【正文】 為此，我國消防部門規(guī)定，一幢高層建筑大樓無論電梯臺數(shù)多少，必須要有一臺電梯能供消防人員滅火專用，而其他電梯也應(yīng)該有利于火災(zāi)時人員疏散。 所以電梯控制系統(tǒng)中必須要考慮在火災(zāi)時供消防人員專用電梯控制的情況，即所有各類電梯不論其自動化程度如何、速度多快，但適應(yīng)消防專用電梯控制的要求是相同的。 1. 電梯控制系統(tǒng)中適應(yīng)消防控制的基本要求 (1) 當大樓發(fā)生火警時，應(yīng)使用供消防員專用的電梯（通常稱為消防電梯），不管電梯當時處于什么狀態(tài)，均應(yīng)立即返回底層。 (2) 待電梯返回底層或基站后，應(yīng)可使消防人員通過鑰匙開關(guān)使電梯開始處于消防員專用的緊急運行狀態(tài)。 (3) 當火警解除后，消防員專用的電梯及大樓內(nèi)的其他個臺電梯均能很快轉(zhuǎn)入正常運行。 2. 消防控制系統(tǒng)的類型及工作原理 消防控制系統(tǒng)的類型是按照消防緊急運行的投入方法的其電梯的臺數(shù)進行分類的。過去國內(nèi)的消防電梯的緊急運行大多數(shù)是在底層或基站進行操作的，當今世界上各先進的工業(yè)國家，例如歐美等國家的電梯廠家一般是由消防系統(tǒng)送出信號給電梯系統(tǒng)，或是操作裝于底層或基站的帶有玻璃窗的消防專用開關(guān)控制電梯處于消防返回運行狀態(tài)，當返回底層或基站后，在通過裝于層外或轎廂內(nèi)操縱箱的鑰匙開關(guān)使電梯處于消防員專用控制的消防緊急運行狀態(tài)。而按處于消防員專用電梯臺數(shù)的多少，又可分為單臺或多臺電梯，其類別有BRBRBR3和BR4等。 （1） BR1消防控制類型的工作原理 這種控制類型是在電梯的底層或基站設(shè)置有供消防火警時用的帶有玻璃窗的專用消防開關(guān)箱。在火警時，敲碎玻璃窗，搬動箱內(nèi)開關(guān)，即可使處于下列運行狀態(tài)的電梯立即返回底層或基站。 1) 正在向上運行的電梯立即停車，或立即制動減速就近停車，同時切除轎箱內(nèi)原先登記的轎內(nèi)指令信號和廳外召喚信號。在電梯停車后，電梯絕不能開門，以免引起樓層廳外乘客的涌入和轎箱內(nèi)乘客的慌忙逃離。這樣電梯就向下方向運行，且直接駛向底層或基站。到達底層停車后，電梯開門放客，以后電梯即開門停在底層或基站，不再投入使用。 2） 正在向下運行的電梯，接受消防控制命令后不再停車，也不開門，直接駛向底層或基站，因為在使電梯進入消防控制時與1）中所述一樣，也同時切除了所有驕內(nèi)指令信號和廳外召喚信號。當電梯到達底層后開門放客，隨后開門停在底層，不再投入使用。 3） 若電梯正停于某層或關(guān)著門等待或開著門正在進客，則不論電梯是準備上運行或是向下運行，此時接到消防控制命令后立即向下直接駛向底層或基站后開門放客。 4） 若電梯剛離開底層或基站而尚未離開地層基站區(qū)段時，則電梯停車，不開門，并以慢速向下運行至底層平面處，開門放客，電梯不再投入使用。 （2） BR2消防控制類型的工作原理 這種控制類型是在電梯的底層或基站除了設(shè)置有供消防火警時用的帶有玻璃窗的專用消防開關(guān)箱外，尚有在電梯返回底層后供消防員操作的專用鑰匙開關(guān)，只要接通該鑰匙開關(guān)就可使已返回底層的電梯供消防員使用。在使用過程中，需連續(xù)按關(guān)門按鈕，直至把電梯門關(guān)好。同時在運行過程中，只能逐層運行，也即如連續(xù)登記幾個指令信號，電梯在運行最近的一個樓層后即把全部已登記好的信號消除，下一次再運行，必須重新再登記指令信號，其運行過程及情況與前述的BR1類型相同。BR1和BR2兩種形式一般常用于單臺電梯中。 (3) BR3消防控制類型的工作原理 這種控制類型與BH2的控制類型相同，所不同的是在電梯返回底層或基站后，供消防員控制操作的專用鑰匙開關(guān)設(shè)置位置不同：BR2的專用鑰匙開關(guān)是設(shè)置在底層或基站廳外召喚按鈕箱中，而BR3的專用鑰匙開關(guān)是設(shè)置在電梯轎廂內(nèi)的操縱箱上。在電梯按消防命令返回底層開門放客后，消防人員進入轎廂內(nèi)用專用鑰匙操作操縱箱下部刻有消防字樣的鑰匙開關(guān)，即可使電梯進入消防緊急運行狀態(tài)。消防人員可以令電梯至某個層救人和救火，電梯的運行全過程與BRBR2完全一樣。 （4）消防控制類型的工作原理 這種控制類型與BR3的控制類型相同，所不同的是電梯返回底層或基站后可供消防員操作的專用鑰匙開關(guān)不是設(shè)在轎內(nèi)操縱箱上，而是設(shè)置在底層或基廳外多個召喚按鈕箱的某個按鈕上。BR4和BR3兩種消防控制類型一般均應(yīng)用于多臺電梯群管理控制或是并聯(lián)控制的情況下。BR3 型的是令一組電梯中的若干臺電梯投入消防緊急運行狀態(tài)，而BR4型的是使一組電梯中的所有電梯均投入消防緊急運行狀態(tài)。BR4型的消防返回及其緊急運行狀態(tài)與BRBR2型完全一樣。BR1~BR4各種類型的消防開關(guān)和消防緊急運行的鑰匙開關(guān)設(shè)置如圖所示。 第五章 PLC控制系統(tǒng)第一節(jié) PLC控制系統(tǒng)一. 前言　　電梯的電氣系統(tǒng)由拖動系統(tǒng)和控制系統(tǒng)兩部分組成。傳統(tǒng)的電氣控制系統(tǒng)采用的繼電器邏輯控制由于觸點多、故障率高、可靠性差、體積大等缺點，正逐漸被淘汰。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。當乘員進入電梯，按下樓層按鈕，電梯門自動關(guān)閉后．控制系統(tǒng)進行下列運作：根據(jù)轎廂所處位置及乘員所處層數(shù)．判定轎廂運行方向，保證轎廂平層時減速。將轎廂停在選定的樓層上；同時，根據(jù)樓層的呼叫，順路停車，自動開關(guān)門。另外在轎廂內(nèi)外均要有信號燈顯示電梯運行方向及樓層數(shù)?！　CGS(Monitor and Control Generated System，通用監(jiān)控系統(tǒng))是一套用于快速構(gòu)造和生成計算機監(jiān)控系統(tǒng)的組態(tài)軟件，能夠在Windows平臺上運行。通過對現(xiàn)場數(shù)據(jù)的采集處理。以動畫顯示、報警處理、流程控制、實時曲線、歷史曲線和報表輸出等多種方式。向用戶提供解決實際工程問題的方案。充分利用windows圖形功能完備、界面一致性好、易學易用的特點。比以往使用專用機開發(fā)的工業(yè)控制系統(tǒng)更具通用性．在自動化領(lǐng)域有著更廣泛的應(yīng)用。本文利用MCGS組態(tài)軟件檢驗電梯PLC控制系統(tǒng)的運行情況。二. 電梯PLC控制系統(tǒng)S7—200可編程控制器是德國西門子公司研制的一種新型可編程控制器。它工作可靠，功能強，存儲容量大，編程方便，輸出端可直接驅(qū)動2A的繼電器或接觸器的線圈，抗干擾能力強。因此，能夠滿足電梯對電氣控制系統(tǒng)的要求。S7200系列小型PLC(Micro PLC)可應(yīng)用于各種自動化系統(tǒng)。緊湊的結(jié)構(gòu)。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(wù)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(wù)。PLC 單元為電梯控制系統(tǒng)的核心部分，由 PLC 提供變頻器的運行方向和速度指令，使變頻器根據(jù)電梯需要的速度曲線調(diào)節(jié)運行方向和速度。