【正文】 ............................ 21 ....................................................................................................... 21 .............................................................................................................. 22 5 結(jié)束語 ......................................................................................................................... 22 答 謝 辭 ...................................................................................................................... 22 參考文獻： ................................................................................................................. 23 常州信息職業(yè)技術(shù)學院電子與電氣工 程學院 畢業(yè)設(shè)計論文 5 5 西門子 PLC 在電梯中的運用 摘要： 當今世界 ,電梯的生產(chǎn)情況與使用數(shù)量已成為衡量一個國家現(xiàn)代化程度的標志之一。特別是隨著城市人口的增加 ,人們物質(zhì)文化生活水平的提高 ,建筑迅 速發(fā)展 ,大批的高樓大廈拔地而起 ,電梯在人們的生產(chǎn)、工作、生活中日益重要。因此對電梯的研究也顯得更加有意義。 國內(nèi)外對電梯的研究一直沒有停止過。在理論上 ,電梯控制經(jīng)歷了從繼電器接觸器到 PLC控制和微機控制的過程。在我國實際工程設(shè)計中 ,PLC 由于具有可靠性高、抗干擾能力強、功能強大、可擴展性強、成本低等優(yōu)點被廣泛應(yīng)用。 本文介紹了利用西門子 S7200 可編程控制器編寫的一個四層電梯的控制系統(tǒng)，利用 MCGS 組態(tài)軟件制作人機對話界面，檢驗電梯 PLC 控制系統(tǒng)的運行情況。實踐證明， PLC 可遍程控制器和 MCGS 組態(tài)軟件結(jié) 合有利于 PLC 控制系統(tǒng)的設(shè)計、檢測，具有良好的應(yīng)用價值。 關(guān)鍵詞： 可 編程 控制器 電梯控制 組態(tài)模擬 Siemens PLC39。s used in the elevator Abstract: Nowadays, the manufacture capability and using quantity of elevator is one of the symbols of national modernization degree. Especially, along with urban population increase and people’s corporeal life quality have been raised greatly, architecture field develop rapidly that a large of high building and large mansions appear as if bamboo shoots in spring e out of ground after raining. The elevator has been playing a key role in our life such as production working and daily life. Therefore, study on elevator is much more significant. People never stop study on theory ,elevator controls system had gone through three phascs that from relayconnector control to PLC control and Computer control. In actual engineering design in our country, PLC is popular applied in virtue of its advantage such as highreliability,excellent antijamming ability,strong function ,wonderful