【正文】 35 轎廂內(nèi)呼和樓層外呼指示程序 ..............................37 自動選向程序 ............................................396 上位機組態(tài)及編程 .......................................42 力控組態(tài)建立新工程的步驟 ................................42 創(chuàng)建組態(tài)界面 ............................................43致謝 ......................................................54參考文獻 ..................................................55附錄 A：外文資料翻譯附錄 B：程序清單附錄 C：硬件連接圖附錄 D：上位機組態(tài)界面引言隨著經(jīng)濟不斷發(fā)展和科技進步，世界各地高層建筑不斷涌現(xiàn)出來，作為建筑中樞神經(jīng)的電梯，起著其它設(shè)備裝置不可替代的作用。作為建筑物內(nèi)部的主要運輸工具，全社會使用電梯的數(shù)量正在迅速增加。電梯的的種類也多種多樣，如載貨電梯、觀光電梯、住宅電梯、客貨電梯、病床電梯、雜物電梯等。電梯技術(shù)正向現(xiàn)代化、網(wǎng)絡(luò)化，智能化發(fā)展，給人們提供了更方便和舒適的生活條件。PLC在電梯控制上的應(yīng)用主要體現(xiàn)在它的邏輯開關(guān)控制功能上。以PLC、力控組態(tài)軟件為單元，可以組成從簡單到復(fù)雜的各種工業(yè)控制系統(tǒng)。因此，我們提出將算法寫入STEP7程序的思路，用STEP7的快速運算功能及豐富的函數(shù)庫，可以方便的實現(xiàn)算法編寫，求解輸出值并通過可靠的PPI接口反饋給力控組態(tài)軟件，最終實現(xiàn)對所控制對象的控制。 人機界面裝置是工業(yè)操作人員與PLC之間雙向溝通的橋梁，相當(dāng)多工業(yè)被控對象要求控制系統(tǒng)具有較強的人機界面功能，用以實現(xiàn)操作人員與計算機控制系統(tǒng)之間的對話和相互作用。人機界面裝置一般安裝在控制屏上，而且必須能夠適應(yīng)惡劣的現(xiàn)場環(huán)境，其可靠性應(yīng)與PLC的可靠性相當(dāng)。如果用七段數(shù)字顯示器來顯示數(shù)字，用撥碼開關(guān)來輸入?yún)?shù)，占用的PLC的I/O點數(shù)多，而且硬件成本高，有時還需要自制印刷電路板。早期的工業(yè)控制計算機用CRT顯示器和薄膜鍵盤作工業(yè)現(xiàn)場版的人機界面，它體積大，安裝困難，對現(xiàn)場環(huán)境的適應(yīng)能力差。人機界面（Human Machine Interface）又稱人機接口，簡稱為HMI。西門子公司的手冊上將人機界面裝置統(tǒng)稱為HMI設(shè)備。人機界面用于承擔(dān)下列任務(wù)：操作員對過程的控制：操作員通過圖形界面來控制過程。輸出過程值和報警記錄：例如可以在某一輪班結(jié)束時打印輸出生產(chǎn)報表。顯示報警：過程的臨界狀態(tài)會自動觸發(fā)報警，例如當(dāng)變量超出設(shè)定值時。在使用人機界面時，需要我們解決畫面設(shè)計和與PLC通信的問題。組態(tài)軟件使用方便、易學(xué)易用。人機界面用文字或圖形動態(tài)地顯示PLC中開關(guān)量的狀態(tài)和數(shù)字量的數(shù)值。各種品牌的人機界面一般都可以和各主要生產(chǎn)廠家的PLC通信。不同廠家的人機界面（包括它們的組態(tài)選擇）之間互不相容。畢業(yè)設(shè)計是完成本專業(yè)教學(xué)計劃的最后一個重要教學(xué)環(huán)節(jié)，是對各門課程的綜合運用和提高。