【導(dǎo)讀】集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的作品成果。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)。人和集體均已在文中以明確方式標(biāo)明。本人完全意識(shí)到本聲明的法律。結(jié)果由本人承擔(dān)。隨著現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)和城市生活的發(fā)展，電梯成為人們?nèi)粘Ｉ畋夭豢缮俚拇焦ぞ?，電梯性能的好壞?duì)人們生活的影響越來越顯著。傳統(tǒng)繼電器電梯控制系統(tǒng)，由于繼電。器本身的機(jī)械和電磁慣性大，大大降低了電梯系統(tǒng)的可靠性和安全性。根據(jù)順序邏輯控制的需要發(fā)展。PLC處理速度快，可靠性高，能夠保證電梯正常、安全、可靠地運(yùn)行。本文將基于PLC的控制方法應(yīng)用到電梯系統(tǒng)中，并對(duì)此方法進(jìn)行研究。首先，分別闡述了電梯繼電器控制和PLC控制的特點(diǎn)，

　　

【正文】 示，或通過編程器和 CRT 屏幕的顯示，很快地找到故障所在的部位，為迅速排除故障和修復(fù)節(jié)省了時(shí)間。為便于維修工作的開展，有些PLC 的制造企業(yè)提供了維修用的專用儀表或設(shè)備，提供了故障樹等維修用的資料。有些廠商還提供維修用的智能卡件或插件板，使維修工作變得十分方便。 PLC 的面板和結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)也考慮 了維修的方便性，例如，對(duì)需維修的部件設(shè)置在便于維修的位置，信號(hào)燈設(shè)置在易于觀察的部位，接線端子采用便于接線與更換的類型等，這些設(shè)計(jì)使維修工作能方便地進(jìn)行，從而大大節(jié)省維修時(shí)間。采用標(biāo)準(zhǔn)化元件和標(biāo)準(zhǔn)化工藝生產(chǎn)流水線作業(yè)，使維修用的備品備件簡化，也使維修變得方便。 靈活性。 PLC 的靈活性表現(xiàn)在下列三方面： (1)編程的靈活性。 PLC 采用的編程語言有梯形圖、布爾助記符、功能表圖、功能模塊圖和語句描述編程語言，只要掌握其中一種語言就可以進(jìn)行編程。編程方法的多樣性使編程方便，應(yīng)用面拓展。由于采用軟連接的方法， 在生產(chǎn)工藝流程更改或者生產(chǎn)設(shè)備更換時(shí)，可以不必改變 PLC 的硬設(shè)備，通過程序的編制與更改就能適應(yīng)生產(chǎn)的需要。這種編程的靈活性是繼電器順序控制系統(tǒng)所不能比擬的。正是由于編程的柔性特點(diǎn)，使 PLC 能大量地替代繼電器順序控制系統(tǒng)，成為當(dāng)今工業(yè)控制領(lǐng)域的重要控制設(shè)備。在柔性制造單元 (FMC)、柔性制造系統(tǒng)(FMS)、計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng) (CIMS)和計(jì)算機(jī)集成過程控制系統(tǒng) (CIPS)中， PLC 正成為主要的控制設(shè)備，得到廣泛的應(yīng)用。 13 (2)擴(kuò)展的靈活性。 PLC 的擴(kuò)展靈活性是它的一個(gè)重要的特點(diǎn)。它可根據(jù)應(yīng)用的規(guī)模不斷 擴(kuò)展，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。