【正文】 量輸出，開關(guān)頻率 (脈沖串輸出 ) 和 ， 20 kHz，最大。 CPU 221 具有 6 個輸入點和 4 個輸出點， CPU 222 具有 8 個輸入點和 6 個輸出點，CPU 224 具有 14 個輸入點和 10 個輸出點。 S7200 PLC 中的 M 地址用法與 S7300/400PLC 中的一樣?；静僮髋c omce 等標(biāo)準(zhǔn) Windows 軟件相類似，簡單、易學(xué)。緊湊的結(jié)構(gòu)?？删幊绦蚩刂破骷捌溆嘘P(guān)外部設(shè)備都按易于工業(yè)控制系統(tǒng)連成一個整體、 易于擴充其功能的原則設(shè)計 [3]。 (3)模擬電梯能夠直觀地反映 PLC 程序運行的結(jié)果 ： ① 模擬電梯顯示電梯的物理位置 ， 以比較 PLC發(fā)出的樓層指示信號是否正確 ； ② 模擬電梯顯示電梯的運行方向 ， 以比較 PLC發(fā)出的電梯運行方向指示信號是否正確 ； ③ 模擬電梯顯示 電梯開關(guān)門的動作 , 以配合 PLC 發(fā)出的開關(guān)門信號。 ⑸ 廳門自動閉合裝置 ： 電梯層門的開與關(guān)，是通過安裝在轎門上的開門刀片來實現(xiàn)的。 ⑷ 轎廂部分：包括轎廂、安全鉗、導(dǎo)靴、自動開門機、平層裝置、操縱廂、轎廂內(nèi)指層燈、轎廂照明等 重要安全部件的介紹 電梯轎廂位置檢測和電氣選層信號由 安裝在轎廂頂上和各層站的雙穩(wěn)態(tài)磁性開關(guān)得到，從而擺脫了以往靠繼電器和接觸開關(guān)等有觸點器件控制的龐雜線路系統(tǒng)，優(yōu)化了線路，大大地提高了系統(tǒng)運行的可靠性，同時也便于檢修。傳統(tǒng)的繼電器控制方式已經(jīng)被計算機控制方式所代替 ， 其控制方式有 ： 單片機控制、單板機控制、單微機控制、多微機控制以及可編程序控制器 ( PLC) 控制等多種方式。但是，國內(nèi)整機廠商能夠掌握這類核心技術(shù)并實現(xiàn)國產(chǎn)化和產(chǎn)業(yè)化的屈指可數(shù)。 四 是我國電梯行業(yè)不是很大，在政策方面給予的限制和引導(dǎo)相對較少，行業(yè)發(fā)展完全以市場作為調(diào)節(jié)手段。隨著現(xiàn)代化城市建設(shè)的突飛猛進，電梯已經(jīng)與人們?nèi)粘Ｉ罱⒘耸置芮械年P(guān)系。 本次設(shè)計內(nèi)容 背景源與實際應(yīng)用，是 用 一個 可編程序控制器（ S7200PLC）控制一個五層乘客電梯， 主體部分 是其電氣控制部分。 在課題設(shè)計的過程遇到了諸多問題，在老師的指導(dǎo)一一解決。最早是用多速鼠籠式異步電動機，并采用變極方式實現(xiàn)電機的調(diào)速。 在為期三個月的畢業(yè)設(shè)計中我使用的是變頻 調(diào)速 ，它 是交流電機各種調(diào)速方法中效率最高、性能最好的調(diào)速方法。傳統(tǒng)的電氣控制系統(tǒng)采用的繼電器邏輯控制由于觸點多、故障率高、可靠性差、體積大等缺點，正逐漸被淘汰。 由于 PLC 功能齊全、應(yīng)用靈活，能夠滿足電梯控制的要求而且具有抗干擾性能強、操作方便、維護簡單等特點，使得系統(tǒng)可靠性大大提高。進口產(chǎn)品雖然總量不多，但多為高端產(chǎn)品，出口多為普通產(chǎn)品。使各部件之間的連接線大量減少，系統(tǒng)可靠性更高，功能處理更靈活。 缺點： 系統(tǒng)觸點繁多、接線線路復(fù)雜，且觸點容易燒壞磨損，造成接觸不良，因而故障率較高。 