【正文】 控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)　　硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)完成以后，為了實(shí)現(xiàn)優(yōu)化控制，還需要用西門子STEP 軟件對雙電梯聯(lián)動控制程序進(jìn)行設(shè)計(jì)。帶 PG(脈沖發(fā)生器)矢量控制方式的調(diào)速范圍寬廣，速度控制精度高，可以用于各種伺服驅(qū)動、高精度速度控制和力矩控制。I/O 地址分配表如表 所示 [3]。揚(yáng)州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 19 、可靠。脈沖發(fā)生器輸出 A、B 兩相脈沖， PG 卡接收到脈沖信號以后，再將此反饋給變頻器內(nèi)部,以便進(jìn)行運(yùn)算調(diào)節(jié)。圖 PLC 雙電梯聯(lián)動控制系統(tǒng)硬件框圖從圖 可以看出，該系統(tǒng)主要由兩個(gè)部分組成，其中電梯控制的邏輯部分由PLC 來實(shí)現(xiàn)。這種群控系統(tǒng)由于不具備完善的算術(shù)運(yùn)算能力，故不能實(shí)現(xiàn)具有智能的預(yù)報(bào)調(diào)度功能。從 1990 年開始，對電梯系統(tǒng)的動態(tài)特性進(jìn)行研究。但是，這種群控系統(tǒng)由于存在線路復(fù)雜、功能簡單、故障率高等缺點(diǎn)，目前己經(jīng)很少使用。電梯群控系統(tǒng)選擇與此時(shí)的交通模式相對應(yīng)的群控算法，根據(jù)客流、呼叫信號情況及各臺電梯的狀態(tài)，選出一臺最合適的電梯。(4) 理念是電梯發(fā)展趨勢 不斷改進(jìn)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)，生產(chǎn)環(huán)保型低能耗、低噪聲、無漏油、無漏水、無電磁干擾、無井道導(dǎo)軌油漬污染的電梯。(5) 智能群控管理得到廣泛應(yīng)用。機(jī)械方面的有限速器和安全鉗，起超速保護(hù)作用；緩沖器，起沖頂和撞底保護(hù)作用；切斷總電源的極限保護(hù)。對重由對重架和對重塊組成，對重將平衡轎廂自重和部分的額定載重；重量補(bǔ)償裝置是補(bǔ)償高層電梯中轎廂與對重側(cè)曳引鋼絲繩長度變化對電梯設(shè)計(jì)影響的裝置。圍壁的結(jié)構(gòu)分為封閉式和空格式。它由轎廂架和轎廂體組成。當(dāng)鋼絲繩的繞繩比大于1時(shí)，在轎廂和對重架上應(yīng)增設(shè)反繩輪。機(jī)房可以設(shè)置在井道頂部，也可設(shè)置在井由自部。（2）.按速度分：低速電梯、快速電梯、高速電梯。2．優(yōu)點(diǎn)S7200 系統(tǒng) PLC 具有以下幾方面的優(yōu)點(diǎn)：（1）S7200 配置靈活，除主機(jī)單元外，還可擴(kuò)展 I/O 模塊，A/D 模塊，D/A模塊和其它特殊功能模塊。 信號模塊(SM)：用于數(shù)字量和模擬量輸入／輸出。 S7200 系列可編程控制器揚(yáng)州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 8 相比較 S7300，S7200 針對的是中小系統(tǒng)，他的模塊可以擴(kuò)展多達(dá) 32 個(gè)模塊，背板總線也在模塊內(nèi)集成，它的網(wǎng)絡(luò)連接已比較成熟和流行，有 MPI（多點(diǎn)接口） 、Profibus 和工業(yè)以太網(wǎng)，使通訊和編程變的簡單和多選性，并可以借助于 HWConfig 工具可以進(jìn)行組態(tài)和設(shè)置參數(shù)。此外，微機(jī)控制系統(tǒng)雖在智能控制方面有較強(qiáng)的功能，但也存在抗擾性差，系統(tǒng)設(shè)計(jì)復(fù)雜，一般維修人員難以掌握其維修技術(shù)等缺陷而沒被廣泛采用。