【文章內(nèi)容簡介】 。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。 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)助用戶完成應用軟件任務。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置 PLC 的工作方式、參數(shù)和運行監(jiān)控。 2． 1 電氣控制系統(tǒng) 圖 l為本系統(tǒng)的組成框圖。 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； 手動開關(guān)門； 樓層感應。 2． 2 PLC 系統(tǒng)部分 10 完成所設定的控制任務所需要的 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；樓層感應器 4 個點；門區(qū)感應 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。 PLC 控制電梯梯形圖的設計 （附錄如圖 31） 11 12 13 14 NETWORK 1 //以下是電梯向上 運行控制 // //NETWORK COMMENTS // 15 LD O O O O O O O A = NETWORK 2 //NETWORK TITLE (single line) // //NETWORK COMMENTS // LD O O O O A A = NETWORK 3 LD O A A = NETWORK 4 LD O 16 O = NETWORK 5 //以下是電梯向下 運行控制 // //NETWORK COMMENTS // LD O O O O O O O A = NETWORK 6 //NETWORK TITLE (single line) // //NETWORK COMMENTS // LD O O O O A A = 17 NETWORK 7 LD O A A = NETWORK 8 LD O O = DI 點： 一層請求上樓； 二層請求上樓； 三層請求上樓； 二層請求下樓； 三層請求下樓； 四層請求下樓； 廂體到達一層； 廂體到達二層； 廂體到達三層； 廂體到達四層； 電梯內(nèi)呼一層； 電梯內(nèi)呼二層； 電梯內(nèi)呼三層； 電梯內(nèi)呼四層； 開廂門按鈕； 關(guān)廂門按鈕； 廂門開到位； 廂門關(guān)到位； DO 點： 廂體向上 運行 ； 18 廂體向下 運行 ； 廂體停； 開廂門； 關(guān)廂門； 當前廂體在一層； 當前廂體在二層； 當前廂體在三層； 當前廂體在四層； 補充： 電梯在一層時停止指令； 電梯在二層時停止指令； 電梯在三層時停止指令； 電梯在四層時停止指令； 電梯在一層時向 上運行 指 令 ； 電梯在二層時向上 運行 指令； 電梯在三層時向上 運行 指令； 變頻器實際上就是一個逆變器 .它首先是將交流電變?yōu)橹绷麟?.然后用電子元件對直流電進行開關(guān) .變?yōu)榻涣麟?.一般功率較大的變頻器用可控硅 .并設一個可調(diào)頻率的裝置 .使頻率在一定范圍內(nèi)可調(diào) .用來控制電機的轉(zhuǎn)數(shù) .使轉(zhuǎn)數(shù)在一定的范圍內(nèi)可調(diào) .變頻器廣泛用于交流電機的調(diào)速中 .變頻調(diào)速技術(shù)是現(xiàn)代電力傳動技術(shù)重要發(fā)展的方向，隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，交流變頻技術(shù)從理論到實際逐漸走向成熟。變頻器不僅調(diào)速平滑，范圍大，效率高，啟動電流小，運行平穩(wěn)，而且節(jié)能效果明顯。因此，交流變頻調(diào)速已逐漸取代了過去的傳統(tǒng)滑差調(diào)速、變極調(diào)速、直流調(diào)速等調(diào)速系統(tǒng)，越來越廣泛的應用于冶金、紡織、印染、煙機生產(chǎn)線及樓宇、供水等領(lǐng)域。