【文章內(nèi)容簡介】 制 線 路信 號 指 示控 制 線 路顯 示 輸 出圖 31 電氣控制系統(tǒng)框圖傳動系統(tǒng)的控制 它是以速度給定曲線為依據(jù)，利用模擬或數(shù)字控制裝置，針對牽引機的不同調(diào)速方式構(gòu)成閉環(huán)或開環(huán)的速度控制系統(tǒng)，從而實現(xiàn)電梯運動狀態(tài)的控制。邏輯系統(tǒng)的控制它是指電梯控制系統(tǒng)能實時地接受來自廳站、轎廂、井道、機房等不同位置、不同性質(zhì)的外部信號，將它們按一定的邏輯關(guān)系進行綜合處理，并將其處理結(jié)果反映到傳動控制系統(tǒng)中控制電梯的運行。 電梯控制系統(tǒng)設(shè)計流程圖 系統(tǒng)功能需求電梯邏輯控制的性能決定著電梯操縱自動化程度的高低。本系統(tǒng)的功能需求如下：? 基本功能? 轎內(nèi)指令功能 由司機或乘客在轎內(nèi)控制電梯的運行方向和到達任一層站。? 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)。? 減速平層功能 電梯到達目的層站前的某一位置時，能自動地使電梯開始減速，當(dāng)?shù)竭_目的層站平面時，能自動使電梯停止。? 選層、定向功能 當(dāng)電梯接受到若干個轎內(nèi)、廳外指令時，能根據(jù)電梯目前的狀態(tài)選擇最合理的運行方向及?？繉诱尽? 指示功能 能在各層廳站及轎內(nèi)內(nèi)指示電梯當(dāng)前所處位置，能在某按鈕信號被響應(yīng)時，消去其記憶。? 保護功能 當(dāng)電梯出現(xiàn)異常情況如超速、斷繩、越限、運行中開門、過載等現(xiàn)象時，控制電梯停車或不能開動。? 集選控制的特殊功能? 根據(jù)轎內(nèi)樓層指令或廳外召喚信號自動定向，自動保持最遠層站決定的方向。? 實現(xiàn)順向截車及最遠層站反向截車。? 實現(xiàn)轎內(nèi)指令和外召喚的各指令登記。? 自動起動運行，減速制動及平層停靠。? 具備檢修功能。 系統(tǒng)設(shè)計流程圖實現(xiàn)以上功能需求，首先進行了硬件部分的設(shè)計，包括控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的組建、電梯模型 I/O 點的分配和硬件連線等；圖 其次是軟件部分的設(shè)計，也即對 ControlLogix 系統(tǒng)的 I/O 模塊和通訊模塊的組態(tài)、設(shè)備網(wǎng)地址的映射與梯形圖的編制等；最后在模型電梯上進行系統(tǒng)調(diào)試。本系統(tǒng)的設(shè)計流程圖如上圖所示。由于實驗室條件所限，本次畢設(shè)最后總調(diào)試只采用Rsview仿真。設(shè)計梯形圖程序?qū)懭?、檢查程序模 擬 調(diào) 試設(shè)計制作控制柜現(xiàn)場安裝接線熟悉被控系統(tǒng)選擇 PLC 型號確定硬件配置分配 I/O 點，設(shè)計外部硬件接線圖交付使用YesNoNo滿 足 要 求 ？滿 足 要 求 ？系統(tǒng)總調(diào)試Yes4 電梯的硬件部分 電梯的模型概述本次設(shè)計中使用的模型電梯是在沈陽北方電梯廠專門定做的，共有兩臺。模型電梯在設(shè)計中盡量遵照實際電梯，并簡化了一些功能。在設(shè)計中力圖達到仿真，以反映真實的電梯的控制過程。? 模型電梯的主要數(shù)據(jù)如下: 樓層數(shù)：10 層。 提升高度：2m 線速度：5cm／s 噪聲：不大于 55db 曳引式升降。交流電機拖動，機械齒輪傳動。中分式轎門，直流電動開門機? 電梯的主要零部件如下: 曳引機 型號：D／DF 電機功率： 曳引輪直徑：60mm 產(chǎn)地：德國 額定轉(zhuǎn)速：16r／min； 轎廂．