【正文】 在這期間我對(duì) PLC 及先關(guān)知識(shí)有了深刻的理解、熟練地掌握了相關(guān)編程軟件，在她的幫助下我終于完成了這篇論文。在本次畢業(yè)設(shè)計(jì)期間，吳老師細(xì)心的為我講解相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)，在論文創(chuàng)作過(guò)程中她仔細(xì)的為我查缺補(bǔ)漏。電梯控制系統(tǒng)隨著科技的發(fā)展，將會(huì)拓展更多的功能，將會(huì)更加智能化，人性化、多元化、高效化。 嘻腚鲅 通過(guò)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，熟練的掌握了 STEP7 軟件的應(yīng)用以及 PLC 的相關(guān)知識(shí)。程 序的編寫(xiě)主要實(shí)現(xiàn)電梯的平層判定、開(kāi) /關(guān)門(mén)程序、樓層顯示、啟動(dòng) /停止程序、樓層內(nèi) /外呼程序、選層定向以及故障警報(bào)等電梯控制系統(tǒng)的基本功能。通過(guò) STEP7 軟件我們進(jìn)行設(shè)計(jì)的硬件組態(tài)、程序編寫(xiě)等步驟。 嘻腚鲅 在論文的中部，我們介紹 PLC 的一些基本知識(shí)，以及 s7300 在本次設(shè)計(jì)中的硬件選型。 嘻腚鲅 在開(kāi)篇本文介紹了電梯的發(fā)展史以及國(guó)內(nèi)外電梯系統(tǒng)的情況。在早期電梯以人力為動(dòng)力發(fā)展成為以電能為主要?jiǎng)恿Φ?機(jī)電一體化裝置，后來(lái)繼電器控制被 PLC 控制的方式所取代。在之前的計(jì)算中我們知道，加速度的變化率見(jiàn)效的幅度很大，因此可以提高人體的舒適度。 嘻腚鲅 電梯加速時(shí)運(yùn)行的距離： 嘻腚鲅 0011( ) ( ) 1 . 2 1 . 6 6 7 1 . 0 0 0 222B N MA N M B B BNH V d t V t d t V t d t V t m? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? （ ） 嘻腚鲅 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 36頁(yè) 嘻腚鲅 由于對(duì)稱(chēng)性可知減速 時(shí)運(yùn)行相同距離。 嘻腚鲅 由之前的公式可推導(dǎo)2mNak t?嘻腚鲅 代入數(shù)值 222 1 . 2 0 . 4 /2 2 1 . 8mn N NmaV k t t m s?? ? ? ? ??， 1 .2 0 .6 6 71 .8mN mats?? ? ?嘻腚鲅 由圖像可以知道曲線是對(duì)稱(chēng)的 /M B NV V m s?? ， Nt t s?? 嘻腚鲅 2 1 .2 0 .8 0 .4 /N M N NV V V m s? ? ? ? ?嘻腚鲅 0 .4 0 .3 3 31 .2NMNMmVtsa? ? ?嘻腚鲅 代數(shù)計(jì)算，得 ? ， /NV m s? ； 嘻腚鲅 0 .6 6 7 0 .3 3 3 1 /M n N Mt t t m s? ? ? ? ?， 0 .4 0 .4 0 .8 /M N N MV V V m s? ? ? ? ?； 嘻腚鲅 67 1 67B N Mt t t s? ? ? ? ?， /B N M nV V V V m s? ? ? ?； 嘻腚 鲅 所以 2 2 20 .92ANV kt t t?? ? ? ?嘻腚鲅 ( ) ( 67 ) 004N M N nV V a t t t t? ? ? ? ? ? ? ?嘻腚鲅 22( ) 1. 2 0. 9( 1. 5 )M B B BV V k t t t? ? ? ? ? ?嘻腚鲅 減速方程同理可推。 