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一、 前言
电梯控制系统主要由调速部分和逻辑控制部分构成。调速部分的性能对电梯运行时乘客的舒适感有着重要作用，目前，大多选用高性能的变频器，利用旋转编码器测量曳引电机转速，构成闭环矢量控制系统。通过对变频器参数的合理设置，不仅使电梯在运行超速和缺相等方面具备了保护功能，使电梯的起动、低速运行和停止更加平稳舒适。变频器自身的起动、停止和电机给定速度选择则都有逻辑控制部分完成，逻辑控制部分是电梯安全可靠运行的关键。V80系列 PLC以其可靠性高、运算速度快、产品成本低和电梯专用客制化服务等优点，已在多家电梯厂家中的电梯生产及改造中获得了应用。本文以一台 4 层 4站的别墅电梯控制系统为例，阐述了 V80 系列 PLC 在电梯控制系统的设计思想和实现方案。
二、 电梯控制系统构成
电梯控制系统主要由变频调速主回路、输入输出单元以及 PLC 单元构成，由如图 1所示，用来完成对电梯曳引电机及开关门机的起动，加减速，停止，运行方向，楼层显示，层站召唤，轿箱内操作，安全保护等指令信号进行管理和控制功能。
变频调速主回路由三相交流输入、变频调速驱动、曳引机和制动单元构成，变频器采用日本安川公司矢量控制电梯专用变频器616G5，其具有良好的低速运行特性，适合在电梯控制系统中应用。三相电源R、S、T 经接线端子进入变频器为其主回路和控制回路供电，输出端 U、V、W接电动机的快速绕组，外接制动单元减少了制动时间，加快制动过程。旋转编码器用来检测电梯的运行速度和运行方向，变频器将实际速度与变频器内部的给定速度相比较，从而调节变频器的输出频率及电压，使电梯的实际速度跟随变频器内部的给定速度，达到调节电梯速度的目的。变频器输入信号为：上、下行方向指令，零速、爬行、低速、高速、检修速度等各种速度编码指令，复位和使能信号。变频器输出信号为：（1）变频器准备就绪信号，在变频器运转正常时，通知控制系统变频器可以正常运行；（2）运行中信号，通知PLC 变频器正在正常输出；（3）零速信号，当电梯运行速度为零时，此信号输出有效并通知 PLC完成抱闸、停车等动作；（4）故障信号，变频器出现故障时，此信号输出有效并通知 PLC 作出响应，给变频器断电。
输入输出单元为 PLC 的 I/O接口部分，主要由厅外呼叫、轿箱内选层、楼层及方向指示、开关门、井道内的上下平层、上下强迫换速开关、门锁、安全保护继电器、检修、消防、泊梯、称重等单元构成。输入单元为：（1）厅外呼叫单元，用来对各层站的厅外召唤信号进行登记、记忆和消除，兼有无司机状态的“本层厅外开门”功能，全集选方式的呼梯信号为2N-2 个（N 为层站数），下集选方式的呼梯信号为 N个；（2）轿箱内选层单元，负责对预选楼层指令的登记、消除和指示，呼梯信号数为电梯停站层数 N；（3）开关门按钮，输入 PLC控制轿门的开闭（厅门也动作）；（4）上下平层装置，用来保证电梯轿箱在各层停靠时准确平层，通常设置在轿顶，电梯轿箱上行接近预选层站时，上平层感应器限进入遮磁板，电梯仍继续慢速运行，当下平层感应器再进入遮磁板时，上行接触器线圈失电，制动器抱闸停车；（5）上下限强迫换速开关，用于保护电梯的高速运行安全，避免电梯出现冲顶或蹲底事故，当电梯到达上下端站时，装在轿厢边的上下限强迫换速开关打板，信号输入PLC，PLC发出换速信号强迫电梯减速运行到平层位置；（6）门锁装置（或轿门和厅门联锁保护装置），轿门闭合和各厅门闭合上锁是电梯正常起动运行的前提；（7）安全回路，通常包括轿内急停开关、轿顶内急停开关、安全钳开关、限速器断绳开关、限速器超速开关、底坑急停开关、相序保护继电器、上下限极限开关等；（8）检修、消防和泊梯，检修、消防和泊梯为电梯的三种运行方式，检修运行为电梯检修时的慢速运行方式，消防运行有消防返回基站和消防员专用两种运行状态，泊梯状态，消除内选和外呼信号，自动返回泊梯层、关门并断电；（9）称重单元，用来检测轿厢负荷，判断电梯处于欠载、满载或超载状态，输出数字信号给PLC，根据负载情况进行起动力矩补偿，使电梯运行平稳。