摘要钾士；文中分析了電梯的負(fù)載特性个榕，闡述了采用梯形加速曲線的電梯理想速度曲線忠烛，結(jié)合變頻器和PLC的性能，論述了電梯控制系統(tǒng)的構(gòu)成和工作特性寂汇。闡述了電梯速度曲線產(chǎn)生的方法病往，歸納了由PLC構(gòu)成的控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)的特點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：負(fù)載特性　　理想速度曲線　　控制系統(tǒng)　　軟件設(shè)計(jì) 

1.概述

隨著城市建設(shè)的不斷發(fā)展免姻，高層建筑不斷增多饭糊，電梯在國民經(jīng)濟(jì)和生活中有著廣泛的應(yīng)用。電梯作為高層建筑中垂直運(yùn)行的交通工具已與人們的日常生活密不可分们灵。實(shí)際上電梯是根據(jù)外部呼叫信號以及自身控制規(guī)律等運(yùn)行的稳虱，而呼叫是隨機(jī)的，電梯實(shí)際上是一個(gè)人機(jī)交互式的控制系統(tǒng)禀蜒，單純用順序控制或邏輯控制是不能滿足控制要求的畅刑，因此，電梯控制系統(tǒng)采用隨機(jī)邏輯方式控制槐猪。目前電梯的控制普遍采用了兩種方式喇躲，一是采用微機(jī)作為信號控制單元，完成電梯信號的采集许食、運(yùn)行狀態(tài)和功能的設(shè)定继棉，實(shí)現(xiàn)電梯的自動調(diào)度和集選運(yùn)行功能，拖動控制則由變頻器來完成够菊；第二種控制方式用可編程控制器（PLC）取代微機(jī)實(shí)現(xiàn)信號集選控制终琅。從控制方式和性能上來說，這兩種方法并沒有太大的區(qū)別会烙。國內(nèi)廠家大多選擇第二種方式，其原因在于生產(chǎn)規(guī)模較小筒捺，自己設(shè)計(jì)和制造微機(jī)控制裝置成

本較高柏腻；而PLC可靠性高，程序設(shè)計(jì)方便靈活系吭，抗干擾能力強(qiáng)五嫂、運(yùn)行穩(wěn)定可靠等特點(diǎn)，所以現(xiàn)在的電梯控制系統(tǒng)廣泛采用可編程控制器來實(shí)現(xiàn)肯尺。 

2.電梯理想運(yùn)行曲線

根據(jù)大量的研究和實(shí)驗(yàn)表明,人可接受的最大加速度為am≤1.5m/s2,　加速度變化率ρm≤3m/s3,電梯的理想運(yùn)行曲線按加速度可劃分為三角形沃缘、梯形和正弦波形，由于正弦波形加速度曲線實(shí)現(xiàn)較為困難则吟，而三角形曲線最大加速度和在啟動及制動段的轉(zhuǎn)折點(diǎn)處的加速度變化率均大于梯形曲線槐臀，即+ρm跳變到-ρm或由-ρm跳變到+ρm的加速度變化率锄蹂，故很少采用，因梯形曲線容易實(shí)現(xiàn)并且有良好加速度變化率頻繁指標(biāo)水慨，故被廣泛采用得糜，采用梯形加速度曲線電梯的理想運(yùn)行曲線如圖1所示：

智能變頻器是為電梯的靈活調(diào)速、控制及高精度平層等要求而專門設(shè)計(jì)的電梯專用變頻器现熔，可配用通用的三相異步電動機(jī)服骚，并具有智能化軟件、標(biāo)準(zhǔn)接口展霸、菜單提示蝎蛤、輸入電梯曲線及其它關(guān)鍵參數(shù)等功能。其具有調(diào)試方便快捷莺肌，而且能自動實(shí)現(xiàn)單多層功能挪吱，并具有自動優(yōu)化減速曲線的功能，由其組成的調(diào)速系統(tǒng)的爬行時(shí)間少艾维，平層距離短谭迄，不論是雙繞組電動機(jī)，還是單繞組電動機(jī)均可適用赠戏，其最高設(shè)計(jì)速度可達(dá)4m/s怔樊，其獨(dú)特的電腦監(jiān)控軟件，可選擇串行接口實(shí)現(xiàn)輸入/輸出信號的無觸點(diǎn)控制安粤。

變頻器構(gòu)成的電梯系統(tǒng)贫宫，當(dāng)變頻器接收到控制器發(fā)出的呼梯方向信號，變頻器依據(jù)設(shè)定的速度及加速度值枝誊，啟動電動機(jī)况芒，達(dá)到最大速度后，勻速運(yùn)行叶撒，在到達(dá)目的層的減速點(diǎn)時(shí)绝骚，控制器發(fā)出切斷高速度信號，變頻器以設(shè)定的減速度將最大速度減至爬行速度祠够，在減速運(yùn)行過程中压汪，變頻器的能夠自動計(jì)算出減速點(diǎn)到平層點(diǎn)之間的距離，并計(jì)算出優(yōu)化曲線古瓤，從而能夠按優(yōu)化曲線運(yùn)行止剖，使低速爬行時(shí)間縮短至0.3s,在電梯的平層過程中變頻器通過調(diào)整平層速度或制動斜坡來調(diào)整平層精度。即當(dāng)電梯停得太早時(shí)落君，變頻器增大低速度值或減少制動斜坡值穿香，反之則減少低速度值或增大制動斜坡值，在電梯到距平層位置4—10cm時(shí)，有平層開關(guān)自動斷開低速信號皮获，系統(tǒng)按優(yōu)化曲線實(shí)現(xiàn)高精度的平層焙蚓，從而達(dá)到平層的準(zhǔn)確可靠。 

