電梯升降PLC控制

1、2摘 要 隨著計算機技術、微電子技術以及數(shù)字化通信技術的飛快發(fā)展，可編程序控制器（PLC）產(chǎn)品結合類計算機產(chǎn)業(yè)中最先進的技術手段以及電氣自動化控制的重要理論，在其性能指標及功能上進一步完善并豐富，打破了傳統(tǒng)的PLC概念，在電氣控制領域的發(fā)展范圍越來越大。 電梯是隨著高層建筑的興建而發(fā)展起來的一種垂直運輸工具。多層廠房和多層倉庫需要有貨梯，高層住宅需要有住宅梯，百貨大樓和賓館需要有客梯、自動扶梯。本文主要研究一類小型電梯的PLC智能控制方法。所謂小型電梯是指在居民樓和小型辦公樓中使用的電梯，這類電梯載重量相對較小，但是使用頻繁。傳統(tǒng)電梯控制系統(tǒng)主要有三種控制方式即繼電器控制、PLC控制和微機控制

2、，其中繼電器控制系統(tǒng)具有故障率高、可靠性差、接線復雜、通用性差等缺點。1976年微處理機開始用于電梯，使電梯的電氣控制進入了一個新的發(fā)展時期。微機控制具有控制系統(tǒng)體積減小、節(jié)能、可靠性提高，尤其是對群控、通訊等復雜電梯控制功能更具優(yōu)越性，因此，微機控制系統(tǒng)多用于性能要求較高的高檔客梯中，然而微機控制系統(tǒng)抗干擾能力弱?？删幊炭刂破?PLC)編程采用易學易懂的梯形圖語言，具有控制靈活方便、抗干擾能力強、運行穩(wěn)定可靠等特點。因此對于一個小型的智能電梯，利用PLC對其進行控制是一個最佳選擇。本文主要以小型交流電梯的控制系統(tǒng)為例，結合PLC控制技術的特點，提出了一套智能電梯控制系統(tǒng)的應用設計方案。 關鍵

3、詞 ： 1、可編程序控制器（PLC） 2、電氣控制 3、應用 目 錄一、可編程序控制器（PLC)1（1） 可編程序控制器的特點 1（2） 可編程序控制器的工作過程2（3） 可編程序控制器的應用2（4） PLC應用中需要注意的問題4二、電梯中的電氣系統(tǒng)5（一）控制系統(tǒng)可靠性降低的主要原因5（二）設計完善的故障報警系統(tǒng)5（三）輸入信號可靠性研究6（四）執(zhí)行機構可靠性研究 7（五）控制系統(tǒng)中干擾及其來源 7三、電梯中的PLC控制9 （一）系統(tǒng)控制方案9 （二）控制方案分析9 （三）PLC控制程序基本原理10四、結論13致謝14參考文獻15 1717中國地質(zhì)大學（武漢）遠程與繼續(xù)教育學院本科畢業(yè)設計（

4、論文）一、可編程序控制器（PLC) 可編程序控制器（PLC）主要以計算機的微處理器為基礎，綜合計算機的應用技術、通訊技術以及自動控制技術而發(fā)展起來的一種通用控制器。雖然PLC由較為復雜的微處理器組成，但是在實際應用過程中，完全不必了解微處理器的內(nèi)部結構。最初，PLC還僅是作為繼電器接觸器控制系統(tǒng)的替代品，而自從進入電氣控制系統(tǒng)領域后，凸顯了其獨有的優(yōu)越性，以其自身強大的抗干擾能力、自診斷功能等，提高了電氣控制系統(tǒng)的可靠性，基本解決了普通繼電器及接觸器中常見的故障問題，經(jīng)過調(diào)試后可長期安全可靠地運行。本文將對PLC的特點、基本工作過程、在電氣控制中的應用等問題進行分析與闡述。 （一）可編程序控制

