【正文】 出顯示信號及控制信號。 （四） 本設(shè)計實現(xiàn)功能 本設(shè)計介紹了西門子公司的 S7200 CPU226系列可編程控制器在電梯控制系統(tǒng)中的應(yīng)用。提出了可編程控制器控制電梯控制系統(tǒng)的硬件組成和軟件設(shè)計，并介紹了控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、主要功能、性能特點及硬件和軟件實現(xiàn)方案。還具有電梯的樓層指示功能、廳外召喚功能、電梯轎廂的開關(guān)門功能、轎內(nèi)指令登記功能、電梯的定向選層功能、電梯的起動、加速、穩(wěn)速運行、到站減速、平層停車等。 三、 硬件系統(tǒng)設(shè)計 （一） 可編程控制器機型的選擇 可編程控制器系統(tǒng)硬件設(shè)計應(yīng)遵循經(jīng)濟性、可靠性、先進性及擴展性等原則 ,內(nèi)容包括 PLC 機型的選擇輸入 /輸出模塊的選擇、輸入 /輸出端地址分配和輸入 /輸出端接線圖等。本設(shè)計系統(tǒng)為五層樓的電梯，采用集選控制方式。選用 SIEMENS公司的 CPU22X系列的 S7200 CPU226。 圖 31 S7200 的主機外觀圖 (1)輸出特性 在 S7200 中，輸出信號有兩種類型：繼電器輸出型和晶體管輸出型 CPU22X 系列CPU226 的繼電器輸出型容量 2A；晶體管輸出型容量 。輸出點數(shù)與每組點數(shù)：輸出點數(shù)是指主機上全部輸出端子的個數(shù)；每組點數(shù)是指全部輸出可以分成幾個隔離組，每個隔離組中的輸出端子可以有一個也可有數(shù)個， CPU226 中， 4/5/7表示共有 16 個輸出端子分成三個隔離組。如果所有輸出的負載工作電壓相同，可將這些公共端連接起來。 CPU226 中，輸入濾波 ～，中斷輸入 ～ ，高速計數(shù)器輸入 ～ ，每組點數(shù) 1 11，電纜長度非屏蔽輸入 300m，屏蔽輸入 500m,屏蔽中斷輸入及高速計數(shù)器 50m。 b. 可連接 7個擴展模塊，最大擴展至 248個 數(shù)字量 I/O點或 35 路模擬量 I/O 點。 d. 6 個獨立的 30kHz 高速計數(shù)器， 2 路獨立的 20kHz 高速脈沖輸出 。 f. 2 個 RS485 通 信 /編程口 。 h. 具有多點接口 MPI（ Multi Point Interface） 通 信 協(xié)議 。 j. I/O 端子排可 以 很容易地整體拆卸。由于 CPU226 主機模板的輸入輸出點的地址是固定的， 共 40 個數(shù)字量 I/O 點，而本設(shè)計系統(tǒng)共 62 個數(shù)字量 I/O 點，所以在本設(shè)計上需要增加 PLC 數(shù)字量擴展模塊。本設(shè)計系統(tǒng) I/O 總點數(shù)比 CPU226 主機模板的輸入輸出點多 20 個（其中輸入點數(shù) 8 個，輸出點數(shù) 12 個），實際需配置數(shù)字量輸入 8 點，數(shù)字量輸出 12 點。 主 機C P U 2 2 6模 板 1E M 2 2 31 6 D I/1 6 D O2 4 V D C 圖 32 擴展模板 I/O 鏈圖 根據(jù)圖 32，模板的編址見表 31。但因為電梯尚未讀入任何數(shù)據(jù)， 也就無法在收到請求信號后通過固化在 PLC中的程序做出響應(yīng)。電梯自檢過程的目標為：先按下啟動按鈕，再按下恢復正常工作按鈕，電梯首先使電梯門處于關(guān)閉狀態(tài)，然后電梯自動向上運行，經(jīng)過兩個平層點后停止。 ，轎廂運動速 度要經(jīng)過低速轉(zhuǎn)變?yōu)橹兴僭俎D(zhuǎn)變?yōu)楦咚伲⒁愿咚龠\行至減速點。 ，經(jīng)過一定延時后開門，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，直至碰到關(guān)門到位行程開關(guān)，電梯控制系統(tǒng)始終實時顯示轎廂所在樓層。控制臺上的消防 /檢修按鈕按下后，使 電梯立刻停止原來的運行，然后按下強迫上行（下行） 按鈕，電梯上行（下行）；一旦放開該按鈕，電梯立刻停止。 在本系統(tǒng)設(shè)計中僅實現(xiàn)了電梯的正常工作狀態(tài)和檢修狀態(tài)。 (2)電梯起動后，若有呼梯信號，則開門。即 當有外呼梯信號（內(nèi)呼梯信號）到來時， 轎廂響應(yīng)該 呼梯信號，到達該樓層時， 轎廂停止運行，轎廂門打開，延時 3s后自動關(guān)門。即 電梯未平層或運行時，開門按鈕和關(guān)門按鈕均不起作用。 (5)按內(nèi)、外召喚指令信號自動定向，要求優(yōu)化使任何召喚都在最短時間內(nèi)響應(yīng)。 (7)在電梯轎廂運行過程中，轎廂上升（或下降）途中，任何反方向下降（或上升）的 外呼梯信號均不響應(yīng)，但如果反向外呼梯信號前方無其他內(nèi)、外呼梯信號時， 10 則電梯響應(yīng)該外呼梯信號。 (9)和轎內(nèi)有樓層顯示和運行方向顯示。 （三） 電梯 PLC 控制系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu) 1． 電梯信號控制系統(tǒng) 電梯信號的控制基本上由 PLC 實現(xiàn)。所有功能如召喚信號登記、轎廂位置判斷、選層定向、順向截梯、最遠反向截梯、消號及反向保號、換速、平層、開關(guān)門、電梯自動運行等功能均為程序控制。 11 圖 33 電梯控制系統(tǒng)原理圖 2． 控制系統(tǒng) 采用變頻調(diào)壓調(diào)速的全閉環(huán)控制，變頻器的輸入信號端子的意義由變頻器參數(shù)設(shè)定，運行速度曲線也由變頻器數(shù)據(jù)設(shè)定完成。同時變頻器也將本身的工作狀態(tài)輸送給 PLC。PLC 接收來自操作面板和呼梯盒的召喚信號、轎廂和門系統(tǒng)信號以及井道和變頻器的狀態(tài)信號，經(jīng)程序判斷與運算后實現(xiàn)電梯的集選控制， PLC 在輸出顯示和監(jiān)控信號的同時向變頻器發(fā)出運行方向、啟動、加速、減速、運行和制動停梯信號。包括：初始化、上下召喚、內(nèi)選、定向、截梯、平層、樓層計數(shù)及顯示、選層、上下行、換速、開關(guān)門、報警等。 （四） PLC 輸入 /輸出口（ I/O）分配表 S7200 PLC 的 I/O 口地址分配表如下表 32 所示 表 32 I/O 地址分配 輸入 輸出 門鎖 上行 自動 下行 檢修 高速 開門 低速 關(guān)門 啟動加速 上行啟動 制動減速 下行啟動 開門 基站 關(guān)門 開門到位 1 層層樓指示 關(guān)門到位 2 層層樓指示 上行限位 3 層層樓指示 下行限位 4 層層樓指示 1 樓內(nèi)選 5 層層樓指示 2 樓內(nèi)選 上行指示 3 樓內(nèi)選 下行指示 4 樓內(nèi)選 1 層內(nèi)選記憶指示 5 樓內(nèi)選 2 層內(nèi)選記憶指示 1 樓感應(yīng)器 3 層內(nèi)選記憶指示 2 樓感應(yīng)器 4 層內(nèi)選記憶指示 3 樓感應(yīng)器 5 層內(nèi)選記憶指示 4 樓感應(yīng)器 1 樓上呼指示 5 樓感應(yīng)器 2 樓上呼指示 1 樓上行 2 樓下呼指示 2 樓上行 3 樓上呼指示 2 樓下行 3 樓下呼指示 3 樓上行 4 樓上呼指示 3 樓下行 4 樓下呼指示 4 樓上行 5 樓下呼指示 4 樓下行 5 樓下行 上平層感應(yīng)器 下平層感應(yīng)器 13 （五） PLC 外部接線圖及模擬控制面板 本設(shè)計采用 SIMATIC S7200 系列 CPU226 主機 和一個數(shù)字量擴展模板 EM223，其外部接線圖如圖 34 和 35 所示。