3.電梯速度曲線

電梯運(yùn)行的舒適性取決于其運(yùn)行過程中加速度a和加速度變化率p的大小兔升，過大的加速度或加速度變化率會造成乘客的不適感葱山。同時(shí)，為保證電梯的運(yùn)行效率胃余，a近陈、p的值不宜過小。能保證a没撒、p最佳取值的電梯運(yùn)行曲線稱為電梯的理想運(yùn)行曲線紊埂。電梯運(yùn)行的理想曲線應(yīng)是拋物線-直線綜合速度曲線，即電梯的加胆叁、減過程由拋物線和直線構(gòu)成庶消。電梯給定曲線是否理想，直接影響實(shí)際的運(yùn)行曲線轻迹。

3.1速度曲線產(chǎn)生方法

采用的FX2-64MR　PLC媚哪，并考慮輸入輸出點(diǎn)要求增加了FX-8EYT、FX-16EYR祭昏、FX-8EYR三個(gè)擴(kuò)展模塊和FX2-40AW雙絞線通信適配器耙厚，FX2-40AW用于系統(tǒng)串行通信。利用PLC擴(kuò)展功能模塊D/A模塊實(shí)現(xiàn)速度理想曲線輸出岔霸，事先將數(shù)字化的理想速度曲線存入PLC寄存器薛躬，程序運(yùn)行時(shí)，通過查表方式寫入D/A呆细，由D/A轉(zhuǎn)換成模擬量后將速度理想曲線輸出型宝。

3.2加速給定曲線的產(chǎn)生

8位D/A輸出0～5V/0～10V，對應(yīng)數(shù)字值為16進(jìn)制數(shù)00～FF絮爷，共255級趴酣。若電梯加速時(shí)間在2.5～3秒之間。按保守值計(jì)算坑夯，電梯加速過程中每次查表的時(shí)間間隔不宜超過10ms岖寞。

由于電梯邏輯控制部分程序最大，而PLC運(yùn)行采用周期掃描機(jī)制渊涝，因而采用通常的查表方法慎璧，每次查表的指令時(shí)間間隔過長床嫌，不能滿足給定曲線的精度要求跨释。在PLC運(yùn)行過程中，其CPU與各設(shè)備之間的信息交換、用戶程序的執(zhí)行蝎疹、信號采集抽述、控制量的輸出等操作都是按照固定的順序以循環(huán)掃描的方式進(jìn)行的，每個(gè)循環(huán)都要對所有功能進(jìn)行查詢边饿、判斷和操作使城。這種順序和格式不能人為改變。通常一個(gè)掃描周期值舀，基本要完成六個(gè)步驟的工作蛆骨，包括運(yùn)行監(jiān)視、與編程器交換信息裙澎、與數(shù)字處理器交換信息洒妈、與通訊處理器交換信息、執(zhí)行用戶程序和輸入輸出接口服務(wù)等艘彭。在一個(gè)周期內(nèi)蛮碾，CPU對整個(gè)用戶程序只執(zhí)行一遍。這種機(jī)制有其方便的一面跟狱，但實(shí)時(shí)性差俭厚。過長的掃描時(shí)間，直接影響系統(tǒng)對信號響應(yīng)的效果驶臊，在保證控制功能的前提下挪挤，最大限度地縮短CPU的周期掃描時(shí)間是一個(gè)很復(fù)雜的問題。一般只能從用戶程序執(zhí)行時(shí)間最短采取方法资铡。電梯邏輯控制部分的程序掃描時(shí)間已超過10ms电禀，盡管采取了一些減少程序掃描時(shí)間的辦法，但仍無法將掃描時(shí)間降到10ms以下笤休。同時(shí)尖飞，制動段曲線采用按距離原則，每段距離到的響應(yīng)時(shí)間也不宜超過10ms店雅。為滿足系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性要求政基，在速度曲線的產(chǎn)生方式中，采用中斷方法闹啦，從而有效地克服了PLC掃描機(jī)制的限制沮明。

起動加速運(yùn)行由定周期中斷服務(wù)程序完成。這種中斷不能由程序進(jìn)行開關(guān)窍奋，一旦設(shè)定施式，就一直按設(shè)定時(shí)間間隔循環(huán)中斷，所以执峰，起動運(yùn)行條件需放在中斷服務(wù)程序中涎花，在不滿足運(yùn)行條件時(shí)喊宿，中斷即返回。

3.3減速制動曲線的產(chǎn)生

為保證制動過程的完成瞒酪，

需在主程序中進(jìn)行制動條件判斷和減速點(diǎn)確定荞宰。在減速點(diǎn)確定之前，電梯一直處于加速或穩(wěn)速運(yùn)行過程中测佛。加速過程由固定周期中斷完成度潜，加速到對應(yīng)模式的最大值之后，加速程序運(yùn)行條件不再滿足影凿，每次中斷后致殉，不再執(zhí)行加速程序，直接從中斷返回第勉。電梯以對應(yīng)模式的最大值運(yùn)行隶鹰，在該模式減速點(diǎn)到后，產(chǎn)生高速計(jì)數(shù)中斷螺句，執(zhí)行減速服務(wù)程序虽惭。在該中斷服務(wù)程序中修改計(jì)數(shù)器設(shè)定值的條件，保證下次中斷執(zhí)行蛇尚。

在PLC的內(nèi)部寄存器中芽唇，減速曲線表的數(shù)值由大到小排列，每次中斷都執(zhí)行一次“表指針加1”操作取劫，則下一次中斷的查表值將小于本次中斷的查表值匆笤。門區(qū)和平層區(qū)的判斷均由外部信號給出，以保證減速過程的可靠性谱邪。 

4.電梯控制系統(tǒng)