通過 PLC 的合理編程，實現(xiàn)自動平層、自動開關(guān)門、自動掌握停站時間、內(nèi)外呼信號的登記與消除、順向截梯及自動換向等集選控制功能。輸出單元為：樓層及方向指示單元，包括電梯上下行方向指示燈、層樓指示燈以及報站鐘等，目前的方向及層樓指示燈主要有七段碼顯示方式和點陣顯示方式?！　TEP 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。基本操作與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(yīng)用軟件任務(wù)。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(shè)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(yīng)；手動開關(guān)門；樓層感應(yīng)。 2．2 PLC系統(tǒng)部分完成所設(shè)定的控制任務(wù)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12個輸入點；轎內(nèi)指令按鈕7個點；樓層感應(yīng)器7個點；門區(qū)感應(yīng)l點；手動開門l點：共計輸入點28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7點；門鎖1個點；共計輸出點12點?？傆婭／O點數(shù)為28／12。 (2)可編程控制器S7—200的CPU226輸入，輸出點數(shù)為28／16。足以滿足要求。三. 電梯PLC控制系統(tǒng)設(shè)計 3．1 樓層狀態(tài)指示設(shè)計　　當電梯運行至某層有指令發(fā)出時．指示位置及指令。以二層為例：LD A2J二層內(nèi)選擇S A2J二層內(nèi)選擇指示LD A2S二層上呼S 2DAS二層上呼指示LJ A2X二層下呼S 2DAX二層下呼指示LD 2JZ1二層位置= 2DJA二層位置指示 3．2 電梯下行程序設(shè)計　　以電梯在三層下行情況為例。當電梯的一或二層有指令時，將三層下行位置1，同時無上行，驅(qū)動電梯下行。程序說明如下： 電梯在三層時下行情況LD A1J一層內(nèi)選擇O A2J或二層內(nèi)選擇O A1S或一層上呼O A2X或二層下呼O A2S或二層上呼A 3JZ1在三層位置時SV X 3DJA置三層下行位 電梯下行LD V X 4DJA有四層下行位OV 3DJA或有三層下行位OV 2DJA或有二層下行位ANI S同時無上行=X電梯下行 3．3電梯上行程序設(shè)計　　以電梯在二層上行情況為例。程序說明如下： 電梯在二層時上行情況LD A4J四層選擇O A3J或三層選擇O A4X或四層下呼O A3X或三層下呼O A3S或三層上呼A 2JZ1在二層位置時S V A2S置二層上行位 電梯上行LD V S有一層上行位O V A2S或有二層上行位O V A3S或有三層上行位ANI X同時無下行= S電梯上行 3．4 電梯到達時程序設(shè)計　　電梯到達某層時。將已完成的指令信號復位。以電梯到達三層為例。程序說明如下： 電梯到達三層LD A3J電梯到達三層R A3J復位三層內(nèi)選擇R V A4X復位四層下行R V A1S復位一層上行R VA2S復位二層上行LD A3J電梯到達三層ANI S同時無下行R A3S復位三層上行LD A3J電梯到達三層ANI S同時無上行R A3X復位三層下行 四. 組態(tài)軟件模擬電梯PLC控制系統(tǒng)顯示設(shè)計　　MCGsm態(tài)軟件具有全中文、面向窗口的可視化操作界面。實時性強，有良好的并行處理性能和豐富生動的多媒體畫面。