電梯的構(gòu)造 ⑴ 機房部分：包括曳引機、限速器、極限開關(guān)、控制柜與信號柜、機械選層器以及電源接線板等設(shè)備。 當(dāng)電梯因故障失控，轎廂發(fā)生沖頂或蹲底時，終端極限開關(guān)切斷控制電路，使轎廂停止運行。首先 ， 要開發(fā)一個模擬電梯作為被控對象 ,該模擬電梯應(yīng)能滿足如下要求 : (1)能夠發(fā)出 PLC 所需要的輸入信號 ： ① 各樓層電梯到位行程開關(guān)模擬信號 ； ② 電梯門開到最大的行程開關(guān)模擬信號 ， 電梯門完全關(guān)閉的行程開關(guān)模擬信號 。 PLC 控制電梯系統(tǒng)既克服了繼電接觸器控制電梯系統(tǒng)工作可靠性差 ,事故率高的缺點 ； 又克服了單片機控制電梯系統(tǒng)抗干擾能力差的缺點 ,所以具有廣闊的發(fā)展前景。 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。 S7200 既可以安裝在控制柜背板上，也可以安裝在標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)軌上。 以下是 Step7Micro/Win 的控制界面，整個界面簡單明了，操作簡單； 開關(guān)量輸入 /輸出地址，分別表示為 I 和 Q，從 或 開始一直往下排， I、 Q 使用的是不同的地址空間，可以相同，如 和 同時出現(xiàn)是允許的 。保持定時器 的 地址 如表 11 所示。 電梯 PLC控制系統(tǒng) S7 — 200系列可編程控制器是德國西門子公司的一種小型可編程控制器。 6個獨立的 30kHz高速計數(shù)器，兩路獨立的 20kHz高速脈沖輸出，具有 PID控制器， 1個 RS485通訊 /編程口。例如 :輸入 / 輸出點的數(shù)量、類型、輸入 / 輸出之間的關(guān)系的復(fù)雜程度、需要進行運算處理的難易程度、程序結(jié)構(gòu)等都與內(nèi)存容量有關(guān)。計數(shù)器 256 個 。 （ 4）設(shè)定上行目標(biāo) 此段程序是用來上行過程中的下一個目標(biāo)，只有在上行以及電梯空閑時才會調(diào)用，如果沒有下一個目標(biāo)，電梯為空閑。 VVVF 的全稱是 Variable Voltage Variable Frequency，意思是 “變壓變頻 ”。 （ 3） 變頻器與負(fù)載的匹配問題；電壓匹配；電流匹配；轉(zhuǎn)矩匹配。 霍爾效應(yīng)開關(guān)電路：輸出電路 NPN 型 OC 方式（集電極開路型）。 ⑵ 廳外呼梯功能 由使用人員在廳 外呼喚電梯前往該層執(zhí)行運送任務(wù)。 S 1 S 1 R 1 R 1 安徽工程科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 19 開門信號復(fù)位控制如圖 42 所示。其它樓層的控制原理是一樣的。 圖 412 四層上 呼信號鎖存 程序 以下是外呼信號鎖存控制程序 ， 五層下呼信號鎖存 程序如圖 413 所示。 PTO輸出占方波（占空比 50%），指定所輸出的脈沖數(shù)量（ 1到 4,294,967,295）和周期（以微秒或毫秒為單位）。 MOV_B EN ENO IN OUT 16D3 SMB77 MOV_WW EN ENO IN OUT +1000 SMW781 MOV_W EN ENO IN OUT +500 SMW80 基于 S7200PLC 五層電梯控制系 統(tǒng)的設(shè)計 28 圖 415 設(shè)定手動運行頻率 PLS指令從特殊存 儲器 SM讀取數(shù)據(jù)，程序按照其存儲值控制 PTO/PWM發(fā)生器。 