雙電梯聯(lián)動控制畢業(yè)設計

1、<p>　　基于PLC和MCGS在雙電梯聯(lián)動控制與模擬</p><p>　　專業(yè)名稱 電氣工程及其自動化 </p><p>　　學生姓名 </p><p>　　指導老師 xx </p><p><b>　　揚 州 大 學</b></p>

2、<p><b>　　2012年5月</b></p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　隨著現(xiàn)代城市的發(fā)展，高層建筑日益增多，電梯成為人們日常生活必不可少的代步工具。電梯性能的好壞對人們生活的影響越來越顯著，因此必須努力提高電梯的系統(tǒng)的性能，保證電梯的運行既高效又安全可靠。采用PLC對電梯信號系統(tǒng)進行控制，開發(fā)出了

3、完整的電梯控制軟件，提高了電梯的控制水平，并改善了電梯運行的舒適感，使電梯達到了較為理想的控制效果。該系統(tǒng)具有先進，可靠，經(jīng)濟的特色。該電梯控制系統(tǒng)具有手動和自動功能，并具有指層，廳召喚，選層，選向等功能。具有集選控制的特點。</p><p>　　關鍵詞：電梯，PLC，梯形圖 </p><p><b>　　Abstract</b></p><p&g

4、t;　　With the development of modern cities, an increasing number of high-rise building, elevator become an indispensable means of transport of daily life. The quality of the life performance of the impact on people’s live

5、s becoming more and more obvious ,it must strive to improve the performance of elevator systems, and ensure the operation of the life is safe , realiable and energy efficient. The use of PLC signals on the elevator contr

6、ol system, the development of a complete elevator control softwa</p><p>　　Keyword:Elevator, PLC, Ladder Diagram </p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　摘要II</b><

7、;/p><p><b>　　1 緒論0</b></p><p>　　1.1 課題研究的背景0</p><p>　　1.2 課題研究的意義1</p><p>　　1.3 課題的研究方法及內容1</p><p>　　1.3.2 課題的提出1</p><p>　　2 西門子

8、S7-200 PLC產(chǎn)品介紹4</p><p>　　2.1可編程控制器介紹4</p><p>　　2.1.1 可編程控制器的基本結構4</p><p>　　2.1.2 可編程控制器的特點4</p><p>　　一．PLC的特點4</p><p>　　二．PLC 控制電梯的優(yōu)點6</p><

9、;p>　　2.1.3 PLC的應用領域6</p><p>　　2.1.4 PLC的設計步驟7</p><p><b>　　一．硬件設計7</b></p><p><b>　　二．軟件設計7</b></p><p>　　2.2 西門子PLC系列產(chǎn)品介紹7</p><

10、p>　　2.2.1 西門子PLC產(chǎn)品分類7</p><p>　　2.2.2 西門子PLC產(chǎn)品簡介8</p><p>　　3 電梯的群控制9</p><p>　　3.1 電梯簡介9</p><p>　　3.1.1 電梯的分類9</p><p>　　3.1.2 電梯的基本結構9</p>&l

11、t;p>　　3.1.3 電梯技術發(fā)展情況13</p><p>　　3.1.4 電梯發(fā)展展望13</p><p>　　3.2 電梯群控系統(tǒng)設計14</p><p>　　3.2.1 電梯群控系統(tǒng)的概述14</p><p>　　3.2.2 電梯群控控制系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢15</p><p>　　3.2.3

12、電梯群控控制系統(tǒng)的實現(xiàn)方式16</p><p>　　4 控制系統(tǒng)的主要硬件選型及實現(xiàn)17</p><p>　　4.1 系統(tǒng)結構17</p><p>　　4.2 可編程序控制器的分析和選擇18</p><p>　　4.2.1 PLC選擇原則18</p><p>　　4.3 變頻調速系統(tǒng)的分析及選擇20<

13、/p><p>　　5系統(tǒng)軟件設計23</p><p>　　5.1 控制系統(tǒng)的軟件設計23</p><p>　　5.2 程序框圖24</p><p>　　5.3 PLC編程25</p><p>　　5.3.1 電梯升降模塊25</p><p>　　5.3.2 二樓上升、下降梯形圖26<

14、;/p><p>　　5.3.3 二樓向下指示燈26</p><p>　　5.3.4 一樓、五樓指示燈梯形圖26</p><p>　　5.3.5 一樓內呼燈26</p><p>　　5.3.6 轎內指令控制梯形圖27</p><p>　　5.3.7 門廳召喚控制梯形圖27</p><p>　

15、　圖5.8 門廳召喚控制梯形圖29</p><p>　　6 電梯監(jiān)控系統(tǒng)的MCGS組態(tài)設計29</p><p>　　6.1 PLC編程MCGS組態(tài)軟件的系統(tǒng)構成29</p><p>　　6.2 MCGS組態(tài)設計的一般過程30</p><p>　　6.3 建立電梯監(jiān)控系統(tǒng)工程31</p><p>　　6.4 電

16、梯監(jiān)控畫面的編輯與設計31</p><p>　　6.5 實時數(shù)據(jù)庫的建立與動畫連接32</p><p>　　6.6 電梯監(jiān)控系統(tǒng)運行控制程序設計39</p><p>　　6.6.1 MCGS的腳本程序39</p><p>　　6.6.2 運行策略設計40</p><p>　　6.6.3 電梯監(jiān)控系統(tǒng)控制

