【正文】 圖 轎廂外召喚按鈕示意圖 電梯在做垂直運(yùn)動(dòng)中，低層和頂層風(fēng)別做為基站和頂站，如圖 所示，它們之間的?？空緞t稱為中間站，各站在廳外均設(shè)有召喚箱，一般在電梯的兩 端站各設(shè)置一個(gè)按鈕，中間站則設(shè)置有兩只按鈕，廳外的乘用人員可以通過按下呼叫按鈕召喚電梯， 電梯會(huì)根據(jù)你的召喚方向做出相應(yīng)的反應(yīng)，當(dāng)乘客所召喚方向與電梯運(yùn)行方向相同時(shí)，即順車，電梯就會(huì)?？康秸賳镜臉菍?，若召喚方向與電梯運(yùn)行方向不同時(shí)，即逆車，電梯則要運(yùn)行到基站或頂站之后再運(yùn)行到召喚的樓層。 電磁繼電器 電磁繼電器是一種電子控制器件，它具有控制系統(tǒng)（又稱輸入回路）和被控制系統(tǒng)（又樓層顯示基站上行召喚基站下行召喚下端站樓層顯示中間站上行召喚中間站下行召喚上端站中間站運(yùn)行方向指示運(yùn)行方向指示畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 15 稱輸出回路），通常應(yīng)用于自動(dòng)控 制電路中，它實(shí)際上是用較小的電流。較高的電壓的一種“自動(dòng)開關(guān)”。 交流接觸器 交流接觸器是廣泛用作電力的開斷和控制電路。主接點(diǎn)一般只有常開接點(diǎn)，而輔助接點(diǎn)常有兩對(duì)具有常開和常閉功能的接點(diǎn)，小型的接觸器也經(jīng)常作為中間繼電器配合主電路使用。 交流接觸器主要有四部分組成 :(1)電磁系統(tǒng) ,包括吸引線圈、動(dòng)鐵芯和靜鐵芯 ； (2)觸頭系統(tǒng) ,包括三組主觸頭和一至兩組常開、常閉輔助觸頭 ,它和動(dòng)鐵芯是連在一起互相聯(lián)動(dòng)的；(3)滅弧裝置 ,一般容量較大的交流接觸器都設(shè)有滅弧裝置 ,以便迅速切斷電弧 ,免于燒壞主觸頭； (4)絕緣外殼及附件 ,各種彈簧、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、短路環(huán)、接線柱等。 編碼器把角位移或直線位移轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，前者稱為碼盤，后者稱為碼尺．按照讀出方式編碼器可以分為接觸式和非接觸式兩種．接觸式采用電刷輸出，一電刷接 觸導(dǎo)電區(qū)或絕緣區(qū)來表示代碼的狀態(tài)是 1”還是“ 0”；非接觸式的接受敏感元件是光敏元件或磁敏元件，采用光敏元件時(shí)以透光區(qū)和不透光區(qū)來表示代碼的狀態(tài)是 1”還是“ 0”，通過“ 1”和“ 0”的二進(jìn)制編碼來將采集來的物理信號(hào)轉(zhuǎn)換為機(jī)器碼可讀取的電信號(hào)用以通訊、傳輸和儲(chǔ)存。利用編程語言，按照不同的控制要求編寫不同的控制程序，這相當(dāng)于設(shè)計(jì)和改變幾點(diǎn)起的硬件接線線路，這就是所謂的“可編程序”。 PLC 共有 5 種標(biāo)準(zhǔn)編程語言，其中有三種圖形語言，即梯形圖（ LD， Ladder Diagram）、功能塊圖（ FBD， Function Block Diagram），和順序功能圖（ SFC， Sequential Function Chart），兩種文本語言，即結(jié)構(gòu)化文本（ ST， Structured Text）和指令表 (IL， Instruction List)。它是從繼電氣控制系統(tǒng)原理圖的基 礎(chǔ)上演變而來的，它繼承了繼電氣控制系統(tǒng)中的基本工作原理和電器邏輯關(guān)系的表達(dá)方法，梯形圖預(yù)計(jì)電氣控制系統(tǒng)梯形圖的基本思想是一致的，只是在使用符號(hào)和表達(dá)方式上有一定區(qū)別，所以在邏輯控制系統(tǒng)中得到了廣泛的使用。 本次設(shè)計(jì)是實(shí)現(xiàn)九站集選控制電梯的控制系統(tǒng)，要求系統(tǒng)具有較高的穩(wěn)定性，動(dòng)作靈敏性和安全性。 STEP 7 概述 STEP 7Micro/WIN 32是西門子公司專門為 S7200系列 PLC設(shè)計(jì)在個(gè)人計(jì)算機(jī) Windows操作系統(tǒng)下運(yùn)行的編程軟件 。 