【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 的 FX系列、 OMRON公司的 C系列、西門子等，它們功能都差不多，在工程應(yīng)用中各有千秋，至于要選擇哪種機(jī)型，就 要根據(jù)自己的設(shè)計(jì)需要及應(yīng)用水平。因?yàn)楦鶕?jù)轎廂樓層位置檢測(cè)方法，要求可編程控制器必須具有高數(shù)計(jì)數(shù)器。又因?yàn)殡娞菔请p向運(yùn)行的，所以 PLC還需具有可逆計(jì)數(shù)器。 SIMATIC S7系列 PLC是德國(guó)西門子公司在 S5系列 PLC基礎(chǔ)上于 1995年陸續(xù)推出的性能價(jià)格比較高的 PLC系統(tǒng)。其中，小型的有 SIMATIC S7200系列，最小配置為 8 DI/6DO，可擴(kuò)展 2～ 7個(gè)模塊，最大 I/O點(diǎn)數(shù)為 64DI/DO、 12AI/4AO；中小型的有 SIMATIC S7300系列；中高檔性能的有 S7400系列。 SIMATIC S7系列 PLC都采用了模塊化、無排風(fēng)扇結(jié)構(gòu)且具有易于用戶掌握等特點(diǎn)，使得 S7系列 PLC成為各種從小規(guī)模到中等性能要求以及大規(guī)模應(yīng)用的首選產(chǎn)品 [7]。 SIMATIC S7300的大量功能能夠支持和幫助用戶進(jìn)行編程、啟動(dòng)和維護(hù)，其主要功能如下： (1) 高速的指令處理 ～ s? 的指令處理時(shí)間在中等到較低的性能要求范圍內(nèi)開辟了全新的應(yīng)用領(lǐng)域。 (2) 人機(jī)界面 (HMI) 方便的人機(jī)界面服務(wù)已經(jīng)集成在 S7300操作系統(tǒng)內(nèi)，因此人機(jī)對(duì)話的編程要求大大減少 。 (3) 診斷功能 CPU的智能化的診斷系統(tǒng)可連續(xù)監(jiān)控系統(tǒng)的功能是否正常，記錄錯(cuò)誤和特殊系統(tǒng)事件。 (4) 口令保護(hù) 多級(jí)口令保護(hù)可以使用戶高度、有效地保護(hù)其技術(shù)機(jī)密，防止未經(jīng)允許的復(fù)制和修改。 (5) 操作方式選擇開關(guān) 操作方式選擇開關(guān)像鑰匙一樣可以拔出，當(dāng)鑰匙拔出時(shí)，就不能改變操作方式。這樣就能防止非法刪除或改寫用戶程序。 (6) 方便用戶的參數(shù)賦值 一個(gè)帶標(biāo)準(zhǔn)用戶接口的軟件工具給所有模塊進(jìn)行參數(shù)賦值，這樣就節(jié)省了入門和培訓(xùn)的費(fèi)用。 (7) 浮點(diǎn)數(shù)運(yùn)算 用此功能可以有效的實(shí)現(xiàn)更為復(fù)雜的算術(shù)運(yùn)算。 SIMATIC S7300 系列 PLC 系統(tǒng)基本構(gòu)成 SIMATIC S7300系列 PLC是模塊化中小型 PLC系統(tǒng)，它能滿足中等性能要求的應(yīng)用，模塊化，無排風(fēng)扇結(jié)構(gòu)，易于實(shí)現(xiàn)分布，易于用戶掌握等特點(diǎn)使得 S7300成為各種從小規(guī)模到中等性能要求控制任務(wù)的方便又經(jīng)濟(jì)的解決方案。 SIMATIC S7300有著廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，主要包括：紡織機(jī)械、各種機(jī)床、通用機(jī)械工程應(yīng)用、電器制造工業(yè)及相關(guān)產(chǎn)業(yè)。