外型足寸：200x250x200(深 x 寬 x 高) 重量：7kg 開門機構(gòu)： 電機型號：PB35GM 電壓：12VDC 產(chǎn)地：日本 開門寬度：130mm 對重： 接近開關(guān) PK80461 Honeywell 磁雙穩(wěn)態(tài)開關(guān) KCB—1 瑞士 電梯位置指示器 24VDC 七段代碼管 自制103220170220*9=19802950300圖 41 模型電梯正面示意圖312456圖 42 模型電梯側(cè)視圖 網(wǎng)絡(luò)的組建由于這次的控制對象為模型電梯。電梯的轎內(nèi)指令、廳外呼叫指令按鈕都不具備。為了使電梯模型的控制更加形象逼真，設(shè)計中充分利用了羅克韋爾自動化產(chǎn)品的網(wǎng)絡(luò)通訊能力。由于 ControlLogix 系統(tǒng)本地槽架上的 I/O 模塊很有限，所以 Logix5550 處理器與電梯模型的通訊的 I/O 交換使用了設(shè)備網(wǎng)上的柔性 I/O 適配器（Flex I/O）所帶的 I/O模塊。即，對模型電梯的I/O 點采集和命令的發(fā)送是通過設(shè)備網(wǎng)完成的。轎內(nèi)、廳外的呼梯采用了仿真的圖形界面控制，圖形界面顯示在羅克韋爾的人機交互顯示系統(tǒng)（Panel View600、900）上，而 Panel View 是通過掛接在 DH+網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)的。編程用的計算機與ControlLogix系統(tǒng)的處理器Logix5000的通訊采用了以太網(wǎng)（EtherNet）連接。 以太網(wǎng)（EtherNet） 控制網(wǎng)（CcontrolNet）帶有 Rslinx的個人計算機帶 有 DH+、 以 太 網(wǎng) 、 設(shè)備 網(wǎng) 通 訊 模 塊 的 ControlLogix 系統(tǒng)DH+網(wǎng) 上 的操 作 員 終 端 設(shè)備網(wǎng)（DeviceNet）1305 變 頻 器 設(shè) 備 網(wǎng) Flex I/O電梯控制模型圖 43 電梯模型的網(wǎng)絡(luò)通訊示意圖5 電梯的軟件部分設(shè)計 編程與組態(tài)軟件 Rslogix5000羅克韋爾自動化公司推出 PLC5 系列處理器的時候，相應(yīng)推出了與之配套的Rslogix5 軟件。推出 SLC500 系列處理器的同時，相應(yīng)的開發(fā)了 Rslogix500。Rslogix5000 軟件是 Logix5550 系列處理器專用的編程開發(fā)環(huán)境。利用Rslogix5000 編程軟件可以組態(tài) ControlLogix 系統(tǒng)的 I/O 和通訊模塊，以及對 Logix5550處理器編程，包括對運動控制編程。Rslogix5000 繼承了 Rslogix500 及 Rslogix5 系列編程軟件的特點，用工程（Project）來管理每個工作項目,所有的梯形圖、數(shù)據(jù)標(biāo)簽等都要一起存放在以工程名命名的文件里。與 Rslogix 系列其他編程軟件相比，Logix5000 最大的不同在于它全新的數(shù)據(jù)組織形式——Tag（數(shù)據(jù)標(biāo)簽） ，這與 Rslogix500 及 Rslogix5 系列軟件的用來組織數(shù)據(jù)的N、B、 T 型等文件有著內(nèi)在聯(lián)系，但又有了重大的改進。Tag 的使用不僅可以使編程人員隨意使用能反映自己編程思想的數(shù)據(jù)名稱，還為模擬量的傳輸帶來了很多方便，因為它能通過直接向模擬量型 Tag 寫數(shù)據(jù)來避免以前 PlC、SLC 編程中為處理模擬量的傳輸而使用的塊傳送指令。在 Logix5000 出現(xiàn)之前，Tag 的用法還在羅克韋爾的人機交互組態(tài)軟件——Rsview32 中出現(xiàn)過。在 Logix5000 中直接使用數(shù)據(jù)標(biāo)簽 Tag 可以省略 PLC、SLC 的N、B、 T 等類型數(shù)據(jù)文件向 Tag 的轉(zhuǎn)化過程。