拉萨西门子PLC模块通讯电缆供应商

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一、引言

中国铝业公司青海分公司采用的160kA大型预焙阳中间下料电解槽，提供直流电流的整流系统采用110kV直降式有载调压整流变压器和二管整流电路，共有四套整流机组，单机组额定输出直流为1150V、56kA；正常为四套机组同时运行，各输出40kA、1150V的直流电，共输出直流为160kA、1150V；当有一套机组退出运行后，其余三套机组各输出53.3kA、1150V的直流电用以满足铝电解的正常生产。整流系统的整流器采用二管三相桥式同相逆并联整流电路，变压器采用分段中性点调压变压器和整流变压器组合，具有±35级调压，稳流控制采用有载调压开关进行粗调，饱和电抗器进行细调的控制方式。由于电解铝厂的整流供电系统通常要求是终端变电站，监控和继电保护设置比较单一、简单，但性强，程度要求很高。因此，项目采用了微机监控保护装置和综合自动化系统，对稳流部分采用了PLC控制的方案。本文主要介绍自动稳流控制部分的组成及控制特点。

二、系统配置

为了立于保护和监控系统而自成一体，避免相互干扰和影响，稳流系统全部采用AB公司SLC-5/04系列PLC组网，该PLC具有的DH+通讯网，通过板卡直接可与服务器相连。PLC之间的信息交换通过DH+网络通讯来实现，图1为网络结构。

PLC组成的网络结构稳流控制PLC按照N+1的原则配置，对4台整流机组各配置PLC，以实现小闭环控制；配置一套总调PLC，以实现大闭环控制。整流机组小闭环控制PLC用于单台机组的稳流控制，其目的是用PLC的PID控制器实现单台机组的直流输出与给定值相一致，以达到单台机组的稳流，并通过调节饱和电抗器偏移绕组的电流来实现同一台机组两个整流柜之间输出电流的平衡。采用一套总调PLC完成大闭环控制，调节所有的整流机组，大闭环总调的PID输出作为整流机组小闭环PID的给定值，使所组的直流输出相同。当产生阳效应时，可同时调节所组饱和电抗器的控制绕组电流，如无法满足稳流要求时，可自动判断降档升压。另外，大闭环还可实现恒安时控制、大需要控制、整流机组启停等功能。SLC-5/04 PLC具有PID运算功能和指令，可对系统做动态控制；有DH+和RS-232两个通讯口；机内配有高速计数器，以适应对机外高速信号的计数要求，CPU带有两个计数频率达2kHz的高速计数器，每个计数器可用程序复位，并可设置成加法计数、减法计数或相位差90°的两个脉冲序列；为系统备有的数字扩展模块（EM），可以很方便的对系统的输入输出点做扩展；具有灵活的中断输入，以快的速度响应中断请求信号。
三、自动稳流控制

1、信号取样由于目前国产直流互感器的温漂做的不好，信号失真大，磁放大时间常数太长，不利于即时准确的控制等原因，稳流系统小闭环反馈信号取自于整流一次侧交流信号；稳流系统大闭环反馈控制信号取自于总直流互感器，经变送器把小信号传至总调PLC；整流系统总的输出电流由上位计算机系统通过通讯方式来设定。

2、控制功能在自动稳流系统中，PLC主要完成整个系统的逻辑顺序控制及所有PID回路控制。

其主要包括以下几个部分：

（1） 恒流控制

恒流控制是将机组的直流输出电流经变送器变换后反馈到PLC的输入端，与给定信号作比较后送给PI调节器进行控制。控制转换成控制输出脉冲并经功率放大后，去触发晶闸管整流电路的占空比，改变饱和电抗器的控制电流，从而达到机组电流稳定的目的。

（2） 平衡控制

由于饱和电抗器的特性不一致，经常造成机组之间以及同一台机组两个整流柜之间输出电流有较大的差别，使整流机组达不到额定出力。因此，把一台整流柜（A柜）的输出电流作为PLC的给定，另一台整流柜（B柜）的输出电流作为PLC的反馈，两者比较的结果通过PI调节器调节后，去改变A柜饱和电抗器的控制电流（B柜的控制电流保持不变），使两个整流柜的直流电流始终保持平衡。此时，PLC输出2个4～20mA的信号，分别控制整流机组的A/B柜稳流。

