【正文】 ，轎廂運動速 度要經(jīng)過低速轉(zhuǎn)變?yōu)橹兴僭俎D(zhuǎn)變?yōu)楦咚?，并以高速運行至減速點。但因為電梯尚未讀入任何數(shù)據(jù)， 也就無法在收到請求信號后通過固化在 PLC中的程序做出響應(yīng)。本設(shè)計系統(tǒng) I/O 總點數(shù)比 CPU226 主機模板的輸入輸出點多 20 個（其中輸入點數(shù) 8 個，輸出點數(shù) 12 個），實際需配置數(shù)字量輸入 8 點，數(shù)字量輸出 12 點。 j. I/O 端子排可 以 很容易地整體拆卸。 f. 2 個 RS485 通 信 /編程口 。 b. 可連接 7個擴展模塊，最大擴展至 248個 數(shù)字量 I/O點或 35 路模擬量 I/O 點。如果所有輸出的負載工作電壓相同，可將這些公共端連接起來。 圖 31 S7200 的主機外觀圖 (1)輸出特性 在 S7200 中，輸出信號有兩種類型：繼電器輸出型和晶體管輸出型 CPU22X 系列CPU226 的繼電器輸出型容量 2A；晶體管輸出型容量 。本設(shè)計系統(tǒng)為五層樓的電梯，采用集選控制方式。還具有電梯的樓層指示功能、廳外召喚功能、電梯轎廂的開關(guān)門功能、轎內(nèi)指令登記功能、電梯的定向選層功能、電梯的起動、加速、穩(wěn)速運行、到站減速、平層停車等。 （四） 本設(shè)計實現(xiàn)功能 本設(shè)計介紹了西門子公司的 S7200 CPU226系列可編程控制器在電梯控制系統(tǒng)中的應(yīng)用。 4 圖 22 電梯的整體結(jié)構(gòu) 圖 22 注解 1減速廂； 2曳引輪； 3曳引機底座； 4導(dǎo)向輪； 5限速器 ； 6機座； 7導(dǎo)軌支架； 8曳引鋼絲繩 ； 9開關(guān)碰鐵； 10緊急終端 開 關(guān)； 11導(dǎo)靴； 12轎架； 13轎 門； 14安全鉗； 15導(dǎo)軌； 16繩頭組合； 17對重 ； 18補償鏈； 19補償鏈導(dǎo)輪； 20張緊裝置； 21緩沖器； 22底坑； 23層門； 24呼梯盒； 25層樓指示燈； 26隨行電纜； 27轎壁； 28轎內(nèi)操縱廂； 29開門機； 30井道傳感器； 31電源開關(guān)； 32控制柜； 33曳引電機； 34制動器 5 （三） 本設(shè) 計特點 PLC控制電梯既克服了繼電器 —— 接觸器控制電梯的工作可靠性差、故障率高、維修量大的缺點，又克服了單片機控制電梯的抗干擾能力差的缺點，所以用 PLC進行電梯的電氣控制受到越來越多廠家的青睞，發(fā)展前景廣闊。 （ 8） 安全保護系統(tǒng) ： 主要包括超速斷繩保護、層門鎖保護、電梯門的安全保護、上下端站的減速保護、上下方向限位保護、缺相和錯相保護等所組成。 （ 6） 電力拖動系統(tǒng) ：是由曳 引電動機， 供電系統(tǒng) ， 速度反饋裝置 ， 電動機調(diào)速裝置等組成 ，對電梯實行速度控制。 （ 3） 轎廂 ：是運送乘客和貨物的電梯組件， 是電梯的工作部分 。 PLC 的這一特點，一方面使它的響應(yīng)速度變慢，但另一方面也使它的抗干擾能力增強，對一些短時的瞬間干擾可能會因響應(yīng)滯后而躲避開。對每個程序，處理器從第一條指令開始執(zhí)行，直至遇到結(jié)束符后又返回第一條，如此周而復(fù)始不斷循環(huán)，每一個循環(huán)成為一個掃描周期。如圖 21所示。 本設(shè)計以小型客運電梯為主要研究對象，采用可編程控制器對電梯系統(tǒng)進行控制。 總之，電梯的控 制是比較復(fù)雜的，在計算機誕生前的幾十年里，繼電器控制系統(tǒng)為電梯控制的發(fā)展起到了巨大的作用，然而其控制性能與自身的功能已無法滿足與適應(yīng)電梯控制的要求和發(fā)展，與 PLC相比較，存在著質(zhì)的差別。這種控制線路，存在易出故障、維護不便、運行壽命較短、占用空間大等缺點。程序主要實現(xiàn)開關(guān)門控制，外呼信號和停層信號的登記與消除，定向運行和反向截梯控制，以及加減速等環(huán)節(jié)的控制。 關(guān)鍵字 ： PLC 電梯控制 程序設(shè)計 一、 緒論 電梯是高層賓館、商店、住宅、多層廠房和倉庫等高層建筑不可缺少的垂直方向的交通工具。從技術(shù)發(fā)展來看，這種系統(tǒng)將逐漸被淘汰。電梯使用繼電接觸器控制的時代，很難設(shè)計出質(zhì)量優(yōu)良的電梯控制系統(tǒng)，而現(xiàn)在，可編程控制器的使用為電梯的控制提供了廣闊的空間。