17、程序的設計40</p><p>　　6.7 監(jiān)控系統(tǒng)的報警功能42</p><p>　　6.7.1 MCGS的報警處理42</p><p>　　6.7.2 電梯監(jiān)控系統(tǒng)的報警設計43</p><p>　　7 設備的連接與監(jiān)控系統(tǒng)的調試45</p><p>　　7.1 電梯監(jiān)控系統(tǒng)的設備連接45</

18、p><p>　　7.2 電梯監(jiān)控系統(tǒng)調試45</p><p>　　7.2.1 電梯監(jiān)控系統(tǒng)的模擬調試45</p><p>　　7.2.2 電梯監(jiān)控系統(tǒng)的現(xiàn)場調試46</p><p>　　附錄 程序清單47</p><p><b>　　結 論1</b></p><p>

19、<b>　　參考文獻3</b></p><p><b>　　1 緒論</b></p><p>　　1.1 課題研究的背景</p><p>　　電梯(elevator)是一種以電動機為動力的垂直升降機，它裝有箱狀吊艙，用于多層建筑乘人或載運貨物（也有臺階式，踏步板裝在履帶上連續(xù)運行，俗稱自動電梯），運行在至少兩列垂直的或傾

20、斜角小于15°的剛性導軌之間,轎廂尺寸與結構形式便于乘客出入或裝卸貨物。</p><p>　　電梯系統(tǒng)由機械系統(tǒng)和電氣控制系統(tǒng)兩部分組成。其機械部分由曳引系統(tǒng)、轎廂和門系統(tǒng)、平衡系統(tǒng)、導向系統(tǒng)以及機械安全保護裝置等部分組成；而電氣控制部分由電力拖動系統(tǒng)、運行邏輯功能控制系統(tǒng)和電氣安全保護系統(tǒng)組成。各系統(tǒng)相互聯(lián)系，共同構成一個電梯系統(tǒng)。它由曳引系統(tǒng)、轎廂和門系統(tǒng)、重量平衡系統(tǒng)、導向系統(tǒng)、機械安全保護裝置、

21、電氣安全保護裝置、電力拖動系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)部分等組成。</p><p>　　曳引式電梯靠曳引力實現(xiàn)電梯的相對運動，曳引式電梯的曳引傳動關系如圖1.1所示。安裝在機房的電動機通過減速器、制動器等組成曳引機，使曳引鋼絲繩通過曳引輪，一端連接轎廂，一端連接對重裝置，轎廂與對重裝置的重力使曳引鋼絲繩壓緊在曳引輪繩槽內產(chǎn)生摩擦力，這樣電動機一轉動就帶動曳引輪轉動，驅動鋼絲繩，拖動轎廂和對重相對運動。轎廂上升，對重下降；轎

22、廂下降，對重上升。于是，轎廂就在井道內沿導軌上下、反復運動【3】。</p><p>　　與電梯類似的這種升降設備，起源于古代農(nóng)業(yè)和建筑業(yè)中的原始起重升降機械。1765年英國瓦特等人發(fā)明了蒸汽機后，到1835年在英國的一家工廠里裝用了一臺蒸汽機拖動的升降機。1845年，英國“湯姆遜”制作了第一臺水壓式升降機，這就是現(xiàn)代液壓式升降機的雛形。1853年美國制造商奧的斯發(fā)明了以蒸汽做動力的載人升降機。</p>

23、<p>　　現(xiàn)代電梯興盛的原因是采用電力作為動力的來源。1831年英國的法拉第發(fā)明了發(fā)電機。1880年德國最早出現(xiàn)用電力拖動的升降機——電梯。1900年交流感應電機問世以后，使電梯的速度提高，并改善電梯的平層準確度和舒適感。與此同時，第一臺自動扶手電梯試制成功。</p><p>　　1915年，電梯平層控制系統(tǒng)設計成功。1933年，出現(xiàn)6m/s的高速電梯。1949年，出現(xiàn)了群控電梯。1955年，出現(xiàn)

24、了小型計算機控制的電梯。1962年，8m/s的高速電梯投入市場。1963年，制成無觸點半導體邏輯控制電梯。1971年，集成電路應用于電梯。1976年，微機開始用于電梯，使電梯的電氣控制，進入一個新的發(fā)展時期。1989年，出現(xiàn)了第一臺直流電動機電梯。現(xiàn)在的電梯更具有高度的安全性和可靠性，已向超高速、低噪音、高效節(jié)能、全電腦智能方向發(fā)展。</p><p>　　1.2 課題研究的意義</p><p&

25、gt;　　PLC的過程控制應用已被廣泛應用于連續(xù)過程控制領域，而且基于連續(xù)過程控制技術的發(fā)展趨勢正在進一步得到增長。在以改變幾何形狀和機械性能為特征的制造工業(yè)和以物理變化和化學變化將原料轉化成產(chǎn)品為特征的過程工業(yè)中，特別在制造工業(yè)中存在了大量的開關量為主的開環(huán)的順序控制，它按照邏輯條件進行順序動作號按照時序動作;另外還有與順序、時序無關的按照邏輯關系進行連鎖保護動作的控制;以及大量的開關量、脈沖量、計時、計數(shù)器、模擬量的越限報警等狀態(tài)量

