【文章內(nèi)容簡介】 27 （ 附錄 ） 28 緒論 現(xiàn)代社會中，電梯已經(jīng)成為不可缺少的運輸設(shè)備。電梯的存在使得每幢高層建筑的交通更為便利 ，電梯雖然常見，但是我們對于它的構(gòu)造和工作原理并不是太清楚，因此在學(xué)習(xí)當(dāng)中了解 PLC 如何控制電梯的運行是必不可少的，因此本次畢業(yè)設(shè)計主要是關(guān)于 電梯的模擬實驗，從實驗中能更好更清晰的直觀電梯的工作情況和 PLC 的編程。 目前電梯設(shè)計使用可編程控制器 (PLC)，要求功能變化靈活，編程簡單，故障少，噪音低。維修保養(yǎng)方便，節(jié)能省工，抗干擾能力強，控制箱占地面積少。 采用 PLC 控制的電梯可靠性高、維護方便、開發(fā)周期短，這種電梯運行更加可靠，并具有很大的靈活性，可以完成更為復(fù)雜的控制任務(wù)，己成為電梯控制的發(fā)展方向 本次畢業(yè)設(shè)計是基于 PLC 和電梯在日常生活中日益重要 ，逐步了解可編程邏輯控制器 PLC的使用方法和編程環(huán)境，由于 PLC是一門有用而又深奧的一門學(xué)科，因 此對于 PLC 的學(xué)習(xí)一方面是不可少的不可中斷的，另一方面學(xué)習(xí) PLC 的基礎(chǔ)知識在現(xiàn)實生活中的應(yīng)用。但是眾所周知電梯是現(xiàn)實生活中大型而又復(fù)雜的運行工具，我們不可能讓一座樓得電梯拆開而慢慢學(xué)習(xí)其結(jié)構(gòu)構(gòu)造和工作原理。何況在學(xué)校有現(xiàn)成的模擬實驗。雖然只是模擬實驗控制系統(tǒng)，但是能更加清晰直觀的觀察電梯的運行情況，對掌握 PLC 的基本知識，運用 PLC 的基礎(chǔ)知識與實踐中具有重要意義，并且對我們來說增加知識的運用能力之外，更加鍛煉了我們動手能力、團隊合作的能力，處理問題和解決問題的能力。 所以，本次畢設(shè)著重對控制系統(tǒng)的研究和 運用，具有重要意義。 5 1 被控對象 電梯的介紹 電梯是服務(wù)于規(guī)定樓層的固定式升降設(shè)備。它具有一個轎廂，運行在至少兩列垂直的傾角小于 15 度的鋼性導(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。它適用于裝置在兩層以上的建筑內(nèi)，是輸送人員或貨物的垂直提升設(shè)備的交通工具。 電梯是標(biāo)志現(xiàn)代物質(zhì)文明的垂直運輸工具、是機 — 電一體化的復(fù)雜運輸設(shè)備。它涉及電子技術(shù)、機械工程、電力電子技術(shù)、微機技術(shù)、電力拖動系統(tǒng)和土建工程等多個科學(xué)領(lǐng)域。目前電梯的生產(chǎn)情況和使用數(shù)量已成為一個 國家現(xiàn)代化程度的標(biāo)志之一。隨著現(xiàn)代化城市的高速發(fā)展，每天都有大量人流及物流需要輸送。為節(jié)約用地和適應(yīng)經(jīng)貿(mào)事業(yè)的發(fā)展，一幢幢高樓拔地而起，這些高層建筑的垂直運輸是一個突出問題，與人們的工作和生活緊密相關(guān)。 隨著社會的發(fā)展，電梯的使用越來越普遍，已從原來只在商業(yè)大廈、賓館使用，過渡到在辦公樓、居民樓等場所使用，并且對電梯功能的要求也不斷提高，相應(yīng)地其控制方式也在不停地發(fā)生變化。對于電梯的控制，傳統(tǒng)的方法是使用繼電器— 接觸器控制系統(tǒng)進行控制，隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，微型計算機在電梯控制上的應(yīng)用日益廣泛，現(xiàn)在已進入全微 機化控制的時代。 PLC 的介紹 可編程控制器 (Programmable Logic Controller)簡稱 PLC 或 PC，在現(xiàn)代工業(yè)控制中占有重要地位。本文對其基礎(chǔ)知識進行簡要介紹。 