4.1電梯控制系統(tǒng)特性

在電梯運(yùn)行曲線中的啟動段是關(guān)系到電梯運(yùn)行舒適感指標(biāo)的主要環(huán)節(jié),而舒適感又與加速度直接相關(guān),根據(jù)控制理論,要使某個(gè)量按預(yù)定規(guī)律變化必須對其進(jìn)行直接控制,對于電梯控制系統(tǒng)來說,要使加速度按理想曲線變化就必須采用加速度反饋,根據(jù)電動機(jī)的力矩方程式:M—MZ=ΔM=J（dn/dt）炮捧，可見加速度的變化率反映了系統(tǒng)動態(tài)轉(zhuǎn)距的變化，控制加速度就控制系統(tǒng)的動態(tài)轉(zhuǎn)距ΔM=M—MZ惦银。故在此段采用加速度的時(shí)間控制原則咆课，當(dāng)啟動上升段速度達(dá)到穩(wěn)態(tài)值的90%時(shí)，將系統(tǒng)由加速度控制切換到速度控制扯俱，因?yàn)樵诜€(wěn)速段书蚪，速度為恒值控制波動較小，加速度變化不大食迈，且采用速度閉環(huán)控制可以使穩(wěn)態(tài)速度保持一定的精度维似，為制動段的精確平層創(chuàng)造條件。在系統(tǒng)的速度上升段和穩(wěn)速段雖都采用PI調(diào)節(jié)器控制嘿惜，但兩段的PI參數(shù)是不同的顺诽，以提高系統(tǒng)的動態(tài)響應(yīng)指標(biāo)。

在系統(tǒng)的制動段坯公，即要對減速度進(jìn)行必要的控制韵披，以保證舒適感搬即，又要嚴(yán)格地按電梯運(yùn)行的速度和距離的關(guān)系來控制，以保證平層的精度笑院。在系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速降至120r/min之前，為了使兩者得到兼顧溜封，采取以加速度對時(shí)間控制為主类玉，同時(shí)根據(jù)在每一制動距離上實(shí)際轉(zhuǎn)速與理論轉(zhuǎn)速的偏差來修正加速度給定曲線的方法。例如在距離平層點(diǎn)的某一距離L處踢寂，速度應(yīng)降為　Vm/s嫂茸，而實(shí)際轉(zhuǎn)速高為V′m/s，則說明所加的制動轉(zhuǎn)距不夠弄兜，因此計(jì)算出此處的給定減速度值-ag后药蜻，使其再加上一個(gè)負(fù)偏差ε，即使此處的減速度給定值修正為-（ag+ε）使給定減速度與實(shí)際速度負(fù)偏差加大替饿，從而加大了制動轉(zhuǎn)距语泽，使速度很快降到標(biāo)準(zhǔn)值，當(dāng)電動機(jī)的轉(zhuǎn)速降到120r/min　以后视卢，此時(shí)轎廂距平層只有十幾厘米踱卵，電梯的運(yùn)行速度很低，為防止未到平層區(qū)就停車的現(xiàn)象出現(xiàn)据过，以使電梯能較快地進(jìn)入平層區(qū)惋砂，在此段采用比例調(diào)節(jié)，并采用時(shí)間優(yōu)化控制绳锅，以保證電梯準(zhǔn)確及時(shí)地進(jìn)入平層區(qū)西饵，以達(dá)到準(zhǔn)確可靠平層。

4.2電梯控制構(gòu)成

由于電梯的運(yùn)行是根據(jù)樓層和轎廂的呼叫信號鳞芙、行程信號進(jìn)行控制眷柔，而樓層和轎廂的呼叫是隨機(jī)的，因此防弧，系統(tǒng)控制采用隨機(jī)邏輯控制过拿。即在以順序邏輯控制實(shí)現(xiàn)電梯的基本控制要求的基礎(chǔ)上，根據(jù)隨機(jī)的輸入信號偶嘁，以及電梯的相應(yīng)狀態(tài)適時(shí)的控制電梯的運(yùn)行祸铁。另外，轎廂的位置是由脈沖編碼器的脈沖數(shù)確定是龟，并送PLC的計(jì)數(shù)器來進(jìn)行控制秦谁。同時(shí)，每層樓設(shè)置一個(gè)接近開關(guān)用于檢測系統(tǒng)的樓層信號后匀。

為便于觀察以称，對電梯的運(yùn)行方向以及電梯所在的樓層進(jìn)行顯示友合，采用LED和發(fā)光管顯示，而對樓層和轎廂的呼叫信號以指示燈顯示(開關(guān)上帶有指示燈)烘幅。

為了提高電梯的運(yùn)行效率和平層的精度颊夷，系統(tǒng)要求PLC能對轎廂的加、減速以及制動進(jìn)行有效的控制钉答。根據(jù)轎廂的實(shí)際位置以及交流調(diào)速系統(tǒng)的控制算法來實(shí)現(xiàn)础芍。為了電梯的運(yùn)行安全，系統(tǒng)應(yīng)設(shè)置可靠的故障保護(hù)和相應(yīng)的顯示数尿。采用PLC實(shí)現(xiàn)的電梯控制系統(tǒng)由以下幾個(gè)主要部分構(gòu)成仑性。

4.2.1PLC控制電路；PLC接收來自操縱盤和每層呼梯的召喚信號右蹦、轎廂和門系統(tǒng)的功能信號以及井道和變頻器的狀態(tài)信號诊杆，經(jīng)程序判斷與運(yùn)算實(shí)現(xiàn)電梯的集選控制。PLC在輸出顯示和監(jiān)控信號的同時(shí)何陆，向變頻器發(fā)出運(yùn)行方向晨汹、啟動、加/減速運(yùn)行和制動停梯等信號贷盲。

4.2.2電流宰缤、速度雙閉環(huán)電路；變頻器本身設(shè)有電流檢測裝置晃洒，由此構(gòu)成電流閉環(huán)慨灭；通過和電機(jī)同軸聯(lián)接的旋轉(zhuǎn)編碼器，產(chǎn)生a球及、b兩相脈沖進(jìn)入變頻器慢夸，在確認(rèn)方向的同時(shí)，利用脈沖計(jì)數(shù)構(gòu)成速度閉環(huán)化歪。

