【正文】 實時數(shù)據(jù)庫是 MCGS 系統(tǒng)的核心，是工程各個部分的數(shù)據(jù)交換與處理中心，它將 MCGS 工程的各個部分連接成一個有機的整體。⑤ 完善菜單按鈕功能 對于一些功能比較強大、關(guān)聯(lián)比較多的控制系統(tǒng)，有時還需要制定一些按鈕或文字來連接其他的變量和畫面。其具體的相互關(guān)系如圖 所示。用戶的所有組態(tài)配置過程都在組態(tài)環(huán)境中進行，組態(tài)環(huán)境相當于一套完整的工具軟件，它幫助用戶設(shè)計和構(gòu)造自己的應用系統(tǒng)。揚州大學本科生畢業(yè)設(shè)計 27 (a) 二樓上升梯形圖(b) 二樓下降梯形圖圖 二樓上升、下降梯形圖 二樓向下指示燈。當其中一臺電梯由于故障而停止運行，另一臺電梯則自動承擔全部的運行任務(wù)，遵循單臺電梯的運行規(guī)則。當某層站有門廳呼叫信號時，則“忙梯”立即啟動并定向運行去接該層站的乘客。接線圖如圖 所示?？紤]以上各種因素，通過對各主要生產(chǎn)廠家的產(chǎn)品的性能指標價格比分析，選用日本安川公司的變頻器。系統(tǒng)中實際需要輸入點 47 點,輸出點 40 點,因此我們選用西門子 S7300 PLC，其中 CPU 的型號選為 CPU315，輸入模塊的型號選為 DI32xDC24V，總共需要兩塊，輸出模塊的型號選為 DO32xDC24V/，總共也需要兩塊。，力求使控制系統(tǒng)簡單、經(jīng)濟、使用及維修方便?！　≡?PLC 向變頻器發(fā)出開關(guān)量控制信號的同時，為了滿足電梯的要求，變頻器又需要通過與鼠籠式曳引電動機同軸連接的脈沖發(fā)生器和 PG 卡, 對電動機完成速度檢測及反饋,形成閉環(huán)系統(tǒng)。本系統(tǒng)的硬件框圖如圖 所示。另外，群控系統(tǒng)可以制成電子線路板的形式，使它與個電梯的邏輯控制系統(tǒng)以插接方式連接而提高了可靠性。直到 1986 年，才開始對電梯的配置理論和電梯的系統(tǒng)特性進行研究。 電梯群控控制系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢電梯群控系統(tǒng)起源于 20 世紀 40 年代，最早的電梯群控系統(tǒng)被稱為“自動模式選擇系統(tǒng)” ，采用時間間隔控制。一般情況下，電梯群控系統(tǒng)的工作過程如下:乘客在某樓層按下廳外召喚按鈕后，通信系統(tǒng)將此呼叫信號輸入到電梯群控系統(tǒng)中。(3) 安裝更方便、更快捷高效、安全、可重復使用的無腳手架安裝，將是高層電梯安裝的主要方式，隨著技術(shù)的開發(fā)、應用，電梯的硬件系統(tǒng)給安裝帶來更大的方便，使電梯安裝更快、效率更高。如緊急停車操作，消防員專用、防搗亂系統(tǒng)等。揚州大學本科生畢業(yè)設(shè)計 12 電梯上設(shè)有機械和電氣的各類保護系統(tǒng)，以保證電梯安全使用。該系統(tǒng)由對重和重量補償裝置組成。圍壁的作用是將電梯與外界分隔開，當導軌架直接安裝在圍壁上時，它還應承受費切力。轎廂是用以運送乘客和貨物的電梯組件。導向輪安裝在曳引機架上或重梁上。機房用來安裝曳引機、電控屏、限速器等。 3 電梯的群控制 電梯簡介 電梯的分類（1）按用途分：乘客電梯、載貨電梯、客貨兩用電梯、病床電梯、住宅電梯、雜貨電梯、船舶電梯、觀光電梯、車輛電梯、自動扶梯、自動人行道、其他電梯。 SIMATIC S7200 適用于通用領(lǐng)域：高電磁兼容性和強抗振動沖擊性，使其具有最高的工業(yè)環(huán)境適應性。1．S7200 的結(jié)構(gòu)體系中央處理單元(CPU)：各種 CPU 有不同的性能，例如，有的 CPU 上集成有PROFIBUSDP 通訊接口等。SIMATIC S7 系列 PLC 都具有模塊化、無排風扇結(jié)構(gòu)和易于用戶掌握等特點，使得 S7 系列 PLC 成為各種從小規(guī)模到中大規(guī)模應用的首選產(chǎn)品。(6) 更改控制方案時不需改動硬件接線。它可根據(jù)應用的規(guī)模不同，即可進行容量的擴展、功能的擴展、應用和控制范圍的擴展。采用布爾助記符編程語言，十分有助于編程人員的編程。