纺织企业开辟高新技术电机节能新路
电机系统节能工程是国家发改委启动的十大重点节能工程之一。近十年来，各个纺机企业在设备电气控制部分的制造中广泛采用变频调速节能技术，并在风机、加热系统、压缩机等通用设备系统上采用变频调速节能措施，使纺织机械设备的交流电动机变频工艺调速技术得到全面推广。据有关专家预测，“十一五”期间，如果我国纺机设备的电控系统运行效率提高两个百分点，将实现年节电能力达2000千瓦时的目标。
业内专家对目前纺织企业运行设备调查后认为，我国纺织企业使用的70～80年代生产的设备占所有设备的30%左右，但总耗电量约占 30%～50%。其中，交流电动机占75%左右。现在我国纺织企业各类电机的运行效率加权平均值比国外低3～5个百分点，加热系统和泵的效率要比发达国家低2～3个百分点，整体所用的电机驱动系统运行效率比国外低近20%。如果按电动机总容量的10%进行改造，按年平均运行4000小时计算，节电率可达 20%～25%。由此可见，电机系统节能是目前我国纺机设备节能市场上最具商业潜力的领域。例如，郑州纺机公司近年开发的日产200吨及200吨以上涤纶短纤维成套设备采用了大量变频调速节能技术和信息传感技术，使这种大容量涤纶短纤维成套设备实现了减少投资成本和运行成本的目的，具有较好的经济效益。在同等产能情况下，一条200吨/日生产线与两条100吨/日生产线相比，用户能减少32%的投资、53%的占地面积和40%的人工费用。另外，宏大研究院开发的高速粘胶长丝连续纺丝机，由于采用了伺服电机、PLC、人机界面等技术，可将纺丝成形、水洗、烘干上油、卷绕成筒等多道加工工序集于一身，使整个工艺过程时间大大缩短；采用管中成形的方式使纺速提高到140米/分钟。目前，高速粘胶长丝连续纺丝机要解决连续纺丝用原液的质量指标、高速纺丝工艺参数、后处理辊筒材质的选择及加工、卷绕机构及筒子成形等技术问题。高新技术的采用为提高纱线品质与生产率、减少用工、提高劳动生产率提供了物质保障。
纺织行业在我国能耗行业中，虽然能耗量不及电力、能源、造纸等行业，但在所使用的电动机总容量中，只有不到20%的电动机是带变频控制的。我国纺机行业的频控制电机市场占有率不足15%，而我国的变频器市场在过去10年内却保持着26.8%的高速增长。今后10年，我国纺机设备的变频器需求仍很旺盛。随着控制技术、节能技术的应用趋于成熟，纺机行业所占有变频器的市场潜力将达到50亿～100亿元。近几年，大量新技术的采用提高了我国纺织行业的装备水平，在这一点上，机电一体化水平较高的剑杆织机和喷气织机成套设备效果最为明显。电子式剑杆织机和喷气织机，在各运动机构机电一体化技术中主要有电子送经、电子卷取、引纬系统、选纬系统的机电一体化。电控系统优化控制各机构运动，提高工艺适应性，使设备具有自动变换织物设计、自动检测分析织疵、自动调整纬密误差等功能，解决了纺机电子多臂、电子提花装置、电子储纬器、电子选纬器等关键配套件的高速适应性，提高了织机的运行速度和效率。
在我国电机市场上，世界各国的产品纷繁林立。其中，40%是日本品牌，30%为欧美品牌，另有10%是中国台湾地区品牌，国产品牌的市场份额仅占 20%～25%。我国纺机制造业所使用的绝大部分电控系统的高压变频器、PLC、伺服等主导品牌都是西门子、ABB、东芝、三菱和LG，低压变频器则是西门子、ABB和三菱等市场主导品牌。虽然国内森兰、利德华福、合康亿盛、山东风光、惠丰等产品的品牌效应正在逐渐形成，台湾的台达、康沃、普传等品牌在大陆的发展较好，但与国外的西门子、ABB等知名品牌相比，国产电机在通用性、稳定性上与世界品牌的产品还存在较大差距。因此，提升产品性能，尤其是提高产品的功效成为我国电机生产企业必须认真对待的问题。对此，业内有关专家指出，国产纺织机械行业的发展出路在于针对市场需求重新定位，采取与国外企业相互合作、相互促进的方式，从开发中、高档产品和精密零部件，增加产品附加值，增强稳定性，缩短更新周期，降低生产成本和提高性价比等方面入手，努力研发具有自主知识产权的产品技术。同时，国内企业之间要加强区域协作，实现产品合作开发，尽快填补国内纺织机械高档产品市场的空白。
数控机床与金属加工展、工业自动化展和能源展金秋开幕
11月4-8日，2008中国国际工业博览会——数控机床与金属加工展、工业自动化展和能源展将如约而至，再次登陆上海新国际博览中心。三大展会的同台亮相聚集了近1,200家展商在79,500平方米的展出面积上全方位展示全球数控机床、工业自动化以及能源领域的最前沿的产品、技术和解决方案。
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预计迎来专业观众逾10万。
在亚洲特别是中国正日渐成为世界的制造中心的大背景下，引领工业行业高新趋势的三大工业展汇聚上海这个工业经济之都，无疑将为三大领域的知名厂家提供展示交流的理想平台。今年的数控机床与金属加工展将依托华东
地区在装备制造行业的基地优势，集中展现金属板材加工产业的发展情况。其中，大功率激光切割机床将成为展会的核心部分，这一技术的发展目前尤为成熟且应用相当广泛。
工业自动化展预计有来自16个国家和地区的大规模展团参展，国际企业展出面积比例将达60%以上。西门子、日本富士、施耐德、伦茨、菲尼克斯、倍福、EtherCAT、和利时、四零四科技、东土电信、研华、Banner、 Wenglor、精量电子、魏德米勒、万可、美卡诺、奔泰等都将以大面积展台展示其最新的产品、技术和解决方案。今年，机器人展区将再次成为焦点。