嘻腚鲅 嘻腚鲅 圖 改進(jìn)之后電梯的速度曲線 嘻腚鲅 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 34頁(yè) 嘻腚鲅 改進(jìn)后電梯曲線的數(shù)據(jù)分析 嘻腚鲅 改進(jìn)后的曲線啟動(dòng)加速階段是由兩段曲線和一條直線構(gòu)成的，是一個(gè)中心對(duì)稱(chēng)圖形，線段 NM 與曲線 AN、 MB 相切，同理可知減速制動(dòng)階段的圖像，與 AB 段相對(duì)稱(chēng)。由圖像我們可以看出 AB 段是改進(jìn)后電梯的啟動(dòng)加速階段， BC 段是電梯在額定速度下正常運(yùn)行， CD 段是電梯減速制動(dòng)階段。 嘻腚鲅 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 33頁(yè) 嘻腚鲅 嘻腚鲅 圖 電梯運(yùn)行速度曲線 嘻腚鲅 根據(jù)圖像我們可以分析得知在變速階段由于加速度的變化率較大，乘客的身體會(huì)引起不適感，為了克服這種情況，我們對(duì)電梯速度控制進(jìn)行調(diào)整。所以對(duì)于電梯的加速度控制和研究是一項(xiàng)很重要的指標(biāo)。人們對(duì)于電梯設(shè)備的要求越來(lái)越高，不僅要考慮到設(shè)計(jì)的美觀性，而且對(duì)于乘客的舒適度也有了很?chē)?yán)格的要求。根據(jù)電機(jī)轉(zhuǎn)速公式 n = 60f(1s)p，我們了解通過(guò)控制轉(zhuǎn)差率，可以控制電梯運(yùn)行的穩(wěn)定性，防止電梯超速或者欠速運(yùn)行。 嘻腚鲅 電梯調(diào)速的原理 嘻腚鲅 調(diào)整電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速改變電梯運(yùn)行的速度 ，來(lái)實(shí)先對(duì)電梯的控制，這就叫做電梯的調(diào)速。電梯速度曲線是電梯系統(tǒng)設(shè)計(jì)的重要環(huán)節(jié)。對(duì)它的控制的指標(biāo)決定了電梯系統(tǒng)平層停車(chē)的精確度。當(dāng)超載或者電梯運(yùn)行故障是實(shí)現(xiàn)警報(bào)功能。從而控制接觸器實(shí)現(xiàn)方向運(yùn)行的指令。 嘻腚鲅 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 28頁(yè) 嘻腚鲅 嘻腚鲅 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 29頁(yè) 嘻腚鲅 嘻腚鲅 嘻腚鲅 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 30頁(yè) 嘻腚鲅 嘻腚鲅 嘻腚鲅 圖 電梯外呼信號(hào)登記及取消 嘻腚鲅 電梯運(yùn)行方向的控制程序 嘻腚鲅 圖 是電梯運(yùn)行方向的控制程序。當(dāng)電梯到達(dá)指定樓層，繼電器復(fù)位。 嘻腚鲅 嘻腚鲅 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 26頁(yè) 嘻腚鲅 嘻腚鲅 嘻腚鲅 嘻腚鲅 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 27頁(yè) 嘻腚鲅 嘻腚鲅 圖 電梯系統(tǒng)內(nèi)呼信號(hào)登記及消除程序 嘻腚鲅 外呼信號(hào)登記及取消 嘻腚鲅 圖 是電梯外呼信號(hào)登記及取消。當(dāng)有某樓層被呼叫時(shí)，該層的中間繼電器線圈被觸發(fā)，然后上下行接觸器得電，電梯運(yùn)行。但是當(dāng)電梯運(yùn)行時(shí)，開(kāi)門(mén)信號(hào)將不會(huì)被觸發(fā) 。當(dāng)開(kāi)門(mén)信號(hào)被觸發(fā)或者處于平層停車(chē)狀態(tài)時(shí)，出發(fā)繼電器信號(hào)，門(mén)就會(huì)自動(dòng)打開(kāi)。 