(3) 操作的靈活性。(3) 維修方便揚(yáng)州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 6 PLC 具有的自診斷功能對維修人員維修技能的要求減低。易操作性PLC 的易操作性表現(xiàn)在下列幾個(gè)方面：(1) 操作方便PLC 的操作包括程序輸入和程序更改的操作。(2) PLC 采用了一系列可靠性設(shè)計(jì)的方法進(jìn)行設(shè)計(jì)，例如，冗余設(shè)計(jì)，斷電保護(hù)，故障診斷和信息保護(hù)及恢復(fù)等，使可靠性提高。系統(tǒng)的規(guī)?？筛鶕?jù)實(shí)際應(yīng)用的需要而定，可大可小。 當(dāng) 給 電 梯 送 電 時(shí) ， PLC 就 開 始 掃 描 電 梯 的 所 有 輸 入 、 輸 出 信 號 ， 檢 測 電 梯的 安 全 回 路 是 否 接 通 、 廳 門 轎 門 是 否 關(guān) 閉 、 電 梯 處 在 何 種 狀 態(tài) 。應(yīng)對這些電梯進(jìn)行更新和改造。在以改變幾何形狀和機(jī)械性能為特征的制造工業(yè)和以物理變化和化學(xué)變化將原料轉(zhuǎn)化成產(chǎn)品為特征的過程工業(yè)中，特別在制造工業(yè)中存在了大量的開關(guān)量為主的開環(huán)的順序控制，它按照邏輯條件進(jìn)行順序動作號按照時(shí)序動作。1955 年，出現(xiàn)了小型計(jì)算機(jī)控制的電梯?，F(xiàn)代電梯興盛的原因是采用電力作為動力的來源。曳引式電梯靠曳引力實(shí)現(xiàn)電梯的相對運(yùn)動，曳引式電梯的曳引傳動關(guān)系如圖 所示。的 剛 性 導(dǎo) 軌 之 間 ,轎 廂 尺 寸 與 結(jié)構(gòu) 形 式 便 于 乘 客 出 入 或 裝 卸 貨 物 。于是，轎廂就在井道內(nèi)沿導(dǎo)軌上下、反復(fù)運(yùn)動 【3】 。1900 年交流感應(yīng)電機(jī)問世以后，使電梯的速度提高，并改善電梯的平層準(zhǔn)確度和舒適感。1971 年，集成電路應(yīng)用于電梯。由于這些控制和監(jiān)視的要求，所以 PLC 發(fā)展成了取代繼電器線路和進(jìn)行順序控制為主的產(chǎn)品。利用 PLC 和變頻器對舊電梯進(jìn)行改造，不但可以增加電梯的舒適感、安全性、可靠性，還可以降低能耗，節(jié)約能源，減少運(yùn)行費(fèi)用。揚(yáng)州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 3 圖 運(yùn) 行 流 程 圖 們 乘 坐 電 梯 除 要 操 作 開 關(guān) 門 按 鈕 外 ， 還 要 給 出 要 去 的 目 的 層 指 令 ， PLC根 據(jù) 電 梯 現(xiàn) 在 所 在 的 樓 層 判 斷 運(yùn) 行 方 向 ， 然 后 起 動 運(yùn) 行 。以通用或?qū)Ｓ?CPU 作為字處理器，實(shí)現(xiàn)字運(yùn)算和數(shù)據(jù)存儲，另外還有位處理器（布爾處理器） ，進(jìn)行點(diǎn)（位）運(yùn)算與控制。采用了精簡化的編程語言，編程錯(cuò)誤率大大降低，而為工業(yè)惡劣操作環(huán)境設(shè)計(jì)的硬件使可靠性大大提高。更改程序的操作也可直接根據(jù)所需要的地址編號或接點(diǎn)號進(jìn)行搜索或順序?qū)ふ?，然后進(jìn)行更改。PLC 采用的編程語言有梯形圖、布爾助記符、功能表圖、功能模塊和語句描述編程語言。(2) 去掉了選層器及大部分繼電器，控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，外部線路簡化。一．