例如，采用軟件濾波等；軟件自診斷；簡化編程語言等。(1) PLC 不需要大量的活動元件和接線電子元件，它的接線大大減少，與此同時，系統(tǒng)的維修簡單，維修時間短。PLC 控制系統(tǒng)的硬件是由微處理器（CPU ） 、存儲器（ROM 和 RAM） 、輸入/ 輸出（I/O）單元、電源單元及外圍設(shè)備等組成硬件結(jié)構(gòu)如圖 1 所示。圖 控 制 方 框 圖 們 利 用 PLC 內(nèi) 的 條 件 跳 轉(zhuǎn) 和 主 控 制 指 令 ， 把 對 電 梯 的 控 制 程 序 劃 分 為 幾 個程 序 段 ： 檢 修 控 制 、 正 常 加 速 和 穩(wěn) 速 段 、 減 速 爬 行 段 、 以 及 開 關(guān) 門 階 段 （ 如 圖） 。在電梯業(yè)也是如此，目前國內(nèi) 70～80 年代安裝完成的電梯絕大部分是繼電器控制，線路復雜，節(jié)點接線多，故障率高，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)龐大，能耗較高，機械動作噪音大，嚴重地影響電梯運行質(zhì)量。 課題研究的意義 PLC 的過程控制應用已被廣泛應用于連續(xù)過程控制領(lǐng)域，而且基于連續(xù)過程控制技術(shù)的發(fā)展趨勢正在進一步得到增長。1949 年，出現(xiàn)了群控電梯。1853 年美國制造商奧的斯發(fā)明了以蒸汽做動力的載人升降機。它由曳引系統(tǒng)、轎廂和門系統(tǒng)、重量平衡系統(tǒng)、導向系統(tǒng)、機械安全保護裝置、電氣安全保護裝置、電力拖動系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)部分等組成。電梯系統(tǒng)由機械系統(tǒng)和電氣控制系統(tǒng)兩部分組成。與電梯類似的這種升降設(shè)備，起源于古代農(nóng)業(yè)和建筑業(yè)中的原始起重升降機械。與此同時，第一臺自動扶手電梯試制成功。揚州大學本科生畢業(yè)設(shè)計 1 1976 年，微機開始用于電梯，使電梯的電氣控制，進入一個新的發(fā)展時期。近年來，可編程序控制器的發(fā)展與計算機技術(shù)、半導體集成技術(shù)、控制技術(shù)、數(shù)字技術(shù)、通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等高新技術(shù)的發(fā)展息息相關(guān)。揚州大學本科生畢業(yè)設(shè)計 2 在 電 梯 中 的 應 用 已 很 成 熟 ,圖 是 PLC 應 用 于 電 梯 控 制 的 控 制 框 圖 。根據(jù)當今電梯控制系統(tǒng)和電梯拖動系統(tǒng)的發(fā)展趨勢，本設(shè)計采用西門子 S7300 PLC，結(jié)合安川 VS616G5 通用變頻器，實現(xiàn)了兩臺電梯的聯(lián)動控制系統(tǒng)。PLC 控制一般具有可靠性高、易操作、維修。(5) 在 PLC 的硬件方面，采用了一系列提高可靠性的措施。更改的信息可在液晶屏或 CRT 上顯示。編程方法的多樣性使編程方便、應用面拓展。(3) PLC 可實現(xiàn)各種復雜的控制系統(tǒng)，方便地增加或改變控制功能。二．軟件設(shè)計大多數(shù)用梯形圖和指令程序，主要包括：（1） 設(shè)計控制流程，根據(jù)工藝要求先畫出工作循環(huán)，如有必要再畫詳細的狀態(tài)流程圖；（2） 根據(jù)工作循環(huán)圖，畫出虛擬的電路圖繼電器梯形圖；（3） 按梯形圖編寫指令程序表；系統(tǒng)調(diào)試：根據(jù)設(shè)計要求，對程序進行調(diào)試和修改，必要時還可對硬件進行修改，直到符合要求為止。MPI 接口用來連接到編程設(shè)備或其他設(shè)備，DP 接口用來直接連接到分布式I/O。 接口模塊(1M)：用于多機架配置時連接主機架(CR)和擴展機架(ER )。編程語言可用梯形圖或指令表。揚州大學本科生畢業(yè)設(shè)計 10 電梯的基本結(jié)構(gòu)從總體來講，電梯有機械系統(tǒng)和電氣系統(tǒng)兩部分組成。機房必須有足夠的面積，高度、承重能力及良好的通風條件。