嘻腚鲅 電梯運(yùn)行時(shí)上一層信號(hào)燈亮，感應(yīng)干簧管使得平層信號(hào)復(fù)位，指示燈程序由于自鎖，所以一直在工作顯示上一層。樓層指示程序用來(lái)控制樓層的顯示以及上下行狀態(tài)指 示。下行時(shí)同理。 嘻腚鲅 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 21頁(yè) 嘻腚鲅 嘻腚鲅 圖 電梯系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)流程圖 嘻腚鲅 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 22頁(yè) 嘻腚鲅 電梯系統(tǒng)各部分功能程序的編寫(xiě) 嘻腚鲅 平層感應(yīng)程序 嘻腚鲅 如 圖 所示， 是電梯系統(tǒng)的平層感應(yīng)程序 ， 電梯的上平層感應(yīng)干簧管、下平層感應(yīng)干簧管和門(mén)區(qū)感應(yīng)干簧管感應(yīng)器觸發(fā)，上、下行接觸器斷開(kāi)，電梯制動(dòng)停層。采用循環(huán)掃描的方式，要注意各個(gè)功能程序運(yùn)行的順序。程序之間用中間繼電器連接，使程序順利運(yùn)行。電梯系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，編程的過(guò)程 需要注意程序的模塊化，結(jié)構(gòu)化，便于之后系統(tǒng)的調(diào)試與維護(hù)。 嘻腚鲅 嘻腚鲅 圖 硬件組態(tài)界面 嘻腚鲅 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 20頁(yè) 嘻腚鲅 系統(tǒng)程序的設(shè)計(jì) 嘻腚鲅 主程序設(shè)計(jì)思想 嘻腚鲅 在本次設(shè)計(jì)中，程序部分煎藥去實(shí)現(xiàn)電梯運(yùn)行的一些基本功能 ： 平層判定、上 /下運(yùn)行信號(hào)、樓層內(nèi) /外呼叫、自動(dòng) /手動(dòng)開(kāi) /關(guān)門(mén)功能、報(bào)警、檢修調(diào)試等基本功能。 嘻腚鲅 這樣本次設(shè)計(jì)的硬件就配置完成 [5]。 嘻腚鲅 ，找到 “SM300”選擇相應(yīng)的信號(hào)模塊，具體型號(hào)參考上一章，安裝到第 四、五層。 嘻腚鲅 嘻腚鲅 圖 硬件組態(tài) 嘻腚鲅 “硬件 ”選項(xiàng)之后，在右側(cè)找到 “SIMATIC 300”單擊，選擇 “Rack300”雙擊之后主界面出現(xiàn) “Rail”，這樣虛擬機(jī)箱就安裝好了，之后準(zhǔn)備開(kāi)始配置其他硬件 [4]嘻腚鲅 ，找到 “PS300”選擇 “PS 307 10A”。嘻腚鲅 嘻腚鲅 圖 組織塊及語(yǔ)言設(shè)置 嘻腚鲅 “下一步 ”，設(shè)置項(xiàng)目名稱(chēng)，單擊 “完成 ”， 這樣設(shè)計(jì)所需要的項(xiàng)目就創(chuàng)建完成 ，如圖 所示 。 嘻腚鲅 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 17頁(yè) 嘻腚鲅 嘻腚鲅 圖 設(shè)置向?qū)Ы缑?嘻腚鲅 CPU 嘻腚鲅 設(shè)置向?qū)Ы缑鎻棾龊螅瑔螕?“下一步 ”，選擇 “CPU313C”，默認(rèn) MPI 地址 2，如圖 所示 。 嘻腚鲅 嘻腚鲅 圖 STEP7 軟件操作界面 嘻腚鲅 創(chuàng)建項(xiàng)目 嘻腚鲅 雙擊快捷方式圖標(biāo)，打開(kāi) STEP 軟件，顯示設(shè)置向?qū)Т翱谌鐖D 所示 。 