基于PLC的六层电梯控制系统设计+梯形图+仿真图(2)
1. 电梯的基本结构及其功能
1.1 电梯的基本结构简介
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和电气部分[5]。电梯的结构示意图如图1所示。根据本课题设计要求，重点对电梯曳引系统和自动开门机进行介绍。此外，电梯还有许多其它部件，在此不作一一介绍。
图1 电梯的结构示意图
1.2 电梯曳引系统
电梯曳引系统的作用是输出动力并且传递动力，从而使电梯完成向上或向下的运动。曳引系统受力如图2所示。其中1表示电动机；2表示制动器；3表示减速器；4表示曳引绳；5表示导向轮；6表示绳头组合；7表示轿厢；8表示对重。
图2 曳引系统受力简图
1.3 自动开/关门机
自动开/关门机装在轿厢轿顶部靠近轿门处，由电动机通过减速装置(齿轮传动、涡轮传动和带齿胶带传动)带动曲柄摇杆机构去开/关轿厢门，再由轿厢门带动层门开关，电梯的自动开/关门机如图3所示。
图3 电梯的自动开/关门机
2. 控制方案的选择
2.1 继电器控制系统
如果采用继电器来控制电梯系统，控制系统的主要优点如下：
(1)由硬件实现所有控制功能和信号处理，线路直观，容易理解掌握，比较适
合于一般的技术工人和技术人员掌握。
(2)保养、文修及故障检查方便；
(3)大多数电器均为常用的电器，更换比较方便，价格便宜；
(4)我国多年来一直生产这类电梯，技术成熟，技术资料齐全，已形成系列化的产品[6]。
虽然继电器控制电梯系统有许多优点，但是电梯继电器控制系统也存在很多问题如下：
(1)触点繁多，线路复杂，且触点容易损坏，故障率高[7]；
(2)难以实现较复杂的控制功能；
(3)电磁机构和触点动作速度比较慢，机械及电磁惯性大，控制精度难以控制；
(4)电梯结构过于庞大，能耗高，机械运动噪音较大；
(5)电梯线路复杂，容易出现故障，导致保养文修工作量大，费用高；
(6)故障检查困难，费时费工。
继电器电梯控制系统的故障率很高，这将大大降低电梯的安全性和可靠性，常常会造成停梯现象，这无疑将给乘用人员带来诸多的不便和惊扰。并且电梯一旦发生了蹲底和冲顶情况，这不但会造成电梯部件的损坏，可能还会出现伤残事故。
2.2 微机控制系统
与继电器控制系统相比，电梯微机控制系统的优点如下：
(1)电梯的微机控制系统是通过程序存储器中的程序控制来完成的；
(2)可以满足不同功能要求的电梯控制系统，只要改变程序存储器中的程序指令，无需变更硬件系统的元件和布线；
(3)方便使用和管理；
(4)系统的可靠性高；
(5)控制系统体积减小；
(6)能耗低，保养和文修费用小。
虽然微机控制的电梯系统，功能齐全，但是结构复杂；而对于一般的电梯控制系统只需要进行简单的逻辑运算，运算多为“与”、“或”、“非”，运算位数只需要1位，即“1”或“0”。这使电梯微机控制系统有“大材小用”嫌疑。另外，现在微机控制系统的接口还没有标准件，并且人们一般不用微机来控制强电[8]。但是在电梯控制系统中，常常要直接控制110V或者220V的用电设备，如果用户自己专门配备接口电路，既不方便也不可靠。总的来说，采用电梯微机控制系统将会造成成本、文修和运行费用的增加，因此，如果在一般的电梯设备上用微机来控制，经济上是很不合算的。