26、為主的—離散量的數(shù)據(jù)采集監(jiān)視。由于這些控制和監(jiān)視的要求，所以PLC發(fā)展成了取代繼電器線路和進行順序控制為主的產(chǎn)品。</p><p>　　近年來，可編程序控制器的發(fā)展與計算機技術、半導體集成技術、控制技術、數(shù)字技術、通信網(wǎng)絡技術等高新技術的發(fā)展息息相關。這些高新技術的發(fā)展推動了可編程序控制器的發(fā)展，而可編程序控制器的發(fā)展又對這些高新技術提出了更高更新的要求，促進了它們的發(fā)展。</p><p>

27、;　　1.3 課題的研究方法及內容</p><p>　　1.3.2 課題的提出</p><p>　　PLC以其優(yōu)越的性能，在很多領域中得到了廣泛的應用。在電梯業(yè)也是如此，目前國內 70～80 年代安裝完成的電梯絕大部分是繼電器控制，線路復雜，節(jié)點接線多，故障率高，系統(tǒng)結構龐大，能耗較高，機械動作噪音大，嚴重地影響電梯運行質量。應對這些電梯進行更新和改造。但是更新需要大量資金，對使用單位來說

28、有一定困難，所以對電梯進行局部改造是經(jīng)濟的、實際的。近年來，采用功能強、故障率低、可靠性高的可編程控制器（PLC）來控制電梯，取得了良好效果。利用 PLC 和變頻器對舊電梯進行改造，不但可以增加電梯的舒適感、安全性、可靠性，還可以降低能耗，節(jié)約能源，減少運行費用。</p><p>　　1.PLC在電梯中的應用已很成熟,圖1.1是PLC應用于電梯控制的控制框圖。PLC作為主控制器，一方面通過采集電梯的各種輸入信號，

29、包括電梯的位置、狀態(tài)、內外指令的按鈕信號、門鎖信號、門區(qū)信號、井道內的強迫減速信號、防沖信號以及消防信號等。另一方面把采集到的信號進行計算和處理給出電梯的樓層信號和速度信號，并驅動相應的開關門信號、方向繼電器和抱閘繼電器，以控制電梯的運行。</p><p>　　圖1.1 控制方框圖</p><p>　　2.我們利用PLC內的條件跳轉和主控制指令，把對電梯的控制程序劃分為幾個程序段：檢修控制

30、、正常加速和穩(wěn)速段、減速爬行段、以及開關門階段（如圖1.2）。當給電梯送電時，PLC就開始掃描電梯的所有輸入、輸出信號，檢測電梯的安全回路是否接通、廳門轎門是否關閉、電梯處在何種狀態(tài)。正常自動狀態(tài)時，PLC檢測門鎖是否接通，若門鎖不通則給出關門信號，控制電梯關門；當門鎖接通時，進入待機狀態(tài)，此時收到指令信號電梯即起動。當電梯到達減速樓層時，通過比較樓層的基數(shù)脈沖和換速點脈沖是否相等，相等時給出電梯減速信號,電梯減</p>

31、<p>　　速運行；判斷電梯是否到達平層區(qū)，若到達平層區(qū)，則給出平層、開門信號；否則電梯繼續(xù)減速。</p><p>　　圖1.2 運行流程圖</p><p>　　3.我們乘坐電梯除要操作開關門按鈕外，還要給出要去的目的層指令，PLC根據(jù)電梯現(xiàn)在所在的樓層判斷運行方向，然后起動運行。</p><p>　　根據(jù)當今電梯控制系統(tǒng)和電梯拖動系統(tǒng)的發(fā)展趨勢，本設計采

32、用西門子S7-300 PLC，結合安川VS-616G5通用變頻器，實現(xiàn)了兩臺電梯的聯(lián)動控制系統(tǒng)。</p><p>　　2 西門子S7-200 PLC產(chǎn)品介紹</p><p>　　2.1可編程控制器介紹</p><p>　　2.1.1 可編程控制器的基本結構</p><p>　　可編程控制器（PLC）是以微處理器為核心，將自動控制技術、計算機技

33、術和通信技術融為一體而發(fā)展起來的嶄新的工業(yè)自動控制裝置。PLC以基本代替?zhèn)鹘y(tǒng)的繼電器控制而廣泛應用于工業(yè)控制的各個領域，它已躍居工業(yè)自動化三大支柱的首位。</p><p>　　PLC控制系統(tǒng)的硬件是由微處理器（CPU）、存儲器（ROM和RAM）、輸入/輸出（I/O）單元、電源單元及外圍設備等組成硬件結構如圖1所示。系統(tǒng)的規(guī)?？筛鶕?jù)實際應用的需要而定，可大可小。</p><p>　　圖2.1

34、 PLC結構框圖</p><p>　　2.1.2 可編程控制器的特點</p><p><b>　　一．PLC的特點</b></p><p>　　PLC 是一種用于工業(yè)自動化控制的專用計算機，實質上屬于計算機控制方式。PLC 與普通微機一樣。以通用或專用 CPU 作為字處理器，實現(xiàn)字運算和數(shù)據(jù)存儲，另外還有位處理器（布爾處理器），進行點（位）運算