它不僅可以通過增加輸入輸出單元增加點(diǎn)數(shù)，通過擴(kuò)展單元來擴(kuò)大容量和功能，也可以通過多臺(tái) PLC 的通信來擴(kuò)大容量和功能，甚至可通過與集散控制系統(tǒng)(DCS)或其他上位機(jī)的通信來擴(kuò)展它的功能，并與外部設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)的交換等。這種擴(kuò)展的靈活性大大地方便了用戶。 (3)操作的靈活性。操作的靈活性是指設(shè)計(jì)的工作量大大減少，編程的工作量和安裝施工的工作量大大減少，操作十分靈活方便，監(jiān)視和控制變得容易。在繼電器順序控制系統(tǒng)中所需的一些操作可以簡化，不同的生產(chǎn)過程可采用 相同的控制臺(tái)或控制屏等。 PLC 的編程語言 PLC 程序是 PLC 指令的有序集合， PLC 運(yùn)行程序就是按一定的順序，執(zhí)行這集合中的一條條指令。指令是指示 PLC 動(dòng)作的文字代碼或圖形符號(hào)。使用的編程語言不同，這些文字代碼和圖形符號(hào)就不相同。但從本質(zhì)上來講，指令的實(shí)質(zhì)都是二進(jìn)制機(jī)器碼。同普通的計(jì)算機(jī)一樣， PLC 的編程軟件通過編譯系統(tǒng)把PLC 程序編譯成機(jī)器代碼。 PLC 提供了功能較為完整的編程語言，以適應(yīng) PLC 在工業(yè)環(huán)境中的應(yīng)用。利用 PLC 的編程語言，按照不同的控制要求編制不同的控制程序，這相當(dāng) 于設(shè)計(jì)和改變繼電器控制的硬件接線，也就是所謂的 “可編程序 ”。 PLC 的編程語言一般有五種：順序功能圖 (Sequential Function Chart)、梯形圖 (Ladder Diagram) 、功能塊圖 (Function Block Diagram) 、指令表 (Instruction List)和結(jié)構(gòu)文本 (Structured Text)。其中，順序功能圖 (SFC)、梯形圖 (LD)、功能塊圖(FBD)是圖形編程語言，指令表 (IL)和結(jié)構(gòu)文本 (ST)是文字語言。梯形圖 (LD)是目前使用最廣泛的 PLC 圖 形編程語言，梯形圖與繼電器控制系統(tǒng)的電路圖相似，比較易于掌握、程序表達(dá)清楚。 本系統(tǒng) PLC 程序的編制采用梯形圖語言，編程軟件為 STEP 7。該軟件能夠完成制作程序、對(duì)可編程控制器 CPU 的寫入 /讀出、監(jiān)控程序運(yùn)行、調(diào)試程序、PLC 錯(cuò)誤診斷等一系列功能。 八層電梯主電路 八層電梯層電梯曳引電機(jī)及門電機(jī)正反轉(zhuǎn)原理圖 根據(jù)設(shè)計(jì)要求，本次設(shè)計(jì)的電氣控制系統(tǒng)主回路原理圖如圖 。圖 14 中 M1， M2為曳引電機(jī)和門電機(jī)，交流接觸器 KM1~KM4通過控制兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行來控制轎廂和廳門，從而進(jìn)行對(duì)電梯的控 制。 FR1， FR2為起過載保護(hù)作用的熱繼電器，用于電梯運(yùn)行過載時(shí)斷開主電路。 FU1為熔斷器，起過電流保護(hù)作用。 M MK M 1K M 2K M 3K M 4曳 引 電 機(jī)門 電 機(jī)F R 1F R 2F U 1Q SL 1L 2L 3圖 電氣控制系統(tǒng)主回路原理圖 PLC 的選用 PLC 控制系統(tǒng)的 I/O 點(diǎn)數(shù)計(jì)算 根據(jù)電梯控制的特點(diǎn)，輸入信號(hào)應(yīng)該包括以下幾個(gè)部分： （ 1）廳外呼叫信號(hào) 廳外呼叫信號(hào)有 2*82=14 個(gè)，分別為 14 個(gè)上升下降按鈕，即一層上升按鈕，八層下降按鈕，二至七層上升下降按鈕； （ 2）轎箱內(nèi)指令信號(hào) 轎箱內(nèi)信號(hào)有 10 個(gè)，分別為 8 個(gè)樓層指示按鈕， 2 個(gè)開關(guān)門按鈕； （ 3）限位開關(guān) 15 限位開關(guān)信號(hào)有 10 個(gè)，分別為 8 個(gè)電梯停靠限位信號(hào)， 2 個(gè)開關(guān)門限位信號(hào)。 