能源展则将继续本着节能创新的宗旨，集中展示电力、电工及新能源领域的国内外知名厂商的最先进的产品和构思。展会另一大亮点将是低压电器的智能化与网络化应用。据专家介绍，近年来，我国低压电器行业已经发展到了一个崭新的阶段，从初级、单一的智能化功能发展成为具有保护性功能、测量监控和能量管理功能。本次展会将专设低压电器展区，集中展示电力电工领域中高效率与节能减排，网络数字技术及配电智能化控制技术等的一系列解决方案。
此外，三大工业展紧扣各自行业热门话题及当前行业需求，争相斗艳，举办各专业论坛及研讨会，如“2008国际机器人与自动化研讨会”、“工业自动化和控制环境下的无线技术和无线网络的开发和应用论坛”、“MES（制造执行系统）开发与应用研讨会”、“火电厂清洁燃煤控制及优化技术研讨会”、“第四届中国智能电工技术——高效率与节能减排、网络数字化与系统集成、信息化与智能电气技术研讨会”等。这些高级别会议及论坛，将为中外工业界的技术交流与经贸合作提供一个绝佳的专业平台。
德国汉诺威展览公司高级副总裁雷那兹先生表示：“构建一个适合特定市场不同需求和条件的全球展会网络是我们的公司战略，而数控机床与金属加工展、工业自动化展和能源展是整合在其中的一部分。观众和展商将利用这个完善的平台交流信息与开发创新。同时，我们也将与合作伙伴一起，继续竭尽所能为展商和观众创造一个专业化的商贸平台。”
PLC在阀门远程监控系统中的应用
为提高油气远程传输的安全可靠性，本文提出并设计了基于PLC远程阀门监控系统。该系统由一个监控主站和若干阀门从站构成，主站与从站之间采用无线数传电台互连。该系统的突出特点是现场数据采集和设备控制由PLC实现。详细介绍了各阀门站的硬件结构及系统软件设计。实践证明，该系统图形界面友好，可靠性高，操作方便，安全稳定，应用效果好。
关键词：可编程控制器远程监控系统无线数据传输
1.引言
可编程控制器[1] （ProgrammableLogicController，简称PLC）作为工业控制专用的计算机，由于其结构简单、性能优良，抗干扰性能好，可靠性高，编程简单，调试方便，在机械、化工、橡胶、电力、石油天然气等行业工业控制现场已日趋广泛地得到应用，成为工控现场进行实时控制的最主要的控制装置。同时利用PLC所具有的串行通信和计算机的远程通信功能，可实现计算机对多台PLC控制装置的远程集中监控。
在石油、天然气远程输送管线上，大口径油气管道阀门是重要的基础设备之一，具有截止、开启、配送和调压等多种功能，一旦出现故障轻则影响管线的输送功能，重则导致管线的严重破坏甚至造成人生安全，因此对油气管道及阀门的全程状态监控显得尤为重要。远程油气管道监控系统就是为提高油气远程输送的安全可靠性而提出来的，该系统允许系统操作员通过位于监控中心的计算机终端，进行对一定区域的阀门站进行远程，具有较高的可靠性和运行效率。
2.监控系统的组成结构
远程油气管线监控系统硬件组成示意图如图1所示。该系统是以PLC作为远程控制终端，以工控PC机作为上位机的主从式一点对多点的远程无线监控网络，采用串行异步通讯协议。下位机PLC安装在各阀门站，根据上位机的指令或自身的控制程序控制阀门的开启或关闭，并配置各种传感器等辅助设备，组成数据采集和控制系统。上位机安装于油气调度控制中心，以半双工轮询方式同各阀门站PLC通讯，以此形成SCADA（数据采集与监控）系统。无线数传电台采用透明方式工作，只起数据传输作用，整个网络数据收发采用同一频率，通讯时，站点的识别是通过PLC的不同地址编号来实现的。
各阀门站采用PLC作为系统的基本RTU单元，完成各种测量和控制任务，主要由PLC本体、AD转换模块、传感器组与智能驱动装置四部分组成。
2.1阀门电机主回路
图2为阀门电机主回路及PLC外部端子回路示意图。三相交流电动机M分别由交流接触器KMO和KMC的通断来驱动阀芯顺、逆时针转动实现阀门的开启或关闭。
2.2PLC外部端子回路
系统选用三菱电机公司生产的FX2N-32MR作为 RTU单元。智能驱动装置是引进美国Limitorque技术的SMC多回转型阀门电动装置，它可以单台控制，也可集中控制，可现场操作，也可远程控制，除能驱动阀门动作外同时还能将自身的状态以标准信号的方式送出供PLC进行状态检测[2]。考虑阀门站兼有就地和远程两种控制方式，PLC共管理12路输入信号和8路输出信号。其输入输出信号及端子分配如表1所示。
表1PLC输入/输出信号及端子分配表
图2为阀门电机主回路及PLC外部端子回路示意图
2.3A/D转换模块
A/D转换模块选用与PLC本体配套的FX2N- 4AD，其有四路独立的差分输入通道。每个通道可选择为电流型（±20mA）或电压型（±10VDC）信号输入。在每个阀门站管线或阀门的适当位置装上温度、压力和流量传感器，以采集油气管线的工作状态。参数信号经传感器变送后分别与FX2N-4AD各独立通道相连，经AD转换后放到相应的数据寄存器中，供PLC程序定时读取。
2.4数传电台选型与设置
计算机与PLC之间采用无线数传电台方式进行通讯，采用交错编码、收后重发技术，提高无线通讯的抗干扰能力，确保阀门站无线远程控制的安全可靠运行。数据传输模块选用美国的MDS2710数字传输电台，它可为两点之间的数据传输提供全透明的半双工通讯连接[3]。它一端与嵌入在PLC内的通讯FX2n-485-BD通过RS485接口方式相连，另一端则通过标准的RS232接口与监控中心服务器的串口连接，组成准双向的数据发送与接收无线通讯网络，网络的最大节点数可达32个。
电台数据帧格式设置为7位数据位、1位停止位、偶校验的方式，传输速率为9600bit/s。电台发射功率为25W，采用收、发同频方式（235MHz），主站架设全向天线，阀门站架设定向八木式天线后，数据传输距离可达15Km以上，在地势平坦地区，通讯距离可达20Km。与之相适应PLC通讯格式特殊数据寄存器D8120设置为 -8058，D8121寄存器用来设置各阀门站ID号。为了安全，除在天线安装了避雷针外，天线到电台之间的馈线也加装了避雷器。
