【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 點(diǎn) 脈 沖 是 否 相 等 ， 相 等 時(shí) 給 出 電 梯 減 速 信 號(hào) ,電 梯 減速 運(yùn) 行 ； 判 斷 電 梯 是 否 到 達(dá) 平 層 區(qū) ， 若 到 達(dá) 平 層 區(qū) ， 則 給 出 平 層 、 開(kāi) 門 信 號(hào) ； 否 則電 梯 繼 續(xù) 減 速 。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(kāi) 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(dòng) 運(yùn) 行 。根據(jù)當(dāng)今電梯控制系統(tǒng)和電梯拖動(dòng)系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)，本設(shè)計(jì)采用西門子 S7300 PLC，結(jié)合安川 VS616G5 通用變頻器， 實(shí)現(xiàn)了兩臺(tái)電梯的聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)。揚(yáng)州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 4 2 西門子 S7200 PLC 產(chǎn)品介紹 可編程控制器介紹 可編程控制器的基本結(jié)構(gòu)可編程控制器（PLC ）是以微處理器為核心，將自動(dòng)控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)融為一體而發(fā)展起來(lái)的嶄新的工業(yè)自動(dòng)控制裝置。PLC 以基本代替?zhèn)鹘y(tǒng)的繼電器控制而廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制的各個(gè)領(lǐng)域，它已躍居工業(yè)自動(dòng)化三大支柱的首位。PLC 控制系統(tǒng)的硬件是由微處理器（CPU ） 、存儲(chǔ)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。系統(tǒng)的規(guī)?？筛鶕?jù)實(shí)際應(yīng)用的需要而定，可大可小。圖 PLC 結(jié)構(gòu)框圖 可編程控制器的特點(diǎn)一．PLC 的特點(diǎn)PLC 是一種用于工業(yè)自動(dòng)化控制的專用計(jì)算機(jī)，實(shí)質(zhì)上屬于計(jì)算機(jī)控制方式。PLC 與普通微機(jī)一樣。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(chǔ)，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。PLC 控制一般具有可靠性高、易操作、維修。編程簡(jiǎn)單、靈活性強(qiáng)等特點(diǎn)。揚(yáng)州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 5 可靠性對(duì)可維修的產(chǎn)品，可靠性包括產(chǎn)品的有效性和可維修性。(1) PLC 不需要大量的活動(dòng)元件和接線電子元件，它的接線大大減少，與此同時(shí)，系統(tǒng)的維修簡(jiǎn)單，維修時(shí)間短。(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。(3) PLC 有較高的易操作性，它具有編程簡(jiǎn)單，操作方便，維修容易等特點(diǎn)，一般不易發(fā)生操作的錯(cuò)誤。(4) PLC 是為工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程控制而專門設(shè)計(jì)的控制裝置，它具有比通用計(jì)算機(jī)更簡(jiǎn)單的編程語(yǔ)言和更可靠的硬件。采用了精簡(jiǎn)化的編程語(yǔ)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。(5) 在 PLC 的硬件方面，采用了一系列提高可靠性的措施。例如，采用可靠性的元件；采用先進(jìn)的工藝制造流水線制造；對(duì)干擾的屏蔽、隔離和濾波等；對(duì)電源的斷電保護(hù)；對(duì)存儲(chǔ)器內(nèi)容的保護(hù)等。(6) PLC 的軟件方面，也采取了一系列提高系統(tǒng)可靠性的措施。例如，采用軟件濾波等；軟件自診斷；簡(jiǎn)化編程語(yǔ)言等。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。大多數(shù) PLC 采用編程器進(jìn)行輸入和更改的操作。