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引言

　　电梯是高层建筑不可缺少的垂直方向的交通运输工具。随着经济和技术的发展，电梯的使用领域越来越广，电梯已成为现代物质文明的一个标志。由于传统的电梯运行逻辑控制系统采用的是继电器逻辑控制线路。采用这种控制线路，存在易出故障、维护不便、运行寿命较短、占用空间大等缺点。从技术发展来看，这种系统将逐渐被淘汰。

　　PLC是一种专门为工业环境设计的通用控制装置，可以完成大型而复杂的控制任务，以可靠性高、通用性强、体积小、成本低着称，成为工业自动化的技术支柱之一，在工业自动控制领域占有十分重要的地位 。本文将可编程序控制器(PLC)应用于三层电梯进行逻辑控制，设计了一套完整的电梯控制系统方案并通过三层电梯模型实现了其基本功能，大大提高了电梯可靠性、可维护性以及灵活性，延长了使用寿命，同时缩短了电梯的开发周期。这种电梯控制系统较原有电梯控制系统可以更容易的完成更为复杂的控制任务，其许多功能是传统的继电器控制系统无法实现的。

　　1 控制系统总体设计方案

　　程序总体设计时，需要充分考虑到乘客乘坐电梯时的随机性、突发性和不确定性：也需充分考虑到乘客的思维方式与习惯动作等因素，采用智能逻辑控制策略，实现电梯的全数字化控制，其目的是使电梯的运行能反映人的智慧。整个控制系统的设计遵循如下原则：

　　1)电梯由乘客控制执行;

　　2)行车方向由内选信号和外呼梯信号决定，顺向优先执行;

　　3)无论电梯运行于何种状态，只要有内选信号时，优先响应内选行车方向;

　　4)停层时有自动开门信号;

　　5)平层定位控制;

　　6)楼层自动控制与显示;

　　7)上、下行自动控制与显示。

　　2 硬件系统

　　硬件系统主要包括PLC、三层电梯模型。

　3.1 启动/停止控制网络

　　该网络为系统的上电控制网络。当系统上电时电梯为停止状态，按下启动按钮系统开始扫描各个按键的状态为电梯的运行决策提供依据。

　　3.2 所有上行情况的网络

　　在这里把所有的上行情况并联起来，共同产生一个上行信号，为了保证按键状态不丢失，用按键对应的灯的状态来表示按键的状态。当电梯在1楼时情况较简单，由平层信号KL1确定电梯在一楼，再根据表1把所有的触发条件并联起来。当电梯在2楼时情况复杂，有优先级的考虑。为了保证顺向优先，用了两个中间继电器M 2.0和M2.1 存储电梯停在2楼之前的运行状态，即记录了电梯是从1楼上去的还是从3楼下来的。M2.0得电时即电梯原来状态为上行时，在2楼即2楼平层信号KL2得电，若3楼有呼叫则上行线圈得电电梯上行。

　　3.3 所有下行情况的网络

　　所有下行情况并联于此，为电梯下行提供决策。其情况与上行类似，不再赘述。

　　4 结论

　　本文介绍了西门子公司S7 - 200 系列可编程控制器(PLC)在三层电梯控制系统中的应用，给出了可编程控制器控制三层电梯电气控制系统的硬件组成和软件设计。采用了梯形图编程的程序控制方式，设计了一套完整的基于可编程控制器(PLC)的三层电梯控制系统总体设计方案并通过三层电梯模型实现了其基本功能。后对本文所设计的电梯控制系统进行了相关调试，能够很好的实现电梯控制，满足设计要求，实现行车方向由内选信号和外呼梯信号决定，顺向优先执行，无论电梯运行于何种状态，只有内选信号时，优先相应内选行车方向，平层定位控制。

引言

　　真空热处理是应用于制造工业中，为了使工业产品具备良好性能的必要中间工序，它是热处理的一个分支，主要目的是为了防止工件在加工过程中产生氧化和脱碳。由于可编程控制器应用了微电子技术和计算机技术，各种控制功能是通过软件来实现的，只要改变程序，就可适应生产工艺的改变，因而适应性强。它不仅能完成逻辑运算、定时、计数等功能，而且能进行算术运算.因而既可进行开关量控制，又可进行模拟量控制，还能与计算机联成网络，实现分级控制。况且PLC体积小，重量轻，结构紧凑，开发周期短，安装和维护工作量小。因此，在用微电子技术改造传统产业的过程中，传统的继电器控制系统，大多数被PLC所取代。本文正是通过阐述PLC和真空热处理炉控制系统相结合进行设计，提出整体思路，并进行了系统硬件和软件设计。