3.监控系统软件实现
系统对阀门的监控能实现就地控制和远程控制两种控制方式。系统控制过程流程为：传感器将测得信号通过屏蔽信号电缆传送到A/D转换模块的输入端，经过A/D转换模块转换后存入指定的数据寄存器供PLC读取。 PLC将数据通过无线数传电台送出，最后到监控中心供系统处理，完成一次数据采集过程。系统控制信号当为就地控制方式时由操作者通过阀门站控制箱内的按钮直接控制;当为远程控制时则由监控中心发出，PLC接收到信号后通过输出端口控制智能驱动装置使阀门动作。
系统软件由两部分组成：一是PLC端实时测控软件;二是监控中心计算机测控数据实时处理软件。
3.1阀门站PLC软件设计
PLC端阀门站实时测控软件控制过程流程图如图3所示。它采用梯形图逻辑编制，编程方便且直观。因篇幅原因，下面给出PLC本体从FX2N-4AD给取AD转换结果及部分控制程序梯形图[1，4]，如图4所示。
3.2系统监控中心软件
本监控系统软件是利用KingView6.5[5]编写。能充分利用Windows的图形编辑功能，方便地构成监控画面，以动画图形方式显示控制设备的状态，具有数据库ODBC接口、DDE功能、可便利地生成各种曲线和用户报表，也可将数据以Excel格式输出。系统软件主要由实时监控、曲线动态生成、数据报表管理、数据库管理、报警及用户管理六大功能模块组成。
用户通过系统可随时清楚了解网内各阀门站的状态参数与阀门状态，对阀门实施远程控制，对所监测的各种参数均设有上、下限值，具有越限报警、紧急处理功能。系统将历史数据以多种方式保存，便于管理者进行阀门站运行数据的分析统计和故障分析[6]。图5为监控系统主画面。
图2为阀门电机主回路及PLC外部端子回路示意图
4.结语
系统监控中心通过数据传输电台对油气管线中多阀门站参数同时实时采集、对异常情况及时报警，消除了安全隐患，极大改善了我国目前油气管线监管不力的现状，系统有较强的数据处理功能，实现了数据报表的自动生成、数据库的访问、排序、查询等多种功能。系统经半年多实际运行，其性能稳定，运行可靠，人机界面友好，易操作，使用维护方便，具有很好的可扩展性和较高的实用价值
PLC在车床数控化改造中的应用
1 引言
PLC在机械制造的设备控制中应用非常广泛，但在普通车床数控化改造中，用PLC作数控系统的核心部件还是一个新的课题。随着PLC技术、功能不断完善，这将是一种发展趋势。
2 车床的PLC数控系统控制原理设计
2.1 车床的操作要求
车床一般加工回转表面、螺纹等。 要求其动作一般是X、Z向快进、工进、快退。加工过程中能进行自动、手动、车外圆与车螺纹等转换；并且能进行单步操作。
2.2 PLC数控系统需解决的问题
车床的操作过程比较复杂，而PLC一般只适用于动作的顺序控制。要将PLC用于控制车床动作，必须解决三个问题：
图1 数控系统原理图
1）如何产生驱动伺服机构的信号及X、Z向动作的协调；
2）如何改变进给系统速度；
3）车螺纹如何实现内联系传动及螺纹导程的变化。
将PLC及其控制模块和相应的执行元件组合，这些问题是可以解决的。
2.3 数控系统的控制原理
普通车床数控化改造工作就是将刀架、X、Z向进给改为数控控制。根据改造特点，伺服元件采用步进电机，实行开环控制系统就能满足要求。Z向脉冲当量取 0.01mm，X向脉冲当量取0.005mm。选用晶体管输出型的PLC。驱动步进电机脉冲信号由编程产生，通过程序产生不同频率脉冲实现变速。X、Z向动作可通过输入手动操作或程序自动控制。车螺纹的脉冲信号由主轴脉冲发生器产生，通过与门电路接入PLC输入端，经PLC程序变频得到所需导程的脉冲。刀架转位、车刀进、退可由手动或自动程序控制。图1为数控系统原理图。[1]
3 PLC输入、输出（I/O）点数确定
所设计的车床操作为：起点总停、Z、X向快进、工进、快退；刀架正、反转；手动、自动、单步、车螺纹转换。因此，输入需14点。根据图1得输出需9点。I/O连接图如图2所示（以三菱F1S-30MT）为例。
图2 I/O连接图
4 驱动程序（梯形图）设计
4.1 总程序结构设计
手动、自动、单步、车螺纹程序的选择采用跳转指令实现。图3是总程序结构框图。若合上X12（X13、X14、X15断开），其常闭断开，执行手动程序；若X12断开，X13全上，程序跳过手动程序，指针到P0处，执行自动程序。
图3 总程序框图
4.2 手动程序梯形图设计
手动程序、自动程序需根据具体零件设计，这里仅以Z向快进、工进、快退的动作为例加以说明。其梯形图如图4所示。
图4 Z向手动程序梯形图
在执行手动程序状态下，按X0，Y1接通，作好起动准备。按X2，辅助继电器M0接通。通过T63计时及Y2触点组合，产生频率为103/2i 的脉冲信号（i为计时时间，根据需要设定，单位为ms），驱动Z向快进。当按下X3时（M0断开），M1接通，M1与定时器T32组合使Y2产生频率为 103/2j的脉冲（j>i），由Y2输出，实现工进。按下X4时，M0、Y3同时接通，电机快速反转，实现快退。限于篇幅，其它程序梯形图略。[2]
5 结束语
数控车床在我国机械制造业中的应用正在迅速发展，但高精度数控机床价格昂贵，而且在实际生产中有大量形状不太复杂、精度要求一般的零件，这就需要精度一般的数控车床加工。
同时，我国现有大量可用的普通车床，对这些车床进行数控化改造是用少的投资来提高生产效率、提高效益的有效途径。以前车床数控化改造用的是Z80、8031 芯片作数控系统的核心部件，它的价格较贵且系统较复杂。用PLC作为车床的数控系统，有成本低、系统简单、调整方便等优点，必将会得到广泛应用