expansibility and low cost etc. The control system of the fourlayer elevator is piled with $7200 Program on the interface of manmachine conversation is designed with MCGS configuration soft is used to monitor the operation status of the elevator PLC control practice shows that the bination of the PLC control system and MCGS configurationsoftware are valuable for design, and testing, and application. Key words: PLC, Elevator Control, Configuration Simulation 0 引言 近年來 ,隨著建筑業(yè)的蓬勃發(fā)展，高層建筑和智能化建筑的不斷涌現(xiàn)，人們對電梯提 出了越來越高的要求，單臺電梯往往不能滿足建筑物內(nèi)的交通需要，這時候就需要合理安裝多臺電梯來緩解電梯運行的壓力，因此電梯群控系統(tǒng)(elevatorgroup control system)應(yīng)運而生。與此同時，隨著自動化技術(shù)的快速發(fā)展，也極大地促進了電梯控制技術(shù)的進步 ,大量先進的控制技術(shù)應(yīng)用于電梯群控系統(tǒng) ,使得電梯群控系統(tǒng)的控制特性得到很大的改善。針對目前這一現(xiàn)狀，本論文以兩臺五層電梯為設(shè)計對象，對電梯的群控問題進行了較為深入的分析研究，提出了 常州信息職業(yè)技術(shù)學院電子與電氣工 程學院 畢業(yè)設(shè)計論文 6 6 一些自己的認識和看法，設(shè)計出了一套 PLC 雙電梯聯(lián)動控制系統(tǒng) 。 在電梯控 制系統(tǒng)中，采用 PLC 構(gòu)成的系統(tǒng)具有故障率低，可靠性高，維修方便等優(yōu)點。在本實驗室中就是采用 OMRON的 PLC 作為電梯教學模型的控制裝置。 電梯模型控制系統(tǒng)可分為邏輯控制部分和調(diào)速部分。邏輯部分選用高可靠性的 PLC，利用軟件邏輯控制，具有硬件簡單、工作可靠等特點。調(diào)速部分的性能對電梯運行時乘客的舒適感有著重要影響，該教學模型調(diào)速部分是通過高性能的變頻器控制電梯升降電機來實現(xiàn)的，變頻器的頻率輸出和正反轉(zhuǎn)則由 PLC 的輸出來控制。 電梯作為高層建筑物的重要交通工具與人們的工作和生活日益緊密聯(lián)系。PLC 作為新一代工業(yè)控 制器，以其高可靠性和技術(shù)先進性，在電梯控制中得到廣泛應(yīng)用，從而使電梯由傳統(tǒng)的繼電器控制方式發(fā)展為計算機控制的一個重要方向，成為當前電梯控制和技術(shù)改造的熱點之一。高校中關(guān)于 PLC 教學實驗的中等模型較少，為此，自行設(shè)計并制作了專用 4層集選電梯。此電梯模型所采用的類型為西門子 S7200。 PLC 程序設(shè)計采用模塊化編程思想，即根據(jù)各功能實現(xiàn)的條件及原則設(shè)計各個功能模塊。設(shè)計的程序要求完成電梯自動運行功能如：內(nèi)選外召喚信號的登記、消號、到層自動開門、延時自動運行等。 1 電梯概述 電梯的起源與發(fā)展 電梯的起源 電梯在漢語詞典的解釋為：建筑物中用電作動力的升降機，代替步行上下的樓梯。 說到電梯的起源要從公元前 2600 年埃及人，在建造金字塔是使用了最原始的提升系統(tǒng)說起，但這一類起重機的能源均為人力。到了 1203 年，法國的二修道院安裝了一臺起重機，有所不同的是該起重機器是利用驢作為動力，載荷由繞在一個大滾筒上的繩子進行起吊。此種方法一致沿用到近代直到瓦特發(fā)明了蒸汽機，約在 1800 年，煤礦主才能利用起重機把礦井中的煤輸送上來。 數(shù)百年來人們制造過各種類型的升降機，它們都具有一個共同的缺陷：只要起吊繩突然 斷裂，升降機便急速的墜落到底層。 1854 年奧的斯設(shè)計了一種制動器：在升降機的平臺頂部安裝一個貨車用的彈簧及一個制動桿與升降梯井道兩側(cè)的導軌相連結(jié)，起吊車與貨車彈簧連結(jié)，這樣僅是起重平臺的重量就足以拉開彈簧，避免與制動桿接觸。如果繩子斷裂，貨車彈簧會將拉力減弱，兩端立即與制動桿咬合，即可將平臺牢固的原地固定，免了繼續(xù)下墜?！鞍踩堤荨?發(fā)明成功了！一時間，奧的斯成為了眾人注目的中心。第一臺升降機并非奧的斯所發(fā)明，但他卻是第一臺“安全”升降梯的發(fā)明者。