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（3） 总调控制

前已提及，电解槽所需总的直流电流等于几台单机组输出电流之和。由于单机组稳流可实现单机组输出电流稳定，为了使电解槽所获得的总电流加稳定，将总电流经互感器反馈至PLC输入端，与上位计算机的给定值进行比较计算，输出的作为单机组稳流的分调给定，从而提高整个电流稳定精度。总调PLC输出4个4～20mA的信号，同时用于控制4个整流机组的总调给定。一般饱和电抗器的控制深度为60V左右，当其饱和或截止时，PLC能自动调节变压器有载开关的升降，从而使总电流不论在多大的电压波动情况下，均能达到稳流的目的，扩大了调压范围。

（4） 恒安时控制

每3分钟实测一次电解电流值，并将在1小时内实测的电解电流值累加，累加结果与设定值进行比较，根据所求差值与小时剩余时间自动调整设定电流，以达到安时偏差自动控制。
3、控制方式稳流系统采用了四种控制方式。

（1） 自动/总调方式

在此方式下，有载开关升降档指令均由计算机控制。有载开关升降操作是通过饱和电抗器控制电流来确认有载开关的升与降，这个动作不影响系统的单个有载开关位置。如果机组的一个有载开关发生升或降的要求，这要求将送入计算机并引起所组有载开关同时升或降。

（2） 手动/总调方式

这种方式允许操作员进行总调，同时动作向上或向下，有载开关升降档通过外部按钮来实现。机组总的调整与自动/总调方式相同。

（3） 自动/分调方式

此方式用于单个机组与其他机组有不同基准的情况下。此时，本机组有载开关升降不起作用。

（4） 手动/分调方式

此方式用于单机组与其他机组有不同基准的情况下，希望由本机组有载开关升降来调整本机组的电流。总之，不管是何种控制方式，都是通过调整饱和电抗器控制绕组的控制电流对整个整流系统进行细调。判断是否需要调控有载开关，是通过检测4台机组的有载开关档位来确定应动作哪台机组的有载开关。当需要升压时，动作级；当需要降压时，动作。通常是4台机组有载开关联动。

四、结束语

原有稳流系统采用了模拟电路控制饱和电抗器来调节电流的方法，致使调试工作量大，控制精度低，在实际运行中时常发生进线闸乱动，动力变莫名其妙跳闸，数据报表与实际不符等现象。我们将原有稳流部分采用PLC控制后，使系统显示出以下几个特点：

（1） 性和稳定性得到了很大的提高，故障率明显下降；

（2） 由于PID调节器由PLC软件实现，使得整个系统的接线简单，易于安装，维护量减小；

（3） 不需同步信号，无相序要求，系统变得易于调试；

（4） 饱和电抗器的控制特性是非线性的，PLC能自动识别其工作范围，从而自动改变控制参数，提高了输出电流的稳流精度（单机组稳流精度达到了0.5%）；

（5） 操作简单，可方便地与计算机或其它设备通讯。

2 硬件电路
2．1 硬件结构 系统硬件结构图如图1所示

图一 硬件电路
BU：制动单元 R：能耗制动电阻 M：主拖动拽引电机
PLC为西门子公司S7-200系列CPU221，PLC接受来自操纵盘和每层呼梯盒的召唤信号、轿厢和门系统的功能信号以及井道和变频器的状态信号，经程序判断与运算实现电梯的集选控制。PLC在输出显示和监控信号的同时，向变频器发出运行方向、启动、加/减速运行和制动电梯等信号。
2．2 电流、速度双闭环电路
采用YASAKWA公司的VS-616G5 CIMRG 4022变频器。变频器本身设有电流检测装置，由此构成电流闭环；通过和电机同轴联结的旋转编码器，产生a、b两相脉冲进入变频器，在确认方向的同时，利用脉冲计数构成速度闭环。