多種性能遞增的 CPU和豐富的且?guī)в性S多方便功能的 I/O擴(kuò)展模塊，使用戶可以完全根據(jù)實(shí)際應(yīng)用選擇合適的模塊。當(dāng) 任務(wù)規(guī)模擴(kuò)大并且愈加復(fù)雜時(shí)，可隨時(shí)使用接口模塊對(duì) PLC進(jìn)行擴(kuò)展。S7300是模塊化的組合結(jié)構(gòu)，根據(jù)應(yīng)用對(duì)象的不同，可選用不同型號(hào)和不同數(shù)量的模塊，并可以將這些模塊安裝在同一機(jī)架 (導(dǎo)軌 )或多個(gè)機(jī)架上。除了電源模塊、 CPU模塊和接口模塊外，一個(gè)機(jī)架上最多只能再安裝 8個(gè)信號(hào)模塊或功能模塊。 CPU314/315/3152DP最多可擴(kuò)展4個(gè)機(jī)架， IM360/IM361接口模塊將 S7300背板總線從一個(gè)機(jī)架連接到下一個(gè)機(jī)架， SIMATIC S7300系列 PLC是模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，各種單獨(dú)模塊之間可進(jìn)行廣泛組合和擴(kuò) 展。其系統(tǒng)構(gòu)成如圖 。它的主要組成部分有導(dǎo)軌 (RACK)、電源模塊 (PS)、中央處理單元模塊 (CPU)、接口模塊 (IM)、信號(hào)模塊 (SM)、功能模塊 (FM)等。它通過 MPI網(wǎng)的接口直接與編程器 PG、操作員面板 OP和其它 S7PLC相連。 I M3 6 5S M3 3 2S M3 3 1F M3 5 1I M3 6 5S M 32 2S M3 2 1P S 3 0 7P G其 他 P L CO PC P U 模 塊通 信 部 件處 理 部 件??M P I背 板 總 線 SIMATIC S7300 系列 PLC 模塊性能簡(jiǎn)介 (1) CPU模塊 S7300 有 CPU312 IFM 、 CPU313 、 CPU314 、 CPU314 IFM 、 CPU315/3152DP 、CPU3162DP 、 CPU3182DP 等 8 種不同的中央處 理單元可供選擇 。 CPU3152DP 、CPU3162DP、 CPU3182DP都具有現(xiàn)場(chǎng)總線擴(kuò)展功能。 CPU以梯形圖 LAD、功能塊 FBD或語句表 STL進(jìn)行編程。 (2) 信號(hào)模塊 ① 數(shù)字量輸入模塊 數(shù)字量輸入模塊將現(xiàn)場(chǎng)過程送來的數(shù)字信號(hào)電平轉(zhuǎn)換成 S7300內(nèi)部信號(hào)電平。數(shù)字量輸入模塊有直流輸入方式和交流輸入方式。對(duì)現(xiàn)場(chǎng)輸入元件，僅要求提供開關(guān)觸點(diǎn)即可。輸入信號(hào)進(jìn)入模塊后，一般都經(jīng)過光電隔離和濾波，然后才送至輸入緩沖器等待 CPU采樣。采樣時(shí)，信號(hào) 經(jīng)過背板總線進(jìn)入到輸入映像區(qū)。 數(shù)字量輸入模塊 SM321有四種型號(hào)模塊可供選擇，即直流 16點(diǎn)輸入、直流 32點(diǎn)輸入、交流 16點(diǎn)輸入、交流 8點(diǎn)輸入模塊。 ② 數(shù)字量輸出模塊 數(shù)字量輸出模塊 SM322將 S7300內(nèi)部信號(hào)電平轉(zhuǎn)換成過程所要求的外部信號(hào)電平，可直接用于驅(qū)動(dòng)電磁閥、接觸器、小型電動(dòng)機(jī)、燈和電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)器等。 