【正文】 需改動(dòng)的數(shù)據(jù)依次為： P0010=1 P0304=230V P0305= P0307=180W P0310=50HZ P0311=1394 P0010=0 P0700=5 P1000=5 P1120=10 P1121=10 。 U 連接 A， V 連接 B， W 連接 C， X 連接 Y 連接 Z， 完成此步！ （ 3） 設(shè)置 變頻器通電，設(shè)置數(shù)據(jù)，先按 “P”,再按 “△ ”，找到 P0010 再按 “P”，此時(shí)會(huì)顯一數(shù)字。打開(kāi) “USSPLC”變頻器 .mvp”程序，下載。電梯在上升途中只響應(yīng)上升請(qǐng)求，下降途中只能響應(yīng)下降請(qǐng)求，任何相反方向的請(qǐng)求都無(wú)效。 圖 擴(kuò)展模塊 EN223I/O 接線(xiàn)圖 沈陽(yáng)理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 31 程序設(shè)計(jì) 流程圖 程序 設(shè)計(jì) 的流程如圖 所示。 圖 系統(tǒng) 總體 結(jié)構(gòu)圖 沈陽(yáng)理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 29 圖 控制信號(hào) 結(jié)構(gòu)圖 PLC CPU226 I/O 接線(xiàn)圖 圖 （ a）（ b） 為 CPU226 I/O 接線(xiàn)圖 。系統(tǒng)控制核心為 PLC 主 機(jī)，操縱盤(pán)、呼梯盤(pán)、井道及安全保護(hù)信號(hào)通過(guò) PLC 輸入接口送入 PLC，存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器并由 PLC 軟件運(yùn)算處理，然后經(jīng)輸出接口分別向指層 器及召喚指示燈等發(fā)出顯示信號(hào)，向拖動(dòng)和門(mén)機(jī)控制系統(tǒng)發(fā)出控制信號(hào) 。 電梯控制系統(tǒng) 總體 設(shè)計(jì) 總體結(jié)構(gòu)及控制信號(hào) 基于 PLC 的電梯控制系統(tǒng)和其他類(lèi)型的電梯控制系統(tǒng)一樣主要由信號(hào)控制系統(tǒng)和拖動(dòng)控制系統(tǒng)兩部分組成。 （ 7） 程序編輯器 梯形圖、語(yǔ)句表或功能圖表編輯 器編寫(xiě)用戶(hù)程序，或在聯(lián)機(jī)狀態(tài)下從 PLC 上裝用沈陽(yáng)理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 28 戶(hù)程序進(jìn)行程序的編輯或修改。 沈陽(yáng)理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 27 （ 4） 指令樹(shù) 提供編程時(shí)用到的所有快捷鍵操作命令和 PLC 可用 “檢視 ”菜單的 “指令樹(shù) ”項(xiàng)決定是否將其打開(kāi)。引導(dǎo)條包括程 序塊、符號(hào)表、狀態(tài)圖標(biāo)、數(shù)據(jù)塊、系統(tǒng)塊、交叉索引和通訊七個(gè)組件。如 圖 所示 （ 2） 工具條 提供便捷的鼠標(biāo)操作，可用 “檢視 ”菜單的 “工具欄 ”項(xiàng)自定義工具條，可添加和刪除3 種按鈕：標(biāo)準(zhǔn)、調(diào)試、和指令。 界面漢化：安裝完后可用 STEP 7Micro/WIN 32 中文漢化軟件將編程界面和幫助文件漢化，使編程環(huán)境為中文狀態(tài)。 安裝：雙擊 STEP 7Micro/WIN 32 的安裝程序 ，根據(jù)在線(xiàn)提示，安裝完成。電梯控制系統(tǒng)使用 STEP 7Micro/WIN 32編程軟件開(kāi)發(fā) PLC 應(yīng)用程序，編寫(xiě)梯形圖，電梯具有內(nèi)呼，外呼，上行，下行，開(kāi)門(mén)，關(guān)門(mén)，停層開(kāi)門(mén)，樓層顯示等功能。 