硬件設(shè)計(jì)硬件設(shè)計(jì)主要包括：（1） 確定安排 PLC 的輸入、輸出點(diǎn)；（2） 設(shè)計(jì)外圍電路，包括主電路；（3） 選購 PLC 并進(jìn)行現(xiàn)場安裝接線等內(nèi)容。狀態(tài)指示器：SF ，BATF=電池故障；DC5V=內(nèi)部 5 V DC 電壓指示；FRCE=表示至少有一個(gè)輸入或輸出被強(qiáng)制； RUN=當(dāng) CPU 啟動時(shí)閃爍，在運(yùn)行模式下常亮；STOP=在停止模式下常亮，有存儲器復(fù)位請求時(shí)慢速閃爍，正在執(zhí)行復(fù)位時(shí)快速閃爍。 負(fù)載電源模塊(PS)：用于將 SIMATIC S7300 連接到 120／230V 交流電源，或24／48／60／110V 直流電源。（4）S7200 的編程可用編程器，也可以在 PC 機(jī)上使用西門子公司的專用編程軟件STEP7Micro/WIN 來進(jìn)行。（5） 按控制方式分：手柄操縱控制電梯、按鈕控制電梯（轎外按鈕電梯、轎內(nèi)按鈕電梯）、信號控制電梯、集選控制電梯、下集選控制電梯、并聯(lián)控制電梯、梯群程序控制電梯、梯群智能控制電梯。對于絕大多數(shù)電梯，橢均設(shè)于井道頂部。它的作用是限制轎廂和對重只能沿著導(dǎo)軌作升降運(yùn)動。揚(yáng)州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 11 每一層電梯門口裝的門，門上帶有機(jī)器鎖及電氣接點(diǎn)。頂板還具有阻止機(jī)房即傳向井道的作用。曳引電動機(jī)是電梯的動力源，根據(jù)電梯的配置可用交流電動機(jī)或直流電動機(jī)；供電系統(tǒng)是為電動機(jī)提供電源的裝置；速度反饋裝置是為調(diào)速系統(tǒng)提供電梯運(yùn)行速度信號，一般采用測速發(fā)電機(jī)或速度脈沖發(fā)生器，與電動機(jī)相連；調(diào)速裝置對曳引電動機(jī)實(shí)行調(diào)速控制；變頻器可以通過改變頻率的大小來控制其運(yùn)行速度的快慢。逐步被交流電梯所替代，液壓電梯由于運(yùn)行平穩(wěn)，機(jī)房位置靈活等特點(diǎn)，使得在低樓層場合得到愈來愈 廣泛的應(yīng)用。同時(shí)，無機(jī)房電梯在新世紀(jì)將會有較大速度發(fā)展。 電梯群控系統(tǒng)設(shè)計(jì) 電梯群控系統(tǒng)的概述電梯群控系統(tǒng)(EGCS: Elevator Group Control System)，是一種對多臺電梯(2 臺或 2 臺以上)進(jìn)行優(yōu)化調(diào)度的系統(tǒng)。電梯控制器將此目的樓層信號傳輸給電梯群控系統(tǒng)。但是，這種群控系統(tǒng)不具備完善的運(yùn)算能力，所以無法實(shí)現(xiàn)具有人工智能的預(yù)報(bào)調(diào)度功能。因此，電梯群控系統(tǒng)的發(fā)展趨勢為：1　電梯群控系統(tǒng)智能化 2　電梯群控系統(tǒng)節(jié)能化 3　電梯群控系統(tǒng)整體化4　電梯群控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化揚(yáng)州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 16 5　群控系統(tǒng)產(chǎn)品市場化 電梯群控控制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方式早期的電梯群空系統(tǒng)使用繼電器觸點(diǎn)控制，稱作“自動模式選擇方式”，它是電氣群控的最簡單實(shí)現(xiàn)方式，也稱方向預(yù)選控制，它是用于兩臺或三臺電梯組成的梯群，每臺電梯靠方向預(yù)選控制來操作。在電梯這樣的控制邏輯十分復(fù)雜的大型電器控制系統(tǒng)中采用 PLC 實(shí)現(xiàn)控制應(yīng)是最佳選擇，它具有功能強(qiáng)、故障率低、可靠性高的特點(diǎn)。