4.2.3位移控制電路咕菱；電梯作為一種載人工具，在位勢負(fù)載狀態(tài)下敛档，除要求安全可靠外珍喘，還要求運(yùn)行平穩(wěn)，乘坐舒適逐次，托悦靠準(zhǔn)確。采用變頻調(diào)速雙環(huán)控制可基本滿足要求阶徒，利用現(xiàn)有旋轉(zhuǎn)編碼器構(gòu)成速度環(huán)的同時(shí)连嘹，通過變頻器的PG卡輸出與電機(jī)速度及電梯位移成比例的脈沖數(shù)，將其引入PLC的高速計(jì)數(shù)輸入端口虚育，通過累計(jì)脈沖數(shù)疲狼，經(jīng)式（1）計(jì)算出脈沖當(dāng)量吁沉，由此確定電梯位置。電梯位移

h=SI

式中I—累計(jì)脈沖數(shù)寸士；

S—脈沖當(dāng)量檐什；

S　=　plD　/　(pr)　　　　　　　　　（1）

l—減速比弱卡；

D—牽引輪直徑乃正；

P—旋轉(zhuǎn)編碼器每轉(zhuǎn)

對應(yīng)的脈沖數(shù)；

r—PG卡分頻比谐宙。

4.2.4端站保護(hù)；當(dāng)電梯定向上行時(shí)界弧，上行方向繼電器凡蜻、快車輔助接觸器、快車運(yùn)行接觸器垢箕、門鎖繼電器划栓、上行接觸器均得電吸合，抱閘打開条获，電梯上行忠荞。當(dāng)轎廂碰到上強(qiáng)迫換速開關(guān)時(shí)，PLC內(nèi)部鎖存繼電器得電吸合罪焰，定時(shí)器Tim10锌瓤、Tim11開始定時(shí)，其定時(shí)的時(shí)間長短可視端站層距和梯速設(shè)定暴喂。上強(qiáng)迫換速開關(guān)動作后铝琐，電梯由快車運(yùn)行轉(zhuǎn)為慢車運(yùn)行，正常情況下霜售，上行平層時(shí)電梯應(yīng)停車瑟毡。如果轎廂未停而繼續(xù)上行，當(dāng)Tim10設(shè)定值減到零時(shí)，其常閉點(diǎn)斷開，慢車接觸器和上行接觸器失電霜医，電梯停止運(yùn)行耗帕。在驕廂碰到上強(qiáng)迫換速開關(guān)后，由于某些原因電梯未能轉(zhuǎn)為慢車運(yùn)行赃额，及快車運(yùn)行接觸器未能釋放，當(dāng)Tim11　設(shè)定值減到零時(shí)，其常閉點(diǎn)斷開东摘，快車運(yùn)行接觸器和上行接觸器均失電，電梯停止運(yùn)行吆寨。因此赏淌，不管是慢車運(yùn)行還是快車運(yùn)行踩寇，只要上強(qiáng)迫換速開關(guān)發(fā)出信號，不論端站其他保護(hù)開關(guān)是否動作六水，借助Tim10和Tim11均能使電梯停止運(yùn)行俺孙，從而使電梯端站保護(hù)更加可靠。

當(dāng)電梯需要下行掷贾，只要有了選梯指令睛榄，下行方向繼電器得電其常開點(diǎn)閉合，鎖存繼電器被復(fù)位想帅，Tim10和Tim11均失電场靴，其常閉點(diǎn)閉合為電梯正常下行做好了準(zhǔn)備。下端站的保護(hù)原理與上端站保護(hù)類似不再重復(fù)港准。

4.2.5樓層計(jì)數(shù)旨剥；樓層計(jì)數(shù)采用相對計(jì)數(shù)方式。運(yùn)行前通過自學(xué)習(xí)方式浅缸，測出相應(yīng)樓層高度脈沖數(shù)轨帜，對應(yīng)17層電梯分別存入16個(gè)內(nèi)存單元DM06～DM21。樓層計(jì)數(shù)器（CNT46）為一雙向計(jì)數(shù)器庵坛，當(dāng)?shù)竭_(dá)各層的樓層計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)梯匈，根據(jù)運(yùn)行方向進(jìn)行加1或減1計(jì)數(shù)。

運(yùn)行中恼睹，高速計(jì)數(shù)器累計(jì)值實(shí)時(shí)與樓層計(jì)數(shù)點(diǎn)對應(yīng)的脈沖數(shù)進(jìn)行比較士涤，相等時(shí)發(fā)出樓層計(jì)數(shù)信號，上行加1狞衷，下行減1藏趁。為防止計(jì)數(shù)器在計(jì)數(shù)脈沖高電平期間重復(fù)計(jì)數(shù)，采用樓層計(jì)數(shù)信號上沿觸發(fā)樓層計(jì)數(shù)器询时。

4.2.6快速換速谎雷；當(dāng)高速計(jì)數(shù)器值與快速換速點(diǎn)對應(yīng)的脈沖數(shù)相等時(shí)，若電梯處于快速運(yùn)行且本層有選層信號捷夜，發(fā)快速換速信號楚榕。若電梯中速運(yùn)行或雖快速運(yùn)行但本層無選層信號，則不發(fā)換速信號非震。

4.2.7門區(qū)信號吨拗；當(dāng)高速計(jì)數(shù)器CNT47數(shù)值在門區(qū)所對應(yīng)脈沖數(shù)范圍內(nèi)時(shí)，發(fā)門區(qū)信號婿斥。

