使用FX2NPLC的最新电梯控制系统

电梯在国民经济和生活中有着广泛的应用。由于PLC具有编程软件采自易学易懂的梯形图语言、控制灵活方便、抗干扰能力强、运行稳定可靠等特点，现在的电梯控制多采用PLC来实现。实际上电梯是根据外部呼叫信号以及自身控制规律等运行的，而呼叫是随机的，电梯实际上是一个人机交互式的控制系统，单纯用顺序控制或逻辑控制是不能满足控制要求的。因此，电梯系统需要采用随机逻辑方式控制。

系统由模拟电梯装置、变频器及电梯控制系统等组成，其中模拟电梯高3m，每层高0.5m。由于电梯的运行是根据楼层和轿厢的呼叫信号、行程信号进行控制的，而楼层和轿厢的呼叫是随机的，因此系统控制应采用随机逻辑控制，即在以顺序逻辑控制实现电梯的基本控制要求的基础上，根据随机的输入信号以及电梯的相应状态，适时地控制电梯的运行。另外，轿厢的位置是由脉冲编码器的脉冲数确定，并送PLC的计数器进行控制。同时，每楼层设置一个接近开关以利平层。为便于观察，对电梯的运行方向以及电梯所在的楼层进行显示，可采用LED和发光管显示，而对楼层和轿厢的呼叫信号以指示灯显示（开关上带有指示灯）。为了提高电梯的运行效率和平层准确度，系统要求PLC能对轿厢的加减速以及制动进行有效的控制，根据轿厢的实际位置以及交流调速系统的控制算法来实现。为了电梯的运行安全，系统应设置可靠的故障保护和相应的显示。

考虑到以下几方面，可选用FLN PLC。

FX2N PLC配置灵活，除主机单元外，还可以扩展I／O模块、A⁃D模块、D⁃A模块和其他特殊功能模块。本系统设计需52个I／O点（28个输入点，24个输出点），主机采用小型化基本单元FX2N⁃64MR。

FX2N PLC指令功能丰富，有各种指令性功能107条，且指令执行速度快。

FX2N PLC内部的辅助继电器M、固态继电器S、定时器T、寄存器D、计数器C的功能和数量满足了系统控制要求的需要，尤其是高速计数器C235等能接受脉冲编码器的脉冲。

FX2N PLC的体积比FX2 PLC小50％以上，但控制功能和性能相同。

FX2N PLC，可采用编程器编程，也可以在PC上使用三菱公司的专用编程软件包MELSE MEDOC进行。编程语言可用梯形图或指令表，尤其是可用PC对系统实时进行监控，为调试和维护提供了极大的方便。

系统的软件设计按照图4⁃15所示的程序流程图进行编程。

1.采用优先级队列

根据电梯所处的位置和运行方向，在编程中，采用了四个优先级队列，即上行优先级队列、上行次优先级队列、下行优先级队列、下行次优先级队列。其中，上行优先级队列为电梯向上运行时，在电梯所处位置以上楼层所发出的向上运行的呼叫信号，该呼叫信号所对应的楼层所具有的脉冲数存放的寄存器所构成的队列；上行次优先级队列为电梯向上运行时，在电梯所处位置以下楼层所发出的向上运行的呼叫信号，该呼叫信号所对应的楼层所具有的脉冲数存放的寄存器所构成的队列。控制系统在电梯运行中实时排列的四个优先级队列，为实现随机逻辑控制提供了基础。(www.xing528.com)

2.采用先进先出队列

根据电梯的运行方向，将同向的优先级队列中的非零单元（有呼叫时此单元为非零单元，无呼叫时此单元为零）送入寄存器FIFO队列（先进先出队列），利用先进先出读出指令SFRDP，将FIFO队列中第一个单元的数据送入比较寄存器。

3.采用随机逻辑控制

当电梯以某一运行方向接近某楼层的减速位置时，判别该楼层是否有同向的呼叫信号（上行呼叫标志寄存器为1，下行呼叫标志寄存器为0，有呼叫请求时相应寄存器为1，否则为0），并将相应的寄存器的脉冲数与比较寄存器进行比较，如相同，则在该楼层减速停车；如果不相同，则将该寄存器数据送入比较寄存器，并保存原比较寄存器数据，执行该楼层的减速停车。该动作完毕后，将被保存的数据重新送入比较寄存器，以实现随机逻辑控制。

4.采用软件显示

系统利用行程判断楼层，并转化成BCD码输出，通过硬件接口电路以LED显示。

5.对变频器的控制

PLC根据随机逻辑控制的要求，可向变频器发出正向运行、反向运行、减速以及制动信号，再由变频器根据相应的控制规律和控制算法控制电动机。同时，当系统出现故障时，PLC向变频器发出信号。

图4⁃15 程序流程图