揚(yáng)州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 18 　　PLC 首先接收來自電梯的呼梯信號、平層信號，然后根據(jù)這些輸入信號的狀態(tài)，通過其內(nèi)部一系列復(fù)雜的控制程序，對各種信號的邏輯關(guān)系有序地進(jìn)行處理，最后向直流門控電機(jī)、變頻器和各類顯示器適時(shí)地發(fā)出開關(guān)量控制信號，對兩臺電梯實(shí)施群控。 可編程序控制器的分析和選擇 PLC 選擇原則任何一種電氣控制系統(tǒng)都是為了實(shí)現(xiàn)被控對象(生產(chǎn)設(shè)備或生產(chǎn)過程)的工藝要求，以提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。 PLC 的型號選擇及 I/O 地址及分配電梯邏輯控制系統(tǒng)的控制核心是 PLC，由于 PLC 的品種、型號、規(guī)格、功能各不相同，需綜合多種因素考慮，來選擇 PLC。目前從一般要求的小范圍調(diào)速傳動到高精度、快響應(yīng)、大范圍的調(diào)速傳動，從單機(jī)傳動到多機(jī)協(xié)調(diào)運(yùn)轉(zhuǎn)，幾乎都可采用交流調(diào)速傳動。這種變頻器不僅考慮了 控制，而且還實(shí)現(xiàn)了矢量控制，通過其本身的自動調(diào)諧功能與/uf無速度傳感器電流矢量控制，很容易得到高起動轉(zhuǎn)矩與較高的調(diào)速范圍。PLC的梯形圖按照其功能分成以下幾個(gè)模塊:呼叫信號登記模塊、樓層顯示模塊、上行程序模塊、下行程序模塊、換速程序模塊、開關(guān)門程序模塊和故障處理模塊。當(dāng)忙梯正在上行時(shí)，若其上方出現(xiàn)任何方向的門廳呼叫信號或是其下方出現(xiàn)向下的門廳呼叫信號，則均由忙梯在一周行程中去完成，而基站電梯不予應(yīng)答運(yùn)行。揚(yáng)州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 25 PLC 程序流程框圖 PLC 編程 電梯升降模塊是電梯控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)成功的關(guān)鍵環(huán)節(jié),在PLC程序設(shè)計(jì)過程中,一要堅(jiān)持功能完善、面面俱到的原則,保證電梯安全有效地運(yùn)行；二要遵循結(jié)構(gòu)簡練、易讀易改的原則,盡量減少程序量,采用模塊化設(shè)計(jì),并采用PLC中的主控指令、跳轉(zhuǎn)指揚(yáng)州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 26 令、功能指令等指令優(yōu)化程序,縮短PLC程序掃描時(shí)間,保證電梯的控制精度。二樓、三樓、四樓、五樓與一樓類似, 這里不再重復(fù)。一旦組態(tài)工作完成，運(yùn)行環(huán)境和組態(tài)結(jié)果數(shù)據(jù)庫就可以離開組態(tài)環(huán)境而獨(dú)立運(yùn)行在監(jiān)控計(jì)算機(jī)上。在此基礎(chǔ)上，在建立工程，構(gòu)造實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫，做好工程的整體規(guī)劃。 建立電梯監(jiān)控系統(tǒng)工程進(jìn)入 MCGS 組態(tài)環(huán)境后,建立如圖 所示的電梯監(jiān)控系統(tǒng)工程。