主要包括硬件和軟件兩大部分，程序主要包括控制轎廂內(nèi)指令信號的登記、記憶與消除，廳外召喚信號的登記、記憶與消除，選層定向，順向和反向截梯等。 電源電源接口中央處理器存儲器外部設(shè)備接口編程器 其他輸入接口輸出接口 圖 21 PLC 的基本結(jié)構(gòu) 的工作原理 PLC 雖具有微機的許多特點，但它的工作方式與微機有很大不同。掃描周期的長短去決定于以下幾個因素：一是處理器執(zhí)行指令的速度 ；二是執(zhí)行每條指令占用的時間；三是程序中指令條數(shù)的多少。這對一些慢速控制 3 系統(tǒng)是有利的，但對一些快速相應(yīng)系統(tǒng)則不利，在使用中應(yīng)特別注意這一點。轎廂體空間的大小由額定載重量和額定載客量決定。一般采用測速發(fā)電機或速度脈沖發(fā)生器，與電機相聯(lián)。其中 緩沖器，起沖頂和撞底保護作用；還有切斷總電源的極限保護 。本設(shè)計就利用 PLC的高可靠性、強抗干擾能力、編程簡單直觀和維修方便等特點，來對電梯系統(tǒng)進行編程控制。針對常規(guī)繼電器電路在電梯控制中的不足，在分析了采用 PLC 對電梯進行控制的優(yōu)勢的基礎(chǔ)上，提出了應(yīng)用西門子 S7200 在普通客梯控制中的設(shè)計方案。除了這些我們比較熟悉的功能外，電梯還具有檢修功能、安全保護功能等。本系統(tǒng)有開關(guān)量 I/O總點數(shù) 60個，模擬量 I/O總點數(shù) 0個。電源電壓：晶體管型為24VDC；機電器型為 85～ 264VAC，輸出電壓是由用戶提供的負載工作電壓。 (2)輸入特性 在 S7200 中，對數(shù)字量 輸入信號的電壓要求均為 24VDC，“ 1”信號為 15～ 35V，“ 0”信號為 0～ 5V，經(jīng)過光電耦合器隔離后進入到 PLC 中。 c. 13KB 的 程序和數(shù)據(jù)存儲 區(qū) 空間。 g. 具有 點對點接口 PPI（ Point to Point Interface） 通 信 協(xié)議 。 I/O 點數(shù)及模塊編址 SIMATIC S7200 系列采用固定地址方式，地址是自動分配的，它與模板的類型、插槽的位置無關(guān)。所以采用數(shù)字量擴展模板 EM223 中的 24VDC 輸入16 點 /輸出 16 點，組成一種可行的組態(tài)，如圖 32 所 示。為滿足處于響應(yīng)呼叫就緒狀態(tài)這一條件，必須使電梯處于平層狀態(tài)已知樓層且電梯門處于關(guān)閉狀態(tài)。 ，電梯進入減速狀態(tài)，由中速變?yōu)榈退?，并以低速運行至平層點停止。當處理完畢時可用恢復(fù)正常工作按鈕來使電梯跳出強制工作狀態(tài)。 (3)到站自動平層開門，延時自動關(guān)門。平層且電梯轎廂停止運行后，按開門按鈕轎廂門打開，按關(guān)門按鈕轎廂門關(guān)閉。 (8)到達頂層或底層時，自動停止并變換運行方向。輸入到 PLC 的控制信號有：運行方式選擇、運行控制、內(nèi)指令、外召喚、安全保護 、井道信息、開關(guān)門及限位等信號。 PLC 只需給變頻器相應(yīng)的控制信號即可完成各種相應(yīng)的動作。 根據(jù)運行及 12 保護需要共分為 12 個功能程序塊。 P L CS 7 2 0 0C P U 2 2 61 MI 0 . 0I 0 . 1I 0 . 2I 0 . 3I 0 . 4I 0 . 5I 0 . 6I 0 . 7I 1 . 0I 1 . 1I 1 . 2I 1 . 3I 1 . 4I 1 . 5I 1 . 6I 1 . 7I 2 . 0I 2 . 5I 2 . 4I 2 . 3I 2 . 2I 2 . 1I 2 . 6I 2 . 7ML+1 LQ 0 . 0Q 0 . 2Q 0 . 3Q 0 . 4Q 0 . 5Q 0 . 6Q 0 . 7Q 1 . 0Q 1 . 1Q 1 . 2Q 1 . 3Q 1 . 4Q 1 . 5Q 1 . 6Q 1 . 7Q 0 . 