5、器的特點1 體積小、重量輕 超小型的PLC底部尺寸100mm，重量150g，其功耗僅為數(shù)瓦。由于其體積小，很容易裝入機械中，便于機電一體化的實現(xiàn)。 2 實用性普遍 PLC可適用于各種規(guī)模的電氣控制場合，除了基本的邏輯處理功能之外，當前大多PLC具有數(shù)據(jù)運算能力，并可應用于數(shù)字控制領域中。近年來，PLC的功能日益完善，PLC的應用已經(jīng)普遍到溫度控制、位置控制及CNC等多個控制領域。 3 抗干擾能力強 由于PLC采用了現(xiàn)代化的大規(guī)模集成電路技術，在內(nèi)部電路、生產(chǎn)工藝等方面均采取先進的抗干擾處理技術，具有較高的可靠性。另外，PLC還自備硬件故障自動檢測功能，一旦出現(xiàn)故障即可發(fā)出警報。在軟件應用中，應

6、用者還可編入外圍器件的自診斷故障程序，讓系統(tǒng)中出了PLC之外的電路與設備也能獲得自我保護功能。 4 應用簡單、普遍 PLC作為直接面向企業(yè)的工控設備，具有接口容易、編程語言易于被工程技術人員接受并理解等特點，尤其圖形符號及梯形圖語言、表達方式等與繼電器電路圖基本類似，只需通過PLC的少量開關量邏輯控制指令就能熟練實現(xiàn)在電氣控制中的應用。 5 維護與改造方便 PLC通過存儲邏輯替代了接線邏輯，減少了控制設備外在的接線，極大減少了控制系統(tǒng)設計和建造的時間，為后期維護提供了方便，同時程序較易改變，可極快應用于生產(chǎn)過程的改變。 （二） 可編程序控制（PLC）的基本工作過程 PLC及相關外圍設備的設計原

7、則應滿足“與工業(yè)控制系統(tǒng)為一個整體、方便功能擴展”，所有的電氣控制系統(tǒng)的實現(xiàn)都是根據(jù)工藝要求，最終提高生產(chǎn)效率及產(chǎn)品質(zhì)量。因此，在設計PLC控制系統(tǒng)時，應滿足被控對象的基本要求，并對實際工作現(xiàn)場進行研究、收集資料，并實現(xiàn)設計人員與操作人員的密切配合，共同擬定可操作方案，對可能潛在的問題進行共同分析、共同解決。并在滿足各方控制要求的前提下，考慮控制系統(tǒng)的簡單性與經(jīng)濟性，方便后期的使用及維修，并確保電氣控制的安全性、穩(wěn)定性。PLC在電氣控制中的基本工作過程為： （1）現(xiàn)場信息的輸入：在系統(tǒng)軟件的控制下，按照順序對輸入點進行掃描，并讀取輸入點的狀態(tài)。 （2）程序的執(zhí)行：對用戶程序中的指令按順序掃描，

8、并根據(jù)輸入的狀態(tài)及指令進行邏輯性運算。 （3）控制信號的輸出：根據(jù)以上邏輯運算的結果，輸出狀態(tài)寄存器向各個輸出點同時發(fā)出相應的信號，以實現(xiàn)所需的邏輯控制功能。 以上過程完成后，再重新開始，并反復執(zhí)行，每執(zhí)行一次即完成一個掃描周期。 在實際應用時，很多機械設備的工作流程可分為一系列不斷重復的順序動作，而PLC的工作程序恰與其相似，因此PLC程序能很好地與機器動作相對應，且程序的編制簡單、直觀，易于修改，減少了開發(fā)軟件的費用，并縮短軟件開發(fā)周期。 （三）可編程序控制器的應用1. 開關量邏輯的控制 這是PLC控制技術中最基本、最廣泛的應用領域。替代了傳統(tǒng)的繼電器電路，并同時實現(xiàn)順序控制及邏輯控制，既

9、適用于單臺設備的控制，也可以應用于自動化流水線中，如生產(chǎn)線、組合機床、磨床、鏜床和龍門刨床等。 2. 控制模擬量 在實際工業(yè)生產(chǎn)過程中，會出現(xiàn)很多連續(xù)變化的物理量，如溫度、速度、流量、液位、壓力等模擬量。這些模擬量可通過數(shù)字量之間D/A轉換和A/D轉換得以實現(xiàn)，確保編程器對模擬量實現(xiàn)處理。 3.集中式控制系統(tǒng) 集中式控制系統(tǒng)主要采用一臺功能較強大的PLC監(jiān)視系統(tǒng)、對多個設備進行控制，已形成“中央集中式”的計算機控制體系。在該項系統(tǒng)中，每個設備之間的連鎖、聯(lián)絡關系以及運行順序等都由中央PLC來統(tǒng)一完成?？梢?，集中式控制系統(tǒng)比單機控制系統(tǒng)的成本低，更經(jīng)濟實惠。但如果其中一個控制對象的程序需要做出改