STEP 7Micro/WIN 32 提供兩套指令集，即 SIMATIC 指令集（ S7200 方式）和國際標(biāo)準(zhǔn)指令集（ IEC11313 方式）。 PLC 機(jī)型的選擇及其介紹 考慮本次設(shè)計(jì)電梯的運(yùn)行控制，屬于中小型，選用西門子 S7200 系列 PLC， CPU226?？?連接 7 個(gè)擴(kuò)展模塊，最大擴(kuò)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 18 展至 248 路 數(shù)字量 I/O 點(diǎn)或 35 路模 擬量 I/O 點(diǎn)。 6 個(gè)獨(dú)立的 30kHz 高速 計(jì)數(shù)器， 2 路 獨(dú)立的 20kHz 高速脈沖 輸出，具有 PID 控制器。 I/O 端子排可 以 很容易地整體拆卸。可完全適 應(yīng)于一些復(fù)雜的中小型控制系統(tǒng)。緊湊的結(jié)構(gòu)、靈活的配置和強(qiáng)大的指令集使 S7200 成為各種控制應(yīng)用的理想解決方案。擁有 6K 字節(jié)程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間， 4 個(gè)獨(dú)立的 30kHz 高速計(jì)數(shù)器， 2 路獨(dú)立的 20kHz 高 速脈沖輸出以及 1 個(gè) RS485 通訊 /編程口，具有 PPI 通訊協(xié)議、 MPI 通訊協(xié)議和自由方式通訊能力。 S7200 系列在集散自動(dòng)化系統(tǒng)中充分發(fā) 圖 西門子 s7200PLC 揮其強(qiáng)大功能。應(yīng)用領(lǐng)域極為廣泛，覆蓋所有與自動(dòng)檢測(cè)，自動(dòng)化控制有關(guān)的工業(yè)及民用領(lǐng)域，包括各種機(jī)床、機(jī)械、電力設(shè)施、民用設(shè)施、環(huán)境保護(hù)設(shè)備等等。 西門子 s7200 接口模塊 S7200 的接口模塊主要有數(shù)字量 I/O 模塊、模擬量 I/O 模塊和通信模塊。 S7200PLC 目前總共可以提供 3 大類，共 9 種數(shù)字量 I/O 模塊。 S7200 的模擬量擴(kuò)展模塊具有較大的適應(yīng)性、可以直接與傳感器相連，并有很大的靈活性，且安裝方便。 2． EM232 模擬量輸出模塊 2AO（電壓或電流） 3． EM235 模擬量混合模塊 4AI（電壓或電流），量程由 SW1~SW6 設(shè)定 1AO（電壓或電流） S7200 系列 PLC 除了 CPU226 本機(jī)集成了兩個(gè)通信口以外，其他均在其內(nèi)部集成了一個(gè)通信口，通信口采用了 RS485 總線。 1． EM277 模塊 EM277 模塊是 PROFIBUSDP 從站模塊，同時(shí)也支持 MPI 從站通訊； 2． EM241：調(diào)制解調(diào)器（ Modem）通訊模塊 3． CP2431：工業(yè)以太網(wǎng)通訊模塊； 4． CP2431 IT：工業(yè)以太網(wǎng)通訊模塊，同時(shí)提供 Web/Email 等 IT 應(yīng)用； 5． CP2432： ASⅠ主站模塊，可連接最多 62 個(gè) ASⅠ從站。 I/O 點(diǎn)數(shù)的確定 （ 1）輸入部分 外召喚按鈕： 16 內(nèi)指令： 12 平層開關(guān)： 9 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 20 接近開關(guān)： 16 終端限位： 2 強(qiáng)迫運(yùn)行信號(hào)： 2 門行程開關(guān)： 2 轉(zhuǎn)換開關(guān)： 2 安全信號(hào)： 4 運(yùn)行方式 ： 2 （ 2）輸出部分 召喚輸出： 16 內(nèi)指令輸出： 11 運(yùn)行繼電器： 2 平層指示： 9 開 /關(guān)門繼電器： 2 快慢運(yùn)行繼電器： 2 加 /減速繼電器： 2 運(yùn)行指示： 2 超重和警鈴： 2 I/O 點(diǎn)總共 115 點(diǎn)，其中輸入 67 個(gè)點(diǎn)，輸出 48 個(gè)點(diǎn)，考慮到實(shí)際運(yùn)行過程中會(huì)用到更多的點(diǎn)，再加上 20%的備用量，則確定 PLC 的 I/O 總數(shù)為 138)(115 ??? 