導軌固定在導軌架上；導軌架是支承導軌的組件，與井道壁聯(lián)接；導靴裝在轎廂和對重架上，與導導軌配合，強制轎廂和對重的運動服從于導軌的直立方向?？吞荻酁樽詣娱_關(guān)門，開關(guān)門由轎廂門上的開門刀帶動廳門上的橡皮勒轆來完成的，而轎廂門是由轎廂上的開關(guān)門裝置驅(qū)動的。對于快、高速電梯，為了取得良好的隔聲效果，常在井道頂部設(shè)隔音層，此時的井道頂成了雙層結(jié)構(gòu)。該系統(tǒng)由操縱裝置、位置顯示裝置、控制屏、平層裝置、選層器等組成，它起著操縱和控制電梯運行的作用。交流拖動電梯更是得到迅速的發(fā)展，已由以前的變級調(diào)速（ACVP）發(fā)展成為調(diào)壓調(diào)速（ACVV）及調(diào)頻調(diào)壓調(diào)速（ACVVVF） ，使得電梯的速度、加速度控制更加符合人們的生理要求，電梯的舒適感大為改善。(2) 技術(shù)含量更高，性能更好。即在一座大樓內(nèi)，根據(jù)大樓的功能及樓層人口分布狀況，通過一個或多個控制器，將多臺電梯互連組成電梯群。電梯啟動上行，到達目的樓層后開門，乘揚州大學本科生畢業(yè)設(shè)計 15 客走出轎廂。進入 20 世紀 70 年代中期，人們將計算機應用于電梯群控系統(tǒng)后，便進入到第 3 階段—電梯交通的動態(tài)特性研究階段 【7】 【8】 。這種群控系統(tǒng)觸點繁多，線路復雜，在使用過程中觸點容易燒壞磨損，可靠性差故障率高，似的保養(yǎng)維護工作量大，費用高；電器的電磁機構(gòu)及觸點動作速度較慢，機械和電磁慣性大，系統(tǒng)控制精度難以提高；存在控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)龐大，能耗較高，機械動作噪聲大等缺點。能提高預測電梯到達某一層的準確性。在電梯控制系統(tǒng)中，由于電梯的控制屬于隨機性控制，各種輸入信號之間、輸出信號之間以及輸入信號和輸出信號之間的關(guān)聯(lián)性很強，邏輯關(guān)系處理起來非常復雜，這就給 PLC 的編程帶來很大難度。因此，在設(shè)計 PLC 控制系統(tǒng)時，應遵循以下基本原則: 的選擇除了應滿足技術(shù)指標的要求之外，特別指出的是還應重點考慮該公司產(chǎn)品的技術(shù)支持與售后服務(wù)的情況，一般應選擇在國內(nèi)特別是在所設(shè)計系統(tǒng)本地有著較為方便的技術(shù)服務(wù)機構(gòu)或較有實力的代理機構(gòu)的公司產(chǎn)品，同時應盡量選擇主流機型。哪些信號需要輸入至 PLC，PLC 需要驅(qū)動哪些負載,以及采用何種編程方式，都是需要認真考慮的問題，都會影響到其內(nèi)部 I/O點數(shù)的分配。因此可以說在電氣調(diào)速傳動領(lǐng)域內(nèi)，以變頻器應用技術(shù)為代表的交揚州大學本科生畢業(yè)設(shè)計 21 流調(diào)速傳動已經(jīng)成為電氣調(diào)速傳動的主流。VS616G5 變頻器的特點如下:；；，因此，功能全、體積?。?、維修性能好； LCD 操作裝置，可提高操作性能?！　「鶕?jù)電梯的運行規(guī)律,設(shè)置了有/ 無司機、檢修、優(yōu)先服務(wù)、消防等四種工作方式。但是，若在忙梯的下方出現(xiàn)向上的門廳呼叫信號，則由基站電梯來應答信號而發(fā)車運行接客。 電梯升降模塊(a) 所示,(b)所示。揚州大學本科生畢業(yè)設(shè)計 28 (a) 一樓指示燈梯形圖(b) 五樓指示燈梯形圖圖 一樓、五樓指示燈梯形圖圖 一樓內(nèi)呼燈 轎內(nèi)指令控制梯形圖。組態(tài)結(jié)果數(shù)據(jù)庫完成了 MCGS系統(tǒng)從組態(tài)環(huán)境向運行環(huán)境的過渡。② 設(shè)計用戶操作菜單 在系統(tǒng)的運行過程中，為了便于畫面的切換和變量的提取，通常用戶要建立自己的菜單，第一步是建立菜單的框架，第二步是對菜單進行功能組態(tài)。