PLC技术发展现状和趋势
小型PLC和单片机
目前在很多行业中，尤其在低端OEM行业中，继电器或单片机的应用还非常普遍。单片机一般用于工控产品或民用产品大批量的开发，但是单片机必须从底层硬件做开发，对普通用户难度大，周期长，无法在使用过程中修改功能，难以达到工业环境应用，所以在一些应用环境相对较好的场合有大量应用。PLC相对单片机自行开发的系统而言，首先在软件上多了一套可编程逻辑语言，方便将梯形图转换为控制指令，其次在硬件上集成了电源电路，加强了抗干扰措施，更适合工业环境使用。
PLC和单片机相比的优点：
使用简单，运用开发周期短；
经过长期的系统验证具有高可靠性；
功能更改方便。
相对为通用机械设备控制需求几近定制的PLC产品，单片机系统则更为某一个类产品定制开发，所以功能裁剪，成本更低。但随着用户开发新机型的周期越来越短，以及价格在电控系统选择中的重要度的降低，PLC的应用将越来越普遍。而单片机将继续固守控制要求简单，价格敏感和批量大的应用。
2.小型PLC技术发展趋势
小型PLC从产生到现在，实现了接线逻辑到存储逻辑的飞跃；其功能从弱到强，实现了逻辑控制到数字控制的进步；如今的小型PLC在编程，IO扩展，通讯借口，开关量和模拟量的调节以及一些特殊功能模块如高速计数输入和脉冲输出的应用上已经基本满足用户的需求了。但随着应用需求及关联产品技术性能的提升（如步进驱动的脉冲响应频率及精度，HMI及关联系统的通讯功能），PLC将继续得已完善和发展。未来几年，各厂商会应客户要求，对小型PLC的以下功能进行强化：
（1）运动控制功能
用户对PLC提出更高的运动控制功能要求，主要是控制性能和功能方面。这种需求在机床工具，电子制造和包行业更加突出。
未来的发展方向将是：
1）脉冲频率的提高，从10KHZ，20KHZ发展到目前的100KHZ甚至更高；
2）功能更强，如FP-X，FX-3U，CP1H，EH+SV等产品都具备插补功能，同时脉冲路数有所增加。
（2）通讯功能
有很多厂家认为网络通讯是未来PLC的发展方向，这样可以从系统结构上得到简化，从而降低成本。很多之前只支持一种现场总线的产品供应商，都在考虑推出支持更多总线和工业以太网的PLC产品
机电商会成立低压电器分会
近日，记者从中国机电商会了解到，商务部正式批准中国机电产品进出口商会成立低压电器分会，主要工作包括研究、制订低压电器进出口的营销战略及策略等。据了解，我国低压电器产品约有1000多个系列，10多个大类，目前相关出口企业2000多家。近10年来，低压电器产业发展迅速，一大批具有自主知识产权、自主品牌的低压电器产品涌现出来。随着企业加大研发投入，以智能化、可通信为主要特征的新一代低压电器将填补我国高档低压电器产品的空白。专家预测，未来我国低压电器行业将成为全球生产大国.
如何用PLC实现远程电量采集
摘要：介绍一种新型远程抄表系统，该系统通过PLC采集电量数据，由PLC及公用电话网实现远距离传输，具有结构简单、计量准确、易于操作等特点，有广阔的应用前景。
目前，电能表远程抄表及远控系统越来越受到电力部门的重视。使用Modem与计算机结合，利用公用电话网进行远程控制，不仅可以很方便地实现控制信息的传递问题，而且控制信息可以非常复杂和丰富。但系统造价较高，且结构复杂。本设计采用PLC实现供电系统的电量采集及控制，通过公用电话网与上位计算机相连。整个系统控制灵活、工作可靠，且成本较低，有广阔的应用前景。
本设计采用电量定时采集方式，根据用户要求分时段进行数据采集和记录。通过脉冲电表将电量信号变成脉冲信号，并使其成正比关系，便于电量计量。假设每天分为7个时段采集数据，则每路每天要记录16个字，即：标志及年1个字，月、日1个字，时、分共7组14个字。这些数据存于DM中，若每个周期按一个月记，需使用内存16×31大概500字。
存在DM中的数据，由上位计算机定时读取。
本系统的关键是要存储大量数据，并要有通讯能力。对PLC来讲，只需少量输入点，不用输出点，但应有系统时钟。CQM1系列PLC带有通讯口，且DM区较大，可配置带有系统时钟的内存单元。本设计中的具体配置如下：
通过MODEM及公用电话网即可实现电量的任意远程计量。
本系统采用定时采集方式，分别按时间分时段记录实际电量值，并存入DM数据区。具体过程为：
设置A17为实时时钟，代表时、分，与1000相比较，判断是否到了10点00分，若到，则相等标志ON，同时把要采集的通道的内容存于DM区中，存后指针加1，然后再判断指针是否超出数据区范围。若不超，则什么都不做；若超，则把0000再赋给指针，即令其再从存贮区开始处存数，开始下一循环。
本设计中，为确保电量采集精度，不丢脉冲，采取定时不断的办法执行采集子程序，每10ms采集一次。由于采用定时采集方式，存数的格式固定，且存贮区的长度与存数的长度协调，在存数的同时，可不存时间。因为从指针值可知当前的数存到什么位置，而数据的不同位置，又代表不同时刻的数，规律性较明显，很易弄清楚该数据存放的时间。
为节省投资，提高控制效率，可采取远程控制方法。CQM1机以通过适当配置，可方便地实现远程控制，但不增加可控制的I/O总点数。
通过接口单元与输入或输出终端相连，最大距离可达500m，此方案称为“接终端”。
该控制方式最大传输距离为500m，但实际距离与传输时延及电源配线方式有关。在CQM1主体部分接B7A接口单元，而在远程接相应终端。终端与接口间靠双绞线连接。
接口单元的结构与CQM1的I/O模块类似，可用与I/O模块相同的方法，接在CQM1主系统中。接口单元分为接输入终端和接输出终端两种；终端分输入、输出两大类.