晶體管輸出模塊只能帶直流負(fù)載，屬于直流輸出模塊； 可控硅輸出方式屬于交流輸出模塊； 繼電器觸點(diǎn)輸出方式的模塊屬于交直流兩用輸出模塊。 從響應(yīng)速度上看，晶體管響應(yīng)最快，繼電器響應(yīng)最慢；從安全隔離效 果及應(yīng)用靈活性角度來看，以繼電器觸點(diǎn)輸出型最佳。 ③ 模擬量輸入模塊 SM331主要由 A/D轉(zhuǎn)換部件、模擬切換開關(guān)、補(bǔ)償電路、恒流源、光電隔離部件、邏輯電路等組成。 A/D轉(zhuǎn)換部件是模塊的核心，其轉(zhuǎn)換原理采用積分方法，被測(cè)模擬量的精度是所設(shè)定的積分時(shí)間的正函數(shù)，也即積分時(shí)間越長(zhǎng)，被測(cè)值的精度越高。 SM331可選四檔積分時(shí)間： 、 、 20ms和 l00ms，相對(duì)應(yīng)的以位表示的精度為 12和 14。 ④ 模擬量輸出模塊 模擬量輸出模塊 SM332目前有三種規(guī)格型號(hào)，即 4AOl2位模塊、 2AO12位模塊和4AOl6位模塊，分別為 4通道的 12位模擬量輸出模塊、 2通道的 12位模擬量輸出模塊、 4通道的 16位模擬量輸出模塊。 SM332可以輸出電壓，也可以輸出電流。在輸出電壓時(shí)，可以采用 2線回路和 4線回路兩種方式與負(fù)載相連。采用 4線回路能獲得比較高的輸出精度。 (3) PS307電源模塊 PS307是西門子公司為 S7300專配的 24VDC電源。 PS307系列模塊除輸出額定電流不同外 (有 2A、 5A、 10A三種 )，其工作原理和各種參數(shù)都相同。 PS307可安裝在 S7300的專用導(dǎo)軌上，除了給 S7300 CPU供電外，也可給 I/O模塊提供負(fù)載電源。 (4) 接口模塊 (IM) 接口模板 (IM360/361)用來在機(jī)架之間傳遞總線。 IMS接口代表發(fā)送， IMR接口代表接收。接口模板必須安裝到特定的插槽。如果需要，在擴(kuò)展機(jī)架可以安裝輔助電源。對(duì)于雙層組態(tài)，硬連線的 IM365接口模板較為經(jīng)濟(jì) (不需要輔助電源，在擴(kuò)展機(jī)架上不能使用 CP模板 )。 (5) 通訊處理器模塊 CP340/CP341通訊處理模塊用于建立點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的低速連接，最大傳輸速率為 。 有三種通信接口： RS232C， 20mA(TTY)和 RS422/RS485，有多種通訊協(xié)議可以使用。 3 系統(tǒng)的硬件開發(fā) 電梯設(shè)備 電梯的分類 電梯的分類有各式各樣： (1) 按用途分類有客梯、貨梯、醫(yī)用梯、觀光電梯等。 (2) 按速度分類 低速電梯 1m/s以下 中速電梯 1～ 2m/s 高速電梯 2m/s以上 超高速電梯 4m/s以上 (3) 按驅(qū)動(dòng)電源分類 交流電梯 速度 一般小于 2m/s 直流電梯 速度一般大于 2m/s (4) 按控制方式分類 有層間控制，簡(jiǎn)易集選控制，集選控制，有 /無司機(jī)控制，群控等。 電梯的主要組成成分 (1) 電梯轎廂 轎廂是運(yùn)送乘客和貨物的電梯組件，是電梯的工作部分。轎廂由轎廂架和轎廂體組成。 (2) 曳引機(jī) 曳引系統(tǒng)的主要功能是輸出與傳遞動(dòng)力，使電梯運(yùn)行。曳引系統(tǒng)主要由曳引機(jī)、曳引鋼絲繩，導(dǎo)向輪，反繩輪組成。 (3) 電梯井道及導(dǎo)軌 電梯井道是用以供電梯轎廂運(yùn)行的通道。