输出单元为：（1）楼层及方向指示单元，包括电梯上下行方向指示灯、层楼指示灯以及报站钟等，目前的方向及层楼指示灯主要有七段码显示方式和点阵显示方式，本系统为七段码显示方式；（2）开关门单元，用于控制电梯的厅门和轿门的打开和关闭，在自动定向完成或电梯平稳停靠后，PLC给出相关指令，由变频门机完成开关门动作。
图 1 电梯控制系统原理图
PLC 单元为电梯控制系统的核心部分，由 PLC提供变频器的运行方向和速度指令，使变频器根据电梯需要的速度曲线调节运行方向和速度。通过 PLC的合理编程，实现自动平层、自动开关门、自动掌握停站时间、内外呼信号的登记与消除、顺向截梯及自动换向等集选控制功能。
三、 PLC 的 I/O 接口配置
PLC 选用德维森科技（深圳）有限公司的 V80 系列，PLC的输入输出点数可根据需要配置，并可根据用户的要求增加并联功能。以编制一台 4 层 4 站的电梯为例，先根据控制要求计算所需要的 I/O接口点数，其中输入点数为 32，输出点数为 24。选用 V80 系列 PLC 的一个 CPU 单元 M40DR 和一个扩展单元E16DR 来完成电梯控制系统的逻辑控制。
四、 工作过程
电梯完成一个呼叫响应的步骤如下：
（1）电梯在检测到门厅或轿箱的召唤信号后将此楼层信号与轿箱所在楼层信号比较，通过选向模块进行运行选向。
（2）电梯开始起动，通过变频器驱动电机拖动轿箱运动。轿箱运动速度由低速转变为中速再转变为高速，并以高速运行至目标层。
（3）当电梯检测到目标层减速点后，电梯进入减速状态，由高速变为低速，并以低速运行至平层点停止。
（4）平层后，经过一定延时开门，直至碰到开门到位行程开关；再经过一定延时后关门，直到安全触板开关动作。
五、 结束语
本文以德维森科技（深圳）有限公司生产的 V80 系列 PLC 为例，阐述了 PLC在电梯控制系统中的应用，分别描述了电梯控制系统的构成及工作原理，并给出了 PLC 的 I/O 接口配置。
通过 V80 系列 PLC 在某型号电梯控制系统的现场应用，在广大电梯使用客户中获得了良好的评价，并得到了多家生产厂家对该系列PLC 质量和性能的认可，该电梯控制系统只需要稍加改进即可应用于更高性能要求的电梯中。这一切都表明该系列 PLC不仅可以满足电梯对高可靠性的实际需求，在控制水平和性能完全可以替代进口的同类产品，并将突破电梯领域应用到更为广泛的行业，未来前景将更为广阔。
1．引言
挤出吹塑成型机是目前产量大的一种生产容器和中空制品的吹塑成型设备，可生产出从小只有1ml到大可达10000l 的各种容器制品，如牛奶瓶、饮料瓶、洗涤剂瓶、化妆品瓶以及化学试剂桶、饮料桶、矿泉水桶等。
近年来，挤出吹塑成型的主要技术趋势是朝着自动化、智能化、高精度和高速度的方向发展。如何tigao传统挤出吹塑成型的整体技术含量，使之适应该行业技术发展趋势要求是很重要的课题。
本文描述的挤出吹塑成型机采用德维森科技（深圳）有限公司开发生产的V80系列PLC作为主要的电气控制系统，应用情况说明该系统完全可以符合自动化、智能化、高精度和高速度的技术发展趋势。
，V80 系列PLC高度融合了电子技术、自动化技术及网络技术，用V80系列PLC作为吹塑成型机的控制系统，将使吹塑成型机具有挤出、合模、吹胀、冷却和开模等过程的自动控制功能，具有挤出型坯温度、挤出压力和冷却温度的自动调节功能，向着自动化和智能化的方向发展。