通過畢業(yè)設(shè)計，鞏固和加深學(xué)生所學(xué)專業(yè)理論知識，鍛煉學(xué)生分析和解決實際工程問題能力。經(jīng)過力控創(chuàng)建上位機界面，學(xué)習(xí)新的軟件使自己學(xué)習(xí)新知識、接受新想法的能力提高。我們完全可以想到，隨著社會的發(fā)展，電梯產(chǎn)品在人們物質(zhì)文化生活中的地位將會和汽車一樣，成為重要的運輸設(shè)備之一。電梯是在垂直方向上運行的運輸設(shè)備，手扶梯是在斜面上運行的運輸設(shè)備。 電梯產(chǎn)品發(fā)展簡史根據(jù)國外有關(guān)資料介紹，公元前2800年在古代埃及，為了建筑當(dāng)時的金字塔，曾使用過由人力驅(qū)動的升降機械。1878年英國的阿姆斯特郎發(fā)明了水壓梯。后來又采用液壓泵和控制閥以及直接拄塞式和側(cè)拄塞式結(jié)構(gòu)的液壓梯，這種液壓梯至今仍為人們所采用。我國電梯的使用歷史悠久。 電梯的運行工作情況電梯在做垂直運行的過程中，有起點站也有終點站。起點站設(shè)在一樓，終點站設(shè)在最高樓，設(shè)在一樓的起點站常作為基站。各站的廳外設(shè)有召喚箱，箱上設(shè)置有供乘用人員召喚電梯用的召喚按鈕或觸鈕。對于無司機控制的電梯。召喚箱上的按鈕或觸鈕稱為指令或觸鈕，操縱箱上的按鈕或觸鈕稱為內(nèi)指令按鈕或觸鈕。內(nèi)指令按鈕或觸鈕發(fā)出的電信號稱為內(nèi)指令信號。作為電梯基站的廳外召喚箱，除設(shè)置一只召喚按鈕或觸鈕外，還設(shè)置一只鑰匙開關(guān)，以便下班關(guān)閉電梯時，司機或管理人員把電梯開到基站后，可以通過專用鑰匙扭動鑰匙開關(guān)，把電梯的廳轎門關(guān)閉妥當(dāng)后，自動切斷電梯控制電源或動力源。而電梯的自動化程度比較高，一般電梯的司機或乘用人員只需要通過操縱箱上按鈕或觸鈕向電氣控制系統(tǒng)下達一個指令，電梯就能自動關(guān)門、定向、起動、加速，在預(yù)定的層站平層停靠開門。盡管電梯和汽車在運行工作過程有許多不同的地方，但仍有許多共同之處，其中乘客電梯的運行工作情況類似公共汽車，在起點站和終點站之間往返運行，在運行方向前方的?？空旧嫌许樝虻闹噶钚盘枙r，電梯到站能自動平層停靠開門接客。在執(zhí)行任務(wù)的過程中，從一個層站出發(fā)到另一層站時，假若中間層站出現(xiàn)指令信號，一般都不能自動?？浚暂d貨電梯的自動化程度比乘客電梯低。按用途分類1）載貨電梯：為運送貨物而設(shè)計的并通常有人伴隨的電梯。這類電梯的裝潢不太講究，自動化程度和運行速度一般比較低，而載重量和轎廂尺寸的變化范圍比較大。3）客貨電梯：主要用做運送乘客，但也運送貨物的電梯，它與乘客電梯的區(qū)別在于轎廂內(nèi)部的裝飾結(jié)構(gòu)不同。5）乘客電梯：為運送乘客而設(shè)計的電梯。這類電梯為了提高運送效率，其運行速度比較快，自動化程度比較高，轎廂的尺寸和結(jié)構(gòu)形式多為寬度大于深度，使乘客能暢通地進出。6）雜貨電梯（服務(wù)電梯）：供圖書館、辦公樓、飯店運送圖書、文件、食品等，并不允許人員進入的電梯。為了不使人員進入轎廂，進入轎廂內(nèi)部的門洞及轎廂的面積都設(shè)得非常小，而且轎廂的凈高度一。如船舶電梯、觀光電梯、防腐電梯、車輛電梯等。2）電梯快速度：＜V＞。按有無蝸輪減速器分類1）有蝸輪減速器的電梯：。按曳引電動機的電源分類（1）交流電源供電的電梯：1）采用交流異步雙速電機變極調(diào)速拖動的電梯，簡稱交流雙速電梯（速度一般小） 。按驅(qū)動方式分類1）鋼絲繩式：曳引電動機通過蝸桿、蝸輪、曳引繩輪、驅(qū)動曳引鋼絲繩兩端的轎廂和對重裝置做上下運行的電梯。按控制方式分類1）轎內(nèi)手柄開關(guān)控制的電梯；2）轎內(nèi)按鈕開關(guān)控制的電梯；3）轎外按鈕開關(guān)控制的電梯；4）轎內(nèi)、外按鈕開關(guān)控制的電梯；5）集選控制的電梯；6）信號控制的電梯；7）2臺或3臺并聯(lián)控制的電梯；8）梯群控制的電梯。 