“安全”這一概念不僅開創(chuàng)了升降梯工業(yè)，而且也為那些想建造更高 層建筑物以增加更多可利用空間的設(shè)計者們打開了通途，然而真正能夠成為電梯（用電能驅(qū)動升降梯）的產(chǎn)品應(yīng)該是 20 世紀初才出現(xiàn)的。 電梯技術(shù)發(fā)展概況 （ 1）電梯的速度要求越來越快，高速，超高速電梯的數(shù)量越來越多。 （ 2）電梯的拖動技術(shù)有了全套的發(fā)展，直流電梯由于耗能大，維修量大等缺點。逐步被交流電梯所替代，液壓電梯由于運行平穩(wěn)，機房位置靈活等特點，使得在低樓層場合得到越來越廣泛的應(yīng)用。交流拖動電梯更是得到迅速的發(fā)展，已有以前的變級調(diào)速（ AVVP）發(fā)展成為謂壓調(diào)速（ AVVV）及調(diào)頻調(diào)壓調(diào)速（ AVVVVF），使得電梯的速度，加速度，加加速度控制更加符合人們的生理需求，電梯的舒適感大為改善。 常州信息職業(yè)技術(shù)學院電子與電氣工 程學院 畢業(yè)設(shè)計論文 7 7 (4)電梯的管理功能不斷加強，電梯廣泛采用微機控制技術(shù)，不斷滿足用戶的使用功能要求。如停車操作，消防員專用，防搗亂系統(tǒng)等。 （ 5）智能群控管理得到廣泛應(yīng)用。 （ 6）機械傳動方面，由于國際上機械加工水平的不斷提高，是斜齒傳動和行星齒輪傳動在電梯上的應(yīng)用日益廣泛，已使電梯的傳動形式多樣化。 電梯的組成 電梯控制系統(tǒng)硬件由轎廂操縱盤、廳門信號、 PLC、變頻器調(diào)速系統(tǒng)構(gòu)成，控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖 1 所示。圖中變頻器只完 成調(diào)速功能，而邏輯控制部分是由 PLC完成的。 PLC 負責處理各種信號的邏輯關(guān)系，從而向變頻器發(fā)出起停信號，同時變頻器也將本身的工作狀態(tài)輸送給 PLC，形成雙向聯(lián)絡(luò)關(guān)系。系統(tǒng)還配置了與電動機同軸連接的旋轉(zhuǎn)編碼器及 PG 卡，完成速度檢測及反饋，形成速度閉環(huán)和位置閉環(huán)。此外系統(tǒng)還必須配置制動電阻，當電梯減速運行時，電動機處于再生發(fā)電狀態(tài)，向變頻器回饋電能，抑制直流電壓升高。 電梯 PLC 控制系統(tǒng) S7—200 可編程控制器是德國西門子公司研制的一種新型可編程控制器。它工作可靠，功能強，存儲容量大，編程方便，輸出 端可直接驅(qū)動 2A 的繼電器或接觸器的線圈，抗干擾能力強。因此，能夠滿足電梯對電氣控制系統(tǒng)的要求。 S7200系列小型 PLC(Micro PLC)可應(yīng)用于各種自動化系統(tǒng)。緊湊的結(jié)構(gòu)。低廉的成本12． b~功能強大的指令集使得 S7—200 PLC 成為各種小型控制任務(wù)理想的解決方案。利用西門子 S7—200 可編程序控制器編寫一個四層電梯的控制系統(tǒng)。分別完成轎內(nèi)指令、廳外召喚指令、樓層位置指示、平層換速控制、開門控制等控制任務(wù)。 STEP 7Micro／ WIN 32 是 S7200 系列的 PLC 的編程軟件．可以對 S7—200的所有功能進行編程。該軟件在 WindOW8 平臺上運行?；静僮髋c omce 等標準WindOWS 軟件相類似，簡單、易學。其基本功能是協(xié)助用戶完成應(yīng)用軟件任務(wù)。例如創(chuàng)建用戶程序、修改和編輯過程中編輯器具有簡單語法檢查功能。還可以直接用軟件設(shè)置 PLC 的工作方式、參數(shù)和運行監(jiān)控。 電氣控制系統(tǒng) 圖 l：電氣 系統(tǒng)組成框圖。 常州信息職業(yè)技術(shù)學院電子與電氣工 程學院 畢業(yè)設(shè)計論文 8 8 圖中輸出為： l、電動機； 上下行接觸器； 快慢速接觸器； 位置指示；門鎖。輸入為： 轎內(nèi)指令； 廳外指令； 門區(qū)感應(yīng)； 手動開關(guān)門；樓層感應(yīng)。 PLC 系統(tǒng)部分 完成所設(shè)定的控制任務(wù)所需要的 PLC 規(guī)模主要取決于控制系統(tǒng)對輸入， {禽出點的需求量和控制過程的難易程度。 (1)I／ O 點的估算： 系統(tǒng)的輸入點有：門廳召喚按鈕 6 個輸入點；轎內(nèi)指令按鈕 4 個點；樓層感應(yīng)器 4 個點；門區(qū)感應(yīng) l 點；手動開門 l 點：共計輸入點 16 點。而輸出點有 ：快慢速接觸器 2 點；上下行接觸器 2 點；樓層指示燈 4 點；門鎖 1 個點；共計輸出點 9 點?？傆?I／ O 點數(shù)為 16／ 9； (2)可編程控制器 S7—200 的 CPU226 輸入，輸出點數(shù)為 24／ 16。足以滿足要求。 電梯的工作原理 由升降機械的電動機帶動曳引輪，驅(qū)動曳引鋼