第二，V80 系列PLC中的具备高精度的热电偶模块和模拟量输入输出扩展模块，可以满足型坯温度、挤出压力、型坯壁厚的高精度控制要求，达到制品成型所要求的质量要求，精度重复性好；采用高速硬件解析技术的CPU模块和本身带有CPU 芯片和专用共享数
据区的模拟量扩展模块，可极大地tigao熔料塑化速度，挤出速度以及开合模速度，缩短了成型周期，并保证了制品的成型质量。
2．设备工艺过程
挤出吹塑是制造空心塑料制品的成型方法，是借助气体气体压力使模具内的热型坯吹胀成容器的。挤出吹塑设备由挤出机、机头、模具、吹气系统和锁模装置构成，如图1所示，
其工艺过程：
（1）将热塑性塑料从进料口进入机筒内，由挤出机将塑料熔化成熔料流体，经过挤压系统塑炼和混合均匀的熔料以一定的容量和压力由机头口模挤出形成型坯；
（2）将达到规定长度的型坯置于吹塑模具内合模，并由模具上的刃口将型坯切断；
（3）由模具上的进气口通过压缩空气以一定的压力吹胀型坯；
（4）保持模具型腔内压力，使制品和模具内表面紧密接触，冷却定型，开模取出制品。
在吹塑过程中，型坯的形成和吹胀是吹塑过程的核心，型坯形成和吹胀质量的高低直接影响着容器制品的质量好坏，而熔料的受热温度、挤出压力和和冷却时间将直接影响型坯的成型和吹胀质量。型坯壁厚在吹气成型过程中若没有得到有效控制，冷却后会出现厚薄不均的状况，胚壁产生的应力也不同，薄的位置容易出现破裂。控制型胚壁厚对于tigao产品质量和降低成本也同样重要。
如何控制挤出机的受热温度、挤出压力、制品的冷却时间以及型胚壁厚成为影响容器制品质量的几个关键因素。
3．控制系统设计
3.1系统原理及配置
粒状或粉状的塑料经挤出机塑化达熔融状态，通过采集电子尺数据，反馈控制挤出熔料量，使熔料通过预定流速进入机头。当储料量达预定值时，由PLC控制机头口模打开。根据设定的型坯壁厚曲线，由PLC完成进行型坯壁厚控制。将熔融物料压出形成制品型坯，模具成型机合模机构采用四拉杆三板联动系统，合模机的运动速度按设定值实现自控，运动平稳。合模后吹气，型坯在模具内成型为中空制品，冷却定型后开模，由PLC控制机械手取出制品。
系统电气控制部分的基本配置如下：
（1）控制器采用德维森科技（深圳）有限公司生产的V80系列PLC 进行动作控制和50 点型坯壁厚控制。
（2）温度的测量采用工业铠装热电偶，温度控控制由V80系列的热电偶模块E5THM完成，该模块本身内置CPU 芯片， 可执行PID 算法，在上电设置好参数后，E5THM模块就可以自行控制固态继电器的通断，从而控制温度的稳定，波动范围小。
（3）压力传感器采用的是PT124型压力传感器，数据采集工作由V80 系列的8 通道模拟量输入模块E8AD1 完成。
（4）壁厚控制由机筒电子尺反馈型坯长度给PLC，通过V80系列的4 通道模拟量输出模块E4DA1 控制执行机构驱动伺服阀完成。
（5）操作面板采用触摸屏完成整机的型坯温度、挤出压力、型坯壁厚以及冷却时间等各种工艺参数的设定、修改、画面显示等，采用菜单式程序控制，操作简便可靠，能使设备经常处于良好运行状态，并保证人机安全生产。
3.2温度控制系统
在挤出吹塑的过程中，需要加热和散热工作在平衡状态，以使挤出熔料温度达到某一动态平衡。挤出过程的温度需要实时测量和控制。图2所示为挤出吹塑机的温度控制系统框图。
挤出机的温度经热电偶采集到热电偶模块E5THM中，模块内本身内置CPU 芯片，具有5 路热电偶输入和5 路晶体管PWM 输出，可以在模块内完成PID控制算法，控制精度为±1℃。E5THM采集到的温度信号与设定温度比较得到偏差信号，如果测量温度大于设定值，则模块按时间周期占空比的PID 算法，通过PWM脉冲调宽技术控制固态继电器动作，使挤出机加热装置停止加热，亦然,进行冷却控制操作。机筒温度设定和实时温度显示可以通过触摸屏完成。