在電梯 停止或開始減速時（接近平層高度）清除加速標(biāo)志。 其它樓層的邏輯都一樣。以第四層上行到位為例：當(dāng)有人在廂內(nèi)按 “4”需要送上四樓，或在四樓門外呼叫電梯上來接后（ “四樓上指示 ”=1），到達(dá)四樓（ “四樓平層信號 ”=1）時開門；同樣情況下，電梯下行到四樓時，門也打開。 經(jīng)過比較方法四最好，故本設(shè)計采用此法。以五層為例： HC1是高速計數(shù)器 HSC1 的當(dāng)前值，是旋轉(zhuǎn)編碼器反饋來的電梯高度，如果高度小于五層樓層范圍（相當(dāng)于上行到 “四層半 ”的高度，因為樓層越高，編碼器的值越小）將顯示驅(qū)動分別設(shè)置成如下值： =1 =0 =1 =0 表示為二進制數(shù)就是 0101(十進制 5)； 這四個輸出都接到數(shù)碼管的驅(qū)動電路上，用數(shù) 碼管顯示樓層。此外還有對計算機，傳感器的一些研究。相信隨著電梯技術(shù)的開發(fā) 研究 ,高效、高速、智能化控制的電梯一定會提供優(yōu)質(zhì)良好的服務(wù)。 因此，充分了 解電梯發(fā)展趨勢，掌握其中的核心技術(shù)，創(chuàng)建含有自主知識產(chǎn)權(quán)的民族品牌，任重而道遠(yuǎn)。 10 VDC), can be used to monitor process variables, such as : speed, pressure or flow。使本人無論在學(xué)術(shù)上還是在業(yè)務(wù)上都收益非淺。 由于國外先進的安裝技術(shù)和維護保養(yǎng)技術(shù)的引進，目前電梯安裝，特別是提升高度較高的電梯安裝，普遍采用無腳手架安裝法進行電梯的安裝。 考慮到使用 S7200 的 PLC，我用的是 Step7Micro/Win 來編寫程序的，它沒有硬件態(tài)功能，所以 的硬件 I/O 地址都由模塊物理位置確定的，相比 STEP7 軟件來說， Step7Micro/Win 要簡單得多，易于操作。 樓層顯示 電路 如圖 425 所示： 地 霍爾開關(guān) 元件 1 2 3 電源 S7200 安徽工程科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 37 圖 425 樓層顯示 電路 硬件圖 各樓層顯示程序 如圖 426 所示 。 本設(shè)計在每一個樓層的中間都安裝有霍爾感應(yīng)器，每當(dāng)電梯的轎箱到到達(dá)平層位置，即壓到了該樓層的霍爾感應(yīng)器開關(guān)，此時該霍爾感應(yīng)器得電，發(fā)出減速信號，使得電梯舒適度增加，從而達(dá)到精確平層的效果。 平層信號送達(dá)程序如圖423 所示。 S 1 基于 S7200PLC 五層電梯控制系 統(tǒng)的設(shè)計 32 圖 420 減速禁止程序 是禁止減速的標(biāo)志位，在電梯啟動的瞬間（上行的上升沿及下行的上升沿）設(shè)置減速禁止標(biāo)志，該標(biāo)志在儲蓄 2 秒后（ T33）自動清除，解除禁止。 圖 418 加速控制程序 T32 +800 SMW80 +3 SMW80 =1 T32 T32 EN TON PT 1ms +4 SMW80 ADD_I EN ENO IN1 IN2 OUT P P S 1 R 1 圖 417 轎廂加速 復(fù)位 控制程序 安徽工程科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 31 產(chǎn)生一周期為 4 毫秒的方波信號， PLC 上電時， T32 觸點不通，接通 T32 線圈； 4MS后， T32 線圈接通， T32 觸點也隨之接通， T32 線圈自動斷開，開始新一輪循環(huán)。