3 位移和运行曲线控制
电梯作为一种载人工具，在位势负载状态下，除要求外，还要求运行平稳，乘坐舒适，停靠准确，理想的运行曲线如图二所示。

图二 理想电梯运行曲线
3．1 位移控制
采用变频调速双环控制可基本满足要求,但和国外电梯相比还需进一步改进。本设计正是基于这一想法,利用现有旋转编码器构成速度环的同时,通过变频器的PG卡输出与电机速度及电梯位移成比例的脉冲数,将其引入PLC的高速计数输入端口0000,通过累计脉冲数,经式（1）计算出脉冲当量,由此确定电梯位置。
电梯位移 h=SI
式中 I:累计脉冲数 S:脉冲当量
S=lpD/（pr） （1）
本系统采用的减速机,其减速比l=l/20,拽引轮直径D=580mm, 电机额定转速ne=1450r/min,旋转编码器每转对应脉冲数p=1024,PG卡分频比r=l/18,代入式（1）得
S=1.6mm/脉冲

3．2 速度控制
本方法是利用PLC扩展功能模块D/A模块实现的,事先将数字化的理想速度曲线存入PLC寄存器,程序运行时,通过查表方式写入D/A,由D/A转换成模拟量后将理想曲线输出。
3．2．1 加速给定曲线的产生
8位D/A输出0～5V/0～10V,对应数字值为16进制数00～FF,共255级。东洋电梯加速实践在2.5～3秒之间。按保守值计算,电梯加程中每次查表的时间间隔不宜过10ms。

由于电梯逻辑控制部分程序大,而PLC运行采用周期扫描机制,因而采用通常的查表方法,每次查表的指令时间间隔过长,不能满足给定曲线的精度要求。在PLC运行过程中,其CPU与各设备之间的信息交换、用户程序的执行、信号采集、控制量的输出等操作都是按照固定的顺序以循环扫描的方式进行的，每个循环都要对所有功能进行查询、判断和操作。这种顺序和格式不能人为改变。通常一个扫描周期，基本要完成六个步骤的工作，包括运行监视、与编程器交换信息、与数字处理器交换信息、与通讯处理器交换信息、执行用户程序和输入输出接口服务等。在一个周期内，CPU对整个用户程序只执行一遍。这种机制有其方便的一面，但实时性差。过长的扫描时间，直接影响系统对信号响应的效果，在保证控制功能的前提下，大限度地缩短CPU的周期扫描时间是一个很复杂的问题。一般只能从用户程序执行时间短采取方法。电梯逻辑控制部分的程序扫描时间已过10ms,尽管采取了一些减少程序扫描时间的办法，但仍无法将扫描时间降到10ms以下。同时，制动段曲线采用按距离原则，每段距离到的响应时间也不宜过10ms。为满足系统的实时性要求，本文在速度曲线的产生方式中，采用中断方法，从而有效地克服了PLC扫描机制的限制。

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本文采用的PLC有三种中断功能：（1）外部中断；（2）高速计数内部中断（3）定周期中断。前两种中断各有8个中断点，后一种有4个中断点。在程序中采用了后面两种中断方式.起动过程采用定周期中断,制动过程采用高速计数内部中断。中断服务程序放在主程序后,运行状态检测\运行保护\内选外呼等逻辑控制均在主程序中实现。而运行条件的判断\运行模式的选择\查表等与运行曲线产生有关的程序放在中断服务程序中。
起动加速运行由定周期中断服务程序完成。这种中断不能由程序进行开关,一旦设定,就一直按设定时间间隔循环中断,所以,起动运行条件需放在中断服务程序中,在不满足运行条件时,中断即返回。

3．2．2 减速制动曲线的产生
为保证制动过程的完成,需在主程序中进行制动条件判断和减速点确定。在减速点确定之前,电梯一直处于加速或稳速运行过程中。加程由固定周期中断完成,加速到对应模式的大值之后,加速程序运行条件不再满足,每次中断后,不再执行加速程序,直接从中断返回。电梯以对应模式的大值运行,在该模式减速点到后,产生高速计数中断,执行减速服务程序。在该中断服务程序中计数器设定值的条件,保证下次中断执行。

在PLC的内部寄存器中,减速曲线表的数值由大到小排列,每次中断都执行一次表指针加1操作,则下一次中断的查表值将小于本次中断的查表值。门区和平层区的判断均由外部信号给出,以保减程的性。