使編程軟件與人機交互軟件結(jié)合更緊密，實現(xiàn)更迅速，使用更方便。 創(chuàng)建系統(tǒng)工程文件在開始編程和組態(tài)控制器以前，必須先創(chuàng)建一個工程文件。工程文件是包含有梯形圖邏輯和組態(tài)信息的文件，文件保存在用戶工作站的硬盤中。 作為擴展名。一 個新的工 程，需要 指定下列 信息：? 處 理器名稱，該名稱同時也將被用作工程名稱（ 為擴展名） 。該名稱是必需的。? 框架類型：選擇包含有控制器的框架類型。可以使用下拉菜單從提供的框架中選擇。這里選擇了 1756A10A ,這是一個十槽框架。? 槽號：選擇安裝控制器的槽號，要注意第一槽定義為零槽，處理器可以安裝在任何一個空槽位上。? 處理器說明：輸入有關(guān)該控制器的說明，這是可選選項。? 工程創(chuàng)建位置：通過此選項可定義工程文件的保存路徑，用戶可使用默認路徑（即安裝軟件是組態(tài)的路徑）或制定一個不同位置?？刂破髅Q及所有的數(shù)據(jù)標(biāo)簽（Tag）名稱、輸入輸出模塊名稱的命名都遵守國際標(biāo)準(zhǔn) IEC11313 標(biāo)識符規(guī)則，即：項 目管 理 器梯形圖編輯窗口圖 51 Rslogix5000 編程環(huán)境? 名稱必須以字母或下劃線（_）開頭 ? 名稱中只能包含字母、數(shù)字字符及下劃線? 名稱最多可以使用 40 個字符? 不能使用連續(xù)下劃線或用下劃線作為后綴如果沒有針對某一控制器的工程文件，可以從控制器上載并創(chuàng)建此工程文件。但是，并非所有保存在工程文件中的內(nèi)容都可以從控制器獲取。如果從控制器上載，新的工程文件中將不包含下列內(nèi)容：? 梯級注釋? 有關(guān)標(biāo)簽、任務(wù)、程序、例程、模塊、或用戶自定義結(jié)構(gòu)體的說明? 別名鏈（指向另一個別名的別名）如果用戶從控制器上載一個應(yīng)用程序，而該應(yīng)用程序與用戶工作站中存在的程序同名。則上載過程將不會重寫當(dāng)前的應(yīng)用程序。上載過程將作為一個“upload as”過程來處理。來自控制器的邏輯程序和標(biāo)簽定義將保存在一個和原來應(yīng)用程序不同名的文件中。這樣就可以保持當(dāng)前儲存在工作站硬盤中的任何文件，防止重寫存在的應(yīng)用程序。 CONTROLLOGIX 系統(tǒng)組態(tài) I/O 模塊的組態(tài)ControlLogix 系統(tǒng)的組態(tài)可以分為 I/O 模塊的組態(tài)和通訊模塊的組態(tài)。I/O 模塊的組態(tài)是在 Rslogix5000 的項目管理器中的 I/O Configuration 里完成的，組態(tài) I/O 模塊必須是離線狀態(tài)（Offline）狀態(tài)下。在添加新模塊時，需要確定模塊名稱，模塊所在槽號，通訊格式及電子鎖等的配置信息。 通訊模塊的組態(tài)ControlLogix 系統(tǒng)具有非常強大的通訊能力。除了 Logix5550 自帶的 RS232 串行通訊接口外，通過模塊化的通訊組件，ControlLogix 系統(tǒng)能使 Logix5550 處理器與以太網(wǎng)（Ether） 、控制網(wǎng)（Control） 、設(shè)備網(wǎng)（Device） 、DH+網(wǎng)、Remote I/O鏈路等網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成連接。并能通過網(wǎng)橋的作用，使用戶一旦登陸到某一網(wǎng)絡(luò)上，便可以同時訪問到其他多個網(wǎng)絡(luò)層次上的設(shè)備和處理器。在本次設(shè)計中，對處理器的編程都是通過以太網(wǎng)通訊完成的，對模型電梯的 I/O點采集和命令的發(fā)送是通過設(shè)備網(wǎng)完成的，轎內(nèi)、廳外的呼梯仿真圖形控制是通過 DH+網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)的。