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变频调速电梯具有优良调速性能、启制动平稳、运行效率高、功率因数高和节能效果明显等优点，被国内外公认为Zui有发展前途的电梯调速方式。

  (1)变频调速电梯使用的是异步电动机，与同容量的直流电动机相比具有体积小、结构简单、维护方便、可靠性高、价格低等优点。

  (2)变频调速电源使用了先进的SPWM技术和SVPWM技术，明显改善了电梯运行质量和性能；调速范围宽、控制精度高，动态性能好，舒适、安静、快捷，已逐渐取代直流电机调速：明显改善了电动机供电电源的质量，减少谐波，提高了效率和功率因数，节能明显。

  变频器以其优越的性能，在很多领域中得到了广泛的应用。在电梯业也是如此，目前国内20世纪70～80年代安装完成的电梯绝大部分是由继电器控制，线路复杂，节点接线多，故障率高，调速方式一般采用变级调速、调压调速、直流调速。但是维修困难，属于能耗型调速。效率低，发热量大，调速性能指标较差，严重地影响电梯运行质量。近年来，采用PLC控制电梯，提高了电梯运行的可靠性。利用PLC和变频器控制的电梯，不但提高了电梯运行的舒适感，同时还提高了电梯运行的安全性，降低能耗，减少了电梯的运行费用。

  电梯的控制功能

  电梯是现代高层建筑中必不可少的交通运输设备，通过PLC实现对电梯运行的各项控制要求。电梯的上升、下降采用三相交流异步电动机拖动，通过变频器控制电动机的正、反向运行，并按启动、运行、制动曲线的要求实现对电梯的调速控制。电梯每一楼层均设有平层开关、上下呼唤按钮，轿厢内设有选层按钮、开门按钮、关门按钮、上行按钮、下行按钮、自动/检修开关、司机控制开关及急停开关等，采用七段数码管显示电梯所在的楼层位置。

  电梯的运行过程：确定运行方向→自动关门→启动运行→减速→平层→自动开门→自动关门。对于单台运行的电梯，遵守集选调度原则，即“顺向截梯，反向不停，Zui远端除外”。其中，Zui主要的部分是电梯的定向、启动与停车功能。定向可分为选层指令定向和厅外呼梯信号定向两种情况，即在电梯轿内选层指令有效或厅外召唤信号有效的情况下，电梯响应有效信号立即启动。停车功能，即电梯到达轿内指令和厅外指令所指定的目标层，电梯自动减速、平层、自动开门的功能。

  PLC首先接收来自电梯的选层指令信号、呼梯信号、楼层信息、平层信号及安全信号，CPU根据输入信号的状态进行运算处理，并将结果输出给相应的被控对象，适时地控制门机、变频器和楼层显示等负载，实现电梯自动定向、关门、启动、加速、稳速运行，到达目标层站后减速、平层、自动开门等功能。

  电梯在某一层待机时，当其他层厅外召唤信号有效时，电梯立即启动运行。在电梯到达目标层之前，如果在与电梯运行方向一致的厅外召唤信号有效时，电梯应响应该信号减速平层，开门：若登记的召唤信号方向与电梯运行方向不一致，电梯则不予响应。这就是“顺向截梯，反向不停”。但如果厅外召唤信号是Zui远端的，且与电梯的运行方向相反，电梯应响应Zui远端信号到达该楼层停靠，即“Zui远端除外”。电梯在完成远端召唤信号后立即换向，响应其他召唤信号。

  电梯工作状态由开关来选择，包括有司机、无司机及检修工作状态。消防工作状态属于电梯的一种特殊的工作状态，由厅外的专用消防开关进行控制。

1.中断过程

  中断处理用来实现对特殊内部事件或外部事件的快速响应。如果没有中断,CPU循环执行组织块0B1。因为除背景组织块0B90以外,0B1的中断级低,CPU检测到中断源的中断请求时，操作系统在执行完当前程序的当前指令(即断点处)后，立即响应中断。CPU暂停正在执行的程序，调用中断源对应的中断组织块(OB)来处理。执行完中断组织块后，返回被中断的程序的断点处继续执行原来的程序。

  有中断事件发生时，如果没有下载对应的组织块，CPU将会进入STOP模式。即使生成和下载一个空的组织块，出现对应的中断事件时，CPU也不会进入STOP模式。

  PLC的中断源可能来自UO模块的硬件中断，或者来自CPU模块内部的软件中断，例如时间中断、延时中断、循环中断和编程错误引起的中断。

  一个OB的执行被另一个OB中断时，操作系统对现场进行保护。被中断的OB的局部数据压入L堆栈(局部数据堆栈)，被中断的断点处的现场信息保存在I堆栈(中断堆栈)和B堆栈(块堆栈)中。中断程序不是由逻辑块调用，而是在中断事件发生时由操作系统调用。因为不能预知系统何时调用中断程序，中断程序不能改写其他程序中可能正在使用的存储器，中断程序应尽可能地使用局部变量。