3.3压力控制系统
挤出压力对于熔料的流变性能来说也是重要的影响因素，如果挤出工艺稳定，加工温度和螺杆速度不变，故黏度是一个常数。根据黏性流体的流动方程式可知，挤出机的挤出量与螺杆转速成正比，而机筒压力成反比。
挤出过程的压力很重要，需要进行实时测量，以保障形成型坯的质量，进而保证了制成品的产品质量，压力测量系统如图3所示。
3.4型坯壁厚控制
熔料从口模挤出处于黏流态流动一段时间，由于原材料特性、挤出温度和挤出liuliang随时间变化呈非线性变化，型坯在挤出过程中，型坯壁厚发生变化。为使挤出吹塑制品满足壁厚要求，必须采取有效措施控制型坯壁的厚度。
壁厚控制系统是对模芯缝隙的开合度进行控制的系统，也即位置伺服系统，它由控制器、电液伺服阀、动作执行机构和作为位置反馈的电子尺构成。当机头口模打开时，PLC读取机筒电子尺反馈的型坯长度，根据型坯壁厚曲线，通过高精度模拟量输出模块E4DA2 输出±10V的电压信号给电液伺服阀，伺服阀直接驱动执行机构控制模芯上下移动，调整口模与芯模的间隙大小来完成口模开度的控制，进而完成型坯壁厚的闭环控制，如图4所示。此时，壁厚型坯设定采用数字化方式，通过操作面板完成50点型坯壁厚控制的设定，型坯壁厚曲线的纵坐标显示型坯长度，横坐标显示口模开度。
3.5冷却时间控制
在整个吹塑成形的过程中，冷却时间是控制制品的外观质量、性能和生产效率的一个重要的工艺参数。
控制适当的冷却时间可防止型坯因弹性回复而引起的形变，使制品外形规整，表面图文清晰，质量优良。如果冷却时间过长，那么就会造成因制品的结晶度增加而降低韧性和透明度，生产周期延长，生产效率降低。如果冷却时间过短，那么所吹制的容器会产生应力而出现孔隙，影响制品质量。在挤出吹塑中需要对冷却时间做较jingque的控制。
本系统中，V80 系列PLC的时间定时器分辨率可达到1毫秒，可通过触摸屏设定jingque的冷却时间，使有效tigao吹塑成形生产效率的保障制品的外观质量和性能。
4.结论
本文给出了V80 系列PLC在挤出吹塑成型系统中的控制方案，重点阐述了PLC在型坯温度、挤出压力、冷却时间和型坯厚度等方面的控制特点，说明该控制系统完全可以满足当前吹塑成型机对自动化、智能化、高精度和高速度的技术要求。
该系统已在华南某家挤出吹塑成型机生产厂家中获得了的应用，经过近一年的使用，系统运行情况良好，有效地tigao了型坯温度、挤出压力、冷却时间和型坯壁厚的控制精度，进而tigao生产效率和产品质量，具有良好的工程应用和市场推广价值
一、 前言
特种车辆是针对非常规车辆的统称，包括军事、医用、环保、建筑、起重等不同的分类。
因特种车辆大多需要有动作机构，这些动作的控制大多采用PLC 来完成。因特种车辆工作环境差，通常需要这种专用 PLC 能够完成抗高低温、防水、防尘、防盐、冲击、振动等常规 PLC无法胜任的工作。为此，德维森公司针对特种车辆开发了专用可编程控制器 V80-U。
二、 特种车辆专用 PLCV80-U 特点
V80-U的性能指标如下：
V80-U 系统结构与V80 标准系统结构一致，技术指标和软件性能也与标准系统一致。V80-U采用模块化结构，由一个本体单元和多个扩展单元构成，如下图所示。
V80-U是在宽温系列的基础上改进而来，符合国军标GJB150、GJB151A/152A，实现了高低温运行、储存、抗振、抗冲击、抗电磁干抗等方面的全面tisheng。
2.1性能改进
1、温度范围
对 V80标准型设计进行相应的改进，是结构材料的更换，包括 PCB板材、塑料、开关、端子全部更换成军用级材料，保证在极端恶劣的环境下可靠的工作；是电子元器