4 程序设计
利用变频器PG卡输出端将脉冲信号引入PLC的高速计数输入端,构成位置反馈.高速计数器累加的脉冲数反映电梯的位置.高速计数器的值不断地与各信号点对应的脉冲数进行比较,由此判断电梯的运行距离,换速点,平层点和制动停车点等信号。理论上这种控制方式其平层误差可在个脉冲当量范围.在考虑减速机齿轮合间隙等机械因素情况下,电梯的平层精度可达内,大大的标准,满足电梯起制动平滑,运行平稳,平层准确的要求.电梯在运行过程中,通过位置信号检测,软件实时计算以下位置信号:电梯所在楼层位置,快速换速点,中速换速点,门区信号和平层位置信号等.由此省去原来每层在井道中设置的上述信号检测装置,大大减少井道检测元件和信号连接,降。下面针对在实现集选控制基础上新增添的楼层计数,快速换速,中速换速,门区和平层信号5个子程序进行介绍。

4．1 楼层计数
本设计采用相对计数方式.运行前通过自学习方式,测出相应楼层高度脉冲数,对应17层电梯分别存入16个内存单元D01-D16。
楼层计数器CNT10为一双向计数器,当到达各层的楼层计数点时,根据运行方向进行加1或减计数。

运行中,高速计数器累计值实时与楼层计数点对应的脉冲数进行比较,相等时发出楼层计数信号,上行加1,下行减1,为防止计数器在计数脉冲高电平期间重复计数,采用楼层计数信号上沿触发楼层计数器。

4．2 快速换速
当高速计数器值与快速换速点对应的脉冲数相等时,若电梯处于快速运行且本层有选层信号,发快速换速信号.若电梯中速运行或虽快速运行但本层无选层信号,则不发换速信号。中速换速与快速换速判断方法类似,不再重复。

4．3 门区信号
当高速计数器CNT47数值在门区所对应脉冲数范围内时,发门区信号.平层信号与区信号判断方法类似,不再重复。

4．4 脉冲信号故障检测
脉冲信号的准确采集和传输在本系统中显得尤为重要,为旋转编码器和脉冲传输电路故障,设计了有无脉冲信号和错漏脉冲检测电路,通过实时检测确保系统正常运行。为脉冲计数累计误差,在基站设置复位开关,接入PLC高速计数器CNT47的复位端0001。

5 结论
本文所述系统基于电气集选控制原则,采用脉冲计数方法,用脉冲编码器取代井道中原有的位置检测装置,实现位移控制,用软件代替部分硬件功能,既降低系统成本,又提高了系统的性和性,实现电梯的全数字化控制。
在实验室调试的基础上,采用上述方法,实地对两台17层电梯进行改造,经有关部分检测和近一年的实际运行表明,系统运行,乘坐舒适,故障率大为降低,平层精度在5mm以内,了良好的运行效果。

自从1969年台可编程控制器（简称PC机）在美国问世以来，在工业控制中得到广泛的应用。近年来，我国在石油、化工、机械、轻工、发电、电子、橡胶、塑料加工等行业工艺设备的电气控制中，越来越多地采用PC机控制，并了显著的效果，深受各行业的欢迎。我厂于1988年开始将可编程序控制器应用在硫化机上，至今使用情况一直良好。下面以欧姆龙公司的C200H可编程序控制器为例，谈一谈PC机在硫化机上的应用。 

1 C200H可编程序控制器的特点 

（1）系统构成灵活。 
（2）性高，抗干扰性能强，环境适应性好。 
（3）功能强。 
（4）指令丰富，速度，快，编程简捷。 
（5）故障诊断能力强，具有自诊断功能。 
（6）多样化的通信功能。 

2 在硫化机上使用可编程序控制器的优点 

（1）简化输入设备及其本身的接线，如转换开关、按钮等可从复杂的多组组合简化为单组组合。限位开关、按钮等的接线可只接一组接点（常开或常闭），另一种状态可通过PC内部识别，这样大大地降低了外围设备的接线姓。 