10、變，就要停止中央PLC的控制，同時其他控制對象也隨之停止運行。 4 分散控制系統(tǒng) 在分散控制系統(tǒng)中，每一個控制對象都需要設置一臺PLC，每臺PLC之間能通過信號的傳遞而產(chǎn)生內(nèi)部響應、發(fā)令或連鎖等，或者可由上位機通過數(shù)據(jù)通信總線完成通信任務。分散控制系統(tǒng)中采取多臺機械生產(chǎn)線控制的方式，每條生產(chǎn)線之間都有數(shù)據(jù)相連接，由于每個控制對象都是由自身的PLC來控制，所以如果某臺PLC運行停止，對其他PLC不會產(chǎn)生影響。隨著技術的不斷進步，目前可由PLC承擔底層的控制任務，通過網(wǎng)絡連接，將PLC和過程控制二者結合。 5 運動控制 PLC能夠對圓周運動或者直線運動進行控制。在控制機構的配置中，過去進行的為直接

11、應用于傳感器及執(zhí)行機構中，而現(xiàn)在則可以采取專用的運動控制模塊。例如多軸位置的控制模塊、伺服電機其單軸、可驅動步進電機等，PLC可廣泛應用于機器人、機械、電梯、機床等多種場合。 6 數(shù)據(jù)處理的應用 PLC在數(shù)據(jù)處理過程中，具備數(shù)據(jù)傳送、數(shù)據(jù)轉換、數(shù)學運算、查表、排序及操作等功能，并完成對數(shù)據(jù)的采集、分析與處理。這些數(shù)據(jù)可以與存儲于存儲器中的數(shù)據(jù)同時具備參考價值，并完成控制操作。另外，這些數(shù)據(jù)也可以通過通信功能的實現(xiàn)而傳輸?shù)街悄苎b置中，或者打印成表。目前數(shù)據(jù)處理多應用于大型控制系統(tǒng)中，如過程控制系統(tǒng)、柔性制造系統(tǒng)等。 由上可見，在指定范圍內(nèi)，可編程序控制器以其高性能價格取勝，并憑借其適應性強、可靠

12、性高、使用方便等突出特點在自動化控制領域廣泛應用。再加上PLC制造成本的不斷下降、功能的不斷加強，已成為工業(yè)企業(yè)的首選設備。（四）PLC應用中需要注意的問題 PLC是一種用于工業(yè)生產(chǎn)自動化控制的設備，一般不需要采取什么措施，就可以直接在工業(yè)環(huán)境中使用。然而，盡管有如上所述的可靠性較高，抗干擾能力較強，但當生產(chǎn)環(huán)境過于惡劣，電磁干擾特別強烈，或安裝使用不當，就可能造成程序錯誤或運算錯誤，從而產(chǎn)生誤輸入并引起誤輸出，這將會造成設備的失控和誤動作，從而不能保證PLC的正常運行。要提高PLC控制系統(tǒng)可靠性，一方面要求PLC生產(chǎn)廠家提高設備的抗干擾能力；另一方面，要求設計、安裝和使用維護中引起高度重視，

13、多方配合才能完善解決問題，有效地增強系統(tǒng)的抗干擾性能。因此在使用中應注意以下問題： 1.工作環(huán)境 （1）溫度 PLC要求環(huán)境溫度在055oC，安裝時不能放在發(fā)熱量大的元件下面，四周通風散熱的空間應足夠大。 （2）濕度 為了保證PLC的絕緣性能，空氣的相對濕度應小于85%（無凝露）。 （3）震動 應使PLC遠離強烈的震動源，防止振動頻率為1055Hz的頻繁或連續(xù)振動。當使用環(huán)境不可避免震動時，必須采取減震措施，如采用減震膠等。 （4）空氣 避免有腐蝕和易燃的氣體，例如氯化氫、硫化氫等。對于空氣中有較多粉塵或腐蝕性氣體的環(huán)境，可將PLC安裝在封閉性較好的控制室或控制柜中。 （5）電源 PLC對于電