一般分為整流電路、平波電路、控制電路、逆變電路等幾大部分。 19 電梯一次完整的運行過程，就是曳引電動機從起動、勻速運行到減速停車的過程。PLC 接收來自操作面板和呼梯盒的召喚信號、轎廂和門系統(tǒng)的功能信號以及井道和變頻器的狀態(tài)信號 ，經(jīng)程序判斷與運算后實現(xiàn)電梯的集選控制， PLC 在輸出顯示和監(jiān)控信號的同時向變頻器發(fā)出運行方向、啟動、加速、減速、運行和制動停梯信號。 曳引電動機正轉(zhuǎn) (或反轉(zhuǎn) )控制及高速控制信號有效 時，電動機開始從 0Hz 到 50Hz 開始起動，起動時間在 3S 左右，然后維持 50Hz 的速度一直運行，完成起動及運行段的工作。當換速信號到來后， PLC 撤消高速信號，同時輸出爬行信號，此時爬行的輸出頻率為 6Hz。從 50Hz 到 6Hz 的減速過程在 3S 之內(nèi)完成，當達到 6Hz速度時電梯停止減速，并以此速度爬行。當平層信號到來后， PLC 撤消爬行信號，同時發(fā)出停梯信號，此時電動機從 6Hz 減速到 0Hz，電梯停梯。正常情況下，在整個起動、運行、減速爬行段內(nèi)，變頻器的零速輸出點一直是閉合的，減至 0HZ 之后，零速輸出點斷開，通過 PLC 抱 閘及自動開門，電梯運行曲線如圖 2所示。 圖 2 中運行曲線可通過變頻器進行設置，也可通過配置運行曲線輸入板。本系統(tǒng)采用變頻器進行參數(shù)設置 :令 C101=3s,設置加速起動時間為 3s。令 C102=3s,設置減速時間為 3s。令 D102=50Hz,設置快車運行速度 。D103=6Hz，設置爬行速度。 電梯控制系統(tǒng) 軟件設計 系統(tǒng)軟件根據(jù)運行要求及保護要求共分為 14 個功能程序塊 :初始化、外呼、內(nèi)選、自動開關(guān)電梯、平層、層樓計數(shù)及顯示、超時基駛回基站、上行、下行、換速、開 /關(guān)門、報警、相序更正、優(yōu)先服務等 。根據(jù)電梯運行的要求，作出其運行流程的工作循環(huán)如圖 3 所示。 電梯在有外呼信號或內(nèi)選信號時，處于服務狀態(tài)，當在一定的時間內(nèi)沒有服務信號時，電梯自動駛回基站，下面著重介紹程序初始化、換速、樓層計數(shù)及平層的程序設計及工作過程。 (1) 程序初始化 : 將各樓層平層點對應的脈沖數(shù)及換速點對應的脈沖數(shù)寫入數(shù)據(jù)寄存器 (停電保持 )。數(shù)據(jù)寄存器分配如下 : 平層點 :0→D200 4000→D201 8000→D202 12020→D203 換速點 :2400→D204 6400→D205 10400 → D206 9600→D207 5600→D210 1600 → D211 20 (2) 換速 用 PLC的高速計數(shù)器對 PG 卡的輸出脈沖進行計數(shù)，當高速計數(shù)器的計數(shù)值與換速點對應的脈沖數(shù)相等時，且目的層有有效的選層信號或呼梯信號，則發(fā)出換速信號，電梯轉(zhuǎn)入爬行階段。程序流程如圖 4所示。 (3) 樓層計數(shù) 當轎廂到達各樓層計數(shù)點時，樓層數(shù)加 1或減 1。為防止計數(shù)脈沖高電平期間反復計數(shù)，采用樓層計數(shù)信號上沿觸發(fā)樓層計數(shù)。程序流程如圖 5 所示。 (4) 平層 當高速計數(shù)器的計數(shù)值與平層點的計數(shù)脈沖相等時發(fā)出平層信號，電梯平層。平 層程序流程如圖 6所示 采用 PLC 構(gòu)成四層簡易電梯電氣控制系統(tǒng)。電梯的上、下行由一臺電動機拖動，電動機正轉(zhuǎn)為電梯上升，反轉(zhuǎn)為下降。一層有上升呼叫按鈕 SB11 和指示燈 H11，二層有上升呼叫按鈕 SB21 和指示燈 H21 以及下降呼叫按鈕 SB22 和指示燈 H22，三層有上升呼叫