35、與控制。PLC 控制一般具有可靠性高、易操作、維修。編程簡單、靈活性強等特點。</p><p><b>　　1、可靠性</b></p><p>　　對可維修的產(chǎn)品，可靠性包括產(chǎn)品的有效性和可維修性。</p><p>　　(1) PLC 不需要大量的活動元件和接線電子元件，它的接線大大減少，與此同時，系統(tǒng)的維修簡單，維修時間短。</p&g

36、t;<p>　　(2) PLC 采用了一系列可靠性設計的方法進行設計，例如，冗余設計，斷電保護，故障診斷和信息保護及恢復等，使可靠性提高。</p><p>　　(3) PLC 有較高的易操作性，它具有編程簡單，操作方便，維修容易等特點，一般不易發(fā)生操作的錯誤。</p><p>　　(4) PLC 是為工業(yè)生產(chǎn)過程控制而專門設計的控制裝置，它具有比通用計算機更簡單的編程語

37、言和更可靠的硬件。采用了精簡化的編程語言，編程錯誤率大大降低，而為工業(yè)惡劣操作環(huán)境設計的硬件使可靠性大大提高。</p><p>　　(5) 在 PLC 的硬件方面，采用了一系列提高可靠性的措施。例如，采用可靠性的元件；采用先進的工藝制造流水線制造；對干擾的屏蔽、隔離和濾波等；對電源的斷電保護；對存儲器內容的保護等。</p><p>　　(6) PLC 的軟件方面，也采取了一系列提高系統(tǒng)

38、可靠性的措施。例如，采用軟件濾波等；軟件自診斷；簡化編程語言等。</p><p><b>　　2、易操作性</b></p><p>　　PLC 的易操作性表現(xiàn)在下列幾個方面：</p><p><b>　　(1) 操作方便</b></p><p>　　PLC 的操作包括程序輸入和程序更改的操作。大多

39、數(shù) PLC 采用編程器進行輸入和更改的操作。編程器至少提供了輸入信息的顯示，對大中型的 PLC，編程器采用了 CRT 屏幕顯示，因此，程序的輸入直接可以顯示。更改程序的操作也可直接根據(jù)所需要的地址編號或接點號進行搜索或順序尋找，然后進行更改。更改的信息可在液晶屏或 CRT 上顯示。</p><p><b>　　(2) 編程方便</b></p><p>　　PLC 有

40、多種程序設計語言可供使用。對電氣技術人員來說，由于梯形圖與電氣原理圖較為接近，容易掌握和理解。采用布爾助記符編程語言，十分有助于編程人員的編程。</p><p><b>　　(3) 維修方便</b></p><p>　　PLC 具有的自診斷功能對維修人員維修技能的要求減低。當系統(tǒng)發(fā)生故障時，通過硬件和軟件的自診斷，維修人員可以很快的找到故障的部位，以便維修。<

41、/p><p><b>　　3、靈活性</b></p><p>　　PLC 的靈活性表現(xiàn)在以下幾個方面：</p><p>　　(1) 編程的靈活性。</p><p>　　PLC 采用的編程語言有梯形圖、布爾助記符、功能表圖、功能模塊和語句描述編程語言。編程方法的多樣性使編程方便、應用面拓展。</p><p

42、>　　(2) 擴展的靈活性。</p><p>　　PLC 的擴展靈活性是它的一個重要特點。它可根據(jù)應用的規(guī)模不同，即可進行容量的擴展、功能的擴展、應用和控制范圍的擴展。</p><p>　　(3) 操作的靈活性。</p><p>　　操作十分靈活方便，監(jiān)視和控制變得十分容易。</p><p>　　二．PLC 控制電梯的優(yōu)點</

43、p><p>　　(1) 在電梯控制中采用了 PLC，用軟件實現(xiàn)對電梯運行的自動控制，可靠性大大提高。</p><p>　　(2) 去掉了選層器及大部分繼電器，控制系統(tǒng)結構簡單，外部線路簡化。</p><p>　　(3) PLC 可實現(xiàn)各種復雜的控制系統(tǒng)，方便地增加或改變控制功能。</p><p>　　(4) PLC 可進行故障自動檢測報警

44、顯示，提高運行安全性，并便于檢修。</p><p>　　(5) 用于群控調配和管理，并提高電梯運行效率。</p><p>　　(6) 更改控制方案時不需改動硬件接線。</p><p>　　此外，微機控制系統(tǒng)雖在智能控制方面有較強的功能，但也存在抗擾性差，系統(tǒng)設計復雜，一般維修人員難以掌握其維修技術等缺陷而沒被廣泛采用。PLC控制系統(tǒng)由于運行可靠性高，使用維修方便

45、，抗干擾性強，設計和調試周期短等優(yōu)點，倍受人們重視等優(yōu)點，已成為目前在電梯控制系統(tǒng)中使用最多的控制方式。</p><p>　　2.1.3 PLC的應用領域</p><p>　　目前，PLC在國內外已廣泛應用于鋼鐵、石油、化工、電力、建材、機械制造、汽車、輕紡、交通運輸、環(huán)保及文化娛樂等各個行業(yè)，使用情況主要分為如下幾類：</p><p><b>　　開關量