編程器至少提供了輸入信息的顯示，對(duì)大中型的 PLC，編程器采用了 CRT 屏幕顯示，因此，程序的輸入直接可以顯示。更改程序的操作也可直接根據(jù)所需要的地址編號(hào)或接點(diǎn)號(hào)進(jìn)行搜索或順序?qū)ふ?，然后進(jìn)行更改。更改的信息可在液晶屏或 CRT 上顯示。(2) 編程方便PLC 有多種程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言可供使用。對(duì)電氣技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，由于梯形圖與電氣原理圖較為接近，容易掌握和理解。采用布爾助記符編程語(yǔ)言，十分有助于編程人員的編程。(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(duì)維修人員維修技能的要求減低。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，通過(guò)硬件和軟件的自診斷，維修人員可以很快的找到故障的部位，以便維修。靈活性PLC 的靈活性表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：(1) 編程的靈活性。PLC 采用的編程語(yǔ)言有梯形圖、布爾助記符、功能表圖、功能模塊和語(yǔ)句描述編程語(yǔ)言。編程方法的多樣性使編程方便、應(yīng)用面拓展。(2) 擴(kuò)展的靈活性。PLC 的擴(kuò)展靈活性是它的一個(gè)重要特點(diǎn)。它可根據(jù)應(yīng)用的規(guī)模不同，即可進(jìn)行容量的擴(kuò)展、功能的擴(kuò)展、應(yīng)用和控制范圍的擴(kuò)展。(3) 操作的靈活性。操作十分靈活方便，監(jiān)視和控制變得十分容易。二．PLC 控制電梯的優(yōu)點(diǎn)(1) 在電梯控制中采用了 PLC，用軟件實(shí)現(xiàn)對(duì)電梯運(yùn)行的自動(dòng)控制，可靠性大大提高。(2) 去掉了選層器及大部分繼電器，控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，外部線路簡(jiǎn)化。(3) PLC 可實(shí)現(xiàn)各種復(fù)雜的控制系統(tǒng)，方便地增加或改變控制功能。(4) PLC 可進(jìn)行故障自動(dòng)檢測(cè)報(bào)警顯示，提高運(yùn)行安全性，并便于檢修。(5) 用于群控調(diào)配和管理，并提高電梯運(yùn)行效率。(6) 更改控制方案時(shí)不需改動(dòng)硬件接線。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(méi)被廣泛采用。PLC 控制系統(tǒng)由于運(yùn)行可靠性高，使用維修方便，抗干擾性強(qiáng)，設(shè)計(jì)和調(diào)試周期短等優(yōu)點(diǎn)，倍受人們重視等優(yōu)點(diǎn)，已成為目前在電梯控制系統(tǒng)中使用最多的控制方式。 PLC 的應(yīng)用領(lǐng)域目前，PLC 在國(guó)內(nèi)外已廣泛應(yīng)用于鋼鐵、石油、化工、電力、建材、機(jī)械制造、汽車、輕紡、交通運(yùn)輸、環(huán)保及文化娛樂(lè)等各個(gè)行業(yè)，使用情況主要分為如下幾類：（1） 開(kāi)關(guān)量邏輯控制揚(yáng)州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 7 （2） 運(yùn)動(dòng)控制（3） 閉環(huán)過(guò)程控制（4） 數(shù)據(jù)處理（5） 通信聯(lián)網(wǎng) PLC 的設(shè)計(jì)步驟開(kāi)發(fā)應(yīng)用 PLC 的設(shè)計(jì)任務(wù)分為硬件和軟件設(shè)計(jì)兩部分。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(gòu) PLC 并進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)安裝接線等內(nèi)容。二．軟件設(shè)計(jì)大多數(shù)用梯形圖和指令程序，主要包括：（1） 設(shè)計(jì)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(xì)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(jì)要求，對(duì)程序進(jìn)行調(diào)試和修改，必要時(shí)還可對(duì)硬件進(jìn)行修改，直到符合要求為止。 西門子 PLC 系列產(chǎn)品介紹 西門子 PLC 產(chǎn)品分類SIMATIC PLC 是德國(guó)西門子公司在 1995 年推出的性能價(jià)格比較高的 PLC 系統(tǒng)。