　　1 控制系统方案的确定

　　1.1 控制系统的工作原理

　　首先，将预定工作的PLC及被控制的真空热处理上电，并向工业控制机发送准备就绪信号。此后，利用工业控制机启动整个系统的控制运行。工作过程中，PLC一方面实现与工业控制机之间的数据通信，一方面控制真空热处理炉的正常运行。当PLC接收到工业控制机发出的数据提取命令后，就把采集到的真空热处理炉工作情况，如炉内真空度、温度、冷却水状态以及各部件的开关状态等数据向工业控制机发送，当数据发送完毕后，PLC又继续控制真空热处理炉。

　　PLC对设备的控制主要是通过接触器、固态继电器等电气元件组成的外围电路来控制气压阀、真空泵、电阻丝等各部件的运行、送气操作、到限与故障报警。而工业控制机一方面把接收到的数据处理并显示，另一方面则等待第二个时钟中断信号的到来，准备发出下一个提取数据的命令和接收发来的数据。控制系统设计为一台工业控制机连接两台PLC，将定时提取每一台PLC数据，轮流往复地控制两台PLC工作。

　　1.2 控制系统总体布局

　　设备总体以PLC作为控制核心，工业控制机作为监督和显示。利用热电偶返回温度信号，通过与设定值比较输出可控脉冲给固态继电器来控制温度。利用真空传感器返回真空度信号，然后根据真空度的数值进行下一步工作，并驱动电磁阀和真空泵使炉膛达到所需真空度。对于循环水传感器进行监测，当出现报警状态时及时进行处理。通过控制循环水阀门和循环水泵的开启协调整个厂房所有真空炉的用水量。通过PLC程序控制炉门的直线开关和旋转开关。

高温空气发生器工作时，燃料在A侧燃烧室内燃烧，产生1300℃左右的高温烟气，高温烟气通过蓄热室时，与蜂窝陶瓷蓄热体进行热交换，蓄热体被加热，烟气则冷却到120℃左右经四通阀排人大气中;与此同时，常温空气经四通阀后进入B侧的蓄热室，吸收蓄热室内高温蓄热体中的热量，迅速升温到1000℃以上，加热后的高温空气分成两部分，其中大部分输入到卵石床气化器中作气化剂，另一部分用于A侧燃烧室燃气的燃烧。经过一段时间后进行切换，B侧燃烧，A侧产生高温空气，切换周期为15～30s。通过这种交替运行方式，实现极限余热回收和燃烧空气的高温预热。

　　3 控制方案

　　四通阀的周期切换是高温空气发生器正常工作的关键，四通阀的切换采用齿轮齿条摆动气缸驱动，由压缩空气推动气缸产生旋转力矩，使四通阀在 1-1，2-2位置之间进行切换，压缩空气则由电磁阀S1进行控制;A，B两侧烧嘴燃气和空气由电磁阀S2-S5进行控制，其控制系统如图1所示。

　　3.1 控制要求

　　根据工艺要求，四通阀切换的同时，要求A，B两侧的烧嘴燃气和空气同步切换，当系统启动时，四通阀在1-1位置时，A侧燃烧，B侧产生高温空气;为了保证高温空气清洁，尽可以能减少空气中含烟量，燃气阀应先关闭，四通阀切换的同时另一侧点火燃烧;因此，设计燃料阀供气时间为28s，四通阀的切换时间为 30s。A侧烧嘴28s后关闭，2s后四通阀切换到2-2位置，B侧开始燃烧，A侧产生高温空气;B侧烧嘴28s后关闭，2s后四通阀切换到1-1位置，A侧开始燃烧，并重复上述过程

　3.3 工作过程

　　当起动开关合上时，X400接点接通，Y430线圈得电，电磁阀S1打开，四通阀切换至1-1位置;Y431线圈得电，电磁阀S2，S4打开，高温空气发生器A侧点火燃烧。与此同时，Y431常开触点闭合，T552开始计时，28s后T552常闭触点打开，Y431线圈失电，电磁阀S2，S4关闭，A 侧停止燃烧。30s后，T551的常闭触点打开，T550常闭触点打开，线圈Y430失电，电磁阀S1关闭，四通阀切换至2-2位置;Y430常开触点闭合，Y432线圈接通，电磁阀S3，S5打开，B侧点火燃烧;同时Y432常开触点闭合，巧52开始计时，28s后T552常闭触点打开，Y432线圈失电，电磁阀S3，S5关闭，B侧停止燃烧。30s后完成一个循环过程，并周而复始地重复上述过程。其控制命令程序如表1所示。

　　如果发生A、B两侧同时点火，这时Y433线团接通，产生报警，作紧急处理。

　　4 结论

　　该实验系统已进行了冷态实验，运行结果表明，四通阀和燃料阀的切换控制能按工艺要求进行，系统运行正常。随着研究工作的进一步深入，对高温空气发生器检测、控制的研究将更加深入和完善，并终实现高温空气发生器的计算机控制。