MCGSm態(tài)軟件的開放式結(jié)構(gòu)擁有廣泛的數(shù)據(jù)獲取和強大的數(shù)據(jù)處理功能。同時。提供良好的安全機制，為多個不同級別用戶設(shè)定不同的操作權(quán)限。MCGS組態(tài)軟件支持多種硬件設(shè)備，實現(xiàn)“設(shè)備無關(guān)”，用戶不必因外部設(shè)備的局部改動，而影響整個系統(tǒng)。MCGS組態(tài)軟件由“MCGS組態(tài)環(huán)境”和“MCGS運行環(huán)境”兩個系統(tǒng)組成。兩部分互相獨立。又緊密相關(guān)。 工作過程 電梯完成一個呼叫響應(yīng)的步驟如下：　 電梯在檢測到門廳或轎箱的召喚信號后將此樓層信號與轎箱所在樓層信號比較，通過選向模塊進行運行選向?！　‰娞蓍_始起動，通過變頻器驅(qū)動電機拖動轎箱運動。轎箱運動速度由低速轉(zhuǎn)變?yōu)橹兴僭俎D(zhuǎn)變?yōu)楦咚伲⒁愿咚龠\行至目標層。當電梯檢測到目標層減速點后，電梯進入減速狀態(tài)，由高速變?yōu)榈退伲⒁缘退龠\行至平層點停止。 　　平層后，經(jīng)過一定延時開門，直至碰到開門到位行程開關(guān)；再經(jīng)過一定延時后關(guān)門，直到安全觸板開關(guān)動作。 本文利用MCGS組態(tài)軟件設(shè)計。在設(shè)備組態(tài)窗口中選擇適當?shù)拇谕ㄓ嵲O(shè)備．添加西門子S7—200PLC。正確設(shè)置其屬性。正確設(shè)置組態(tài)軟件中數(shù)據(jù)變量設(shè)備通道的連接，即可實現(xiàn)PLC與組態(tài)軟件的通訊。將PLC中的串口驅(qū)動程序與組態(tài)軟件的需求響應(yīng)相結(jié)合，使電腦對PLC發(fā)出的信號有響應(yīng)。在MCGS組態(tài)軟件的用戶窗口中，制作一個動畫界面。在界面上設(shè)置各個控件的屬性，使設(shè)置的控件按照真實的情況動作，檢驗和測試電梯PLC控制系統(tǒng)對電梯的運行狀態(tài)的控制效果。MCGS用主控窗口、設(shè)備窗口和用戶窗口來構(gòu)成一個應(yīng)用系統(tǒng)的人機交互圖形界面．組態(tài)配置各種不同類型和功能的對象或構(gòu)構(gòu)。可以對實時數(shù)據(jù)進行可視化處理。組態(tài)過程如圖2所示：實時數(shù)據(jù)庫 設(shè)備窗口 從外部設(shè)備PLC上讀取輸入輸出數(shù)據(jù)用戶窗口運行窗口主控窗口圖2 利用組態(tài)軟件設(shè)計過程五. 結(jié)語　　針對這個四層電梯的控制系統(tǒng)。采用西門子S7—200可編程控制器設(shè)H電梯的控制系統(tǒng)完成電梯的轎內(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(wù)。利用MCGS組態(tài)軟減設(shè)計模擬電梯PLC控制系統(tǒng)的運行。將PLC中的串口驅(qū)動程序與組態(tài)軟件的需求響應(yīng)相結(jié)合，加載驅(qū)動。使設(shè)置的控件能夠按照真實的情況動作。檢驗和測試電梯PLC控制系統(tǒng)對電梯的運行狀態(tài)的控制效果。實踐證明。將PLC可編程控制器和MCGS組態(tài)軟件結(jié)合可以非常好地模擬電梯控制系統(tǒng)的測試運行．有利于PLC控制系統(tǒng)的設(shè)H、檢測，具有良好的應(yīng)用價值。第二節(jié) PLC電梯控制的編程程序 充分利用PLC控制器提供的指令，根據(jù)模塊化設(shè)計思想，依次對各個控制功能設(shè)計梯形圖，并按照設(shè)計的梯形圖來編寫控制程序，編寫的程序如下：