14、源線帶來的干擾具有一定的抵制能力。在可靠性要求很高或電源干擾特別嚴重的環(huán)境中，可以安裝一臺帶屏蔽層的隔離變壓器，以減少設備與地之間的干擾。一般PLC都有直流24V輸出提供給輸入端，當輸入端使用外接直流電源時，應選用直流穩(wěn)壓電源。 二、電梯中的電氣系統(tǒng)（一)控制系統(tǒng)可靠性降低的主要原因挽同的經(jīng)雖然工業(yè)控制機和可編程控制器本身都具有很高的可靠性，但如果輸入給PLC的開關量信號出現(xiàn)錯誤，模擬量信號出現(xiàn)較大偏差，PLC輸出口控制的執(zhí)行機構沒有按要求動作，這些都可能使控制過程出錯，造成無法濟損失。 1 影響現(xiàn)場輸入給PLC信號出錯的主要原因有： (1)造成傳輸信號線短路或斷路(由于機械拉扯，線路自身老化

15、，特別是鼠害)，當傳輸信號線出故障時，現(xiàn)場信號無法傳送給PLC，造成控制出錯。 (2)點抖動，現(xiàn)場觸點雖然只閉合一次，PLC卻認為閉合了多次，雖然硬件加了濾波電路，軟件增加微分指令，但由于PLC掃描周期太短，仍可能在計數(shù)、累加、移位等指令中出錯，出現(xiàn)錯誤控制結果。 (3)現(xiàn)場變送器，機械開關自身出故障，如觸點接觸不良，變送器反映現(xiàn)場非電量偏差較大或不能正常工作等，這些故障同樣會使控制系統(tǒng)不能正常工作。 2 影響執(zhí)行機構出錯的主要原因有： (1)控制負載的接觸不能可靠動作，雖然PLC發(fā)出了動作指令，但執(zhí)行機構并沒按要求動作。 (2)控制變頻器起動，由于變頻器自身故障，變頻器所帶電機并沒按要求工作

16、。 (3)各種電動閥、電磁閥該開的沒能打開，該關的沒能關到位，由于執(zhí)行機構沒能按PLC的控制要求動作，使系統(tǒng)無法正常工作，降低了系統(tǒng)可靠性。要提高整個控制系統(tǒng)的可靠性，必須提高輸入信號的可靠性和執(zhí)行機構動作的準確性，否則PLC應能及時發(fā)現(xiàn)問題，用聲光等報警辦法提示給操作人員，盡快排除故障，讓系統(tǒng)安全、可靠、正確地工作。 (二）設計完善的故障報警系統(tǒng) 在自動控制系統(tǒng)的設計中應設計3級故障顯示報警系統(tǒng)，1級設置在控制現(xiàn)場各控制柜面板，用指示燈指示設備正常運行和故障情況，當設備正常運行時對應指示燈亮，當該設備運行有故障時指示燈以1Hz的頻率閃爍。為防止指示燈燈泡損壞不能正確反映設備工作情況，專門設置

17、了故障復位燈測試按鈕，系統(tǒng)運行任何時間持續(xù)按該按鈕3s，所有指示燈應全部點亮，如果這時有指示等不亮說明該指示燈已壞，應立即更換，改按鈕復位后指示燈仍按原工作狀態(tài)顯示設備工作狀態(tài)。2級故障顯示設置在中心控制室大屏幕監(jiān)視器上，當設備出現(xiàn)故障時，有文字顯示故障類型，工藝流程圖上對應的設備閃爍，歷史事件表中將記錄該故障。3級故障顯示設置在中心控制室信號箱內(nèi)，當設備出現(xiàn)故障時，信號箱將用聲、光報警方式提示工作人員，及時處理故障。在處理故障時，又將故障進行分類，有些故障是要求系統(tǒng)停止運行的，但有些故障對系統(tǒng)工作影響不大，系統(tǒng)可帶故障運行，故障可在運行中排除，這樣就大大減少整個系統(tǒng)停止運行時間，提高系統(tǒng)可靠