（2）用软件代替继电器的倾接线.改变控制要求方便。PC机采用有微型计算机为的电子线路，是多种电子式继电器、定时器和计数器的组合体，它们之间的连线（即内部接线）通过指令用编程器进行.如果按照现场要求改变控制方式，修改控制线路，只需用编程器对指令进行修改即可，十分方便。 

（3）用半导体元件将继电器有触点控制改为PC机无触点控制，大大提高了。J靠性相稳定性，将原继电器盘控制装町的故障，如继电器线圈烧坏、线圈粘连、线阁吸合不紧、接点脱落等继电器本身的故障。 

（4）扩展I/0饥架有两种电源型号选择：①使用100～120VAC或200～240VAC电源；②使用24VDC电源。输入设备如按钮、选择开关、行程开关、压力调节器等可用24VDC电源作为信号源，这样可避免由于生产环境温度过高而造成行程开关、压力调节器等短路现象，提高了维修工人的性，降低了维修工作埠。输出端可通过200～240VDC电源直接驱动电磁阀、接触器等输出负载。 

（5） 除了有CPU错误、电池错误、扫描时间错误、存贮器错误、Hostink错误、远程I/O错误等自诊断功能和能判断PC机自身故障外，对应于I/O每一个点都有信号指示灯，指示I/0的0N/OFF状态，根据I/O指示灯的显示可准确、快捷地判断PC机外围设备的故障。 

（6）根据控制要求，可方便地构成合适的系统，且便于扩展。如果硫化机需增加和改进外围控制系统，在主CPU上再加扩展元件，以后设备需联网，可很方便地构成系统。 

3 如何给硫化机编程 

（1）确认硫化机正常运行的整个过程做那些动作，以及它们之间的相互关系。 
（2）确定行程开关、按钮等作为发送输入信号到PC的输入设备所需的输入点数；电磁阀、接触器等作为接收来自PC输出信号的输出设备所需的输出点数。然后给每一个输入和输出点一个I/0位，同时分配“内部继电器”（IR）或工作位和计时器/计数器。 
（3）根据输出设备之间的相互关系和控制对象动作的顺序（或时间），画出梯形图。 
（4）如果使用GPC（图形编程器），FIT（工厂智能终端）或LSS（IBMXTAT编程软件）就可以直接用梯形图逻辑编PC程序，但如果使用普通编程器，把梯形图转换为助记符（由地址、指令和数据组成）。 
（5）利用编程器或GPC检查程序，并纠正错误，然后试运行程序，并观察硫化机的运行，是否与我们的要求相一致，然后修改程序，直到程序完善。 

4 硫化机自控系统的常见故障 

采用PC机控制的硫化机故障率相当低，故障一般主要发生在下面几个方面。 

（1）输入设备 

象行程开关、按钮、转换开关经过多次反复动作后，会产生松动、不复位等现象，有的甚至会损坏。 

（2）输出设备 

由于环境潮湿和管路泄漏现象，使电磁阀进水，发生短路，烧坏电磁阀。信号灯也经常有烧坏的现象。 

（3）PC机 

由于输出设备多次短路，产生高电流，冲击PC内部的输出继电器，而使输出继电器触点熔化而粘连在一起，损坏继电器。 

5 维护和保养 

（1）在安装PC机时，远离下列环境：腐蚀性气体；温度剧烈变化；阳光直射；灰尘、盐和金属粉末。 
（2）平时使用定期检查，象某些易损件（如保险、继电器和电池等）需要经常换。 
（3）每组输出单元经220VAC输出，至少加一个2A250VAC的保险丝，当该保险烧断，一定要检查该组输出设备是否有异。若不检查就马上换上新保险，则易损坏输出单元的继电器。 
（4）平时要注意观察电池报警指示灯，如果报闪，在一周内换电池（换电池要在5min内完成），电池平均寿命为5年（在室温25℃以下）。 
（5）当CPU和扩展电源拆下检修后，安装接线时一定要接对，否则很容易烧坏CPU和扩展电源。 