用此种方法，一台PLC可连接64-96户电表。
除采用上位机监视与记录以外，采用七段译码方式可以很方便的监视用电情况。本设计中，将电量数据直接由输出单元输出给七段译码器，译码后显示所采集的电量值。
一个数字占4个点，采用OMRON动态输出单元（一个单元可输出128点），外部硬件译码作成带锁存方式的，则一个单元可稳定地显示32位数字。
本设计中，PLC系统采用脉冲记数，不使用模拟量单元，使系统的抗干扰能力大大提高。此外，也可在数据采集过程中，把A17的内容存于修改后的指针指向的DM字，然后再修改，再判断控制指针。不仅A17，有时还可把年、月、日以及一些标志也预存贮，其方法与存数方式相同。
本系统经仿真研究和实际应用证明：系统运行可靠，电费计量精确
维护蓄热式加热炉仪表几点经验
1 前言
2004年以来,鸡西北钢带钢厂相继投产了两座畜热式加热炉。由于畜热炉与传统加热炉的供热和排烟方式有很大不同,所以其控制过程也不一样,畜热炉比传统炉增加了自动换向控制和气化冷却控制两部分。操作工们在很长时间内都无法掌握操作要领和控制工作原理,往往因为一个小故障手足无措足,导致停炉甚至停产。为此,对加热炉的常见故障进行分析和研究,总结出工艺与电气知识相结合的方法来判断仪表故障,使其能在最短的时间内查明故障原因并排除故障,维护正常生产。
2 我厂畜热式加热炉控制系统组成
畜热式加热炉控制系统由燃烧过程控制、换向控制和气化冷却控制三部分组。我厂先投入的通道式集中换向畜热式加热炉（2号炉）,之后又建一座外置烧嘴式分段换向式畜热式加热炉（3号炉）。都采用的是德国西门子的S7300PLC可编程序控制器作为下位机来实现所有信号的采集、运算和调解,以S7300CP5611与工控机的通讯接口卡,台湾研华工控机IPC610作监控及编程调试之用,以Windows2000中文平台作为操作系统,2号中央处理模块为CPU314,以组态王软件进行监控，3号中央处理模块为模块CPU315,以WINCC软件进行监控。
2.1燃烧过程控制
(1)工艺要求
燃烧过程控制主要通过对温度、流量和压力检测,来调节一些阀门开度大小，以便控制燃料的多少、排烟量的大小。
(2)控制原理
温度信号的采集是通过一次仪表热电偶或热电阻来完成的，流量、压力是通过差压、压力变送器来完成的。其检测及控制过程如下:
热电偶（热电阻）的毫伏（电阻）信号，差压、压力变送器的毫安信号→S7300PLC的模拟量输入模块SM331→通讯卡CP5611用监控软件在上位工控机中显示→(以3号炉为例,)经过CPU315模块的PID运算→模拟量输出模块SM332→对阀门进调解,以达到控制炉温的确。
(3)判断和处理故障的方法
在生产过程中,有经验的操作工目测炉墙、钢的颜色可知炉温,误不大于±20℃,由此可知计算机显示的数据是否准确。（炉子外部的光线阴暗的情况下,观察的火色会亮些,外部光线充足的情况下观察的火色会亮些。）
金属颜色与温度对照表
颜色温度,℃颜色温度,℃
暗褐色530～580亮红色830～880
赤褐色580～650橘黄色880～1050
①温度常见故障的判定与处理方法：
如果电脑显示的温度与操作工观察的钢温不一致，如0℃ 是线路有短路的地方，或热偶极性接反(铂铑热电偶正极较硬)；如果显示温度最大，证明开路，不是热偶断了就是补偿导线断了；如电脑显示的温度过低，说明线路接触不良，也可测量一下现场的信号,对照热电偶或热电阻的分度表判断一下电脑显示的正误。
②流量、压力常见故障的判定与处理方法：
流量、压力可以通过观察空、燃气配比,及火焰的颜色就可知所显示的数值是否准确。如果电脑显示值的与观察的钢温不符,如始终不变,大多数情况是取样管的问题；如始终偏低或偏高,大多数情况是差压或压力变送器的零点漂移了。差压和压力变送器输出4-20mA,关掉取样管阀门,对大气差压或压力变送器的输出电流应为4mA,电脑中压力或流量显示值应为零。差压变送器的外部都设有调零螺钉，顺时针增大逆时针减小。(炉压除外，因其量程是±100Pa、故对大气是12mA,此时电脑应显示零)。炉压可观察炉门喷火状态观察大小判断电脑显示的正误,往炉内吸冷气是负压,平衡是零,喷火是正压。一般喷出火苗在50cm左右,炉压是20-30pa。注意：关闭差变送器压取样管时,一定要先打开平衡阀后再关闭取样管,开取样管时,先开取样管后关平衡阀。
③电动调节阀常见故障的判定与处理方法：
电动调节阀多数是220VAC电源、4-20mA输入、输出。如电脑终端没有阀位显示，需检查4-20mA的输入线路是否断线,输入模块的接点接触是否良好；如电动调节阀不动，需检查输出线路，输出模块的点,检查电机的起动电容、电机线圈是否完好。
2．2换向控制
（1）工艺要求
首先关闭快速切断阀（简称快切阀），切断煤气实行换相。其控制过程如下：
快切阀关到位→换向到位A→快切开到位→开始计时→计时结束→快切关到位→换向到位B→快切开到位→开始计时－－-以此循环实现制动控制。
（2）控制原理
煤气快切阀的动力是氮气或压缩空气,由气缸控制煤气快切阀。控制过程如下：
当中央处理摸块CPU315发出关阀的指令→数字量输出摸块SM322输出脉冲→中间继电器的线圈闭合→常开点闭合→关阀的电磁阀线圈得电→打开氮气管路→气缸控制煤气快切阀的关阀→关到位后接近开关点亮→数字量输入摸块SM321→CPU315,开阀也如此。
我厂换向阀的动力2号炉采用的是氮气,3号炉采用的是液压。控制过程如下：
CPU315发出换向指令→数字量输出摸块SM322输出脉冲→中间继电器的线圈闭合→常开点闭合→A侧的电磁阀线圈得电→打开氮气管路→气缸控制换向阀到A侧→关到位后接近开关点亮→数字量输入摸块SM321→CPU315,B侧也如此。
（3）常见故障
快切阀或换项阀不到位,可能是由于气源不分有漏气的地方,或有机械犯卡的地方；线圈过热，应检查电磁阀是否堵塞。接近开关的好坏可以用铁块接近看点判断,还应检查它的位置是否有窜动现象。
2．3气化冷却控制
（1）工艺要求
我厂的加热炉采用的是自然循环汽化冷却系统,除了有常规的压力、流量监测外,通过对水泵的启停控制来实现对汽包水位的控制。
（2）控制过程
差压变送器4-20mA→模拟量输入模块SM331→中央处理摸块CPU315(电脑显示液位)→数字量输出模块SM332输出脉冲→中间继电器的线圈闭合→常开点闭合→水泵的启线圈得电→水泵的启,停同理。
（3）常见故障
汽包水位监测可以通过观察现场水位表来判断电脑示0水位时是12mA,对大气是20mA。平衡容器应定期冲洗,水位应经常和现场较对才能保证汽包不缺水。
我们还可以通过观察PLC的模拟量输入模块 SM331、数字量输入模块SM321、拟量输出模块SM332或数字量输出模块SM322所对应点的灯颜色判断故障，正常时绿灯点亮，故障时红灯点亮, 也可通报过监控程序运行状态查故障。如果是模块有问题,可以更换模块,或修改程序,改备用点。
3 结束语
在日趋激烈的竞争环境下,由于加热炉在轧钢生产中占有很重要的地位,在不增加维护人员的情况下用此法,保证了正常生产。使本厂加热炉操作工全员参与维护,降低企业的生产成本,取得了较好的效果
300MW机组引风机变频负压控制的应用
变频调速装置可优化电动机的运行状态，大幅提高其运行效率，达到节能目的。过去受价格、可靠性及容量等因素限制，在我国风机市场上一直未能得到广泛应用。近年来，随着电子器件和控制技术的迅速发展,高压变频器的价格不断下降,可靠性不断增强，且模块化的设计使其容量几乎不受限制，相应地高压大容量变频器也被逐步大量应用。