圖 創(chuàng)建完成的電梯監(jiān)控系統(tǒng)工程圖 電梯監(jiān)控畫面的編輯與設(shè)計MCGS 以窗口為單位來組建應用系統(tǒng)的圖形界面，創(chuàng)建用戶窗口后，通過放置各種類型的圖形對象，定義相應的屬性，為用戶提供漂亮、生動、具有多種風格和類型的動畫構(gòu)件。（1）根據(jù)電梯監(jiān)控系統(tǒng)的控制要求分析，電梯 1 的數(shù)據(jù)對象如表 所示，電梯2 的數(shù)據(jù)對象如表 所示。⑧ 工程完工綜合測試 實現(xiàn)與設(shè)備的實際整體調(diào)試。圖 MCGS 組態(tài)軟件的組成結(jié)構(gòu)框圖 MCGS 組態(tài)設(shè)計的一般過程運用 MCGS 組態(tài)軟件完成一項工程的設(shè)計，有其一般的設(shè)計過程和步驟，其具體過程如下所示： ① 工程項目系統(tǒng)分析 了解整個工程的系統(tǒng)構(gòu)成和工藝流程，弄清控制對象的特征，明確主要的監(jiān)控要求和技術(shù)要求等。運行環(huán)境本身沒有任何意義，必須與組態(tài)結(jié)果數(shù)據(jù)庫一起作為一個整體，才能構(gòu)成用戶應用系統(tǒng)。 一樓內(nèi)呼燈。 程序框圖PLC程序流程框圖如圖 。不論是一號電梯還是二號電梯均停留在最后?？康膶诱敬Ｍ瑫r，由于梯形圖之間的相互關(guān)聯(lián)性很強，程序設(shè)計比較復雜，因此在雙電梯聯(lián)動控制系統(tǒng)的軟件部分時，主要采用模塊化的編程思想來進行設(shè)計。VS616G5 型變頻器是安川電機公司面向世界推出的 21 世紀通用型變頻器。在近 20 年的時間內(nèi)，經(jīng)歷了由模擬控制到全數(shù)字控制和由采用 BJT 到采用 IGBT 兩個大的進展過程。當然對于不同的用戶要求的側(cè)重點有所不同，設(shè)計的原則應有所區(qū)別，如果以提高產(chǎn)品產(chǎn)量和安全為目標，則應將系統(tǒng)可靠性放在設(shè)計的重點，甚至考慮采用冗余控制系統(tǒng):如果要求系統(tǒng)改善信息管理，則應將系統(tǒng)通信能力與總線網(wǎng)絡(luò)設(shè)計加以強化。由于本設(shè)計選用的是通用型變頻器，因此其參數(shù)設(shè)置和外部線路設(shè)計的復雜程度要遠遠地高于電梯專用變頻器，其設(shè)置的好壞也將直接影響到電梯運行的實際效果。電梯的調(diào)速部分則選用高性能的矢量控制變頻器，配以脈沖發(fā)生器(編碼器)測量鼠籠式曳引電動機的轉(zhuǎn)速，從而構(gòu)成電機的閉環(huán)矢量控制系統(tǒng)，實現(xiàn)鼠籠式曳引電動機的交流變頻調(diào)速(Variable Voltage Variable Frequency，簡稱 VVVF)運行?？删幊炭刂破鳎≒LC）的問世，為電梯控制帶來了極大地生機，PLC 取到了中間繼電器，編程簡單，面向控制過程的梯形圖語言預計電氣原理圖非常相似，在 PLC 中，傳統(tǒng)的繼電器控制技術(shù)與計算機技術(shù)間幾乎沒有隔閡。 由于電梯群控系統(tǒng)的最優(yōu)控制，是一種基于時間最優(yōu)、能量最優(yōu)的動態(tài)綜合最優(yōu)化策略。集成電路的使用，克服了硬件復雜、可靠性低、維修困難和效率低等缺點，可進行較為復雜的邏輯計算。停車開門后，乘客進入轎廂，登記目的樓層。電梯空載上升和滿載下行電機再生發(fā)電回收技術(shù)。隨著新技術(shù)、新結(jié)構(gòu)、新材料、新工藝的發(fā)展，電梯的機械系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單化、體積小型化、材料輕型化、工藝先進化、外觀漂亮化。(2) 電梯的拖動技術(shù)有了較大的發(fā)展，直流電梯由于能耗大、維修量大等缺點。對電梯實行速度控制。因此頂板必須是封閉型的，將井道與機房完全隔離。是由上橫梁、立柱、底梁和斜拉桿等組成；轎廂體由轎廂底、轎廂壁、轎廂頂及照明、通風裝置、轎廂裝飾件和轎內(nèi)操縱按鈕等組成；轎廂體空間的大小由額定載重量和額定載客量決定。導向系統(tǒng)由導軌、導靴和導軌架等組成。這種方式結(jié)構(gòu)復雜，建筑物承重大，對井道尺寸要求大，只有在機房無法頂置時才使用。（4） 按有無司機分