可編程控制器（ Programmable Controller）是計算機家族中的一員，是為工業(yè)控制應(yīng)用而設(shè)計制造的。早期的可編程控制器稱作可編程邏輯控制器（ Programmable Logic Controller）， 簡稱 PLC，它主要用來代替繼電器實現(xiàn)邏輯控制隨著技術(shù)的發(fā)展這種裝置的功能已經(jīng)大大超過了邏輯控制的范圍， 因此，今天這種裝置稱作可編程控制器，簡稱 PC。但是為了避免與個人計算機（ Personal Computer）的簡稱混淆，所以將可編程控制器簡稱 PLC。 6 PLC 問世以來，盡管時間不長，但發(fā)展迅速。為了使其生產(chǎn)和發(fā)展標(biāo)準(zhǔn)化，美國電氣制造商協(xié)會 NEMA（ National Electrical Manufactory Association） 經(jīng)過四年的調(diào)查工作，于 1984 年首先將其正式命名為 PC（ Programmable Controller），并給 PC 作了如下定義 :“PC 是一個數(shù)字式的電子裝置，它使用了 可編程序的記憶體儲存指令。用來執(zhí)行諸如邏輯，順序，計時，計數(shù)與演算等功能，并通過數(shù)字或類似的輸入 /輸出模塊，以控制各種機械或工作程序。一部數(shù)字電子計算機若是從事執(zhí)行 PC 之功能著，亦被視為 PC，但不包括鼓式或類似的機械式順序控制器?！? 隨著微處理器、計算機和數(shù)字通信技術(shù)的飛速發(fā)展，計算機控制已經(jīng)擴展到了幾 乎所有的工業(yè)領(lǐng)域。當(dāng)前用于工業(yè)控制的計算機可以分為幾類，類如可編程序控 制器、基于 PC 總線的工業(yè)控制計算機、基于單片機的測控裝置、用于模擬量閉 環(huán)控制的可編程調(diào)節(jié)器、集散控制系統(tǒng)（ DCS）和現(xiàn)場總線控制 系統(tǒng)（ FCS） .等。 PLC 的應(yīng)用廣、功能強大、使用方便，是現(xiàn)代工業(yè)自動化的主要設(shè)備之一。 PLC已經(jīng)廣泛地應(yīng)用在各種機械設(shè)備和生產(chǎn)過程的自動控制系統(tǒng)中 。 7 2 控制系統(tǒng)總體方案 控制系統(tǒng)詳細(xì) 思路 （ 1） 我們在計算機中打開西門子 S7200 的編程軟件 開啟電腦，裝入西門子 S7200 的編程軟件，由于此軟件不是中國人設(shè)計的，當(dāng)我們打開此軟件時，顯示的是英文界面，為了我們方面快捷的使用此軟件必須漢化，所以打開 tool 中的 opinion，在左上角有個 general，點擊此 選項會出現(xiàn)幾種語種，點擊 chinese，然后 ok，確定，這時編程軟件會關(guān)閉，再快捷方式中從新打開就漢化成功。 （ 2） 接線： 按照輸入輸出的配備表以此連線，在連線過程中需要注意：首先，連線過程過程中不得打開 PLC，如果已經(jīng)打開了 PLC 需要連線或者更改某根線的時候，也需要關(guān)閉 PLC，這是安全常識。 再者，發(fā)現(xiàn)連線有錯的時候請關(guān)閉 PLC 主機，再更改連線，當(dāng)更改完成，并確認(rèn)無誤后再打開 PLC 主機。 （ 3） 通信： 當(dāng)連線確定無誤之后，可以打開 2 太 PLC 機臺，為了保證 2 臺 PLC 機子能通信成功，就必須 保證 2 臺 PLC 機臺不能再 RUN 的情況下通信，因為有可能上次某位同學(xué)在 PLC 實驗室做實驗時把已經(jīng)做好的程序下載到 PLC 機臺里，當(dāng)有這樣的情況之下， PLC 開關(guān)變?yōu)?ON 時， PLC 機臺就會在 run 的情形下，這樣無法保證通信能成功。所以在保證 2 臺 PLC 機保持等待狀態(tài)，才能通信，這也是實驗過程中不能通信的困難之一。 當(dāng) 2 臺 PLC 機臺在等待的狀態(tài)時，打開 S7200 軟件，先是點擊通信，會出現(xiàn)一個對話框，然后刷新，當(dāng) 2 臺 PLC 機子都能刷出 12 和 11 號時，才能保證通信有可能成功，然后點擊各相應(yīng)的機臺號，確定。