    自1889年美国奥梯斯升降机公司推出世界部以电动机为动力的升降机以来，电梯在驱动方式上经历了卷筒式驱动、牵引式驱动等历程，逐渐形成了直流电机拖动和交流电机拖动两种不同的拖动方式。如今电梯已成为人们进出高层的代步工具；而且作为载人工具，人们在运行的平滑性、高速性、准确性、性等一系列静、动态性能方面对它提出了高的要求。由于早期的电梯继电器控制方式存在故障率较高、性差、接线复杂、一旦接收完成不易改等缺点，所以需要开发一种、的控制方式。可编程控制器（PLC）既保留了继电器控制系统的简单易懂、控制精度高、性好、控制程序可随工艺改变、易于与计算机接口、维修方便等诸多性能。因此，PLC在电梯控制领域得到了广泛而深入的应用。 

    一、电梯控制系统组成 

    电梯控制系统可分为电力拖动系统和电气控制系统两个主要部分。电力拖动系统主要包括电梯垂直方向主拖动电路和轿箱开关电路。二者均采用易于控制的直流电动机作为拖动动力源。主拖动电路采用PWM调试方式，达到了无级调速的目的。而开关门电路上电机仅需一种速度进行运动。电气控制系统则由众多呼叫按钮、传感器、控制用继电器、指示灯、LED七段数码管和控制部分的器件（PLD）等组成。PLC集信号采集、信号输出及逻辑控制于一体，与电梯电力拖动系统一起实现了电梯控制的所有功能。 

    十层电梯控制系统由呼叫到响应形成一次工作循环，电梯工作过程又可细致分为自检、正常工作、强制工作等三种工作状态。电梯在三种工作状态之间来回切换，构成了完整的电梯工作过程。 

    （一）电梯的三个工作状态 

1．电梯的自检状态 

将程序下载到AB公司的MicroLogix1000型PLC后上电，PLC中的程序已开始运行，但因为电梯尚未读入任何数据，也就无法在收到请求信号后通过固化在PLC中的程序作出响应。为满足处于响应呼叫就绪状态这一条件，使电梯处于平层状态已知楼层且电梯门处于关闭状态。电梯自检过程的目标为：为先按下启动按钮，再按下恢复正常工作按钮，电梯电梯门处于关闭状态，然后电梯自动向上运行，经过两个平层点后停止。 

2．电梯的正常工作状态 

电梯完成一个呼叫响应的步骤如下： 

（1）电梯在检测到门厅或轿箱的呼叫信号后将此楼层信号与轿箱所在楼层信号比较，通过选向模块进行运行选向。 

（2）电梯通过拖动调速模块驱动直流电机拖动轿箱运动。轿箱运动速度要经过低速转变为中速再转变为高速，并以高速运行至减速点。 

（3）当电梯检测到目标层楼层点产生的减速点信号时，电梯进入减速状态，由中速变为低速，并以低速运行至平层点停止。 

（4）平层后，经过一定延时后开门，直至碰到开关到位行程开关；再经过一定延时后关门，直到碰到关门到位行程开关。电梯控制系统始终实时显示轿箱所在楼层。 

3．电梯强制工作状态 

当电梯的初始位置需要调整或电梯需要检修时，应设置一种状态使电梯处于该状态时不响应正常的呼叫，并能移动到导轨上、下行限点间的任意位置。控制台上的消防/检修按钮按下后，使电梯立刻停止原来的运行，然后按下强迫上行（下行）按钮，电梯上行（下行）；一旦放开该按钮，电梯立刻停止，当处理完毕时可用恢复正常工作按钮来使电梯跳出强制工作状态。 

（二）电梯控制系统原理框图 

电梯控制系统原理框图如图1所示，主要由轿箱内指令电路、门厅呼叫电路、主拖动电机电路、开关门电路、档层显示电路、按钮记忆灯电路、楼层检测与平层检测传感器及PLC电路等组成的。 

（三）电梯控制系统的硬件组成 

电梯控制系统的硬件结构如图2所示。包括按钮编码输入电路、楼层传感器检测电路、发光二管记忆灯电路、PWM控制直流电机无线调速电路、轿箱开关电路、楼层显示电路及一些其他辅助电路等。为减少PLC输入输出点数，采用编码的方式将31个呼叫及指层按钮编码五位二进制码输入PLC。 