山西阳光发电有限责任公司1#炉技术改造在2台引风机电机上分别加装1套北京利德华福电气技术有限公司生产的2000kW/6kV高压变频装置。控制器由高速单片机、工控PC和PLC共同构成。单片机实现PWM控制。工控PC提供友好的全中文WINDOWS监控和操作界面，同时可以实现远程监控和网络化控制。内置PLC则用于柜体内开关信号的逻辑处理，可以和用户现场灵活接口，满足用户的特殊需要。该高压变频器使用西门子的PLC中的S7-200，具有较好的与DCS系统接口能力。根据引风机的运行特性要求以及高压变频器控制的具体要求，确定采用如下DCS系统与变频调速系统的接口及控制方案。
1．DCS系统与高压变频器的接口方案设计
DCS系统与高压变频器之间的信号总共有22个，其中开关量信号18个，模拟量信号有4个。每台引风机高压变频器开关量信号包括：①待机状态；②运行状态；③停止状态；④轻故障报警；⑤重故障报警；⑥高压合闸允许；⑦单元旁路状态；⑧启动命令；⑨停止命令。每台引风机高压变频器模拟量信号包括：转速控制命令和转速反馈信号。
通过对上述信号在DCS系统中的定义逻辑组态实现变频控制方案。
2．DCS控制中增加以下内容
为实现对变频引风机的启停控制及转速调节，在DCS显示和控制中增加：
（1）通过DCS系统实现高压变频器启停操作用于远方启停高压变频器。
（2）DCS控制高压变频器转速控制实现引风变频的手自动控制。
（3）在DCS系统的显示报警中增加高压变频器轻故障报警块、重故障报警块、工频旁路状态。
3．运行方式及控制逻辑的说明
3．1引风机高压变频器的运行方式
正常情况下，引风机以变频方式启动，考虑到高压变频器有可能故障，还具备1台变频、1台工频运行方式和2台工频运行方式。
高压变频器运行方式分为就地及远方控制2种。就地控制状态时，DCS输出的转速命令信号跟踪高压变频器转速反馈，此时，对高压变频器的远方操作无效。
高压变频器受DCS控制时分自动和手动2种方式。手动状态时，运行人员通过改变画面转速控制块控制高压变频器转速，实现负压的调节。
3．2引风机高压变频器启动的允许条件
启动必须具备以下3个条件：①引风机A、B的高压部分已启动完成；②引风机A、B的高压变频器就地从其PLC送来的启动就绪开关投入。③引风机A、B的高压变频器的转速设定值的输出小于30％。
由于高压变频器启动的前提为引风机电机高压开关必须合闸及启动反馈为1，而原有引风机启动的条件继续在整个逻辑中起作用，即原有的风机启动条件保留下来作为引风机高压变频器启动的允许条件。另外考虑到高压变频器就地的实际条件，加入了高压变频器就地送来的就绪信号和A/B引风机变频就绪作为启动的另一条件。
在高压变频器远方启动的调试过程中发现：由于高压变频器转速设定块中的命令可能在一个较高的转速位，而这时启动高压变频器必然会对炉膛负压有一个较大扰动，而且容易造成运行误操作，所以在启动中加入了命令必须＜30％的限制。
3．3引风机高压变频器转速调整的自动调节
（1）A、B高压变频器转速自动的开关量部分
当引风机静叶投入自动时，将会闭锁A、B高压变频器转速投自动。另外当偏差回路中形成值超过一定值(暂定为50％)时，将自动切除高压变频器自动。炉膛负压信号发生故障时，则发传感器故障信号，高压变频器退出自动。当炉膛负压低一值触发时，延时3s后闭锁转速增加，当炉膛负压高一值触发时，延时3s后闭锁转速减少。
（2）A、B高压变频器转速自动的模拟量
由于变频调节对象与引风机静叶调节对象一样，所以将原有的偏差形成回路直接引出作为现有的变频调节的偏差作用于现有的引风变频控制。并就变频的特点加入了结合转速的平衡回路，将两侧的出力保持平衡。同时也独立的加入其单双风机变频方式的增益回路，由于原有的偏差形成回路中包含了总风量的前馈部分，所以在新的变频转速回路中就不再增加，考虑到一旦发生单台引风变频跳闸，又不能恢复变频方式运行，将原有的挡板控制回路中的电流平衡回路改为位置反馈平衡回路，同时将另一台引风变频逐步加到最大后，投入引风自动。
3．4引风机变频涉及的相关跳闸保护
（1）单侧风机的变频跳闸联跳相应一侧的送风机，并联关相应挡板及静叶的逻辑不变。
（2）双侧风机的变频跳闸后，由于相应的A风机和B风机的高压开关联跳，故保留原锅炉主保护PLC控制器中的MFT跳闸回路不变。
（3）原有的引风机跳闸回路中增加了高压变频器重故障联跳引风机功能，从而保证在变频方式下变频跳闸联跳引风机，工频方式下该条件被闭锁。
引风机变频控制的流程如图1所示。
图1：引风变频控制流程图
4．引风变频自动参数整定试验及相关调试
（1）启动A、B引风机和高压变频器，将原2台引风机挡板的静叶调至100％，将炉膛负压设为-50Pa；
（2）启动A、B送风机后，将其动叶(送风机挡板)开至10％，将A、B引风机变频置于最低转速225r/min，同时将引风变频投入自动，然后进行定值扰动试验，将炉膛负压设定值改变20％，对变频自动变化情况进行记录；
（3）针对压力调节的特性，先将积分时间放到较大的4min，比例系数放到0.3，然后逐步改变比例系数，用临界比例带法，进行参数设定。出现调节的等幅震荡后根据临界比例带的算法，先进行初设，有一个基本的参数。P=0.025，Ti=100s；
（4）将A、B送风机动叶的开度按每10％的开度上行程试验，观察炉膛负压的变化情况，记录偏差大小以及偏差消除时间，完成后进行下行程试验，用A/B送风机的动叶进行扰动试验；
（5）改变其中一个的开度为30％，观察引风变频的转速变化情况及负压的响应时间，再进行送风机的动叶扰动试验，每10％的开度上行程试验，观察炉膛负压的变化，记录偏差大小和偏差消除时间，及高压变频器的命令输出和转速的实际值，完成后进行下行程试验，核定单双风机运行的比例增益；
（6）模拟MFT动作条件，在送风机动叶A、B的开度在50％的情况下，观察炉膛负压的变化，以及灭火后引风超弛环节的动作情况，进行完自动试验后，在引风变频投入自动的情况下，将有关引风变频的联锁进行一次实际动作试验；
（7）在试验过程中，还需观察将送风机单侧拉掉，仿真运行中单侧送风机掉闸后，变频自动是否能够将负压控制到满意的范围；
（8）锅炉的安全运行是全厂动力的根本保证，虽然变频调速装置可靠，可一旦出现问题，必须确保锅炉安全运行，所以必须实现工频—变频运行的切换。若1台引风变频故障，无法在短时间内恢复，需要引风自动控制由原先的静叶来调整。为此，须试验停1台引风变频，开大另1台引风变频，并将原引风自动(静叶)投入进行相应的扰动，通过试验，对其中的一些参数进行调整和修改。
根据上述调试，将引风变频的PID参数逐步优化，在变频方式下负压调整平稳可靠，调节品质也有了明显提高，同时原有的静叶挡板调节在1台工频、1台变频的条件下，原有的静叶调整PID参数也进行了相应的修改，当1台变频故障切回工频工作时，依然能够由原有的静叶挡板自动控制负压，这样为提高运行的安全性提供了备用空间。
5．实现引风变频调速后的效果
（1）风机变频改造后，电机实现了软启动，峰值电流和峰值时间大为减少，消除了对电网和负载的冲击，避免产生操作过电压而损伤电机绝缘，延长了电动机和风机的使用寿命。
