電梯運行的舒適性取決于其運行過程中加速度a和加速度變化率p的大小，過大的加速度或加速度變化率會造成乘客的不適感。同時，為保證電梯的運行效率，a、p的值不宜過小。能保證a、p最佳取值的電梯運行曲線稱為電梯的理想運行曲線。電梯運行的理想曲線（圖1） 應是拋物線-直線綜合速度曲線，即電梯的加、減過程由拋物線和直線構(gòu)成。電梯給定曲線是否理想，直接影響實際的運行曲線。 一、東洋電梯速度曲線的產(chǎn)生方法 東洋電梯采用的方法是階梯-濾波方式，和一般電梯的起、制動方式一樣，起動受時間控制（稱為時間原則），制動受距離控制（稱為距離原則）。先通過電阻分壓產(chǎn)生階梯給定電壓U，階梯電壓的順序由繼電器的觸點控制。每一階梯的保持時間，就是對應繼電器常開觸點吸合的時間，這一時間由延時電路實現(xiàn)。制動過程由對應減速距離的選層器凸輪觸點和門區(qū)內(nèi)的磁感應開關控制。起動過程分12級，制動過程為13級。這是為了在起動時有足夠的起動轉(zhuǎn)矩，而將第一級給定電壓設置得較高。制動時，為保證平層精度，最后一級要小一些。階梯電壓產(chǎn)生后，送到濾波電路，經(jīng)濾波輸出后，產(chǎn)生平滑的速度給定曲線。 采用硬件電路實現(xiàn)的速度曲線產(chǎn)生方法，由于采用繼電器邏輯控制，不僅可靠性不理想，而且存在下述問題：（1）受分級電壓級數(shù)的限制，不易使曲線達到理想；（2）調(diào)試困難；（3）加速過程采用由小到大的階梯給定順序，引起電梯起動時的沖擊。這一問題是由于在電梯起動瞬間克服了機械靜磨擦力后，給定電壓沒能隨磨擦力的減小而及時降低造成。此外，在減速過程中，轎廂位置信號取自機械選層器，減速點及每級減速距離的精度也受到限制。 二、速度曲線產(chǎn)生方法的改造 本方法是利用PLC擴展功能模塊-D/A模塊實現(xiàn)的，事先將數(shù)字化的理想速度曲線存入PLC寄存器，程序運行時，通過查表方式寫入D/A，由D/A轉(zhuǎn)換成模擬量后將理想曲線輸出。本文選用的富士可編程控制器FLEX-PC的NB-AXY4-11型模擬輸入輸出模塊，分別有兩路8位A/D和D/A。 1.加速給定曲線的產(chǎn)生 8位D/A輸出0～5V/0～10V，對應數(shù)字值為16進制數(shù)00～FF，共255級。東洋電梯加速實踐在2.5～3秒之間。按保守值計算，電梯加速過程中每次查表的時間間隔不宜超過10ms。 由于電梯邏輯控制部分程序最大，而PLC運行采用周期掃描機制，因而采用通常的查表方法，每次查表的指令時間間隔過長，不能滿足給定曲線的精度要求。在PLC運行過程中，其CPU與各設備之間的信息交換、用戶程序的執(zhí)行、信號采集、控制量的輸出等操作都是按照固定的順序以循環(huán)掃描的方式進行的，每個循環(huán)都要對所有功能進行查詢、判斷和操作。這種順序和格式不能人為改變。通常一個掃描周期，基本要完成六個步驟的工作，包括運行監(jiān)視、與編程器交換信息、與數(shù)字處理器交換信息、與通訊處理器交換信息、執(zhí)行用戶程序和輸入輸出接口服務等。在一個周期內(nèi)，CPU對整個用戶程序只執(zhí)行一遍。這種機制有其方便的一面，但實時性差。過長的掃描時間，直接影響系統(tǒng)對信號響應的效果，在保證控制功能的前提下，最大限度地縮短CPU的周期掃描時間是一個很復雜的問題。一般只能從用戶程序執(zhí)行時間最短采取方法。電梯邏輯控制部分的程序掃描時間已超過10ms，盡管采取了一些減少程序掃描時間的辦法，但仍無法將掃描時間降到10ms以下。同時，制動段曲線采用按距離原則，每段距離到的響應時間也不宜超過10ms。為滿足系統(tǒng)的實時性要求，本文在速度曲線的產(chǎn)生方式中，采用中斷方法，從而有效地克服了PLC掃描機制的限制。 本文采用的NBI-P56PLC有三種中斷功能：（1）外部中斷；（2）高速計數(shù)內(nèi)部中斷；（3）定周期中斷。前兩種中斷各有8個中斷點，后一種有4個中斷點。在程序中采用了后面兩種中斷方式。起動過程采用定周期中斷，制動過程采用高速計數(shù)內(nèi)部中斷。中斷服務程序放在主程序后，運行狀態(tài)檢測、運行保護、內(nèi)選外呼等邏輯控制均在主程序中實現(xiàn)。而運行條件的判斷、運行模式的選擇、查表等與運行曲線產(chǎn)生有關的程序放在中斷服務程序中。 起動加速運行由定周期中斷服務程序完成。這種中斷不能由程序進行開關，一旦設定，就一直按設定時間間隔循環(huán)中斷，所以，起動運行條件需放在中斷服務程序中，在不滿足運行條件時，中斷即返回。 高速計數(shù)中斷可由相應的內(nèi)部繼電器進行開關，因而運行條件判別可放在主程序中，當運行條件滿足時，將相應中斷打開。本課題采用0號計數(shù)器，對應現(xiàn)行值地址D0000，設定值地址D0008，現(xiàn)在值預置數(shù)據(jù)地址D0010，設定值預置繼電器M326，現(xiàn)在值預置繼電器M327，中斷指示器為I1100，中斷接受EI/DI繼電器M0323。程序框圖如圖2 所示。 2.減速制動曲線的產(chǎn)生 為保證制動過程的完成，需在主程序中進行制動條件判斷和減速點確定。在減速點確定之前，電梯一直處于加速或穩(wěn)速運行過程中。加速過程由固定周期中斷完成，加速到對應模式的最大值之后，加速程序運行條件不再滿足，每次中斷后，不再執(zhí)行加速程序，直接從中斷返回。電梯以對應模式的最大值運行，在該模式減速點到后，產(chǎn)生高速計數(shù)中斷，執(zhí)行減速服務程序。在該中斷服務程序中修改計數(shù)器設定值的條件，保證下次中斷執(zhí)行。采用D/A方法的減速程序框圖如圖3 所示。 在PLC的內(nèi)部寄存器中，減速曲線表的數(shù)值由大到小排列，每次中斷都執(zhí)行一次“表指針加1”操作，則下一次中斷的查表值將小于本次中斷的查表值。門區(qū)和平層區(qū)的判斷均由外部信號給出，以保證減速過程的可靠性。 三、結(jié)論 采用PLC軟件控制產(chǎn)生電梯速度給定曲線的方法，可簡化硬件系統(tǒng)、提高可靠性、減少故障率，并能改善舒適性、提高平層精度。用PLC實現(xiàn)數(shù)字方法產(chǎn)生電梯速度給定曲線時，應用中斷技術(shù)，可較好地克服PLC掃描運行機制對速度曲線的影響，提高實時性。