18、性運行水平。 （三）輸入信號可靠性研究 要提高現(xiàn)場輸入給PLC信號的可靠性，首先要選擇可靠性較高的變送器和各種開關，防止各種原因引起傳送信號線短路、斷路或接觸不良。其次在程序設計時增加數(shù)字濾波程序，增加輸入信號的可信性。 在現(xiàn)場輸入觸點后加一定時器，定時時間根據(jù)觸點抖動情況和系統(tǒng)要的響應速度確定，一般在幾十ms，這樣可保證觸點確實穩(wěn)定閉合后，才有其它響應。模擬信號濾波可對現(xiàn)場模擬信號連續(xù)采樣3次，采樣間隔由AD轉換速度和該模擬信號變化速率決定。3次采樣數(shù)據(jù)分別存放在數(shù)據(jù)寄存器DTIO、DTII、DTl2中，當最后1次采樣結束后利用數(shù)據(jù)比較、數(shù)據(jù)交換指令、數(shù)據(jù)段比較指令去掉最大和最小值，保留中間

19、值作為本次采樣結果存放在數(shù)據(jù)寄存器DTO中。 提高讀入PLC現(xiàn)場信號的可靠性還可利用控制系統(tǒng)自身特點，利用信號之間關系來判斷信號的可信程度。如進行液位控制，由于儲罐的尺寸是已知的，進液或出液的閥門開度和壓力是已知的，在一定時間里罐內(nèi)液體變化高度大約在什么范圍是知道的，如果這時液位計送給PLC的數(shù)據(jù)和估算液位高度相差較大，判斷可能是液位計故障，通過故障報警系統(tǒng)通知操作人員檢查該液位計。又如各儲罐有上下液位極限保護，當開關動作時發(fā)出信號給PLC，這個信號是否真實可靠，在程序設計時應將這信號和該罐液位計信號對比，如果液位計讀數(shù)也在極限位置，說明該信號是真實的：如果液位計讀數(shù)不在極限位置，判斷可能是液

20、位極限開關故障或傳送信號線路故障，同樣通過報警系統(tǒng)通知操作人員處理該故障。由于在程序設計時采用了上述方法，大大提高了輸入信號的可靠。 （四）執(zhí)行機構可靠性研究當現(xiàn)場的信號準確地輸入給PLC后，PLC執(zhí)行程序，將結果通過執(zhí)行機構對現(xiàn)場裝置進行調(diào)節(jié)、控制。怎樣保證執(zhí)行機構按控制要求工作，當執(zhí)行機構沒有按要求工作，怎樣發(fā)現(xiàn)故障?可采取以下措施：當負載由接觸器控制時，啟動或停止這類負載轉為對接觸器線圈控制，啟動時接觸器是否可靠吸臺，停止時接觸器是否可靠釋放，這是最讓人關心的。 當開啟或關閉電動閥門時，根據(jù)閥門開啟、關閉時間不同，設置延時時間，經(jīng)過延時檢測開到位或關到位信號，如果這些信號不能按時準確返回

21、給PLc，說明閥可能有故障，做閥故障報警處理。 （五）控制系統(tǒng)中干擾及其來源 （1）干擾源及一般分類 影響PLC控制系統(tǒng)的干擾源，大都產(chǎn)生在電流或電壓劇烈變化的部位，其原因是電流改變產(chǎn)生磁場，對設備產(chǎn)生電磁輻射；磁場改變產(chǎn)生電流，電磁高速產(chǎn)生電磁波。通常電磁干擾按干擾模式不同，分為共模干擾和差模干擾。共模干擾是信號對地的電位差，共模電壓通過不對稱電路可轉換成差模電壓，直接影響測控信號，造成元器件損壞，這種共模干擾可為直流，亦可為交流。差模干擾是指作用于信號兩極間的干擾電壓，主要由空間電磁場在信號間耦合感應及由不平衡電路轉換共模干擾所形成的電壓，這種干擾疊加在信號上，直接影響測量與控制精度。 （