46、邏輯控制</b></p><p><b>　　運動控制</b></p><p><b>　　閉環(huán)過程控制</b></p><p><b>　　數(shù)據(jù)處理</b></p><p><b>　　通信聯(lián)網(wǎng)</b></p><p>

47、;　　2.1.4 PLC的設計步驟</p><p>　　開發(fā)應用PLC的設計任務分為硬件和軟件設計兩部分。</p><p><b>　　一．硬件設計</b></p><p><b>　　硬件設計主要包括：</b></p><p>　　確定安排PLC的輸入、輸出點；</p><p&

48、gt;　　設計外圍電路，包括主電路；</p><p>　　選購PLC并進行現(xiàn)場安裝接線等內容。</p><p><b>　　二．軟件設計</b></p><p>　　大多數(shù)用梯形圖和指令程序，主要包括：</p><p>　　設計控制流程，根據(jù)工藝要求先畫出工作循環(huán)，如有必要再畫詳細的狀態(tài)流程圖；</p>&

49、lt;p>　　根據(jù)工作循環(huán)圖，畫出虛擬的電路圖----繼電器梯形圖；</p><p>　　按梯形圖編寫指令程序表；</p><p>　　系統(tǒng)調試：根據(jù)設計要求，對程序進行調試和修改，必要時還可對硬件進行修改，直到符合要求為止。</p><p>　　2.2 西門子PLC系列產(chǎn)品介紹</p><p>　　2.2.1 西門子PLC產(chǎn)品分類&l

50、t;/p><p>　　SIMATIC PLC是德國西門子公司在1995年推出的性能價格比較高的PLC系統(tǒng)。其中，微型的有SIMATIC S7-200系列，中小型的有SIMATIC S7-300，中高檔性能的有S7-400系列。SIMATIC S7系列PLC都具有模塊化、無排風扇結構和易于用戶掌握等特點，使得S7系列PLC成為各種從小規(guī)模到中大規(guī)模應用的首選產(chǎn)品。</p><p>　　1.SIM

51、ATIC S7-200系列可編程控制器</p><p>　　相比較S7-300，S7-200針對的是中小系統(tǒng)，他的模塊可以擴展多達32個模塊，背板總線也在模塊內集成，它的網(wǎng)絡連接已比較成熟和流行，有MPI（多點接口）、Profibus和工業(yè)以太網(wǎng)，使通訊和編程變的簡單和多選性，并可以借助于HWConfig工具可以進行組態(tài)和設置參數(shù)。S7-200的模塊稍微多一點，除了信號模塊（SM）和200的EM模塊同類型之外，它

52、還有接口模塊（IM）--用來進行多層組態(tài)，把總線從一層傳到另一層；占位模塊（DM）--為沒有設置參數(shù)的信號模塊保留一個插槽或為以后安裝的接口模塊保留一個插槽；功能模塊（FM）--執(zhí)行特殊功能，如計數(shù)、定位、閉環(huán)控制相當于對CPU功能的一個擴展或補充；通訊處理器（CP）--提供點對點連接、Profibus和工業(yè)以太網(wǎng)。CPU設計模式選擇器有：MRES=模塊復位功能；STOP=停止模式，程序不執(zhí)行；RUN=程序執(zhí)行，編程器只讀操作；RUN-

53、P=程序執(zhí)行，編程器可讀寫操作。狀態(tài)指示器：SF，BATF=電池故障；DC5V=內部5 V DC電壓指示；FRCE=表示至少有一個輸入或輸出被強制；RUN=當CPU啟動時閃爍，在運行模式下常亮；STOP=</p><p>　　2.2.2 西門子PLC產(chǎn)品簡介</p><p>　　S7-200是模塊化小型PLC系統(tǒng)，能滿足中等性能要求的應用。其模塊化結構設計使得各種單獨的模塊之間可進行廣泛組

54、合以用于擴展。</p><p>　　1．S7-200的結構體系</p><p>　　中央處理單元(CPU)：各種CPU有不同的性能，例如，有的CPU上集成有PROFIBUS-DP通訊接口等。 信號模塊(SM)：用于數(shù)字量和模擬量輸入／輸出。 通訊處理器(CP)：用于連接網(wǎng)絡和點對點連接。 功能模塊(FM)：用于高速計數(shù)，定位操作(開環(huán)或閉環(huán)定位)和閉環(huán)控制。

55、 負載電源模塊(PS)：用于將SIMATIC S7-300連接到120／230V交流電源，或24／48／60／110V直流電源。 </p><p>　　接口模塊(1M)：用于多機架配置時連接主機架(CR)和擴展機架(ER)。S7-300通過分布式的主機架(CR)和3個擴展機架(ER)，可以操作多達32個模塊。運行時無需風扇。 SIMATIC S7-200適用于通用領域：高電磁兼容性和強抗振動沖擊性，

56、使其具有最高的工業(yè)環(huán)境適應性。</p><p><b>　　2．優(yōu)點</b></p><p>　　S7-200 系統(tǒng) PLC 具有以下幾方面的優(yōu)點：</p><p>　?。?）S7-200配置靈活，除主機單元外，還可擴展 I/O 模塊，A/D 模塊，D/A</p><p>　　模塊和其它特殊功能模塊。</p>