點(diǎn)。 表 I/O分配表 I/O點(diǎn) 功能 I/O 點(diǎn) 功能 1 外上行召喚輸入信號(hào) 1 下接近開關(guān) 2 外上行召喚輸入信號(hào) 2 下接近開關(guān) 3 外上行召喚輸入信號(hào) 3 下接近開關(guān) 4 外上行召喚輸入信號(hào) 4 下接近開關(guān) 5 外上行召喚輸入信號(hào) 5 下接近開關(guān) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 21 6 外上行召喚輸入信號(hào) 6 下接近開關(guān) 7 外上行召喚輸入信號(hào) 7 下接近開關(guān) 8 外上行召喚輸入信號(hào) 8 下接近開關(guān) 9 外下行召喚輸入信號(hào) 9 上接近開關(guān) 8 外下行召喚輸入信號(hào) 8 上接近開關(guān) 7 外下行召喚輸入信號(hào) 7 上接近開關(guān) 6 外下行召喚輸入信號(hào) 6 上接近開關(guān) 5 外下行召喚輸入信號(hào) 5 上接近開關(guān) 4 外下行召喚輸入信號(hào) 4 上接近開關(guān) 3 外上行召喚輸入信號(hào) 3 上接近開關(guān) 2 外下行召喚輸入信號(hào) 2 上接近開關(guān) 1 轎廂內(nèi)指令 上端極限開關(guān) 2 轎廂內(nèi)指令 下端極限開關(guān) 3 轎廂內(nèi)指令 手動(dòng)開門內(nèi)指令 4 轎廂內(nèi)指令 手動(dòng)關(guān)門內(nèi)指令 5 轎廂內(nèi)指令 開門行程開關(guān) 6 轎廂內(nèi)指令 關(guān)門行程開關(guān) 7 轎廂內(nèi)指令 向上轉(zhuǎn)換開關(guān) 8 轎廂內(nèi)指令 向下轉(zhuǎn)換開關(guān) 9 轎廂內(nèi)指令 超重信號(hào) 1 樓平層開關(guān) 門夾人信號(hào) 2 樓平層開關(guān) 限速信號(hào) 3 樓平層開關(guān) 門鎖信號(hào) 4 樓平層開關(guān) 求救信號(hào) 5 樓平層開關(guān) 強(qiáng)迫上行 6 樓平層開關(guān) 強(qiáng)迫下行 7 樓平層開關(guān) 運(yùn)行方式 /自動(dòng) 8 樓平層開關(guān) 檢修 9 樓平層開關(guān) 1 上行召喚指示 9 內(nèi)指令顯示 2 上行召喚指示 1 平層指示 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 22 3 上行召喚指示 2 平層指示 4 上行召喚指示 3 平層指示 5 上行召喚指示 4 平層指示 6 上行召喚指示 5 平層指示 7 上行召喚指示 6 平層指示 8 上行召喚指示 7 平層指示 9 下行召喚指示 8 平層指示 8 下行召喚指示 9 平層指示 7 下行召喚指示 內(nèi)指令開門指示 6 下行召喚指示 內(nèi)指令關(guān)門指示 5 下行召喚指示 電梯上運(yùn)行繼電器 4 下行召喚指示 電梯下運(yùn)行繼電器 3 下行召喚指 示 開門繼電器 2 下行召喚指示 關(guān)門繼電器 1 內(nèi)指令顯示 快速運(yùn)行 2 內(nèi)指令顯示 慢速運(yùn)行 3 內(nèi)指令顯示 加速繼電器 4 內(nèi)指令顯示 減速繼電器 5 內(nèi)指令顯示 上運(yùn)行指示 6 內(nèi)指令顯示 下運(yùn)行指示 7 內(nèi)指令顯示 嗡鳴器 8 內(nèi)指令顯示 警鈴 表 內(nèi)部輔助繼電器使用分配表 輔助繼電器 時(shí)間繼電器 作用 輔助繼電器 時(shí)間繼電器 作用 1 外上行呼叫記憶 5 轎廂內(nèi)指令記憶 2 外上行呼叫記憶 6 轎廂內(nèi)指令記憶 3 外上行呼叫記憶 7 轎廂內(nèi)指令記憶 4 外上行呼叫記憶 8 轎廂內(nèi)指令記憶 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 23 5 外上行呼叫記憶 9 轎廂內(nèi)指令記憶 6 外上行呼叫記憶 上運(yùn)行監(jiān)視 