電梯的主要參數(shù)及規(guī)格尺寸 電梯的主要參數(shù)1）額定載重量（kg）：制造和設(shè)計規(guī)定的電梯載重量。3）轎廂形式：有單或雙面開關(guān)門及其它特殊要求等，以及對轎頂、轎底、轎壁的處理，顏色的選擇等。5）開門寬度（mm）：轎廂門和廳門完全開啟的凈寬度。7）曳引方式：常用的有半繞1：1吊索法，轎廂的運行速度等于鋼絲的運行速度。全繞1：1吊索法，轎廂的運行速度等于鋼絲的運行速度。9）電氣控制系統(tǒng)：包括控制方式、拖動系統(tǒng)的形式等。10）停層站數(shù)（站）：凡在建筑物內(nèi)各層樓用于出入轎廂的地點均稱為站。12）頂層高度（mm）:由頂層端站樓面至機房樓板或隔音層樓板下最突出構(gòu)件之的垂直距離。13）底坑深度（mm）：由層底端站樓面至井道底面之間的垂直距離。14）井道深度（mm）：由井道底面至機房樓房或隔音層樓房板下最突出構(gòu)件之間的垂直距離。電梯的主要參數(shù)是電梯制造廠設(shè)計和制造電梯的依據(jù)。否則會影響電梯的使用效果。機房位于電梯井道的最上方或最下方，用于裝設(shè)曳引機、控制柜、限速器、選層器、地震檢測儀、配線板、總電源開關(guān)及通風(fēng)設(shè)備等。由于此種方式結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，鋼絲繩彎折的次數(shù)較多，縮短了鋼絲繩的使用期限，增加了井道承重，且保養(yǎng)困難，所以一般不采用，只有機房不可能設(shè)在井道頂部時才采用。如果機房即不可能設(shè)在井道底部，也不了能設(shè)在頂部時，可考慮選用液壓式電梯，即機房側(cè)置式。通常有如下的規(guī)定：1)面積一般至少為井道側(cè)面積的2倍以上，對交流電梯，一般為2～；對直流電梯，一般為3～。對客梯、病房梯，～；對貨梯，～。機房的地板要求能承重6kPa(雜物梯為4kPa)的均部載荷。鉤的承重能力如下：對額定載重量500～3000kg的電梯，應(yīng)大于2022kg；對額定載重量5000kg的電梯，應(yīng)大于3000kg。(1)轎廂 轎廂是是用來安全運送乘客及物品到目的層的箱體裝置，它的運行軌跡是在曳引鋼絲繩的牽引下沿導(dǎo)軌上下運行。對重與轎廂通過曳引繩的連接，利用曳引繩與曳引輪槽之間的摩擦力驅(qū)動轎廂的上升和下降。(1)曳引鋼絲繩 連接轎廂與對重，驅(qū)動轎廂上下運行。(3)限速鋼絲繩、張緊裝置 用以防止限速鋼絲繩的松弛或搖動，把轎廂速度正確地傳送到限速器的輔助裝置。為了修正這個變化，減輕電動機的負載，將轎廂與對重用補償鏈連接起來，一般用于提升高度超過30m的電梯。機械緩沖裝置是指位于底坑的各種緩沖器，它們是電梯安全保護的最后一道措施，設(shè)置在井道底坑中且正對轎廂和對重，起作用是防止轎廂和對重沖頂撞底。固定在轎廂上的導(dǎo)靴可以沿著安裝在建筑物井道墻體上的固定導(dǎo)軌做往復(fù)升降運動，防止轎廂在運動中產(chǎn)生偏斜或擺動的動作。轎廂是運載乘客或其他載荷的箱體部件，配重用來平衡轎廂載荷、減少發(fā)動機功率。電氣系統(tǒng)實現(xiàn)對電梯運動的控制，同時完成選層、平層、報警工作。2 方案論證 電梯控制方式的論證隨著科學(xué)目前，電梯行業(yè)在我國迅速的發(fā)展，在一定程度上占有很大的市場。而在今天選擇控制電梯運動的設(shè)備已經(jīng)從傳統(tǒng)的繼電器—接觸器轉(zhuǎn)變成可編程控制器（PLC） 。微機控制系統(tǒng)雖在智能控制方面有較強的功能，但也存在抗干擾性差，系統(tǒng)設(shè)計復(fù)雜，一般的技術(shù)維修人員難以掌握其維修技術(shù)等缺陷?？删幊炭刂破鳎≒LC）與其他計算機控制相比較：個人計算機有很強的數(shù)據(jù)處理功能和圖形顯示功能，有豐富的軟件支持，但它們是為辦公室自動化和家庭設(shè)計的，對環(huán)境要求很高，抗干擾能力不強，一般不適合在工業(yè)現(xiàn)場使用。要將它用于工業(yè)控制，還要附加一些配套的集成電路和I/O接口電路，硬件設(shè)計、制作和程序設(shè)計的工作量相當(dāng)大，要求設(shè)計者具有較強的計算機領(lǐng)域的理論知識和實踐經(jīng)驗。