其中，微型的有 SIMATIC S7200 系列，中小型的有 SIMATIC S7300，中高檔性能的有 S7400 系列。SIMATIC S7 系列 PLC 都具有模塊化、無(wú)排風(fēng)扇結(jié)構(gòu)和易于用戶掌握等特點(diǎn)，使得 S7 系列 PLC 成為各種從小規(guī)模到中大規(guī)模應(yīng)用的首選產(chǎn)品。 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(duì)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(jiǎn)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)。S7200 的模塊稍微多一點(diǎn)，除了信號(hào)模塊（ SM）和 200的 EM 模塊同類型之外，它還有接口模塊（IM） 用來(lái)進(jìn)行多層組態(tài)，把總線從一層傳到另一層；占位模塊（DM）為沒(méi)有設(shè)置參數(shù)的信號(hào)模塊保留一個(gè)插槽或?yàn)橐院蟀惭b的接口模塊保留一個(gè)插槽；功能模塊（FM）執(zhí)行特殊功能，如計(jì)數(shù)、定位、閉環(huán)控制相當(dāng)于對(duì) CPU 功能的一個(gè)擴(kuò)展或補(bǔ)充；通訊處理器（CP）提供點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接、Profibus 和工業(yè)以太網(wǎng)。CPU 設(shè)計(jì)模式選擇器有：MRES=模塊復(fù)位功能；STOP=停止模式，程序不執(zhí)行；RUN=程序執(zhí)行，編程器只讀操作；RUNP=程序執(zhí)行，編程器可讀寫操作。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(dòng)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(chǔ)器復(fù)位請(qǐng)求時(shí)慢速閃爍，正在執(zhí)行復(fù)位時(shí)快速閃爍。MPI 接口用來(lái)連接到編程設(shè)備或其他設(shè)備，DP 接口用來(lái)直接連接到分布式I/O。 西門子 PLC 產(chǎn)品簡(jiǎn)介S7200 是模塊化小型 PLC 系統(tǒng)，能滿足中等性能要求的應(yīng)用。其模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使得各種單獨(dú)的模塊之間可進(jìn)行廣泛組合以用于擴(kuò)展。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。 信號(hào)模塊(SM)：用于數(shù)字量和模擬量輸入／輸出。 通訊處理器(CP)：用于連接網(wǎng)絡(luò)和點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接。 功能模塊(FM)：用于高速計(jì)數(shù)，定位操作(開(kāi)環(huán)或閉環(huán)定位)和閉環(huán)控制。 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。 接口模塊(1M)：用于多機(jī)架配置時(shí)連接主機(jī)架(CR)和擴(kuò)展機(jī)架(ER )。S7300 通過(guò)分布式的主機(jī)架(CR )和 3 個(gè)擴(kuò)展機(jī)架(ER)，可以操作多達(dá) 32 個(gè)模塊。運(yùn)行時(shí)無(wú)需揚(yáng)州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 9 風(fēng)扇。 SIMATIC S7200 適用于通用領(lǐng)域：高電磁兼容性和強(qiáng)抗振動(dòng)沖擊性，使其具有最高的工業(yè)環(huán)境適應(yīng)性。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。（2）S7200 指令功能豐富，有各種指令，且指令執(zhí)行速度快。（3）S7200 可用內(nèi)部輔助繼電器 M，狀態(tài)繼電器 S，定時(shí)器 T，寄存器 D，計(jì)數(shù)器 C 的功能和數(shù)量滿足了系統(tǒng)控制要求的需要。（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(lái)進(jìn)行。編程語(yǔ)言可用梯形圖或指令表。尤其是可用 PC 機(jī)對(duì)系統(tǒng)實(shí)時(shí)進(jìn)行監(jiān)控。為調(diào)試和維護(hù)提供了極大的方便。 