57、<p>　?。?）S7-200指令功能豐富，有各種指令，且指令執(zhí)行速度快。</p><p>　?。?）S7-200可用內部輔助繼電器 M，狀態(tài)繼電器 S，定時器 T，寄存器 D，計數(shù)器 C 的功能和數(shù)量滿足了系統(tǒng)控制要求的需要。</p><p>　?。?）S7-200的編程可用編程器，也可以在 PC 機上使用西門子公司的專用編程軟件STEP7-Micro/WIN 來進行。編程

58、語言可用梯形圖或指令表。尤其是可用 PC 機對系統(tǒng)實時進行監(jiān)控。為調試和維護提供了極大的方便。</p><p><b>　　3 電梯的群控制</b></p><p><b>　　3.1 電梯簡介</b></p><p>　　3.1.1 電梯的分類</p><p>　?。?）按用途分：乘客電梯、載貨電

59、梯、客貨兩用電梯、病床電梯、住宅電梯、雜貨電梯、船舶電梯、觀光電梯、車輛電梯、自動扶梯、自動人行道、其他電梯。</p><p>　?。?）.按速度分：低速電梯、快速電梯、高速電梯。</p><p>　　（3）.按拖動方式分：自流電梯、交流電梯、液壓電梯。</p><p>　?。?） 按有無司機分：有司機電梯、無司機電梯、有/無司機電梯。</p><

60、;p>　?。?） 按控制方式分：手柄操縱控制電梯、按鈕控制電梯（轎外按鈕電梯、轎內按鈕電梯）、信號控制電梯、集選控制電梯、下集選控制電梯、并聯(lián)控制電梯、梯群程序控制電梯、梯群智能控制電梯。</p><p>　　3.1.2 電梯的基本結構</p><p>　　從總體來講，電梯有機械系統(tǒng)和電氣系統(tǒng)兩部分組成。其機械部分由曳引系統(tǒng)、轎廂和門系統(tǒng)、重力平衡系統(tǒng)、導向系統(tǒng)以及安全保護系統(tǒng)等部分

61、組成；電氣控制部分由電力拖動系統(tǒng)、運行邏輯功能控制和電氣安全保護等系統(tǒng)組成。圖3.1給出了電梯的基本結構剖視圖。</p><p>　　機房用來安裝曳引機、電控屏、限速器等。機房可以設置在井道頂部，也可設置在井由自部。當機房設于井道底部時，即為曳引機下置式曳引方式。這種方式結構復雜，建筑物承重大，對井道尺寸要求大，只有在機房無法頂置時才使用。對于絕大多數(shù)電梯，橢均設于井道頂部。機房必須有足夠的面積，高度、承重能力及

62、良好的通風條件。</p><p><b>　　2.曳引系統(tǒng)</b></p><p>　　曳引系統(tǒng)主要由曳引機、曳引鋼絲繩、導向輪組成。曳引機由電動機聯(lián)軸器、制動器、減速器、機座、曳引輪等組成，它是電梯的動力源；曳引鋼絲繩的兩端分別連接轎廂和對重裝置（或者兩端固定在機座房上），依靠鋼絲繩與曳引輪繩槽之間的摩擦力來驅動轎廂的升降；導向輪的作用是分開轎廂和對重裝置的距離，采

63、用復繞型時還可增加曳引能力。導向輪安裝在曳引機架上或重梁上。當鋼絲繩的繞繩比大于1時，在轎廂和對重架上應增設反繩輪。反繩輪的個數(shù)可以是1個、2個，甚至3個，這與曳引比有關。</p><p><b>　　3.導向系統(tǒng)</b></p><p>　　導向系統(tǒng)由導軌、導靴和導軌架等組成。它的作用是限制轎廂和對重只能沿著導軌作升降運動。導軌固定在導軌架上；導軌架是支承導軌的組件

64、，與井道壁聯(lián)接；導靴裝在轎廂和對重架上，與導導軌配合，強制轎廂和對重的運動服從于導軌的直立方向。</p><p><b>　　4.門系統(tǒng)</b></p><p>　　門系統(tǒng)由轎廂門、層門、開門機、聯(lián)動機構、門鎖等組成。轎廂門社在轎廂入口，由門扇、門導軌架、門靴和門刀等組成；層門社在層站入口，由門扇、門導軌架、門靴和門鎖裝置及開鎖裝置組成；開門機社在轎廂上，是轎廂門和層

65、門啟閉的動力源。</p><p><b>　　5.轎廂</b></p><p>　　轎廂是用以運送乘客和貨物的電梯組件。它由轎廂架和轎廂體組成。轎廂架是轎廂體的承重構架。是由上橫梁、立柱、底梁和斜拉桿等組成；轎廂體由轎廂底、轎廂壁、轎廂頂及照明、通風裝置、轎廂裝飾件和轎內操縱按鈕等組成；轎廂體空間的大小由額定載重量和額定載客量決定。</p><p&