表 電梯 1 數(shù)據(jù)對象列表數(shù)據(jù)對象名稱 數(shù)據(jù)對象類型 數(shù)據(jù)對象初值 數(shù)據(jù)對象解釋T1C1 開關(guān)型 0 1 部電梯 1 層內(nèi)呼按鈕T1C2 開關(guān)型 0 1 部電梯 2 層內(nèi)呼按鈕T1C3 開關(guān)型 0 1 部電梯 3 層內(nèi)呼按鈕T1C4 開關(guān)型 0 1 部電梯 4 層內(nèi)呼按鈕揚(yáng)州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 34 T1C5 開關(guān)型 0 1 部電梯 5 層內(nèi)呼按鈕T1S1 開關(guān)型 0 1 部電梯 1 層上行呼叫按鈕T1S2 開關(guān)型 0 1 部電梯 2 層上行呼叫按鈕T1X2 開關(guān)型 0 1 部電梯 2 層下行呼叫按鈕T1S3 開關(guān)型 0 1 部電梯 3 層上行呼叫按鈕T1X3 開關(guān)型 0 1 部電梯 3 層下行呼叫按鈕T1S4 開關(guān)型 0 1 部電梯 4 層上行呼叫按鈕T1X4 開關(guān)型 0 1 部電梯 4 層下行呼叫按鈕T1X5 開關(guān)型 0 1 部電梯 5 層下行呼叫按鈕T1SXZS 開關(guān)型 0 1 部電梯上行指示T1XXZS 開關(guān)型 0 1 部電梯下行指示T1C1ZS 開關(guān)型 0 1 部電梯 1 層指示T1C2ZS 開關(guān)型 0 1 部電梯 2 層指示T1C3ZS 開關(guān)型 0 1 部電梯 3 層指示T1C4ZS 開關(guān)型 0 1 部電梯 4 層指示T1C5ZS 開關(guān)型 0 1 部電梯 5 層指示T1KM 開關(guān)型 0 1 部電梯開門按鈕T1KMXW 開關(guān)型 0 1 部電梯開門限位開關(guān)T1GM 開關(guān)型 0 1 部電梯關(guān)門按鈕T1GMXW 開關(guān)型 0 1 部電梯關(guān)門限位開關(guān)CZYDL1 數(shù)值型 0 1 部電梯轎廂的升降控制T1C1ZY 數(shù)值型 0 1 部電梯 1 層門的左移控制T1C1YY 數(shù)值型 0 1 部電梯 1 層門的右移控制T1C2ZY 數(shù)值型 0 1 部電梯 2 層門的左移控制T1C2YY 數(shù)值型 0 1 部電梯 2 層門的右移控制T1C3ZY 數(shù)值型 0 1 部電梯 3 層門的左移控制T1C3YY 數(shù)值型 0 1 部電梯 3 層門的右移控制T1C4ZY 數(shù)值型 0 1 部電梯 4 層門的左移控制T1C4YY 數(shù)值型 0 1 部電梯 4 層門的右移控制T1C5ZY 數(shù)值型 0 1 部電梯 5 層門的左移控制T1C5YY 數(shù)值型 0 1 部電梯 5 層門的右移控制定時(shí)器啟動（116）開關(guān)型 0 控制定時(shí)器（116）起停，1 啟動定時(shí)器復(fù)位 116 開關(guān)型 0 控制定時(shí)器（116）復(fù)位，1 復(fù)位計(jì)時(shí)時(shí)間 116 數(shù)值型 0 控制定時(shí)器（116）的計(jì)時(shí)時(shí)間時(shí)間到 116 開關(guān)型 0 定時(shí)器（116）計(jì)時(shí)時(shí)間到T1C1XW 開關(guān)型 0 1 部電梯 1 層限位開關(guān)表 電梯 2 數(shù)據(jù)對象列表數(shù)據(jù)對象名稱 數(shù)據(jù)對象類型 數(shù)據(jù)對象初值 數(shù)據(jù)對象解釋T1C2XW 開關(guān)型 0 1 部電梯 2 層限位開關(guān)T1C2XW 開關(guān)型 0 1 部電梯 2 層限位開關(guān)揚(yáng)州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 35 T1C3XW 開關(guān)型 0 1 部電梯 3 層限位開關(guān)T1C4XW 開關(guān)型 0 1 部電梯 4 層限位開關(guān)T1C5XW 開關(guān)型 0 1 部電梯 5 層限位開關(guān)T1S