綜上所述，共需要輸入點(diǎn) 34 個(gè)。 輸出信號(hào)應(yīng)該包括： （ 1） 內(nèi)呼指示信號(hào) 內(nèi)呼指示信號(hào)有 8 個(gè)，分別用來表示 1~8 層樓層內(nèi)呼的指令被接受，并在內(nèi)呼指令完成后，信號(hào)消失。 （ 2） 外呼指示信號(hào) 外呼指示信號(hào)共有 14 個(gè)，分別用來表示 1~8 層樓層外呼的指令被接受，并在外呼指令完成后，信號(hào)消失。 （ 3） 電梯轎廂上下行，電梯上下行指示信號(hào)，共 4 個(gè)。 （ 4） 門電機(jī)開關(guān)指示，共需 2 個(gè)輸出點(diǎn)。 綜上所述，共需要輸出點(diǎn) 28 個(gè)。 PLC 型號(hào)的選擇 綜合輸入輸出點(diǎn)的計(jì)算以及現(xiàn)有硬件和要求實(shí)現(xiàn)的電梯系統(tǒng)控制功能，使用西門子 S7200PLC（ CPU226）作為編程器控制核心，輸入、輸出不夠可加裝擴(kuò)展模塊，這樣就完全能夠滿足設(shè)計(jì)要求。 I/O 接口的分配 PLC 八 層電梯控制輸入、輸出接口分配如下： 表 33 I/O 接口分配表 序號(hào) 名 稱 輸入點(diǎn) 序號(hào) 名 稱 輸出點(diǎn) 0 一層平層 0 電梯上行記憶 1 二層平層 1 電梯下行記憶 2 三層平層 2 電機(jī)正轉(zhuǎn) 3 四層平層 3 電機(jī)反轉(zhuǎn) 4 五 層平層 4 內(nèi)呼 一 樓指示 5 六 層平層 5 內(nèi)呼二樓指示 6 七 層平層 6 內(nèi)呼 三 樓指示 7 八 層平層 7 內(nèi)呼 四 樓指示 16 8 內(nèi)呼一樓 8 內(nèi)呼 五 樓指示 9 內(nèi)呼二樓 9 內(nèi)呼 六 樓指示 10 內(nèi)呼三樓 10 內(nèi)呼 七 樓指示 11 內(nèi)呼四樓 11 內(nèi)呼 八 樓指示 12 內(nèi)呼 五 樓 12 一層外呼上行指示 13 內(nèi)呼 六 樓 13 二 層外呼上行指示 14 內(nèi)呼 七 樓 14 三 層外呼上行指示 15 內(nèi)呼 八 樓 15 四 層外呼上行指示 16 一層外呼上行 16 五 層外呼上行指示 17 二層外呼上行 17 六 層外呼上行指示 18 三樓外呼上行 18 七 樓外呼上行指示 19 四 樓外呼 上 行 19 二 樓外呼下行指示 20 五 樓外呼 上 行 20 三樓外呼下行指示 21 六 樓外呼 上 行 21 四樓外呼下行指示 22 七 樓外呼 上 行 22 五 樓外呼下行指示 23 二 樓外呼下行 23 六 樓外呼下行指示 24 三 樓外呼下行 24 七 樓外呼下行指示 25 四 樓外呼下行 25 八 樓外呼下行指示 26 五 樓外呼下行 26 門電機(jī)正轉(zhuǎn) 27 六 樓外呼下行 27 門電機(jī)反轉(zhuǎn) 28 七 樓外呼下行 29 八 樓外呼下行 30 手動(dòng)開門 31 手動(dòng)關(guān)門 32 開門限位 33 關(guān)門限位 17 第四章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) PLC 控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 八層電梯梯形圖