在本模型中，均用指示燈來模擬電梯的工作狀態(tài)。內(nèi)選、外召喚信號指示燈可統(tǒng)一使用交流 220V，按鈕開關(guān)選用點動開關(guān)，不需電源。 L 1L 2L 3L 4電 梯 上 升 指 示 燈電 梯 下 降 指 示 燈電 梯 開 門 指 示 燈電 梯 關(guān) 門 指 示 燈PLC1 樓2 樓3 樓4 樓 1 樓 到 5 樓 外 呼 梯 按 鈕（ 里 為 上 行 按 鈕 ， 外 為下 行 按 鈕 ） 1樓到5樓指示燈 1 樓 到 5 樓 選 層 按 鈕L 55 樓 圖 36 模型控制面板 四、 軟件系統(tǒng)設(shè)計 （一） 程序設(shè)計流程圖 控制電梯系統(tǒng)功能流程 15 開 始樓 層 信 號 正 常 ？樓 層 等 待有 無 呼 梯 ？開 、 關(guān) 門定 向起 動 運 行到 站 ？上 行 /下 行 控 制呼 梯 、 內(nèi) 選 記 憶慢 速中 層制 動開 、 關(guān) 門Y停 車 、 報 警NNYN 圖 41 PLC 控制系統(tǒng)功能流程圖 根據(jù)電梯的電氣控制要求，電梯總是按照一定的程序重復地進行動作，電梯運行的循環(huán)過程為：選層、判斷電梯的運行方向，起動運行，在運行過程中，要進行順向截梯、呼 梯和轎內(nèi)選擇記憶等操作。 PLC控制功能流程圖如圖 41所示。 16 停 層 信 號 到 停 止 開 門 開 門 時 間 到 開 門 停 3 s關(guān) 門關(guān) 門 時 間 到停 止響 應(yīng) 信 號YYYNNN圖 42 開關(guān)門子程序流程圖 （二） 軟件程序設(shè)計 電梯的開關(guān)門存在以下幾種情況： 。 。 。 ?，F(xiàn)大多數(shù)電梯采用光幕或機械安全觸板進行檢測，自動發(fā)送重新開門信號，以達到重新開門的目的。電梯到達某層站后，如果沒有人繼續(xù)使用電梯，電梯將?？吭谠搶诱敬?，若有人在該層站呼梯，電梯將首 先開門，以滿足用梯的要求。開門環(huán)節(jié)的梯形圖如圖 43 所示。此時電梯到達基站，司機或乘客離開轎廂，電梯自動關(guān)門，司機將開、關(guān)梯鑰匙插入 SA2，旋轉(zhuǎn)到關(guān)梯位置，電梯的安全回路被切斷， PLC 停止運行，電梯被關(guān)閉。停站時間繼電器 T37 延時結(jié)束時，電梯應(yīng)自動關(guān)門。 17 考慮檢修狀態(tài)時的關(guān)門，則關(guān)門環(huán)節(jié)的梯形圖如圖 44 所示。其梯形圖如圖 45 所示。 乘客或司機通過對轎廂內(nèi)操縱盤上 1～ 5 層選層按鈕的操作，可以選擇要去的樓層 。當電梯到達所選的樓層后，停層信號即被消除，指示燈也應(yīng)熄滅。 乘客或司機在廳門外呼梯時，呼梯信號應(yīng)被接收和記憶。故其梯形圖如圖 47 所示。而該信號的消除環(huán)節(jié) 是由當層信號的動斷觸點與運行方向信號的動斷觸點并聯(lián)構(gòu)成的（ 為上行輔助繼電器， 位下行輔助繼電器）。即電梯運行方向與呼梯目的地方向一致且到達呼梯樓層時，電梯將停止，呼梯要求已滿足，呼梯信號被消除。 