STEP 7Micro/WIN 32 提供兩套指令集，即 SIMATIC 指令集（ S7200 方式）和國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)指令集（ IEC11313 方式）。顯然，這一組自學(xué)習(xí)到的參數(shù)，是和變頻器匹配的最佳參數(shù)，使 變頻器能對(duì)該電動(dòng)機(jī)進(jìn)行最佳控制。因此， 在我國(guó)使用的實(shí)踐中出現(xiàn)問(wèn)題相對(duì)較多，這是令我們感到非常遺憾的地方。 (5) 由于價(jià)格低廉，變頻器在制造時(shí)不得已選用了一些底端的原器件，或者說(shuō)在選用原器件時(shí)考慮的富裕量太小。 (4) MM4新一代變頻器不同于其他變頻器的另一個(gè)顯著特點(diǎn)是：他給用戶(hù)提供的是一個(gè)完全開(kāi)放的編程平臺(tái)，使用戶(hù)可以根據(jù)自己的需要最大限度的合理利用有限的資源實(shí)現(xiàn)盡可能復(fù)雜的控制特性。 (3) 近兩年推出的 MM4新一代變頻器不僅具有西門(mén)子工程型變頻器 MasterDrive的良好架構(gòu)，還具有較高的性能價(jià)格比，雖然價(jià)格不高卻有著比同類(lèi)產(chǎn)品更強(qiáng)大的功 能。 (2) 強(qiáng)大的通訊功能和全面的配套軟件，是西門(mén)子自動(dòng)化產(chǎn)品的一大特點(diǎn)。西門(mén)子產(chǎn)品一般的更新周期不超過(guò) 5年。西門(mén)子變頻器主要分為通用型、工程型和專(zhuān)用型三類(lèi)。考慮以上各種因素，本設(shè)計(jì)選用西門(mén)子 MM420通用變頻器，它具有磁通矢量控制、轉(zhuǎn)差補(bǔ)償、負(fù)載轉(zhuǎn)矩自適應(yīng)等一系列先進(jìn)功能，可以最大限度地提高電機(jī)功率因數(shù)和電機(jī)效率，同時(shí)降低了電機(jī)運(yùn)行損耗，特別適合電梯類(lèi)負(fù)載頻繁變化的場(chǎng)合。本設(shè)計(jì)中拖動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)的關(guān)鍵在于保證電梯按理想的給定速度曲線(xiàn)運(yùn)行，以改善電梯運(yùn)行的舒適感 。目前，市場(chǎng)流行的通用變頻器的種類(lèi)繁多，而電梯行業(yè)中使用的變頻器的品牌也不少，其控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)也不盡相同，但其總的控制思想?yún)s是大同小異。目前，有為電梯控制而設(shè)計(jì)的專(zhuān)用變頻器，其功能較強(qiáng)，使用靈活，但其價(jià)格昂貴。在近 20年的時(shí)間內(nèi)經(jīng)歷了由模擬控制到全數(shù)字控制和由采用 BJT到采用 IGBT兩個(gè)大發(fā)展過(guò)程。然后再把直流電（ DC）變換為三相或單相交流電（ AC），我們把實(shí)現(xiàn)這種轉(zhuǎn)換的裝置稱(chēng)為 “變頻器 ”（ inverter）。通常，把電壓和頻率固定不變的交流電變換為電壓或頻率可變的交流電的裝置稱(chēng)作 “變頻器 ”。 （ 2） CVCF：恒電壓、恒頻率（ Constant Voltage and Constant Frequency）的縮寫(xiě)。并且，西門(mén)子 S7200PLC 具有：極高的可靠性、豐富的指令集、極快的浮點(diǎn)運(yùn)算速度、豐富的擴(kuò)展模塊、強(qiáng)大的內(nèi)部集成功能等幾個(gè)方面的出色表現(xiàn)。 S7200PLC 是一種小型可編程邏輯控制器（ Micro PLC） ，可應(yīng)用于各種小型自動(dòng)化控制系統(tǒng)。 