22、2）PLC系統(tǒng)中干擾的主要來源及途徑 強電干擾 PLC系統(tǒng)的正常供電電源均由電網(wǎng)供電。由于電網(wǎng)覆蓋范圍廣，它將受到所有空間電磁干擾而在線路上感應電壓。 柜內(nèi)干擾 控制柜內(nèi)的高壓電器，大的電感性負載，混亂的布線都容易對PLC造成一定程度的干擾。 來自信號線引入的干擾 與PLC控制系統(tǒng)連接的各類信號傳輸線，除了傳輸有效的各類信息之外，總會有外部干擾信號侵入。此干擾主要有兩種途徑：一是通過變送器供電電源或共用信號儀表的供電電源串入的電網(wǎng)干擾，這往往被忽視；二是信號線受空間電磁輻射感應的干擾，即信號線上的外部感應干擾，這是很嚴重的。由信號引入干擾會引起I/O信號工作異常和測量精度大大降低，嚴重時將引起

23、元器件損傷。 來自接地系統(tǒng)混亂時的干擾 接地是提高電子設備電磁兼容性（EMC）的有效手段之一。正確的接地，既能抑制電磁干擾的影響，又能抑制設備向外發(fā)出干擾；而錯誤的接地，反而會引入嚴重的干擾信號，使PLC系統(tǒng)將無法正常工作。 來自PLC系統(tǒng)內(nèi)部的干擾 主要由系統(tǒng)內(nèi)部元器件及電路間的相互電磁輻射產(chǎn)生，如邏輯電路相互輻射及其對模擬電路的影響，模擬地與邏輯地的相互影響及元器件間的相互不匹配使用等。 三、電梯中的PLC控制（一）系統(tǒng)控制方案1. 隨動系統(tǒng)隨動系統(tǒng),即一臺電機作為主電機,另外一臺或多臺作為隨動電機,隨動電機緊跟著主電機運行;控制系統(tǒng)的基本組如圖1所示。在該系統(tǒng)中由PLC接受來自上位機發(fā)來

24、的控制信號,經(jīng)過一定的運算轉換為執(zhí)行裝置的控制信號,如變頻器的頻率,進而驅動主電機運行,通過編碼器監(jiān)測電機的實際運行速度,并將這一信號作為隨動電機的控制命令,隨動電機緊隨這一速度便可實現(xiàn)兩臺電機的同步運行。2 .閉環(huán)系統(tǒng) 閉環(huán)控制系統(tǒng),即兩臺電機由同一控制器(PLC)發(fā)出控制信號,然后再各自構成閉環(huán)系統(tǒng),緊隨控制器發(fā)出的信號,即可實現(xiàn)多電機的同步運行;控制系統(tǒng)的基本組如圖2所示。在這個系統(tǒng)中由PLC接受來自上位機發(fā)來的控制信號,經(jīng)過運算轉換為執(zhí)行裝置的控制信號,同時發(fā)到兩臺電機的驅動器中,由于控制命令是相同的, 通過編碼器監(jiān)測電機的實際速度,與控制命令進行比較,構成閉環(huán)控制系統(tǒng),這樣只要兩臺電

25、機的都緊隨控制命令運行便可實現(xiàn)同步。3. 隨動閉環(huán)系統(tǒng)隨動閉環(huán)控制系統(tǒng),綜合了隨動系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)的特點,在隨動控制系統(tǒng)的基礎上構成了閉環(huán)控制。兩臺電機驅動器由同一控制器(PLC)發(fā)出控制信號,并各自構成閉環(huán)系統(tǒng),將輔電機的實際速度實時的與主電機進行比較,綜合調(diào)整,使輔電機緊隨主電機的運行速度,即可實現(xiàn)多電機的同步運行。 (二）控制方案分析實際的控制系統(tǒng)中,每個電機所帶負載都不盡相同,因此在這些控制系統(tǒng)中都需根據(jù)速度設定值利用PLC計算得出具體的控制參數(shù)。首先將上位機發(fā)出的線速度設定值進行單位轉換,根據(jù)電機所帶負載的實際卷徑,計算出對應的電機轉速,然后利用三相異步電動機的轉速公式計算出這一轉