4.2.8脈沖信號故障檢測劝篷；脈沖信號的準(zhǔn)確采集和傳輸在系統(tǒng)中顯得尤為重要，為檢測旋轉(zhuǎn)編碼器和脈沖傳輸電路故障，設(shè)計(jì)了有無脈沖信號和錯(cuò)漏脈沖檢測電路娇妓，通過實(shí)時(shí)檢測確保系統(tǒng)正常運(yùn)行像鸡。為消除脈沖計(jì)數(shù)累計(jì)誤差，在基站設(shè)置復(fù)位開關(guān)哈恰，接入PLC高速計(jì)數(shù)器CNT47的復(fù)位端只估。 

5.軟件設(shè)計(jì)特點(diǎn)

5.1采用優(yōu)先級隊(duì)列

根據(jù)電梯所處的位置和運(yùn)行方向，在編程中着绷，采用了四個(gè)優(yōu)先級隊(duì)列蛔钙，即上行優(yōu)先級隊(duì)列、上行次優(yōu)先級隊(duì)列荠医、下行優(yōu)先級隊(duì)列吁脱、下行次優(yōu)先級隊(duì)列。其中彰莲，上行優(yōu)先級隊(duì)列為電梯向上運(yùn)行時(shí)灿躏，在電梯所處位置以上樓層所發(fā)出的向上運(yùn)行的呼叫信號，該呼叫信號所對應(yīng)的樓層所具有的脈沖數(shù)存放的寄存器所構(gòu)成的陣列聂挚。上行次優(yōu)先級隊(duì)列為電梯向上運(yùn)行時(shí)唐耿，在電梯所處位置以下樓層所發(fā)出的向上運(yùn)行的呼叫信號犹蝇，該呼叫信號所對應(yīng)的樓層所具有的脈沖數(shù)存放的寄存器所構(gòu)成的隊(duì)列菱泻。控制系統(tǒng)在電梯運(yùn)行中實(shí)時(shí)排列的四個(gè)優(yōu)先級陳列昵斤，為實(shí)現(xiàn)隨機(jī)邏輯控制提供了基礎(chǔ)肉扁。

5.2采用先進(jìn)先出隊(duì)列

根據(jù)電梯的運(yùn)行方向，將同向的優(yōu)先級隊(duì)列中的非零單元(有呼叫時(shí)此單元為七零單元困邪，無呼叫時(shí)則此單元為零)送入寄存器隊(duì)列(先進(jìn)先出隊(duì)列FIFO)勃谎，利用先進(jìn)先出讀出指令SFRDP指令，將FIFO第一個(gè)單元中的數(shù)據(jù)送入比較寄存器业馒。

5.3采用隨機(jī)邏輯控制

當(dāng)電梯以某一運(yùn)行方向接近某樓層的減速位置時(shí)慷境，判別該樓層是否有同向的呼叫信號(上行呼叫標(biāo)志寄存器、下行呼叫標(biāo)志寄存器蛾趣、有制電路冗懦；PLC接收來自操縱盤和每層呼梯的召喚信號、轎廂和門系統(tǒng)的功能信號以及井道和變頻器的狀態(tài)信號仇祭，經(jīng)程序判斷與運(yùn)算實(shí)現(xiàn)電梯的集選控制披蕉。PLC在輸出顯示和監(jiān)控信號的同時(shí)，向變頻器發(fā)出運(yùn)行方向乌奇、啟動没讲、加/減速運(yùn)行和制動停梯等信號。

4.2.2電流礁苗、速度雙閉環(huán)電路爬凑；變頻器本身設(shè)有電流檢測裝置徙缴，由此構(gòu)成電流閉環(huán)；通過和電機(jī)同軸聯(lián)接的旋轉(zhuǎn)編碼器贰谣，產(chǎn)生a娜搂、b兩相脈沖進(jìn)入變頻器，在確認(rèn)方向的同時(shí)吱抚，利用脈沖計(jì)數(shù)構(gòu)成速度閉環(huán)百宇。

4.2.3位移控制電路；電梯作為一種載人工具狱林，在位勢負(fù)載狀態(tài)下水搀，除要求安全可靠外，還要求運(yùn)行平穩(wěn)衙到，乘坐舒適沟智，停靠準(zhǔn)確贱避。采用變頻調(diào)速雙環(huán)控制可基本滿足要求啡洁，利用現(xiàn)有旋轉(zhuǎn)編碼器構(gòu)成速度環(huán)的同時(shí)，通過變頻器的PG卡輸出與電機(jī)速度及電梯位移成比例的脈沖數(shù)疙汁，將其引入PLC的高速計(jì)數(shù)輸入端口蕊肖，通過累計(jì)脈沖數(shù)，經(jīng)式（1）計(jì)算出脈沖當(dāng)量语哺，由此確定電梯位置逐豆。電梯位移

h=SI

式中I—累計(jì)脈沖數(shù)；

S—脈沖當(dāng)量忽仗；

S　=　plD　/　(pr)　　　　　　　　》兜摺（1）

l—減速比；

D—牽引輪直徑棒假；

P—旋轉(zhuǎn)編碼器每轉(zhuǎn)

對應(yīng)的脈沖數(shù)溯职；

r—PG卡分頻比。

4.2.4端站保護(hù)帽哑；當(dāng)電梯定向上行時(shí)谜酒，上行方向繼電器、快車輔助接觸器祝拯、快車運(yùn)行接觸器甚带、門鎖繼電器、上行接觸器均得電吸合佳头，抱閘打開鹰贵，電梯上行。當(dāng)轎廂碰到上強(qiáng)迫換速開關(guān)時(shí)，PLC內(nèi)部鎖存繼電器得電吸合碉输，定時(shí)器Tim10籽前、Tim11開始定時(shí)，其定時(shí)的時(shí)間長短可視端站層距和梯速設(shè)定敷钾。上強(qiáng)迫換速開關(guān)動作后枝哄，電梯由快車運(yùn)行轉(zhuǎn)為慢車運(yùn)行，正常情況下絮增，上行平層時(shí)電梯應(yīng)停車德籍。如果轎廂未停而繼續(xù)上行，當(dāng)Tim10設(shè)定值減到零時(shí)菜缭，其常閉點(diǎn)斷開消耸，慢車接觸器和上行接觸器失電，電梯停止運(yùn)行宪郑。在驕廂碰到上強(qiáng)迫換速開關(guān)后租既，由于某些原因電梯未能轉(zhuǎn)為慢車運(yùn)行，及快車運(yùn)行接觸器未能釋放袁垄，當(dāng)Tim11　設(shè)定值減到零時(shí)宿拔，其常閉點(diǎn)斷開，快車運(yùn)行接觸器和上行接觸器均失電鼓临，電梯停止運(yùn)行视甩。因此，不管是慢車運(yùn)行還是快車運(yùn)行魁胁，只要上強(qiáng)迫換速開關(guān)發(fā)出信號共螺，不論端站其他保護(hù)開關(guān)是否動作该肴，借助Tim10和Tim11均能使電梯停止運(yùn)行情竹，從而使電梯端站保護(hù)更加可靠。