3 電梯的群控制 電梯簡(jiǎn)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(dòng)扶梯、自動(dòng)人行道、其他電梯。（2）.按速度分：低速電梯、快速電梯、高速電梯。（3）.按拖動(dòng)方式分：自流電梯、交流電梯、液壓電梯。（4） 按有無(wú)司機(jī)分：有司機(jī)電梯、無(wú)司機(jī)電梯、有/無(wú)司機(jī)電梯。（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(hào)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。揚(yáng)州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 10 電梯的基本結(jié)構(gòu)從總體來(lái)講，電梯有機(jī)械系統(tǒng)和電氣系統(tǒng)兩部分組成。其機(jī)械部分由曳引系統(tǒng)、轎廂和門系統(tǒng)、重力平衡系統(tǒng)、導(dǎo)向系統(tǒng)以及安全保護(hù)系統(tǒng)等部分組成；電氣控制部分由電力拖動(dòng)系統(tǒng)、運(yùn)行邏輯功能控制和電氣安全保護(hù)等系統(tǒng)組成。基本結(jié)構(gòu)剖視圖。機(jī)房用來(lái)安裝曳引機(jī)、電控屏、限速器等。機(jī)房可以設(shè)置在井道頂部，也可設(shè)置在井由自部。當(dāng)機(jī)房設(shè)于井道底部時(shí)，即為曳引機(jī)下置式曳引方式。這種方式結(jié)構(gòu)復(fù)雜，建筑物承重大，對(duì)井道尺寸要求大，只有在機(jī)房無(wú)法頂置時(shí)才使用。對(duì)于絕大多數(shù)電梯，橢均設(shè)于井道頂部。機(jī)房必須有足夠的面積，高度、承重能力及良好的通風(fēng)條件。曳引系統(tǒng)主要由曳引機(jī)、曳引鋼絲繩、導(dǎo)向輪組成。曳引機(jī)由電動(dòng)機(jī)聯(lián)軸器、制動(dòng)器、減速器、機(jī)座、曳引輪等組成，它是電梯的動(dòng)力源；曳引鋼絲繩的兩端分別連接轎廂和對(duì)重裝置（或者兩端固定在機(jī)座房上） ，依靠鋼絲繩與曳引輪繩槽之間的摩擦力來(lái)驅(qū)動(dòng)轎廂的升降；導(dǎo)向輪的作用是分開(kāi)轎廂和對(duì)重裝置的距離，采用復(fù)繞型時(shí)還可增加曳引能力。導(dǎo)向輪安裝在曳引機(jī)架上或重梁上。當(dāng)鋼絲繩的繞繩比大于1時(shí)，在轎廂和對(duì)重架上應(yīng)增設(shè)反繩輪。反繩輪的個(gè)數(shù)可以是1個(gè)、2個(gè)，甚至3個(gè)，這與曳引比有關(guān)。導(dǎo)向系統(tǒng)由導(dǎo)軌、導(dǎo)靴和導(dǎo)軌架等組成。它的作用是限制轎廂和對(duì)重只能沿著導(dǎo)軌作升降運(yùn)動(dòng)。導(dǎo)軌固定在導(dǎo)軌架上；導(dǎo)軌架是支承導(dǎo)軌的組件，與井道壁聯(lián)接；導(dǎo)靴裝在轎廂和對(duì)重架上，與導(dǎo)導(dǎo)軌配合，強(qiáng)制轎廂和對(duì)重的運(yùn)動(dòng)服從于導(dǎo)軌的直立方向。門系統(tǒng)由轎廂門、層門、開(kāi)門機(jī)、聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)、門鎖等組成。轎廂門社在轎廂入口，由門扇、門導(dǎo)軌架、門靴和門刀等組成；層門社在層站入口，由門扇、門導(dǎo)軌架、門靴和門鎖裝置及開(kāi)鎖裝置組成；開(kāi)門機(jī)社在轎廂上，是轎廂門和層門啟閉的動(dòng)力源。轎廂是用以運(yùn)送乘客和貨物的電梯組件。它由轎廂架和轎廂體組成。轎廂架是轎廂體的承重構(gòu)架。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(fēng)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。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)?？吞荻酁樽詣?dòng)開(kāi)關(guān)門，開(kāi)關(guān)門由轎廂門上的開(kāi)門刀帶動(dòng)廳門上的橡皮勒轆來(lái)完成的，而轎廂門是由轎廂上的開(kāi)關(guān)門裝置驅(qū)動(dòng)的。井道由圍壁、頂板及底坑圍成一個(gè)在納電梯轎廂和對(duì)重的有限空間。為了出人，在每個(gè)層站開(kāi)有入口。圍壁的作用是將電梯與外界分隔開(kāi)，當(dāng)導(dǎo)軌架直接安裝在圍壁上時(shí)，它還應(yīng)承受費(fèi)切力。圍壁的結(jié)構(gòu)分為封閉式和空格式。井道的頂部是機(jī)房，它是維修人員工作的地方。因此頂板必須是封