66、gt;<b>　　6.門廳</b></p><p>　　每一層電梯門口裝的門，門上帶有機器鎖及電氣接點?？吞荻酁樽詣娱_關門，開關門由轎廂門上的開門刀帶動廳門上的橡皮勒轆來完成的，而轎廂門是由轎廂上的開關門裝置驅動的。</p><p><b>　　7.井道</b></p><p>　　井道由圍壁、頂板及底坑圍成一個在納電梯轎

67、廂和對重的有限空間。為了出人，在每個層站開有入口。</p><p><b>　　8.圍壁</b></p><p>　　圍壁的作用是將電梯與外界分隔開，當導軌架直接安裝在圍壁上時，它還應承受費切力。圍壁的結構分為封閉式和空格式。</p><p><b>　　9.頂板</b></p><p>　　井道的

68、頂部是機房，它是維修人員工作的地方。因此頂板必須是封閉型的，將井道與機房完全隔離。頂板還具有阻止機房即傳向井道的作用。對于快、高速電梯，為了取得良好的隔聲效果，常在井道頂部設隔音層，此時的井道頂成了雙層結構。</p><p><b>　　10.底坑</b></p><p>　　井道的底坑深入地面，用于安裝緩沖器、限速器、鋼絲繩漲緊裝置等。由于深人了地面，因此要求防水，

69、最好有排水設施。</p><p><b>　　11.重量平衡系統(tǒng)</b></p><p>　　該系統(tǒng)由對重和重量補償裝置組成。對重由對重架和對重塊組成，對重將平衡轎廂自重和部分的額定載重；重量補償裝置是補償高層電梯中轎廂與對重側曳引鋼絲繩長度變化對電梯設計影響的裝置。</p><p><b>　　12.電力拖動系統(tǒng)</b>

70、</p><p>　　該系統(tǒng)由曳引機、供電系統(tǒng)、速度反饋裝置、調速裝置和變頻器等組成。對電梯實行速度控制。曳引電動機是電梯的動力源，根據(jù)電梯的配置可用交流電動機或直流電動機；供電系統(tǒng)是為電動機提供電源的裝置；速度反饋裝置是為調速系統(tǒng)提供電梯運行速度信號，一般采用測速發(fā)電機或速度脈沖發(fā)生器，與電動機相連；調速裝置對曳引電動機實行調速控制；變頻器可以通過改變頻率的大小來控制其運行速度的快慢。</p>&

71、lt;p><b>　　13.電器控制系統(tǒng)</b></p><p>　　該系統(tǒng)由操縱裝置、位置顯示裝置、控制屏、平層裝置、選層器等組成，它起著操縱和控制電梯運行的作用。操縱裝置包括轎廂內的按鈕操作箱或手柄開關箱、層站召喚按鈕、轎頂和機房中的檢修或應急；位置顯示裝置是指轎內和層站的指層燈；層站上一般能顯示電梯運行方向或轎廂所在的層站；控制屏安裝在機房中，由各類電氣控制元件（或板）組成，是電

72、梯實行電氣控制的集中組件；選層器能起到指示和反饋轎廂位置、決定運行方向、發(fā)出加減速信號等作用。它可由機械式、繼電器式或電子式組成。</p><p><b>　　14.安全保護系統(tǒng)</b></p><p>　　電梯上設有機械和電氣的各類保護系統(tǒng)，以保證電梯安全使用。機械方面的有限速器和安全鉗，起超速保護作用；緩沖器，起沖頂和撞底保護作用；切斷總電源的極限保護。</

73、p><p>　　圖3.1電梯的基本結構剖視圖</p><p>　　1-減速箱； 2-曳引輪；3-曳引機底座；4-導向輪；5-限速器； 6-機座；7-導軌支架；　　　　8-曳引鋼絲繩；9-開關碰鐵； 10-緊急終端開關；11-導靴； 12-轎架；13-轎門；　　　　　 14-安全鉗；15-導軌； 16-繩頭組合；17-對重； 18-補償鏈；19-補償鏈導輪； 20-張緊裝置；

74、21-緩沖器； 22-底坑；23-層門； 24-呼梯盒；25-層樓指示燈； 　　 26-隨行電纜；27-轎壁； 28-轎內操縱箱；29-開門機； 30-井道傳感器；31-電源開關； 32-控制柜；33-曳引電機； 34-制動器</p><p>　　3.1.3 電梯技術發(fā)展情況</p><p>　　(1) 電梯的速度要求越來越快，高速、超高速電梯的數(shù)量愈來愈多。<

75、;/p><p>　　(2) 電梯的拖動技術有了較大的發(fā)展，直流電梯由于能耗大、維修量大等缺點。逐步被交流電梯所替代，液壓電梯由于運行平穩(wěn)，機房位置靈活等特點，使得在低樓層場合得到愈來愈 廣泛的應用。交流拖動電梯更是得到迅速的發(fā)展，已由以前的變級調速（AC-VP）發(fā)展成為調壓調速（AC-VV）及調頻調壓調速（AC-VVVF），使得電梯的速度、加速度控制更加符合人們的生理要求，電梯的舒適感大為改善。</p>