當(dāng)電梯需要下行匀哄，只要有了選梯指令秦效，下行方向繼電器得電其常開點(diǎn)閉合，鎖存繼電器被復(fù)位涎嚼，Tim10和Tim11均失電阱州，其常閉點(diǎn)閉合為電梯正常下行做好了準(zhǔn)備。下端站的保護(hù)原理與上端站保護(hù)類似不再重復(fù)法梯。

4.2.5樓層計(jì)數(shù)苔货；樓層計(jì)數(shù)采用相對計(jì)數(shù)方式。運(yùn)行前通過自學(xué)習(xí)方式立哑，測出相應(yīng)樓層高度脈沖數(shù)夜惭，對應(yīng)17層電梯分別存入16個(gè)內(nèi)存單元DM06～DM21。樓層計(jì)數(shù)器（CNT46）為一雙向計(jì)數(shù)器，當(dāng)?shù)竭_(dá)各層的樓層計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)诈茧，根據(jù)運(yùn)行方向進(jìn)行加1或減1計(jì)數(shù)铡畜。

運(yùn)行中，高速計(jì)數(shù)器累計(jì)值實(shí)時(shí)與樓層計(jì)數(shù)點(diǎn)對應(yīng)的脈沖數(shù)進(jìn)行比較粗线，相等時(shí)發(fā)出樓層計(jì)數(shù)信號那梭，上行加1，下行減1蚂霎。為防止計(jì)數(shù)器在計(jì)數(shù)脈沖高電平期間重復(fù)計(jì)數(shù)竣恃，采用樓層計(jì)數(shù)信號上沿觸發(fā)樓層計(jì)數(shù)器。

4.2.6快速換速贷挠；當(dāng)高速計(jì)數(shù)器值與快速換速點(diǎn)對應(yīng)的脈沖數(shù)相等時(shí)萤掷，若電梯處于快速運(yùn)行且本層有選層信號，發(fā)快速換速信號棠镇。若電梯中速運(yùn)行或雖快速運(yùn)行但本層無選層信號，則不發(fā)換速信號亭郑。

4.2.7門區(qū)信號媳谁；當(dāng)高速計(jì)數(shù)器CNT47數(shù)值在門區(qū)所對應(yīng)脈沖數(shù)范圍內(nèi)時(shí)，發(fā)門區(qū)信號柔纵。

4.2.8脈沖信號故障檢測；脈沖信號的準(zhǔn)確采集和傳輸在系統(tǒng)中顯得尤為重要锤躁，為檢測旋轉(zhuǎn)編碼器和脈沖傳輸電路故障搁料，設(shè)計(jì)了有無脈沖信號和錯(cuò)漏脈沖檢測電路，通過實(shí)時(shí)檢測確保系統(tǒng)正常運(yùn)行系羞。為消除脈沖計(jì)數(shù)累計(jì)誤差郭计，在基站設(shè)置復(fù)位開關(guān)，接入PLC高速計(jì)數(shù)器CNT47的復(fù)位端昭伸。 

5.軟件設(shè)計(jì)特點(diǎn)

5.1采用優(yōu)先級隊(duì)列

根據(jù)電梯所處的位置和運(yùn)行方向，在編程中律愉，采用了四個(gè)優(yōu)先級隊(duì)列，即上行優(yōu)先級隊(duì)列币遮、上行次優(yōu)先級隊(duì)列躏印、下行優(yōu)先級隊(duì)列笋俭、下行次優(yōu)先級隊(duì)列给惠。其中拌喳，上行優(yōu)先級隊(duì)列為電梯向上運(yùn)行時(shí)渤早，在電梯所處位置以上樓層所發(fā)出的向上運(yùn)行的呼叫信號鹊杖，該呼叫信號所對應(yīng)的樓層所具有的脈沖數(shù)存放的寄存器所構(gòu)成的陣列。上行次優(yōu)先級隊(duì)列為電梯向上運(yùn)行時(shí)积瞒，在電梯所處位置以下樓層所發(fā)出的向上運(yùn)行的呼叫信號茫孔，該呼叫信號所對應(yīng)的樓層所具有的脈沖數(shù)存放的寄存器所構(gòu)成的隊(duì)列银酬】鹬樱控制系統(tǒng)在電梯運(yùn)行中實(shí)時(shí)排列的四個(gè)優(yōu)先級陳列咳讲，為實(shí)現(xiàn)隨機(jī)邏輯控制提供了基礎(chǔ)灸颜。

5.2采用先進(jìn)先出隊(duì)列

根據(jù)電梯的運(yùn)行方向搬挡，將同向的優(yōu)先級隊(duì)列中的非零單元(有呼叫時(shí)此單元為七零單元术拇，無呼叫時(shí)則此單元為零)送入寄存器隊(duì)列(先進(jìn)先出隊(duì)列FIFO)，利用先進(jìn)先出讀出指令SFRDP指令饰吕，將FIFO第一個(gè)單元中的數(shù)據(jù)送入比較寄存器白群。