26、速對應的頻率值。并將這一計算值傳送控制器(變頻器)中,拖動電機運行,并利用編碼器實時的監(jiān)測該電動機的實際轉速。隨動控制系統(tǒng)中隨動電機將主電機的實際運行速度作為運行命令,利用兩臺電機負載的實際卷徑,計算出第二臺電機所需頻率,隨動電機緊隨主電機運行,便可實現(xiàn)兩臺電機的同步運行。第二臺電機緊緊的跟隨主電機運行,“第二臺”電機可以是一臺電機也可以是電機群,根據(jù)實際系統(tǒng)的大小來確定電機的臺數(shù);這種控制系統(tǒng)一般使用在控制精度要求不高的場合,只是簡單的同步而且對各個動力輥間的張力沒有特殊的要求,系統(tǒng)簡單易于實現(xiàn),成本較低。閉環(huán)控制系統(tǒng)中由上位機發(fā)出控制命令后,根據(jù)各個電動機軸上的負載的半徑,計算出各個負載對

27、應的轉速,再根據(jù)電機的轉速公式實現(xiàn)到驅動器(變頻器)輸出頻率的轉換。這樣便可實現(xiàn)兩臺電機的同步運行。兩臺或多臺電動機具有各自的閉環(huán)控制系統(tǒng),對速度命令有較高的響應。該系統(tǒng)常出現(xiàn)在多動力牽引的系統(tǒng)中。隨動閉環(huán)控制系統(tǒng)是目前采用較多的一種控制方案,它綜合前兩種方案的優(yōu)點,控制精度較高,此方案是在隨動控制的基礎上,對主電機和隨動電機做閉環(huán)處理,即將兩臺電機的實際速度通過編碼器進行實時監(jiān)控,與各自的控制信號進行比較,構成獨立的閉環(huán)控制系統(tǒng),主電機的閉環(huán)系統(tǒng)主要實現(xiàn)對預設速度的準確響應,從動電機的閉環(huán)系統(tǒng)系統(tǒng)則是為更準確地跟隨主電機的實際速度而設置的。目前我國大多數(shù)包裝,分切,印刷,涂層行業(yè)的張力開環(huán)控

28、制系統(tǒng)都采用此控制方案,由于其速度控制精度較高,利用速度差實現(xiàn)的張力控制就能滿足要求,這便大大降低了系統(tǒng)的設計成本。當然做為配套的電氣控制元件對最終產(chǎn)品的質(zhì)量也起著關鍵的作用。（三）PLC控制程序基本原理 PLC作為先進的自動控制裝置,可以應用于多種自動化控制系統(tǒng)中。對于同步性能要求較高的場合,可以采用PLC、矢量控制變頻器、三相異步電動機、脈沖編碼器等構成高性能調(diào)速系統(tǒng)。隨著計算機技術數(shù)字技術的廣泛應用,自動控制領域也隨之發(fā)生了巨大的變革,進一步提高拖動系統(tǒng)的控制精度及其穩(wěn)定性已是必然趨勢。 模糊控制是一種基于規(guī)則的控制，它直接采用語言型控制規(guī)則，出發(fā)點是現(xiàn)場操作人員的控制經(jīng)驗或相關專家的知

29、識，在設計中不需要建立被控對象的精確的數(shù)學模型，因而使得控制機理和策略易于接受與理解。模糊控制方法魯棒性強，干擾和參數(shù)變化對其控制性能影響大大減弱，它設計簡單，便于應用。由于模糊控制是基于啟發(fā)性的知識及語言決策規(guī)則設計的，這有利于模擬人工控制的過程和方法，增強控制系統(tǒng)的適應能力，使之具有一定的智能水平。 1.智能電梯系統(tǒng)集成 為了提高上述電梯控制系統(tǒng)的工作穩(wěn)定性和可靠性，開發(fā)了一種以數(shù)據(jù)傳輸為核心的智能電梯控制系統(tǒng)。這種智能電梯控制系統(tǒng)，包括電梯控制中心、電梯管理模塊、樓層控制鍵盤、功能設備和監(jiān)控計算機。 該電梯工作原理可總結為：首先，電梯管理模塊通過功能設備讀取用戶卡內(nèi)的用戶信息，并查找另一