7 外上行呼叫記憶 下運(yùn)行監(jiān)視 8 外上行呼叫記憶 上選擇 9 外下行呼叫記憶 下選擇 8 外下行呼叫記憶 上方向控制器 7 外下行呼叫記憶 下方向控制器 6 外下行呼叫記憶 強(qiáng)迫向上 5 外下行呼叫記憶 強(qiáng)迫向下 4 外下行呼叫記憶 關(guān)門啟動(dòng) 3 外下行呼叫記憶 啟車 2 外下行呼叫記憶 運(yùn)行繼電器 1 轎廂內(nèi)指令記憶 呼救繼電器 2 轎廂內(nèi)指令記憶 T0 快加速時(shí)間繼電器 3 轎廂內(nèi)指令記憶 T4 延時(shí)關(guān)門繼電器 4 轎廂內(nèi)指令記憶 T5 不平層時(shí)間繼電器 系統(tǒng)聯(lián)接 根據(jù)前述的 SIMENSE S7200 CPU226 系列的 PLC 的 I/O 點(diǎn)的分配進(jìn)行系統(tǒng)連接，如下圖 。在程序設(shè)計(jì)過程中應(yīng)遵循轎廂內(nèi)指令優(yōu)先，順向截車、就近?？康脑瓌t。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 26 圖 表 輸入輸出節(jié)點(diǎn)表 輸入節(jié)點(diǎn) 輸出節(jié)點(diǎn) 節(jié)點(diǎn)功能 節(jié)點(diǎn)表示 節(jié)點(diǎn)功能 節(jié)點(diǎn)表示 18 層向上呼梯開關(guān) ～ 18 層向上廳門呼梯燈 ～ 29 層向下呼梯開關(guān) ～ 29 層向下廳門呼梯燈 ～ 19 層轎廂指令開關(guān) ～ 19 層轎廂指令燈 ～ 19 層位置開關(guān) ～ ～ 向上運(yùn)動(dòng)指示燈 開關(guān)門打開按鈕 向下運(yùn)動(dòng)指示燈 開關(guān)門關(guān)閉按鈕 電梯位置的 7 段 LED 顯示器 ～ ～ 開關(guān)門關(guān)閉位置開關(guān) 開關(guān)門打開 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 27 開關(guān)門打開位置開關(guān) 開關(guān)門關(guān)閉 超載 向上運(yùn)動(dòng) 向下運(yùn)動(dòng) 外召喚程序 召喚程序的作用是將廳外的召喚信號(hào)記憶并指示，召喚盒按照在廳外的墻壁里，當(dāng)電梯響應(yīng)后會(huì)自動(dòng)將其清除。 當(dāng)廳外的召喚按鈕按下時(shí)，信號(hào)將被保存在輔助繼電器 M 中，并自鎖，只有當(dāng)電梯轎廂相應(yīng)的樓層時(shí)，平層開關(guān) 動(dòng)作，將 M 繼電器的信號(hào)清除，未到達(dá)的樓層繼續(xù)保持原來的來的狀態(tài)。梯形圖如圖 所示。 （ 1） 自然選向 是根據(jù)當(dāng)前電梯的位置和指令、召喚情況，電梯自動(dòng)判斷，選擇運(yùn)行方向是向上或向下。 （ 3）檢修選向 當(dāng)電梯工作在檢修方式時(shí)， 同樣通過向上或向下按鈕，使電梯以檢修的速度向上或向下運(yùn)行。電梯是從基站上升到頂站再由轉(zhuǎn)換開關(guān)轉(zhuǎn)換向下運(yùn)行，再由基站的向上轉(zhuǎn)換開關(guān)轉(zhuǎn)換為向上運(yùn)行，即在運(yùn)行的過程中內(nèi)指令和外召喚順向截車，逆向等待。電梯是由曳引電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，它的工作過程受速度控制程序的控制，以形成圖 所示的速度曲線，決定電梯該何時(shí)啟動(dòng)加速，何時(shí)運(yùn)行，何時(shí)減速，何時(shí)平層停車及基站 /頂站的換向運(yùn)行。當(dāng)按下關(guān)門按鈕或者轎廂門延遲時(shí)間結(jié)束后，轎廂門關(guān)閉，關(guān)門繼電器 動(dòng)作，控制曳引電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)。 （ 3）平層停車 當(dāng)減速運(yùn)行到平層點(diǎn)時(shí)，說明轎廂門檻與廳門門檻基本平齊，可以停車， 即將主回路曳引電動(dòng)機(jī)電源斷開并實(shí)施