串行通訊的配置：最初的網(wǎng)絡(luò)組態(tài)都是通過 RS232 串行通訊接口實現(xiàn)的。用一根 RS232 串行通訊電纜將計算機上的串口與 Logix5550 處理器上的串口相連，再啟動羅克韋爾的網(wǎng)絡(luò)連接軟件 Rslinx，配置響應(yīng)的串行通訊程序 ABDF1，便可以在計算機和處理器之間建立起串行連接。串 行 通 訊 驅(qū) 動程 序ABDF1組 態(tài) 好 ControlLogix 系 統(tǒng)的 各 個 模 塊圖 52 Rslinx 串行通訊配置窗口串行通訊建立后才可以將離線時添加的各種模塊信息下載到處理器中使之被處理器識別，從而被系統(tǒng)使用。? 以太網(wǎng)通訊的配置因為串行通訊速度很慢，在最初將 ControlLogix 系統(tǒng)組態(tài)完成后就不再使用了，而是使用以太網(wǎng)通訊或控制網(wǎng)上的通訊。本設(shè)計中使用的是以太網(wǎng)通訊方式，編程中處理器所使用的以太網(wǎng)通訊地址定義為。? 設(shè)備網(wǎng)的配置由于 ControlLogix 系統(tǒng)本地槽架上的 I/O 模塊很有限，所以 Logix5550 處理器與電梯模型的通訊的 I/O 交換使用了設(shè)備網(wǎng)上的柔性 I/O 適配器（Flex I/O）所帶的 I/O模塊。圖 53 DeviceNet Manager 對設(shè)備網(wǎng)的掃描結(jié)果設(shè) 備 網(wǎng) 掃 描 模 塊1 7 5 6 – D N B設(shè) 計 中 使 用 的 設(shè) 備 網(wǎng) 柔 性 I / O 適 配 器 1 7 9 4 A D N設(shè) 計 中 使 用 的 1 3 0 5 變 頻 器 （ C 系 列 ）Logix5550 處理器與設(shè)備網(wǎng)的 Flex I/O 適配器通訊是通過設(shè)備網(wǎng)掃描模塊（DeviceNet Scanner ）1756DNB 來完成的。在 ControlLogix 系統(tǒng)的本地框架中添加設(shè)備網(wǎng)掃描模塊的過程與添加其他模塊的過程類似，這里就不再詳述。掃描模塊添加完成后，主要的任務(wù)是要完成設(shè)備網(wǎng)上的各個 I/O 點在掃描模塊內(nèi)存中的映射。映射的目的是讓處理器能夠像存取本地的 I/O 點一樣來對遠程的 I/O 點進行操作。I/O 點的映射需要使用另一個專門對設(shè)備網(wǎng)進行組態(tài)的軟件——DeviceNet Manager 和一個連接計算機和設(shè)備網(wǎng)的通訊模塊——1770KFD。1770 KFD 一端連在計算機的串口上，一端通過 T 型頭連接在設(shè)備網(wǎng)上。啟動 DeviceNet Manager 并選擇相應(yīng)的 COM 口后，就可以對設(shè)備網(wǎng)上的設(shè)備進行掃描了。經(jīng)過掃描，設(shè)備網(wǎng)上的設(shè)備就會出現(xiàn)在 DeviceNet Manager 的窗口中。如上頁圖所示。這時再雙擊設(shè)備的圖標(biāo)就會彈出相應(yīng)的設(shè)備配置畫面，在配置窗口里可以對該設(shè)備進行各種組態(tài)和參數(shù)設(shè)定。對設(shè)備網(wǎng)上的 Flex I/O 來說，主要進行的配置是安排每個模塊的輸入輸出字節(jié)數(shù)。配置結(jié)果是：? 第 0 槽的輸入分配一個字；? 第 1 槽的輸出分配一個字；? 第 3 槽的輸出分配一個字；? 適配器本身分配一個狀態(tài)保留字，共兩個輸入字，兩個輸出字。0 槽 輸 入 模 塊 的 配 置點擊圖 54 Flex I/O 的模塊配置變頻器的控制比較復(fù)雜，所需要傳遞的參數(shù)也較多，通訊量自然增大。在這里為變頻器分配了輸入、輸出各