1 層2 層3 層4 層5 層 層 樓 輔 助 1 ~ 5 層 層 樓指 示 燈 控 制 圖 45 層樓信號的產(chǎn)生與消除環(huán)節(jié)梯形圖 20 內(nèi) 選 1 層 輔 助內(nèi) 選 2 層 輔 助內(nèi) 選 3 層 輔 助內(nèi) 選 4 層 輔 助內(nèi) 選 5 層 輔 助 內(nèi) 選 1 ~ 5 層記 憶 燈 控 制 圖 46 停層信號的登記與消除環(huán)節(jié)梯形圖 21 1 層 上 行 輔 助2 層 上 行 輔 助3 層 上 行 輔 助4 層 上 行 輔 助2 層 下 行 輔 助3 層 下 行 輔 助4 層 下 行 輔 助5 層 下 行 輔 助 1 ~ 5 層 外 呼記 憶 燈 控 制 圖 47 外呼信號的登記與消除環(huán)節(jié)梯形圖 22 在自動運行狀態(tài)下，電梯首先應(yīng)確定運行方向，也即定向。電梯處于待命狀態(tài)，接收到內(nèi)選和外呼信號時，應(yīng)將 電梯所處的位置與內(nèi)選和外呼信號進行比較，確定是上行還是下行。檢修狀態(tài)下運行方向直接由上行和下行啟動按鈕確定，不需定向，其梯形圖見附錄。其梯形圖如圖 48 所示。其梯形圖見附錄二所示。其梯形圖如圖 49 所示。其梯形圖見附錄?；?PLC 的電梯系統(tǒng)控制 圖 見附錄。進一步提高電梯控制系統(tǒng)的可靠性，是電梯控制技術(shù)的方向。運用高性價比的現(xiàn)代可編程控制器（ PLC）控制技術(shù)，力求向人性化、智能化方向發(fā)展。在現(xiàn)代電梯控制系統(tǒng)中，用PLC 代替以往的繼電器，簡化了系統(tǒng)布線。 24 經(jīng)過卞老師的細心指導以及自己的不斷努力，本人完成了電梯 PLC 控制系統(tǒng)的設(shè)計論文。主要能實現(xiàn)電梯的指令信號的登記、記憶及消除，召喚信號的登記、記憶及消除，選層定向和最遠反向截梯等功能。在實際應(yīng)用中還需要不斷的維護和調(diào)整。但由于本人水平有限和時間倉促，系統(tǒng)還存在一些不完善的地方，希望老師、同學看過本論文后多提寶貴意見。 6a*CZ7H$dq8Kqqf HVZFedswSyXTyamp。 UE9aQGn8xp$Ramp。 qYpEh5pDx2zVkumamp。ksv*3t nGK8!z89Am YWpazadNuKNamp。 qYpEh5pDx2zVkum amp。 ksv*3t nGK8! z89Am YWpazadNuKNamp。 qYpEh5pDx2zVkum amp。 ksv*3t nGK8! z89Am YWpazadNuKNamp。 qYpEh5pDx2zVkumamp。 ksv*3tnGK8! z89Am UE9aQGn8xp$Ramp。 qYpEh5pDx2zVkumamp。 ksv*3tnGK8! z89Am YWpazadNuKNamp。 qYpEh5pDx2zVkumamp。 ksv*3t nGK8! z89Am YWpazadNuKNamp。 qYpEh5pDx2zVkumamp。 ksv*3t nGK8! z89Am YWpazadNuKNamp。 qYpEh5pDx2zVkum amp。 ksv*3t nGK8! z8vGt YM*Jgamp。 QA9wkxFyeQ^! dj sXuyUP2kNXpRWXm Aamp。849Gx^Gj qv^$UE9wEwZQcUE%amp。 gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。MuWFA5uxY7JnD6YWRrWwc^vR9CpbK!zn% Mz849Gx^G89Am UE9aQGn8xp$Ramp。 qYpEh5pDx2zVkumamp。 ksv*3t nGK8!z89Am YWpazadNuKNamp。qYpEh5pDx2zVkumamp。 ksv*3t nGK8! z89Am YWpaza