（2）采用变频调节，实现挡板全开，减少了挡板节流损失，且能均匀调速，满足调峰需要，能够节约大量的电能。
（3）低负荷下转速降低，减少了机械部分的磨损和振动，延长了风机大修周期，从而节省了大量的检修费用。
（4）具有控制精度高、抗干扰能力强、谐波含量小的特点，且有完善的保护功能，可实现零转速平稳启动，有利于电动机和风机的安全运行。
6.结束语
（1）现场引风机变频调节和静叶挡板调节2种不同运行方式的对比试验表明：引风机变频调节运行方式能满足机组出力要求，性能稳定可靠，自动调节品质有了较大改善，尤其是在响应速度上特别明显，另外基本消除以前使用挡板节流时执行器固有的死区大的毛病。
（2）在机组不同负荷下，入口挡板调节方式的运行效率只有55％左右，而引风机采用变频调节运行方式的运行效率基本在75％-80％，运行效率大大提高。
（3）使用变频调速技术，由于变速调节没有了风门挡板，节约了损耗在风门挡板上的能量，有效地解决了风机由于调节而产生的大量损耗，以其优异的调整性能和显著的节电效果，使风机处于较
FX2系列PLC构成电梯控制系统特性分析
1.概述
随着城市建设的不断发展，高层建筑不断增多，电梯在国民经济和生活中有着广泛的应用。电梯作为高层建筑中垂直运行的交通工具已与人们的日常生活密不可分。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，电梯控制系统采用随机逻辑方式控制。目前电梯的控制普遍采用了两种方式，一是采用微机作为信号控制单元，完成电梯信号的采集、运行状态和功能的设定，实现电梯的自动调度和集选运行功能，拖动控制则由变频器来完成；第二种控制方式用可编程控制器（PLC）取代微机实现信号集选控制。从控制方式和性能上来说，这两种方法并没有太大的区别。国内厂家大多选择第二种方式，其原因在于生产规模较小，自己设计和制造微机控制装置成本较高；而PLC可靠性高，程序设计方便灵活，抗干扰能力强、运行稳定可靠等特点，所以现在的电梯控制系统广泛采用可编程控制器来实现。
2.电梯理想运行曲线
根据大量的研究和实验表明,人可接受的最大加速度为am≤1.5m/s2, 加速度变化率ρm≤3m/s3,电梯的理想运行曲线按加速度可划分为三角形、梯形和正弦波形，由于正弦波形加速度曲线实现较为困难，而三角形曲线最大加速度和在启动及制动段的转折点处的加速度变化率均大于梯形曲线，即+ρm跳变到-ρm或由-ρm跳变到+ρm的加速度变化率，故很少采用，因梯形曲线容易实现并且有良好加速度变化率频繁指标，故被广泛采用.
智能变频器是为电梯的灵活调速、控制及高精度平层等要求而专门设计的电梯专用变频器，可配用通用的三相异步电动机，并具有智能化软件、标准接口、菜单提示、输入电梯曲线及其它关键参数等功能。其具有调试方便快捷，而且能自动实现单多层功能，并具有自动优化减速曲线的功能，由其组成的调速系统的爬行时间少，平层距离短，不论是双绕组电动机，还是单绕组电动机均可适用，其最高设计速度可达4m/s，其独特的电脑监控软件，可选择串行接口实现输入/输出信号的无触点控制。
变频器构成的电梯系统，当变频器接收到控制器发出的呼梯方向信号，变频器依据设定的速度及加速度值，启动电动机，达到最大速度后，匀速运行，在到达目的层的减速点时，控制器发出切断高速度信号，变频器以设定的减速度将最大速度减至爬行速度，在减速运行过程中，变频器的能够自动计算出减速点到平层点之间的距离，并计算出优化曲线，从而能够按优化曲线运行，使低速爬行时间缩短至0.3s,在电梯的平层过程中变频器通过调整平层速度或制动斜坡来调整平层精度。即当电梯停得太早时，变频器增大低速度值或减少制动斜坡值，反之则减少低速度值或增大制动斜坡值，在电梯到距平层位置4—10cm时，有平层开关自动断开低速信号，系统按优化曲线实现高精度的平层，从而达到平层的准确可靠。
3.电梯速度曲线
电梯运行的舒适性取决于其运行过程中加速度a和加速度变化率p的大小，过大的加速度或加速度变化率会造成乘客的不适感。同时，为保证电梯的运行效率，a、p的值不宜过小。能保证a、p最佳取值的电梯运行曲线称为电梯的理想运行曲线。电梯运行的理想曲线应是抛物线-直线综合速度曲线，即电梯的加、减过程由抛物线和直线构成。电梯给定曲线是否理想，直接影响实际的运行曲线。
3.1速度曲线产生方法
采用的FX2-64MR PLC，并考虑输入输出点要求增加了FX-8EYT、FX-16EYR、FX-8EYR三个扩展模块和FX2-40AW双绞线通信适配器，FX2-40AW用于系统串行通信。利用PLC扩展功能模块D/A模块实现速度理想曲线输出，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转换成模拟量后将速度理想曲线输出。
3.2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。若电梯加速时间在2.5～3秒之间。按保守值计算，电梯加速过程中每次查表的时间间隔不宜超过10ms。
由于电梯逻辑控制部分程序最大，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，最大限度地缩短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最短采取方法。电梯逻辑控制部分的程序扫描时间已超过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超过10ms。为满足系统的实时性要求，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。
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。
3.3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。加速过程由固定周期中断完成，加速到对应模式的最大值之后，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。电梯以对应模式的最大值运行，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修改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，以保证减速过程的可靠性。
4.电梯控制系统
4.1电梯控制系统特性
在电梯运行曲线中的启动段是关系到电梯运行舒适感指标的主要环节,而舒适感又与加速度直接相关,根据控制理论,要使某个量按预定规律变化必须对其进行直接控制,对于电梯控制系统来说,要使加速度按理想曲线变化就必须采用加速度反馈,根据电动机的力矩方程式:M—MZ=ΔM=J（dn/dt），可见加速度的变化率反映了系统动态转距的变化，控制加速度就控制系统的动态转距ΔM=M—MZ。故在此段采用加速度的时间控制原则，当启动上升段速度达到稳态值的90%时，将系统由加速度控制切换到速度控制，因为在稳速段，速度为恒值控制波动较小，加速度变化不大，且采用速度闭环控制可以使稳态速度保持一定的精度，为制动段的精确平层创造条件。在系统的速度上升段和稳速段虽都采用PI调节器控制，但两段的PI参数是不同的，以提高系统的动态响应指标。