裝置共有 33 點(diǎn)輸入指令信號(hào)， 32 點(diǎn)輸出控制信號(hào)，輸入信號(hào)包括：樓層內(nèi)、外選擇信號(hào)、轎廂運(yùn)行時(shí)樓層檢測(cè)信號(hào)、檢修控制系統(tǒng)信號(hào)、消防模擬信號(hào)、極限限位保護(hù)信號(hào)等，輸出信號(hào)包括：變頻驅(qū)動(dòng)信號(hào)、樓層顯示控制系統(tǒng)信號(hào)、樓層內(nèi)外呼指示信號(hào)、上下行指示信號(hào)、到站鐘信號(hào)、電梯開(kāi)門(mén)、關(guān)門(mén)信號(hào)以及安全保護(hù)信號(hào)等 。 （ 5）變頻器輸入點(diǎn) 4 個(gè)， NC，顯示驅(qū)動(dòng) 4 個(gè)，電子報(bào)站，電子 報(bào)告電梯上下行 綜上所述，共需輸出點(diǎn) 32 個(gè)。 沈陽(yáng)理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 22 （ 3） 電梯轎廂上下行，電梯上下行指示信號(hào)，共 4 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 6 個(gè)，分別表示負(fù) 15 層的內(nèi)呼被接受，并在內(nèi)呼指令完成后，信號(hào)消失。 （ 4）其他信號(hào) 編碼器高速計(jì)數(shù)輸入 A/B 相，檢修開(kāi)關(guān)，急停按鈕，消防按鈕 。一個(gè)轎廂安全開(kāi)關(guān)。平時(shí)為常開(kāi)，當(dāng)電梯運(yùn)行到平層時(shí)關(guān)閉，另外還有一組開(kāi)關(guān)門(mén)限位，故位置信號(hào)一共需要 5 個(gè)輸入 。 PLC 選型 PLC 控制系統(tǒng)的 I/O 點(diǎn)數(shù)計(jì)算與分配 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） 轎廂內(nèi)及各層門(mén)廳外呼按鈕 轎廂內(nèi)的樓層選擇按鈕共有數(shù)字鍵 1~5，各層門(mén)廳的外呼按鈕除負(fù)一層只有上升按鈕，第五層只有下降按鈕外，其余四層均設(shè)有上升、下降兩個(gè)按鈕，故一共需要 16 個(gè)輸入。 此外，微機(jī)控制系統(tǒng)雖在智能控制方面有較強(qiáng)的功能，但也存在抗擾性差，系統(tǒng)設(shè)計(jì)復(fù)雜，一般維修人員難以掌握其維修技術(shù)等缺陷而沒(méi)被廣泛采用。 （ 5） 用于群控調(diào)配和管理，并提高電梯運(yùn)行效率。 （ 3） PLC 可實(shí)現(xiàn)各種復(fù)雜的控制系統(tǒng)，方便地增加或改變控制功能。 基于 PLC 電梯控制 系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn) 基于 PLC 電梯控制控制系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)有： （ 1） 在電梯控制中采用了 PLC，用軟件實(shí)現(xiàn)對(duì)電梯運(yùn)行的 控制，可靠性大大提高。 （ 7） 電梯未平層或運(yùn)行時(shí)，開(kāi)門(mén)按鈕和關(guān)門(mén)按鈕均不起作用。例如電梯在一樓，而同時(shí)有二層向下外呼梯，三層向下外呼梯，四層向下外呼梯，則電梯先去四樓響應(yīng)四 層向下外呼梯信號(hào)。同時(shí)，如果電梯達(dá)到四層，五層沒(méi)有任何呼梯信號(hào)，測(cè)電梯可以響應(yīng)四層向下外呼梯信號(hào)。 （ 3） 當(dāng)有內(nèi)呼梯信號(hào)到來(lái)時(shí)，電梯應(yīng)該響應(yīng)該呼梯信號(hào)，到達(dá)該樓層時(shí)，電梯停止運(yùn)行，電梯門(mén)打開(kāi)，延時(shí)三秒后自動(dòng)關(guān)門(mén)。 