表 41對用于控制 PTO/PWM操作的存儲器給出了描述。在脈沖包絡(luò)操作方式中， PTO功能被編程為控制一個步進電機運行一個簡單的斜坡上升、運行 和斜坡下降操作序列或更復(fù)雜的操作序列。其它樓層的邏輯一樣。 圖 46 一層 上 呼信號鎖存 程序 以下是外呼信號鎖存控制程序 ， 二層下呼信號鎖存 如圖 47 所示。 在兩種情況下執(zhí)行關(guān)門動作： A 關(guān)門按鈕； B 開門到位延時 5 秒后。一般以轎內(nèi)指令優(yōu)先。 HLB 型霍爾效應(yīng)開關(guān)如圖 3－ 2 所示。 變頻器與 PLC 的硬件連接 電梯變頻器的速度給定沒有用模擬量端口，是通過 PLC 的開關(guān)量端口發(fā)脈沖的方式實現(xiàn)的， PLC 上電時要將該端口復(fù)位為 0。 調(diào)頻范圍廣、控制精度高、動態(tài)性能好、舒適、安靜、快捷 ,幾乎可與直流電梯相媲美。 （ 7）執(zhí)行下行程序 此段程序包括控制電梯下行，檢測是否應(yīng)該減速或者停止電梯正轉(zhuǎn)并且執(zhí)行。有二個RS 485通訊接口。一般只能根據(jù) I/ O點數(shù)與類型 、控制的繁簡程度加以估算。 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，輸出點的需求量和控制過程的難易程度。因此，能夠滿足電梯對電氣控制系統(tǒng)的要求?？捎米髫?fù)載電源。 基于 S7200PLC 五層電梯控制系 統(tǒng)的設(shè)計 8 圖 21 Step7Micro/Win 的控制界面 內(nèi)存地址 (M)：這些地址都存放在 CPU 的內(nèi)存中，一般情況下，斷電后保存在 M中的數(shù)據(jù)會丟失，但在 CPU 的系統(tǒng)參數(shù)中可以將部分 M 設(shè)置成保存，這樣在重新上電后，數(shù)據(jù)可以恢復(fù) M 地址支持位操作（如 ）、字節(jié)操作（如 MB4）、字操作（如 MW6）、雙字操作（如 MD0）。該軟件在 Windows 平臺上運行。 S7200 系列小型 PLC(Micro PLC)可應(yīng)用于各種自動化系統(tǒng)。它采用可編程序的存儲器 ,用來在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運算、 順序控 制、 定時、 計數(shù)和算術(shù)運算等操作的指令 ,并通過數(shù)字式模擬式的輸入和輸出 , 控制各種機械或生產(chǎn)過程。 (2)能夠接受 PLC 發(fā)出的控制信號并完成相應(yīng)的動作 ： ① 電梯的上行 ,電梯的下行 ,接到 “ 停信號 ” 后停止 ； ② 接到 “ 開門信號 ” 后開門 ,接到 “ 關(guān)門信號 ” 后關(guān)門 ； ③ 接到某 “ 樓層顯示信號 ” 后相應(yīng)的樓層顯示燈亮 ； ④ 接到 “ 電梯上行顯示信號 ” 后電梯上行顯示燈亮 ,接到 “電梯下行顯示信號 ”后電梯下行顯示燈亮 ； ⑤ 接到某 “ 呼叫保持信號 ” 后相應(yīng)的呼叫保持燈亮。當(dāng)門在關(guān)閉過程中，安全觸板與乘客或障礙物相接觸時，通過與安全觸板相連的聯(lián)桿，觸及裝在轎廂門上的微動開關(guān)動作，使門重新打開，避免事故發(fā)生。 ⑶ 廳門部分：包括廳門、召喚按鈕廂、樓層顯示裝置等。繼電器控制系統(tǒng)故障率高 ， 降低了電梯的運行可靠性與安全性?？s小了印板的面積，而且提高了電子線