30、微處理器中存儲的用戶資料，如果查得到相應的用戶記錄，則讀取該用戶的樓層權限；否則，系統(tǒng)返回操作。接下來，另一微處理器分析用戶的樓層權限，判斷其可到達的樓層數(shù)。如果用戶權限等于1，即該用戶只可以到達一層樓，則控制系統(tǒng)響蜂鳴器提示操作成功，并將相應的樓層信號發(fā)送給電梯控制中心；如果用戶權限大于1，即該用戶可以到達多個樓層，則控制系統(tǒng)響蜂鳴器提示用戶輸入需要前往的樓層號，并開放樓層控制鍵盤的權限按鈕，用戶通過樓層控制鍵盤輸入目的樓層號，該樓層信號通過輸入0輸出電路傳送到微處理器電路，同時，電梯管理模塊將該用戶權限信號送給電梯控制中心；如果用戶無使用權限，則系統(tǒng)返回操作。最后，電梯控制中心對來自控制鍵

31、盤的樓層信號和來自管理模塊的權限信號進行分析運算，判斷出用戶要到達的目的樓層，并登記相應信息，點亮相應樓層的按鍵燈，提示操作成功，開啟相應樓層開關。系統(tǒng)返回，等待下一個用戶的操作。 (1)運行狀態(tài)程序：電梯可在有司機、無司機或檢修三種狀態(tài)下使用。(2)保護程序：為了保證乘客的安全，通常在轎門和中分式門雙側安裝安全觸板。(3)上、下行程序：集選控制電梯將各層樓廳外的向上和向下召喚信號與轎廂內(nèi)的指令信號綜合在一起進行集中自動控制。根據(jù)呼叫信號、內(nèi)選信號與電梯位置，確定電梯是上行還是下行；程序中順向呼叫信號與內(nèi)選無條件響應，反向截車遵循最遠程反向原則。(4)呼叫信號程序：電梯有內(nèi)指令或廳召喚信號時，

32、自動記憶呼叫信號并且有記憶燈亮。在電梯到達某層停車時，自動消除順向呼叫信號，保存反向的呼叫信號。(5)轎廂與廳的指層信號程序：指層信號由高速計數(shù)器的計數(shù)值與平層點的計數(shù)脈沖相等時發(fā)出的平層信號來獲得?？刂齐娐吩O計可獲得連續(xù)的指層信號和方向顯示。(6)開關門程序；電梯到達目的層后，自動地進行開門、等待及關門過程，在關門過程中，如果門上感應器感應到門口有人時或廳外有呼叫信號時，又重新進入開門狀態(tài)。還可在本層廳外開門、檢修時開關門。(7)有無司機時程序；無司機電梯自動起動、加速、制動減速及自動平層，電梯按指令、召喚信號自動定向、自動保持最遠層站所定的方向；有司機時按上升或下降按鈕；檢修時只能慢速。(

33、8)換速程序；用PLC的高速計數(shù)器對輸出脈沖進行計數(shù)，當高速計數(shù)器的計數(shù)值與換速點對應的脈沖數(shù)相等時，且目的層有有效的選層信號或呼梯信號，則發(fā)出換速信號，電梯轉入減速階段。 四 .結論 電梯是隨著高層建筑的興建而發(fā)展起來的一種垂直運輸工具。多層廠房和多層倉庫需要有貨梯，高層住宅需要有住宅梯，百貨大樓和賓館需要有客梯、自動扶梯。本文主要研究一類小型電梯的PLC智能控制方法。所謂小型電梯是指在居民樓和小型辦公樓中使用的電梯，這類電梯載重量相對較小，但是使用頻繁。傳統(tǒng)電梯控制系統(tǒng)主要有三種控制方式即繼電器控制、PLC控制和微機控制，其中繼電器控制系統(tǒng)具有故障率高、可靠性差、接線復雜、通用性差等缺點。1976年微處理機開始用于電梯，使電梯的電氣控制進入了一個新的發(fā)展時期。微機控制具有控制系統(tǒng)體積減小、節(jié)能、可靠性提高，尤其是對群控、通訊等復雜電梯控制功能更具優(yōu)越性，因此，微機控制系統(tǒng)多用于性能要求較高的高檔客梯中，然而微機控制系統(tǒng)