5.3采用隨機(jī)邏輯控制

當(dāng)電梯以某一運(yùn)行方向接近某樓層的減速位置時(shí)，判別該樓層是否有同向的呼叫信號(上行呼叫標(biāo)志寄存器崖堤、下行呼叫標(biāo)志寄存器密幔、有制電路胯甩；PLC接收來自操縱盤和每層呼梯的召喚信號偎箫、轎廂和門系統(tǒng)的功能信號以及井道和變頻器的狀態(tài)信號莱检，經(jīng)程序判斷與運(yùn)算實(shí)現(xiàn)電梯的集選控制斗赘。PLC在輸出顯示和監(jiān)控信號的同時(shí)悦浙，向變頻器發(fā)出運(yùn)行方向挟七、啟動妥析、加/減速運(yùn)行和制動停梯等信號疮蹦。

4.2.2電流愕乎、速度雙閉環(huán)電路感论；變頻器本身設(shè)有電流檢測裝置比肄，由此構(gòu)成電流閉環(huán)芳绩；通過和電機(jī)同軸聯(lián)接的旋轉(zhuǎn)編碼器妥色，產(chǎn)生a锉窑、b兩相脈沖進(jìn)入變頻器袁朗，在確認(rèn)方向的同時(shí)跃渠，利用脈沖計(jì)數(shù)構(gòu)成速度閉環(huán)嘴符。

4.2.3位移控制電路蒿荤；電梯作為一種載人工具禾绊，在位勢負(fù)載狀態(tài)下焕数，除要求安全可靠外堡赔，還要求運(yùn)行平穩(wěn)善已，乘坐舒適换团，退野靠準(zhǔn)確想虎。采用變頻調(diào)速雙環(huán)控制可基本滿足要求，利用現(xiàn)有旋轉(zhuǎn)編碼器構(gòu)成速度環(huán)的同時(shí)猎之，通過變頻器的PG卡輸出與電機(jī)速度及電梯位移成比例的脈沖數(shù)谓虽，將其引入PLC的高速計(jì)數(shù)輸入端口，通過累計(jì)脈沖數(shù)借陕，經(jīng)式（1）計(jì)算出脈沖當(dāng)量册安，由此確定電梯位置烫奏。電梯位移

h=SI

式中I—累計(jì)脈沖數(shù)罪褒；

S—脈沖當(dāng)量；

S　=　plD　/　(pr)　　　　　　　　∈谑荨（1）

l—減速比提完；

D—牽引輪直徑；

P—旋轉(zhuǎn)編碼器每轉(zhuǎn)

對應(yīng)的脈沖數(shù)徒欣；

r—PG卡分頻比打肝。

4.2.4端站保護(hù)闯睹；當(dāng)電梯定向上行時(shí)，上行方向繼電器楼吃、快車輔助接觸器茴辈、快車運(yùn)行接觸器乞审、門鎖繼電器绎噩、上行接觸器均得電吸合，抱閘打開鸠丸，電梯上行。當(dāng)轎廂碰到上強(qiáng)迫換速開關(guān)時(shí)纳倒，PLC內(nèi)部鎖存繼電器得電吸合苟暗，定時(shí)器Tim10、Tim11開始定時(shí)川砌，其定時(shí)的時(shí)間長短可視端站層距和梯速設(shè)定韭寸。上強(qiáng)迫換速開關(guān)動作后，電梯由快車運(yùn)行轉(zhuǎn)為慢車運(yùn)行，正常情況下恩伺，上行平層時(shí)電梯應(yīng)停車赴背。如果轎廂未停而繼續(xù)上行，當(dāng)Tim10設(shè)定值減到零時(shí)癞尚，其常閉點(diǎn)斷開乱陡，慢車接觸器和上行接觸器失電，電梯停止運(yùn)行仪壮。在驕廂碰到上強(qiáng)迫換速開關(guān)后憨颠，由于某些原因電梯未能轉(zhuǎn)為慢車運(yùn)行积锅，及快車運(yùn)行接觸器未能釋放爽彤，當(dāng)Tim11　設(shè)定值減到零時(shí)，其常閉點(diǎn)斷開缚陷，快車運(yùn)行接觸器和上行接觸器均失電适篙，電梯停止運(yùn)行。因此拱矫，不管是慢車運(yùn)行還是快車運(yùn)行漂手，只要上強(qiáng)迫換速開關(guān)發(fā)出信號，不論端站其他保護(hù)開關(guān)是否動作牌聋，借助Tim10和Tim11均能使電梯停止運(yùn)行曼散，從而使電梯端站保護(hù)更加可靠。

當(dāng)電梯需要下行嫂前，只要有了選梯指令污兄，下行方向繼電器得電其常開點(diǎn)閉合，鎖存繼電器被復(fù)位萝渐，Tim10和Tim11均失電午四，其常閉點(diǎn)閉合為電梯正常下行做好了準(zhǔn)備。下端站的保護(hù)原理與上端站保護(hù)類似不再重復(fù)磨慷。

4.2.5樓層計(jì)數(shù)支礼；樓層計(jì)數(shù)采用相對計(jì)數(shù)方式。運(yùn)行前通過自學(xué)習(xí)方式早假，測出相應(yīng)樓層高度脈沖數(shù)蠢挡，對應(yīng)17層電梯分別存入16個(gè)內(nèi)存單元DM06～DM21。樓層計(jì)數(shù)器（CNT46）為一雙向計(jì)數(shù)器凳忙，當(dāng)?shù)竭_(dá)各層的樓層計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)业踏，根據(jù)運(yùn)行方向進(jìn)行加1或減1計(jì)數(shù)。