工控機一般是在通用微機的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，有實時操作系統(tǒng)的支持，因此在要求快速、實時性強、功能復(fù)雜的領(lǐng)域均占有優(yōu)勢。以上各種計算機用于控制的程序一般都是用匯編語言編寫的，可編程控制器不僅充分利用微處理器的優(yōu)點來滿足各種工業(yè)領(lǐng)域的實時控制要求，同時也照顧到現(xiàn)場電氣維護人員的技能和習(xí)慣，摒棄了常用的計算機編程語言的表達方式，獨具風(fēng)格的形成了一套以繼電器梯形圖為基礎(chǔ)的形象編程語言和模塊化的軟件結(jié)構(gòu)，使用戶程序的編寫清晰直觀、調(diào)試和查錯都很容易進行。由于可編程控制器具有上述的各種優(yōu)點，在工業(yè)控制領(lǐng)域具有不可比擬的競爭力?？傊?jīng)上述比較可得，確定選用PLC控制電梯的運行。由于西門子編程的靈活性是三菱沒法比擬的，有很多功能西門子很容易實現(xiàn)，三菱就不行。 可編程控制器用于控制電梯的特點可靠性高所有的I/O輸入輸出信號均采用光電隔離，使工業(yè)現(xiàn)場的外電路與控制器內(nèi)部電路之間電氣上隔離。（2）為了PLC的信號處理,輸入接口內(nèi)有電平轉(zhuǎn)換及信號鎖存電路。（4）良好的自診斷功能，一但電源或其他軟、硬件發(fā)生異常情況，CPU立即采取有效措施，以防止故障擴大。實時性強信號處理時間短，速度快。能滿足各種型號電梯的控制目標(biāo)。這種梯形圖語言繼承了傳統(tǒng)繼電器控制線路的表達式,又考慮到工業(yè)企業(yè)電氣技術(shù)人員的看圖習(xí)慣和微機應(yīng)用水平，因此得到了廣大電氣技術(shù)人員的歡迎。使用時只需將現(xiàn)場的各種設(shè)備與PLC相應(yīng)的I/O端相連接，即可投入運行。由于采用模塊化結(jié)構(gòu)，因此一旦某模塊發(fā)生故障，用戶可以通過更換模塊的方法，使系統(tǒng)迅速恢復(fù)運行。由于用軟件編程取代了繼電器硬接線實現(xiàn)控制功能,使得控制柜的設(shè)計及安裝接線工作量大為減少,縮短了施工周期。綜上所述，可編程控制器非常適用于交流電梯控制系統(tǒng)。對五層電梯的硬件部分作分析，看需要什么樣的開關(guān)，電機，信號燈等。3 硬件及軟件的概述 PLC簡介 PLC的基本結(jié)構(gòu)PLC實質(zhì)上是一種被專用于工業(yè)控制的計算機，其硬件結(jié)構(gòu)和微機是基本一致的。可編程控制器主要由CPU（中央處理單元） 、存儲器（RAM和EPROM） 、輸入/輸出模塊（簡稱I/O模塊） 、編程器和電源五大部分組成。CPU的作用類似于人類的大腦和心臟。程序執(zhí)行：逐條讀入和解釋用戶程序，產(chǎn)生相應(yīng)的控制信號控制相關(guān)的電路，完成數(shù)據(jù)的存取、傳送和處理工作，并根據(jù)運算結(jié)果更新各有關(guān)寄存器的內(nèi)容。I/O模塊可編程控制器通過輸出模塊控制接觸器、電磁閥、電磁鐵、調(diào)節(jié)閥、調(diào)速裝置等執(zhí)行器，可編程控制器控制的另一類外部負載有指示燈、數(shù)字顯示裝置和報警裝置等。從外部引入的尖峰電壓和干擾噪聲可能損壞CPU模塊中的元器件，或使可編程控制器不能正常工作，所以CPU模塊不能直接與外部輸入/輸出裝置相連。開關(guān)量模塊的輸入輸出信號僅有接通和斷開兩種狀態(tài)。輸入輸出電壓的允許范圍很寬，如某交流220V輸入模塊的允許低電壓為0~70V，高電壓為70~256V，頻率為47~63HZ。某些模塊使用可拆除的插座型端子板，在不拆去端子的外部連線的情況下，可以迅速地更換模。編程器編程器除了用來輸入和編輯程序外，還可以用來監(jiān)視可編程控制器運行時梯形圖中各種編程元件的工作狀態(tài)。一般只在程序輸入、調(diào)試階段和檢修時使用，