電梯導(dǎo)軌就是在轎 廂和墻壁之間的軌道，上面有輪子在滑動(dòng)，表面很光滑，用矯廂導(dǎo)軌支架來支撐。它可以用來防止轎相晃動(dòng)。貨梯和客梯上都裝有。 (4) 導(dǎo)向系統(tǒng) 導(dǎo)向系統(tǒng)的主要功能是限制轎廂和對(duì)重的活動(dòng)自由度，使轎廂和對(duì)重只能沿著導(dǎo)軌作升降運(yùn)動(dòng)。導(dǎo)向系統(tǒng)主要由導(dǎo)軌，導(dǎo)靴和導(dǎo)軌架組成。 (5) 門系統(tǒng) 門系統(tǒng)的主要功能是封住層站入口和轎廂入口。門系統(tǒng)由轎廂門，層門，開門機(jī)，門鎖裝置組成。 (6) 重量平衡系統(tǒng) 平衡系統(tǒng)的主要功能是相對(duì)平衡轎廂重量，在電梯工作中能使轎廂與對(duì)重間的重量差保持在限額之內(nèi)，保證電梯的曳引傳動(dòng)正常。系統(tǒng)主要由對(duì) 重和重量補(bǔ)償裝置組成。 (7) 電力拖動(dòng)系統(tǒng) 電力拖動(dòng)系統(tǒng)的功能是提供動(dòng)力，實(shí)現(xiàn)電梯速度控制。電力拖動(dòng)系統(tǒng)由曳引電動(dòng)機(jī)，供電系統(tǒng)，速度反饋裝置，電動(dòng)機(jī)調(diào)速裝置等組成 (8) 電氣控制系統(tǒng) 電氣控制系統(tǒng)的主要功能是對(duì)電梯的運(yùn)行實(shí)行操縱和控制。電氣控制系統(tǒng)主要由操縱裝置，位置顯示裝置，控制屏 (柜 )，平層裝置，選層器等組成。 電梯是機(jī)、電一體化產(chǎn)品。其機(jī)械部分好比是人的軀體，電氣部分相當(dāng)于人的神經(jīng)，控制部分相當(dāng)于人的大腦。各部分通過控制部分調(diào)度，密切協(xié)同，使電梯可靠運(yùn)行。盡管電梯的品種繁多 ，但目前使用的電梯絕大多數(shù)為電力拖動(dòng)、鋼絲繩拽引式結(jié)構(gòu)，其機(jī)械部分由拽引系統(tǒng)，轎廂和門系統(tǒng)，平衡系統(tǒng)，導(dǎo)向系統(tǒng)以及機(jī)械安全保護(hù)裝置組成 。而電氣控制部分由電力拖動(dòng)系統(tǒng)，運(yùn)行邏輯功能控制系統(tǒng)和電氣安全保護(hù)等系統(tǒng)組成 。 電梯的安全保護(hù)裝置 (1) 電磁制動(dòng)器 :裝于曳引機(jī)軸上，一般采用直流電磁制動(dòng)器，啟動(dòng)時(shí)通電松閘，停層后斷電制動(dòng)。 (2) 強(qiáng)迫減速開關(guān) :起分別裝于井道的頂部和底部，當(dāng)轎廂駛過端站換速未減速時(shí)，轎廂上撞塊就觸動(dòng)此開關(guān)，通過電器傳動(dòng)控制裝置，使電動(dòng)機(jī)強(qiáng)迫減速。 (3) 限位開關(guān) :當(dāng)轎廂經(jīng)過 端站平層位置后仍未停車，此限位開關(guān)立即動(dòng)作，切斷電源并制動(dòng)，強(qiáng)迫停車。 (4) 行程極限保護(hù)開關(guān) :當(dāng)限位開關(guān)不起作用，轎廂經(jīng)過端站時(shí)，此開關(guān)動(dòng)作。 (5) 急停按鈕 :裝于轎廂司機(jī)操縱盤上，發(fā)生異常情況時(shí)，按此按鈕切斷電源，電磁制動(dòng)器制動(dòng)，電梯緊急停車。 (6) 廳門開關(guān) :每個(gè)廳門都裝有門鎖開關(guān)。僅當(dāng)廳門關(guān)上才允許電梯啟動(dòng) 。在運(yùn)行中如出現(xiàn)廳門開關(guān)斷開，電梯立即停車。 (7) 關(guān)門安全開關(guān) :常見的是裝于轎廂門邊的安全觸板，在關(guān)門過程中如安全觸板碰到乘客時(shí)，發(fā)出信號(hào)，門電機(jī)停止關(guān)門，反向開門，延時(shí)重新開門，此外還 有紅外線開關(guān)等。 (8) 超載開關(guān) :當(dāng)超載時(shí)轎底下降開關(guān)動(dòng)作，電梯不能關(guān)門和運(yùn)行。 (9) 其它的開關(guān) :安全窗開關(guān)，鋼帶輪的斷帶開關(guān)等。 一般電梯的控制要求 人們對(duì)現(xiàn)代電梯的自動(dòng)化程度和智能行越來越高，可以有下列基本功能，這些功能有的是廠家作為標(biāo)準(zhǔn)功能配置在電梯上，有的是可按用戶要求配置。但是由于本次設(shè)計(jì)工作的時(shí)間有限，不可能實(shí)現(xiàn)下面的所有控制要求，只能完成其中的一些主要的最基本的控制要求。 (1) 司機(jī)操作。由司機(jī)關(guān)門啟動(dòng)電梯運(yùn)行，由轎內(nèi)指令按鈕選向，廳外召喚只能順向截梯，自動(dòng)平層。 (2) 集選控制。集選控制是將轎廂內(nèi)指令與廳外召喚等各種信號(hào)集中進(jìn)行綜合分析處理的高度自動(dòng)控制功能。它能對(duì)轎廂指令、廳外召喚登記，停站延時(shí)自動(dòng)關(guān)門起動(dòng)運(yùn)行，同向逐一應(yīng)答，自動(dòng)平層自動(dòng)開門，順向截梯，自動(dòng)換向反向應(yīng)答，能自動(dòng)應(yīng)召服務(wù)。 (3) 下行集選。只在下行時(shí)具有集選功能，因此廳外只設(shè)下行召喚按鈕，上行不能截梯。 (4) 獨(dú)立操作。只通過轎內(nèi)指令駛往特定樓層，專為特定樓層乘客提供服務(wù)，不應(yīng)答其它層站和廳外召喚。 (5) 特別樓層優(yōu)先控制。特別樓層有呼喚時(shí)，電梯以最短時(shí)間應(yīng)答。應(yīng)答前往時(shí)，不理會(huì)轎內(nèi)指令和其它召喚。 到達(dá)該特別樓層后，該功能自動(dòng)取消。 (6) 停梯操作。在夜間、周末或假日，通過停梯開關(guān)使用電梯停在指定樓層。停梯時(shí)，轎門關(guān)閉，照明、風(fēng)扇斷電，以利節(jié)電、安全。 (7) 滿載控制。當(dāng)轎內(nèi)滿載時(shí)，不響應(yīng)廳外召喚。 (8) 清除無效指令。清除所有與電梯運(yùn)行方向不符的轎內(nèi)指令。 (9) 開門時(shí)間自動(dòng)控制。根據(jù)廳外召喚、轎內(nèi)指令的種類以及轎內(nèi)情況，自動(dòng)調(diào)整開門時(shí)間。 (10) 按客流量控制開門時(shí)間。監(jiān)視乘客的進(jìn)出流量，使開門時(shí)間最短。 (11) 開門時(shí)間延長(zhǎng)按鈕。用十延長(zhǎng)開門時(shí)間，使乘客順利進(jìn)出轎廂。 (12) 故障 重開門。因故障使電梯門不能關(guān)閉時(shí)，或者在關(guān)門的過程中又有乘客進(jìn)入的時(shí)候，使門重新打開再試關(guān)門。 (13) 強(qiáng)迫關(guān)門。當(dāng)門被阻擋超過一定時(shí)間時(shí)，發(fā)出報(bào)警信號(hào)，并以一定力量強(qiáng)行關(guān)門。 (14) 光電裝置。用來監(jiān)視乘客或貨物的進(jìn)出情況。 (15) 光幕感應(yīng)裝置。利用光幕效應(yīng)，如關(guān)門時(shí)仍有乘客進(jìn)出，則轎門未觸