運(yùn)行中，高速計(jì)數(shù)器累計(jì)值實(shí)時(shí)與樓層計(jì)數(shù)點(diǎn)對應(yīng)的脈沖數(shù)進(jìn)行比較勤家，相等時(shí)發(fā)出樓層計(jì)數(shù)信號腹尖，上行加1，下行減1伐脖。為防止計(jì)數(shù)器在計(jì)數(shù)脈沖高電平期間重復(fù)計(jì)數(shù)热幔，采用樓層計(jì)數(shù)信號上沿觸發(fā)樓層計(jì)數(shù)器。

4.2.6快速換速讼庇；當(dāng)高速計(jì)數(shù)器值與快速換速點(diǎn)對應(yīng)的脈沖數(shù)相等時(shí)绎巨，若電梯處于快速運(yùn)行且本層有選層信號，發(fā)快速換速信號蠕啄。若電梯中速運(yùn)行或雖快速運(yùn)行但本層無選層信號场勤，則不發(fā)換速信號。

4.2.7門區(qū)信號艺踪；當(dāng)高速計(jì)數(shù)器CNT47數(shù)值在門區(qū)所對應(yīng)脈沖數(shù)范圍內(nèi)時(shí)首潮，發(fā)門區(qū)信號。

4.2.8脈沖信號故障檢測滚讼；脈沖信號的準(zhǔn)確采集和傳輸在系統(tǒng)中顯得尤為重要剑学，為檢測旋轉(zhuǎn)編碼器和脈沖傳輸電路故障，設(shè)計(jì)了有無脈沖信號和錯(cuò)漏脈沖檢測電路绊域，通過實(shí)時(shí)檢測確保系統(tǒng)正常運(yùn)行膨溃。為消除脈沖計(jì)數(shù)累計(jì)誤差，在基站設(shè)置復(fù)位開關(guān)请状，接入PLC高速計(jì)數(shù)器CNT47的復(fù)位端秀吧。 

5.軟件設(shè)計(jì)特點(diǎn)

5.1采用優(yōu)先級隊(duì)列

根據(jù)電梯所處的位置和運(yùn)行方向，在編程中铝儒，采用了四個(gè)優(yōu)先級隊(duì)列醒腹，即上行優(yōu)先級隊(duì)列、上行次優(yōu)先級隊(duì)列抬邑、下行優(yōu)先級隊(duì)列漆暑、下行次優(yōu)先級隊(duì)列。其中个扰，上行優(yōu)先級隊(duì)列為電梯向上運(yùn)行時(shí)瓷炮，在電梯所處位置以上樓層所發(fā)出的向上運(yùn)行的呼叫信號，該呼叫信號所對應(yīng)的樓層所具有的脈沖數(shù)存放的寄存器所構(gòu)成的陣列递宅。上行次優(yōu)先級隊(duì)列為電梯向上運(yùn)行時(shí)娘香，在電梯所處位置以下樓層所發(fā)出的向上運(yùn)行的呼叫信號，該呼叫信號所對應(yīng)的樓層所具有的脈沖數(shù)存放的寄存器所構(gòu)成的隊(duì)列办龄『嬲溃控制系統(tǒng)在電梯運(yùn)行中實(shí)時(shí)排列的四個(gè)優(yōu)先級陳列，為實(shí)現(xiàn)隨機(jī)邏輯控制提供了基礎(chǔ)。

5.2采用先進(jìn)先出隊(duì)列

根據(jù)電梯的運(yùn)行方向安接，將同向的優(yōu)先級隊(duì)列中的非零單元(有呼叫時(shí)此單元為七零單元翔忽，無呼叫時(shí)則此單元為零)送入寄存器隊(duì)列(先進(jìn)先出隊(duì)列FIFO)，利用先進(jìn)先出讀出指令SFRDP指令盏檐，將FIFO第一個(gè)單元中的數(shù)據(jù)送入比較寄存器歇式。

5.3采用隨機(jī)邏輯控制

當(dāng)電梯以某一運(yùn)行方向接近某樓層的減速位置時(shí)，判別該樓層是否有同向的呼叫信號(上行呼叫標(biāo)志寄存器胡野、下行呼叫標(biāo)志寄存器材失、有呼叫請求時(shí)，相應(yīng)寄存器為l夯铡，否則為0)坊秉，如有相誓，將相應(yīng)的寄存器的脈沖數(shù)與比較寄存器進(jìn)行比較闷墅，如相同，則在該樓層減速停車：如果不相同贡按，則將該寄存器數(shù)據(jù)送入比較寄存器熙屁，并將原比較寄存器數(shù)據(jù)保存，執(zhí)行該樓層的減速停車惫吝。該動作完畢后匹憎，將被保存的數(shù)據(jù)重新送入比較寄存器，以實(shí)現(xiàn)隨機(jī)邏輯控制每镀。

5.4采用軟件顯示

系統(tǒng)利用行程判斷樓層业满，并轉(zhuǎn)化成BCD碼輸出，通過硬件接口電路以LED顯示克矿。

5.5對變頻器的控制

PLC根據(jù)隨機(jī)邏輯控制的要求李臀，可向變頻器發(fā)出正向運(yùn)行、反向運(yùn)行冷离、減速以及制動信號吵冒，再由變頻器根據(jù)一定的控制規(guī)律和控制算法來控制電機(jī)。同時(shí)西剥，當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)痹栖，PLC向變頻器發(fā)出信號。 

6.結(jié)束語

采用MIC340電梯專用變頻器構(gòu)成的電梯控制系統(tǒng)瞭空，可實(shí)現(xiàn)電梯控制的智能化揪阿，但由于候梯和電梯轎內(nèi)的人到達(dá)各層的人數(shù)是智能電梯無法確定的，即使采用AITP人工智能系統(tǒng)咆畏，傳輸?shù)慕煌土餍畔⒁彩悄：哪衔妫瑸榻鉀Q電梯這一垂直交通控制系統(tǒng)的兩大不可知因素，需要我們在今后的工作中去不斷的研究和探索。

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