件采更换为军用级的电子元件，包括电容、光耦、继电器在内的一些比较敏感的器件；后是所有内部的接插件，为适应军标宽范围的应用将全部选用镀金的接插件，部分更是改成直接焊接，以减少冲击和温度变化造成的接触不良等。
2、抗冲击、抗振动
为了能达到军标的要求，我们在各层电路板上灌封了防火导热抗振硅胶。
3、防水防尘
目前为达到防水防尘的目的，V80-U 采用将 PLC内置于防水防尘的电控箱内的方式，并且在 V80-U 模块内加灌硅胶。
4、抗电磁干抗
目前 V80-U在抗快速脉冲群方面可以抵抗 5KHZ、10KHZ、100KHZ 的快速脉冲群达3000V 之高，其它的如静电、浪涌等方面也达到IEC61131-2 的标准。
5、宽电源范围
直流输入范围可达DC18~36V，交流输入范围可达 AC85~265V。
2.2灌封用电子硅胶特点
设计：该产品专门根据电子，电器及其他应用需求设计开发，品质恒定。优良电气特性：该产品是理想的电气及电子产品的绝缘密封材料，用於温度及湿度常有变化的场所也能保有稳定的电气特性。
耐热、耐寒特性：该产品使用温度范围广泛，适用於-50℃~250℃。连续使用时从-40℃～180℃，也能保持稳定性能
耐候性：该产品具有优越抗紫外线、臭氧、水分、盐雾、霉菌等特性，既使在户外使用三十年也几乎不变质。
抗震性：具有弹性机能，吸收振动及激震，保护电气及电子零件、玻璃等易脆物质。
化学性能稳定：和一般有机橡胶比较，抗化学物质及油剂特性特别优越。有些产品绝不腐蚀金属
灌封：除去低分子量有机矽产品，为电子，电器及一般工业设计的硅胶产品，获得UL、MIL等多种国际认证。
2.3通信接口与协议
三个通信接口其中一个RS232、一个 RS485 和一个 CAN 接口，前面两个接口均可以支持编程和 ModBus 从协议，RS485 还支持Modbus主协议，可以支持联网通信，CAN 接口用户层协议采用ModBus 的数据链路层。
通信接口的选择：
1、数字量 IO通信：数字量 IO 的输出一般是继电器或晶体管输出，会存在抖动和时延的问题，造成误判和误动。数字量 IO 的输入也是经过光耦进入CPU 的，同样存在抖动和时延的问题。一般大家为了增强数字量 IO口的抗干扰能力会在输入输出上加上下拉电阻，可以起到一定作用的，但无法从根本上解决，还会造成光耦的提前老化，从而使产品寿命减短。一般该通信方式的通信速度不应超过10Hz，因为 PLC 的标准 IO 口的滤波时间是 10mS，再加上双方之间的错位与时延应为 30mS 以上，其通信距离应控制在10m 以内。
2、RS232 通信：因为RS232 是电平通信方式，无法抗共模干扰，一般要求 RS232
线不要超过 10米，通信速率一般在 19200 以下才能在现场环境可靠通信。RS232 不适合作长时间高可靠要求的通信。
3、RS485通信：RS485 是差分通信方式，可以有效的抗共模干扰，RS485 是许多种现场总线的物理层，包括 ModBus、ProfiBus等。RS485 的通信速率为 1200 至 12M 之间，通信距离为 1000m 以内，与通信速率相关，如果波特率为 1.2M则通信距离要在 300m 以内。
4、CAN 通信：CAN是为汽车内部控制开发的现场总线，目前在其它工控现场也得到了广泛的应用。优点是速度快，可靠性高，但缺点是单帧的通信liuliang比较低，无效字符占的比例较多。
三、结论
V80-U是专门针对特种车辆开发了专用 PLC，具备以下性能优势：
1、宽温范围
运行环境温度为-40℃ ～80℃。
2、抗冲击振动
模块内灌封了防火导热抗振硅胶。
3、防水防尘
PLC内置于防水防尘的电控箱V80-U 能够完全满足特种车辆对抗高低温、防水、防尘、防盐、冲击、振动等常规 PLC无法胜任的工作的特殊要求。