12 L3 LNL 1~ 2 2 0 V~ 2 2 0 VK M 1K M 2K M 3K M 4K M 5K M 6K M 7K M 8L 1L 2L 3L 4L 5L 6L 7L 8S B 3S B 4S B 1S B 2S B 5S B 6S B 7S B 8S B 9S B 1 0S B 1 1S Q 2S Q 1S Q 3S Q 4S Q 51 K R2 K R3 K R4 K R5 K RK A 1S A 1S A 2門 鎖自 動檢 修開 門關(guān) 門上 行 啟 動下 行 啟 動基 站開 門 到 位關(guān) 門 到 位上 行 限 位下 行 限 位1 層 內(nèi) 選2 層 內(nèi) 選3 層 內(nèi) 選4 層 內(nèi) 選5 層 內(nèi) 選1 樓 感 應(yīng) 器5 樓 感 應(yīng) 器4 樓 感 應(yīng) 器3 樓 感 應(yīng) 器2 樓 感 應(yīng) 器1 樓 上 行2 樓 上 行上 行下 行高 速低 速啟 動 加 速制 動 減 速開 門關(guān) 門 1 ~ 5 層 層 樓指 示上 行 指 示下 行 指 示1 層 內(nèi) 選 指 示 圖 34 PLC外部接線圖 14 E M 2 2 3I 3 . 0I 3 . 1I 3 . 5I 3 . 4I 3 . 3I 3 . 2I 3 . 6I 3 . 7Q 2 . 0Q 3 . 0Q 2 . 1Q 2 . 2Q 2 . 3Q 2 . 4Q 2 . 5Q 2 . 6Q 2 . 7Q 3 . 1Q 3 . 2S B 1 2S B 1 3S B 1 4S B 1 5S B 1 6S B 1 76 K R7 K RL 9L 1 0L 1 1L 1 2L 1 3L 1 4L 1 5L 1 9L 1 8L 1 7L 1 62 ~ 5 層 內(nèi) 選指 示 1 樓 上 呼 指 示3 樓 下 呼 指 示3 樓 上 呼 指 示4 樓 上 呼 指 示4 樓 下 呼 指 示5 樓 下 呼 指 示2 樓 上 呼 指 示2 樓 下 呼 指 示Q 3 . 3L 2 0上 平 層 感 應(yīng) 器下 平 層 感 應(yīng) 器3 樓 上 行2 樓 下 行4 樓 上 行3 樓 下 行4 樓 下 行5 樓 下 行 圖 35 擴展模塊外部接線圖 電梯控制系統(tǒng)一般由控制柜、操縱廂、選層器、換速平層裝置、樓層指示及呼梯裝置、開關(guān)門電機、拽動電動機、制動器線圈、電氣安全保護裝置及隨行電纜等幾十個分散安裝在電梯各部位的零部件組成。面板圖如圖 36所示。 本設(shè)計實現(xiàn)到站自動平層開門，延時自動關(guān)門，如圖 42 所示為開關(guān)門子程序流程圖。檢修狀態(tài)下，開關(guān)門均為手動狀態(tài)，由開關(guān)按鈕 SB SB2實施開門與關(guān)門。在電梯關(guān)門的過程中，若有人或物夾在兩門的中間，需重新開門，現(xiàn)通過開門按鈕實施重新開門。若其他層站有人呼梯，電梯將首先定向，并起動運行，到達呼梯樓層是再開門，此時的開門按停層開門處理。 。 基 站 開 門檢 修 開 門停 層 開 門重 新 開 門呼 梯 開 門自 動 運 行 時開 門 禁 止開 門 輔 助開 門圖 43 開門環(huán)節(jié)梯形圖 18 檢 修 關(guān) 門自 動 關(guān) 門提 前 關(guān) 門關(guān) 門 自 鎖關(guān) 門 輔 助關(guān) 門圖 44 關(guān)門環(huán)節(jié)梯形圖 當電梯位于某一層時，指層感應(yīng)器（ 1KR～ 5KR）產(chǎn)生該樓層信號，以控制指層燈的狀態(tài)，離開該層時，該樓層信號應(yīng)被新的樓層信號（上一層或下一層）所取代。選層信號被登記后，選層按鈕下的指示燈亮。當電梯到達該樓層，且定向方向與目的地一致時（基層和頂層除外），呼梯要求以滿足，呼梯信號應(yīng)被消除。這樣安排是前邊提到過的電梯運行中只響應(yīng)同向呼梯的原則決定的。電梯的定向只有兩種情況，即上行和下行。 電梯啟動的條件是：運行方向已確定，門已關(guān)好。為解決電梯進入平層區(qū)間后才 出現(xiàn)停車信號致使電梯過急停車的問題，采用微分指令將 及 變成短信號。 將開關(guān)門、樓層 信號、內(nèi)呼外喚、上行下行、停層、電機控制等局部梯形圖連在一起，就可以得到電梯 PLC 控制的梯形圖總圖。本設(shè)計對傳統(tǒng)電梯控制方式加以更新。電梯運行穩(wěn)定、安全可靠、檢修方便，大大提高了使用效率。有些功能都不能實現(xiàn)，如：在本設(shè)計中沒有考慮在機房及轎廂頂 部對電梯進行檢修的問題，也沒有消防功能等。 參考文獻 [1]李惠 昇 ，《 電梯控制技術(shù) 》 ， 北京：機械工業(yè)出版社 ， [2]余雷聲 ，《 電氣控制與 PLC應(yīng)用 》 ， 北京：機械動也出版社， 1998. 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