嘻腚鲅 STEP7 創(chuàng)建項(xiàng)目 嘻腚鲅 STEP7 編程軟件界面基本介紹 嘻腚鲅 安裝 STEP7 軟件后，雙擊 桌面 “SIMATIC Manager”圖標(biāo)打開(kāi)軟件，進(jìn)入操作界面。 嘻腚鲅 （ SFC）與系統(tǒng)函數(shù)塊（ SFB） 嘻腚鲅 SFC 與 SFB 是系統(tǒng)固有的功能塊，可供用戶(hù)調(diào)用，實(shí)現(xiàn)一些相關(guān)功能，如時(shí)鐘、狀態(tài)指示燈等功能。很少作為子程序被調(diào)用。也可以作為函數(shù)使用。通常情況下組織塊代碼后序號(hào)越大優(yōu)先級(jí)越高。 嘻腚鲅 （ OB） 嘻腚鲅 OB 由操作系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)用，同時(shí)執(zhí)行編寫(xiě)在組織塊中的用戶(hù)程序，用戶(hù)程序中有了組織塊才可執(zhí)行，它的作用是調(diào)用用戶(hù)程序。 嘻腚鲅 STEP7 中的程序塊 嘻腚鲅 在同一個(gè) CPU 中運(yùn)行著兩種程序，操作系統(tǒng)程序和用戶(hù)程序。 嘻腚鲅 STEP7 編程軟件支持 LAD(梯形圖 )、 STL(語(yǔ)句表 )、 FBD (功能塊圖 )三種編程語(yǔ)言。 嘻腚鲅 STEP7 根據(jù)不同的功能和要求開(kāi)發(fā)了不同的版本 STEP7 Lite、 STEP7 Basis、 STEP7 Professional、 STEP7 升級(jí)版。是西門(mén)子公司自動(dòng)化系統(tǒng)的平臺(tái)軟件。具體分配如 圖 所示。 嘻腚鲅 本次設(shè)計(jì)中使用 ： CP 3431,訂貨號(hào) ： 6GK7 3431EX210XE0,用于工業(yè)以太網(wǎng) TCP/IP (帶 發(fā)送 /接收 和 讀取 /寫(xiě)入 接口 ) 的 S7 CP， PROFINET IO 控制器， PROFINET CBA，長(zhǎng)整型數(shù)據(jù)， UDP， TCP， ISO， S7 通訊，路由，無(wú) PG 式模塊更換， 10/100 Mbps，遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 13頁(yè) 嘻腚鲅 通過(guò)局域網(wǎng)進(jìn)行初始化， IP 多點(diǎn)傳送， NTP， DHCP，使用 DHCP/FB 進(jìn)行 IP 組態(tài)，固化程序 。 嘻腚鲅 S7300 的通信模塊 嘻腚鲅 S7300 系列 PLC 通過(guò)通信模塊可以使多個(gè)相對(duì)獨(dú)立的站點(diǎn)連成網(wǎng)絡(luò)并建立通信關(guān)系。多排最多可組態(tài) 31 個(gè)模塊 。3 通道計(jì)數(shù)與測(cè)量增量型編碼器 24 V (30 kHz)。集成有 AI5/AO2。 ms/1000 條指令 。 嘻腚鲅 S7300 的 CPU 嘻腚鲅 S7300 系列 PLC 的 CPU 從 CPU312 到 CPU319 有不同的型號(hào)， CPU的功能依次加強(qiáng)，主要區(qū)別在于 CPU 的內(nèi)存空間、計(jì)算速度、通信資源和編程資源 [2]。按輸出容量可分為 2A、 5A、 10A、 20A，輸入電源可以選擇220V 或 380V，具有電源濾波和輸出保護(hù)功能，可以與 CPU 機(jī)架分離安裝。 嘻腚鲅 PLC 應(yīng)用于電梯控制系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn) 嘻腚鲅 隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展，計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、 PLC 控制技術(shù)水平的提高 ,PLC控制電梯的方式以成本較低、安全性高、兼容性好、功能多、開(kāi)