  编写中断程序时应遵循“越短越好”的格言，以减少中断程序的执行时间，减少对其他事件处理的延迟，否则可能引起主程序控制的设备操作异常。

  2. 组织块的分类

  组织块只能由操作系统启动，它由变量声明表和用户编写的控制程序组成。

  (1)启动组织块

  启动组织块用于系统初始化，CPU上电或操作模式切换到RUN时，S7-300执行OB100，S7-400根据组态的启动方式执行OB100~OB102中的一个。

  (2)循环执行的OB1

  需要循环执行的程序存放在OB1中，执行完后又开始新的循环。(3)定期执行的组织块

  定期执行的组织块包括时间中断组织块 OB10~OB17和循环中断组织块 OB30~OB38，可以根据设定的日期时间或时间间隔执行中断程序。

  (4)事件驱动的组织块

  延时中断组织块 OB20~OB23在过程事件出现后延时一定的时间再执行中断程序硬件中断组织块 OB40~OB47用于需要快速响应的过程事件，事件出现时马上中止当前正在执行的程序，执行对应的中断程序。异步错误中断组织块OB80~0B87和同步错误中断组织块OB121、OB122用来决定在出现错误时系统如何响应。

  3. 中断的级

  中断的级也就是组织块的级，如果在执行中断程序(组织块)时，又检测到一个中断请求，CPU将比较两个中断源的中断级。如果级相同，按照产生中断请求的先后次序进行处理。如果后者的级比正在执行的OB的级高，将中止当前正在处理的OB，改为执行较的OB。这种处理方式称为中断程序的嵌套调用。

  下面是级的顺序(后面的比前面的)背景循环、主程序扫描循环、时间中断、时间延时中断、循环中断、硬件中断、多处理器中断、I/O 冗余错误、异步故障(OB80~87)、启动和CPU 冗余，背景循环的级低。

  S7-300的组织块的级是固定的，可以用STEP7修改S7-400 CPU下述组织块的级OB10~OB47(级2~23)，OB70~0B72(级25或28，只适用于H系列CPU)，以及在RUN模式下的OB80~OB88(见附表B-1)。通常情况下组织块的编号越大(OB90除外)，级越高。具有相同级的OB按启动它们的事件出现的先后顺序处理。被同步错误启动的OB121和OB122的级与错误出现时正在执行的OB的级相同。

  生成逻辑块0B、FB和FC时，同时生成临时局部变量数据，CPU的局部数据区按级划分。可以在S7-400的CPU模块属性对话框的“存储器”选项卡中，改变每个级的局部数据区的大小。将级赋值为0，或分配小于20B的局部数据给某一个级，可以取消相应的中断0B。

  4.对中断的控制

  时间中断和延时中断有的允许处理中断(或称激活、使能中断)和禁止中断的系统功能(SFC)。

  SFC39“DIS_INT”用来禁止中断和异步错误处理，可以禁止所有的中断，有选择地禁止某些级范围的中断，或者只禁止的某个中断。

  SFC40“EN_INT”用来激活(使能)新的中断和异步错误处理，激活中断是指允许处理中断，做好了在中断事件出现时执行对应的组织块的准备。可以全部允许或有选择地允许。

  SFC41“DIS_AIRT”延迟处理比当前级更高的中断和异步错误，直到用SFC42允许处理中断或当前的OB执行完毕。SFC42“EN_AIRT”用来允许立即处理被SFC41暂时禁止的中断和异步错误，SFC42和SFC41配对使用。

设计PLC控制系统时应遵循的基本原则

 任何一种控制系统都是为了实现被控对象的工艺要求，以提高生产效率和产品质量。因此，在设计PLC控制系统时，应遵循以下基本原则：

　　1. 大限度地满足被控对象的控制要求

　　充分发挥PLC的功能，大限度地满足被控对象的控制要求，是设计PLC控制系统的首要前提，这也是设计中重要的一条原则。这就要求设计人员在设计前就要深入现场进行调查研究，收集控制现场的资料，收集相关的国内、国外资料。同时要注意和现场的工程管理人员、工程技术人员、现场操作人员紧密配合，拟定控制方案，共同解决设计中的问题和疑难问题。

　　2. PLC控制系统安全可靠

　　PLC控制系统能够长期安全、可靠、稳定运行，是设计控制系统的重要原则。这就要求设计者在系统设计、元器件选择、软件编程上要全面考虑，以确保控制系统安全可靠。例如：应该PLC程序不仅在正常条件下运行，而且在非正常情况下（如突然掉电再上电、按钮按错等），也能正常工作。

　　3. 力求简单、经济、使用及维修方便

　　一个新的控制工程固然能提高产品的质量和数量，带来的经济效益和社会效益，但新工程的投入、技术的培训、设备的维护也将导致运行资金的增加。因此，在满足控制要求的前提下，一方面要注意不断地扩大工程的效益，另一方面也要注意不断地降低工程的成本。这就要求设计者不仅应该使控制系统简单、经济，而且要使控制系统的使用和维护方便、成本低，不宜盲目追求自动化和高指标。

　　4. 适应发展的需要

　　由于技术的不断发展，控制系统的要求也将会不断地提高，设计时要适当考虑到今后控制系统发展和完善的需要。这就要求在选择PLC、输入/输出模块、I/O点数和内存容量时，要适当留有裕量，以满足今后生产的发展和工艺的改进。