分析以上控制要求，將電梯控制要實(shí)現(xiàn)的功能羅列如下： （ 1） 開(kāi)始時(shí)，電梯處于任意一層。 沈陽(yáng)理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 20 4 電梯控制系統(tǒng) 的 PLC 及變頻器選擇 電梯 控制要求分析 所涉及的電梯模型共有五層，電梯的每 一層面均有升降及轎廂所在樓層的指示燈顯示； 負(fù) 15 所對(duì)應(yīng)的指示燈表示樓層號(hào)，每層的樓廳均有輸入（分上行和下行）按鈕召喚電梯。 USS 和Modbus RTU 從站指令庫(kù)都使用 S7200 CPU 的自由口通訊模式編程實(shí)現(xiàn)。 S7200 PLC 的通訊和網(wǎng)絡(luò)功能 S7200 提供了多種通訊和網(wǎng)絡(luò)功能，包括 PPI 網(wǎng)絡(luò)通訊功能、 ProfibusDP 網(wǎng)絡(luò)通訊功能、自由口通訊功能、以太網(wǎng)通訊功能和 Modem遠(yuǎn)程通訊功能。 DC/DC/DC：說(shuō)明 CPU 是直流供電，直流數(shù)字量輸入，數(shù)字量輸出點(diǎn)是晶體管直流電路的類(lèi)型。如 CPU 224 DC/DC/DC 和 CPU 224 AC/DC/Relay。S7200 CPU 規(guī)格如表 所列。 S7200除具有 PLC 基本的控制功能外，更在以下方面具有獨(dú)到之處 ，這些也是 S7200 PLC 普沈陽(yáng)理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 18 圖 S7200 CPU 外型 遍受歡迎的原因。系統(tǒng)的硬件構(gòu)架由構(gòu)成系統(tǒng)的CPU 模塊和豐富的擴(kuò)展模塊組成。不同類(lèi)型的 CPU 具有不同的數(shù)字量 I/O 點(diǎn)數(shù)和內(nèi)存容量等規(guī)格參數(shù)。 S7200 如圖 所示。如： 沖壓機(jī)床、磨床、印刷機(jī)械、橡膠化工機(jī)械、中央空調(diào)、電梯控制、運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)等 。使用范圍可覆蓋從替代繼電器的簡(jiǎn)單控制到更復(fù)雜的自動(dòng)化控制。非常適合于小點(diǎn)數(shù)控制的微型控制器。它集成 6 輸入 /4 輸出共 10 個(gè)數(shù)字量 I/O 點(diǎn)，無(wú) I/O 擴(kuò)展能力。 （ 7） 編程、調(diào)試等，并且大部分支持在線(xiàn)編程 3． 3 西門(mén)子 S7200 PLC S7200 的用戶(hù)程序中包括了位邏輯、計(jì)數(shù)器、定時(shí)器、復(fù)雜數(shù)學(xué)運(yùn)算以及與其它智能模塊通訊等指令內(nèi)容，從而使它能夠監(jiān)視輸入狀態(tài)，改變輸出狀態(tài)以達(dá)到控制目的。提供操作者以監(jiān)視機(jī)器 /過(guò)程工作必需的信息。通常所說(shuō)的 SCADA 系統(tǒng)，現(xiàn)場(chǎng)端和遠(yuǎn)程端也可以采用 PLC 作現(xiàn)場(chǎng)機(jī)。 現(xiàn)代 PLC 大多數(shù)都采用了 通信、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，有 RS232 或 沈陽(yáng)理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 17 RS485 接口，可進(jìn)行遠(yuǎn)程 I/O 控制，多臺(tái) PLC 可彼此間聯(lián)網(wǎng)、通信，外部器件與一臺(tái)或多臺(tái)可編程控制器的信號(hào)處理單元之間，實(shí)現(xiàn)程序和數(shù)據(jù)交換，如程序轉(zhuǎn)移、數(shù)據(jù)文檔轉(zhuǎn)移、監(jiān)視和診斷。 