1．系统输入部分 

系统输入部分分为两个部分，一是直接输入到PLC输入口的开关量信号部分，包括：控制台上的启动按钮、恢复正常工作按钮、消防/检修按钮、强迫上行（下行）按钮部分以及开关门行程到位开关。二是按钮编码输入信号部分。本系统为十层电梯系统，在轿箱内的选层按钮和门厅旁的向上、向下呼叫按钮共有28个之多，采用编码的方法将31个按钮信号编为五位二进制码。这里采用四片8位编码器4532和五个四二输入端或门4072组成32级编码器。 

2．系统输出部分 

系统的输出部分包括发光二管记忆灯电路、PWM控制调速电路、轿箱开关门电路和七段数码管楼层显示电路等。 

在PWM控制直流电机无线调速电路中，PWM产生电路接收来自PLC的八位二进制码，随着码值的改变，其输出的脉冲占空比也相应改变。轿箱开关门电路使用两个继电器、两个行程开关、直流电动机、功率反相器2003等构成控制电路。在七段数码管楼层显示电路中，七段数据管不经驱动芯片驱动而由PLC提供特定的二进制码直接输入。 

二、系统的软件设计 

（一）软件流程 

软件流程图如图3和图4所示。 

（二）模块化编程 

本系统是集选式控制系统，控制比较复杂，适合采用模块化编程方法。要将各个输出信号的属性分类，模块与模块之间的衔接可以用中间寄存位来传递信息。如：门厅呼叫电路和轿箱内指层电路均要求读入按钮呼叫信号，并保持至呼叫被响应完成为止。将门厅呼叫按钮、箱内指层按钮、箱内开关门按钮、报警按钮等通过32级编码电路编码后输入PLC，在软件上就形成了读按钮编码电路模块。 

系统软件大致分为八个模块：读按钮编码电路模块、楼层检测电路模块、控制七段数码管显示楼层电路模块、电梯选向电路模块和系统非正常工作状态及电机调速拖动电路模块、减速点信号产生电路模块、电梯轿箱开关门电路模块和按钮记忆灯显示电路模块。 

楼层检测电路模块主要是读入楼层编码并将该记忆信号存入对应的中间寄存位，直到楼层改变为止。 

控制七段数码管显示楼层电路模块主要控制两片七段数码管的显示。 

电梯的选向模块主要是完成电梯在响应呼叫时作出的向上运行还是向下运行的判断。该模块有两个对系统来说特别重要的中间量输出，即上行中间寄存位和下行中间寄存位。 

系统正常工作状态及电机调速拖动电路模块将系统初始化过程、强制工作过程及电机调速拖动过程合并为一个模块。 

减速点信号产生电路模块完成将减速点信号通知系统的任务。电梯在运行到目标楼层点时要进入减速状态，而电梯在运行过程中会碰到很多的楼层检测点，只有到目标楼层的点时才会发出减速通知，电梯在经过目标楼层检测点时接到这个信号就开始减速了。 

电梯轿箱开关门电路模块和按钮记忆灯显示电路模块是为了便于控制组成的模块，分别控制轿箱的并关门和按钮接过之后需要记忆显示的发光二管电路。 

（三）系统调试 

电梯系统为模拟实用旅客电梯系统的教学实验装置。它能实现实际旅客电梯系统的绝大部分功能，包括：门厅召唤功能、轿箱内选层功能、顺向截梯功能、智能呼叫保持功能、电梯自动开关门功能、电梯手动开关门功能、无效指令功能、智能初始化功能、/检修功能、楼层显示功能和电梯平滑变速功能。 

虽然本电梯控制系统已能满足基本的电梯运行要求，但仍有许多需要改进的地方： 

1．增加与微机通信的接口，实现联网控制，多台电梯的综合控制由微机完成。 

2．优化电梯的选向功能，使之能随客流量的变化而改变，达到运送乘客的目的。 

3．增加出现紧急情况时的电梯处理办法。 

4．需输入密码才能乘电梯到达特殊档层功能，且响应该楼层呼叫时不响应其他楼层呼叫。 

5．设置电容感应装置，如关门时仍有乘客进出，则轿门未触及人体就能自动重新开门。