然后下載到各種的 PLC 之中。主站程序在 12 號 PLC 機臺，從站在 11 號 PLC 機臺。 當(dāng)把各自的程序下載成功之后就可以確定是否成功，利用 12 號 PLC 機臺的輸入鍵控制 11 號 PLC 機臺的各個燈得顯示情況。 有指示燈的亮和滅代表電梯的運行情況。這會在試驗現(xiàn)象中做詳細(xì)的描述。 （ 4）電梯的運行說明： 電梯的運行遵循優(yōu)先優(yōu)來的原則具體如下： 上行時，電梯只會接受上行的呼叫，就是電梯在向上運行的時候，在上行的過程中電梯不會停止接受呼叫，只會到達(dá)上行的最近呼叫樓層，例如，如果電梯現(xiàn)在正在從 1 樓向上運行，去往 3 層，那么在行駛的過程中，如過沒有到 達(dá) 2層，而這時 2 層有呼叫信號，那么電梯將會先在 2 層停下，然后再行往 3 層，這就是上行中接受上行信號。 當(dāng)下行時，也是如此，下行時不會因為電梯轎廂之上的樓層信號呼叫，而終止運行去改變下行，只有當(dāng)下行信號處理完畢，才會在電梯轎廂停止在否個樓層時而接受上層信號。 8 電梯在運行過程中，不會開門和關(guān)門，只有到達(dá)需要的信號樓層時才會開門和關(guān)門。 當(dāng)電梯轎廂停止在某個樓層時，假如有 2 個樓層信號呼叫，那么如果是在電梯轎廂同上層或者同下層時，那么電梯轎廂將會先接受離電梯轎廂最近的樓層信號，然后再去往另外一個樓層信號。當(dāng)然如果是電 梯轎廂上下各有樓層信號呼叫時，那么電梯轎廂先接受到得信號優(yōu)先運行。 本次試驗主要是電梯的控制模擬試驗，不能直觀的觀察電梯的運行，但是通過試驗臺控制面板上的模擬裝置仍然可以清晰的理解電梯的運行情況。 由于電梯的運行是個動態(tài)的過程，時間間隔只有 2 秒，因此無法拍攝完整的運行過程，只拍了開始層到結(jié)束層得指示燈。原因是一方面器材優(yōu)先，另一方面對照相器材的使用欠佳。 控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 圖 圖 1 控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖 PC 機內(nèi)裝有 S7200，當(dāng) 12 號 PC 機 S7200 輸入主站程序，下載到 12 號 PLC 機中。當(dāng) 11 號 PC 機 S7200 輸入從站 PLC 程序，下載到 11 號 PLC 機臺中，這樣通過導(dǎo)線與 PLC 模擬實驗臺，就可以達(dá)到 12 號 PLC 機控制 11 號 PLC 機，從而達(dá)到遠(yuǎn)程控制的模擬目的。最后當(dāng)通信遠(yuǎn)程成功之后就可以直接觀察模擬試驗臺的電梯運行情況。通過各個指示燈的亮和滅達(dá)到形象描述生活中真實電梯的運行規(guī)律。 控制系統(tǒng)的流程圖 PC12 號 PC11 號 12 號 PLC 機 11 號 PLC 機 導(dǎo)線 導(dǎo)線 模擬試驗臺 9 控制系統(tǒng)的通信方式 S7200 的通信方式： PPI 通信 MPI 通信 自由口通信 本次實驗使用的是 PPI 通信，就是一個主 /從協(xié)議主站發(fā)送，從站進行響應(yīng) 。 (1) PPI 通信： PPI 是一個主 /從協(xié)議。在這個協(xié)議中，主站（其他 CPU、編程器或文本顯示器 TD200）給從站發(fā)送請求，從站進行響應(yīng)。從站不初始化信息，當(dāng)主站發(fā)出申請或查詢是，從站才響應(yīng)。一般情況下，網(wǎng)絡(luò)上的多數(shù) S7200CPU 都為從站。 用戶在選用 PPI 通信時，一些 S7200 就可以在運行模式下作為主站。一旦選為主站，就可以利用網(wǎng)絡(luò)讀（ NETR）和網(wǎng)絡(luò)寫（ NETW）指令讀 /寫其他 S7200CPU 做 PPI 主站時，它