具有 A/D、 D/A 轉(zhuǎn)換功能，通過(guò) I/O 模塊完成對(duì)模擬量的控制和調(diào)節(jié)，具有溫度、運(yùn)動(dòng)等測(cè)量接口。包括基本數(shù)學(xué)運(yùn)算、比較、對(duì)字節(jié)的運(yùn)算、 PID 運(yùn)算、濾波等。 包括順序控制、邏輯控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)等。 PLC 的功能 PLC 的功能 ： （ 1） 數(shù)據(jù)采集與輸出。 （ 1）采用模塊化結(jié)構(gòu) （ 2）編程簡(jiǎn)單易學(xué) （ 3）安裝簡(jiǎn)單維修方便 PLC 不需要專(zhuān)門(mén)的機(jī)房可以在各種工業(yè)環(huán)境下直接運(yùn)行使用時(shí)只需將現(xiàn)場(chǎng)的各種設(shè)備與 PLC 相應(yīng)的 I/O 端相連接即可投入運(yùn)行各種模塊上均有運(yùn)行和故障指示裝置 便于用戶(hù)了解運(yùn)行情況和查找故障。大型 PLC 還可以采用由雙 CPU 構(gòu)成冗余系統(tǒng)或有三 CPU 構(gòu)成表決系統(tǒng) ,使可靠性更進(jìn)一步提高。對(duì)采用的器件進(jìn)行嚴(yán)格的篩選。各 模塊均采用屏蔽措施，以防止輻射干擾。 沈陽(yáng)理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 16 PLC 的特點(diǎn)及功能 PLC 的特點(diǎn) 高可靠性 所有的 I/O 接口電路均采用光電隔離，使工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的外電路與 PLC 內(nèi)部電路之間電氣上隔離。在此期間， CPU 按照 I/O 映象區(qū)內(nèi)對(duì)應(yīng)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)刷新所有的輸出鎖存電路，再經(jīng)輸出電路驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的外設(shè)。 即在用戶(hù)程序執(zhí)行過(guò)程中，只有輸入點(diǎn)在 I/O 映象區(qū)內(nèi)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)不會(huì)發(fā)生變化，而其他輸出點(diǎn)和軟設(shè)備在 I/O 映象區(qū)或系統(tǒng) RAM 存儲(chǔ)區(qū)內(nèi)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)都有 可能發(fā)生變化，而且排在上面的梯形圖，其程序執(zhí)行結(jié)果會(huì)對(duì)排在下面的凡是用到這些線(xiàn)圈或數(shù)據(jù)的梯形圖起作用；相反，排在下面的梯形圖，其被刷新的邏輯線(xiàn)圈的狀態(tài)或數(shù)據(jù)只能到下一個(gè)掃描周期才能對(duì)排在其上面的程序起作用。 （ 2） 用戶(hù)程序執(zhí)行階段 在用戶(hù)程序執(zhí)行階段， PLC 總是按由上而下的順序依次地掃描用戶(hù)程序（梯形圖）。在這兩個(gè)階段中，即使輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)發(fā)生變化， I/O 映象區(qū)中的相應(yīng)單元的狀態(tài)和數(shù)據(jù)也不會(huì)改變。 （ 1） 輸入采樣階段 在輸入采樣階段， PLC 以?huà)呙璺绞揭来蔚刈x入所有輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并將它們存入I/O 映象區(qū)中的相應(yīng)得單元內(nèi)