在系统的制动段，即要对减速度进行必要的控制，以保证舒适感，又要严格地按电梯运行的速度和距离的关系来控制，以保证平层的精度。在系统的转速降至120r/min之前，为了使两者得到兼顾，采取以加速度对时间控制为主，同时根据在每一制动距离上实际转速与理论转速的偏差来修正加速度给定曲线的方法。例如在距离平层点的某一距离L处，速度应降为 Vm/s，而实际转速高为V′m/s，则说明所加的制动转距不够，因此计算出此处的给定减速度值-ag后，使其再加上一个负偏差ε，即使此处的减速度给定值修正为-（ag+ε）使给定减速度与实际速度负偏差加大，从而加大了制动转距，使速度很快降到标准值，当电动机的转速降到120r/min 以后，此时轿厢距平层只有十几厘米，电梯的运行速度很低，为防止未到平层区就停车的现象出现，以使电梯能较快地进入平层区，在此段采用比例调节，并采用时间优化控制，以保证电梯准确及时地进入平层区，以达到准确可靠平层。
4.2电梯控制构成
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，而楼层和轿厢的呼叫是随机的，因此，系统控制采用随机逻辑控制。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的控制电梯的运行。另外，轿厢的位置是由脉冲编码器的脉冲数确定，并送PLC的计数器来进行控制。同时，每层楼设置一个接近开关用于检测系统的楼层信号。
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，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的精度，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。采用PLC实现的电梯控制系统由以下几个主要部分构成。
4.2.1PLC控制电路；PLC接收来自操纵盘和每层呼梯的召唤信号、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/减速运行和制动停梯等信号。
4.2.2电流、速度双闭环电路；变频器本身设有电流检测装置，由此构成电流闭环；通过和电机同轴联接的旋转编码器，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。
4.2.3位移控制电路；电梯作为一种载人工具，在位势负载状态下，除要求安全可靠外，还要求运行平稳，乘坐舒适，停靠准确。采用变频调速双环控制可基本满足要求，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，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 = plD / (pr) （1）
l—减速比；
D—牵引轮直径；
P—旋转编码器每转对应的脉冲数；
r—PG卡分频比。
4.2.4端站保护；当电梯定向上行时，上行方向继电器、快车辅助接触器、快车运行接触器、门锁继电器、上行接触器均得电吸合，抱闸打开，电梯上行。当轿厢碰到上强迫换速开关时，PLC内部锁存继电器得电吸合，定时器Tim10、Tim11开始定时，其定时的时间长短可视端站层距和梯速设定。上强迫换速开关动作后，电梯由快车运行转为慢车运行，正常情况下，上行平层时电梯应停车。如果轿厢未停而继续上行，当Tim10设定值减到零时，其常闭点断开，慢车接触器和上行接触器失电，电梯停止运行。在骄厢碰到上强迫换速开关后，由于某些原因电梯未能转为慢车运行，及快车运行接触器未能释放，当Tim11 设定值减到零时，其常闭点断开，快车运行接触器和上行接触器均失电，电梯停止运行。因此，不管是慢车运行还是快车运行，只要上强迫换速开关发出信号，不论端站其他保护开关是否动作，借助Tim10和Tim11均能使电梯停止运行，从而使电梯端站保护更加可靠。
当电梯需要下行，只要有了选梯指令，下行方向继电器得电其常开点闭合，锁存继电器被复位，Tim10和Tim11均失电，其常闭点闭合为电梯正常下行做好了准备。下端站的保护原理与上端站保护类似不再重复。
4.2.5楼层计数；楼层计数采用相对计数方式。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DM06～DM21。楼层计数器（CNT46）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1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。
4.2.6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。
4.2.7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。
4.2.8脉冲信号故障检测；脉冲信号的准确采集和传输在系统中显得尤为重要，为检测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。为消除脉冲计数累计误差，在基站设置复位开关，接入PLC高速计数器CNT47的复位端。
5.软件设计特点
5.1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阵列。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陈列，为实现随机逻辑控制提供了基础。
5.2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(有呼叫时此单元为七零单元，无呼叫时则此单元为零)送入寄存器队列(先进先出队列FIFO)，利用先进先出读出指令SFRDP指令，将FIFO第一个单元中的数据送入比较寄存器。
5.3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、下行呼叫标志寄存器、有呼叫请求时，相应寄存器为l，否则为0)，如有，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，并将原比较寄存器数据保存，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。
5.4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。
5.5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，再由变频器根据一定的控制规律和控制算法来控制电机。同时，当系统出现故障时，PLC向变频器发出信号。
5.结束语
采用MIC340电梯专用变频器构成的电梯控制系统，可实现电梯控制的智能化，但由于候梯和电梯轿内的人到达各层的人数是智能电梯无法确定的，即使采用AITP人工智能系统，传输的交通客流信息也是模糊的，为解决电梯这一垂直交通控制系统的两大不可知因素，需要我们在今后的工作中去不断的研究和探索
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