD M134
OUT Y044
LD M135
OUT Y045
LD M136
OUT Y046
LD M137
OUT Y047
END
5.電梯的定向環(huán)節
LD M121
OR M131
OR M132
ANI M111
ANI M113
OR M124
OR M137
ANI M114
ANI M146
AND X1
OUT M103
LD M103
S M143
LD Y450
R M143
LD M103
OR M143
OUT M144
LD M144
OUT Y531
LD M104
S M145
LD T450
R M145
LD M104
OR M145
OUT M146
LD M146
OUT Y532
END
6．自動(dòng)運行時(shí)啟動(dòng)加速和穩定運行環(huán)節
啟動(dòng)穩定
LD M144
AND X0
AND X1
OUT Y030
OUT Y032
OUT T451
LD T451
OUT Y034
LD M146
AND X0
AND X1
OUT Y031
OUT Y032
OUT T451
LD T451
OUT Y034
END
停車(chē)信號
LD M146
AND M110
S M150
LD T 450
S M152
LD T 450
LD M153
AND M113
OUT M105
LD M154
AND M114
OUT M105
LDI M103
ANI M104
OUT M105
END
7，停車(chē)制動(dòng)環(huán)節
制動(dòng)停車(chē)
LD X510
PLS M141
LD X511
PLS M142
LD M141
AND M144
LD M142
AND M146
ORB
AND M105
OR M106
LDI X511
ORI M144
ANB
LDI X510
ORI M146
ANB
OUT M106
LDI M106
OUT Y032
LD M106
OUT Y033
LD M106
OUT T452
LD M106
OUT T453
LD M106
OUT T454
LD T452
OUT Y035
LD T453
OUT Y036
LD T454
OUT Y037
END
參考文獻
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