76、<p>　　(3) 電梯的邏輯控制已從過去簡單的繼電器——接觸器控制發(fā)展為可編程序控制器（PLC）和微機控制，控制方式也從手柄控制、信號控制發(fā)展為集選控制、并聯(lián)控 制、群控等，電梯可靠性得到很大的提高。</p><p>　　(4) 電梯的管理功能不斷加強，電梯廣泛采用微機控制技術，不斷滿足擁護的使用功能要求。如緊急停車操作，消防員專用、防搗亂系統(tǒng)等。</p><p&g

77、t;　　(5) 智能群控管理得到廣泛應用。</p><p>　　3.1.4 電梯發(fā)展展望</p><p>　　(1) 結構不斷緊湊化，體積不斷輕型化、小巧化。</p><p>　　隨著新技術、新結構、新材料、新工藝的發(fā)展，電梯的機械系統(tǒng)結構簡單化、體積小型化、材料輕型化、工藝先進化、外觀漂亮化。同時，無機房電梯在新世紀將會有較大速度發(fā)展。</p>&

78、lt;p>　　(2) 技術含量更高，性能更好。</p><p>　　電梯行業(yè)技術發(fā)展非常迅速，幾年前推出的具有先進性能、高舒適性的VVVF 電梯，如今已成為電梯行業(yè)的標準配置，因為永磁同步無齒輪曳引機具有更節(jié)能、更潔凈、更安全、更安靜、更經(jīng)濟的特點，所以永磁同步曳引機逐步成為新型曳引機的主流；由于永磁技術的先進性，將來很有可能取代VVVF 技術。另外，網(wǎng)絡控制和智能群控系統(tǒng)以其控制的先進性、快速性、準確性和

79、可靠性亦是電梯的發(fā)展潮流。</p><p>　　(3) 安裝更方便、更快捷</p><p>　　高效、安全、可重復使用的無腳手架安裝，將是高層電梯安裝的主要方式，隨著技術的開發(fā)、應用，電梯的硬件系統(tǒng)給安裝帶來更大的方便，使電梯安裝更快、效率更高。</p><p>　　(4) 理念是電梯發(fā)展趨勢 </p><p>　　不斷改進產(chǎn)品的設計，生產(chǎn)環(huán)

80、保型低能耗、低噪聲、無漏油、無漏水、無電磁干擾、無井道導軌油漬污染的電梯。電梯曳引采用尼龍合成纖維曳引繩，鋼皮帶等無潤滑油污染曳引方式。電梯空載上升和滿載下行電機再生發(fā)電回收技術。</p><p>　　3.2 電梯群控系統(tǒng)設計</p><p>　　3.2.1 電梯群控系統(tǒng)的概述</p><p>　　電梯群控系統(tǒng)(EGCS: Elevator Group Contro

81、l System)，是一種對多臺電梯(2臺或2臺以上)進行優(yōu)化調度的系統(tǒng)。即在一座大樓內，根據(jù)大樓的功能及樓層人口分布狀況，通過一個或多個控制器，將多臺電梯互連組成電梯群。在控制器采集完每臺電梯的召喚信號和狀態(tài)信號之后，根據(jù)建筑物內交通量的變化，選擇合理的群控算法，優(yōu)化每臺電梯的調度。</p><p>　　電梯群控系統(tǒng)的基本結構包括召喚按鈕、轎廂、電梯控制器、通信系統(tǒng)、電梯群控系統(tǒng)（調度模塊、交通模式識別模塊、數(shù)

82、據(jù)管理模塊等）、其他輔助設備（如聲音制導系統(tǒng)、顯示系統(tǒng)、遠程監(jiān)控系統(tǒng)等）。</p><p>　　一般情況下，電梯群控系統(tǒng)的工作過程如下:</p><p>　　乘客在某樓層按下廳外召喚按鈕后，通信系統(tǒng)將此呼叫信號輸入到電梯群控系統(tǒng)中。電梯群控系統(tǒng)選擇與此時的交通模式相對應的群控算法，根據(jù)客流、呼叫信號情況及各臺電梯的狀態(tài)，選出一臺最合適的電梯。所選電梯運動至該樓層時，發(fā)出聲音、圖像或數(shù)字等通

83、知顯示信息。停車開門后，乘客進入轎廂，登記目的樓層。電梯控制器將此目的樓層信號傳輸給電梯群控系統(tǒng)。電梯啟動上行，到達目的樓層后開門，乘客走出轎廂。在這個過程中，電梯控制器接收電梯群控系統(tǒng)的指令，控制單臺電梯的運行，并將電梯的狀態(tài)反饋給電梯群控系統(tǒng)。電梯群控系統(tǒng)對電梯控制器發(fā)出控制指令，同時進行信息處理。</p><p>　　3.2.2 電梯群控控制系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢</p><p>　　

84、電梯群控系統(tǒng)起源于20世紀40年代，最早的電梯群控系統(tǒng)被稱為“自動模式選擇系統(tǒng)”，采用時間間隔控制。但是，這種群控系統(tǒng)由于存在線路復雜、功能簡單、故障率高等缺點，目前己經(jīng)很少使用。到了20世紀70年代初期，隨著集成電路開始應用于電梯群控系統(tǒng)中，電梯群控系統(tǒng)也由固定程序選擇方式發(fā)展為召喚——分配方式。集成電路的使用，克服了硬件復雜、可靠性低、維修困難和效率低等缺點，可進行較為復雜的邏輯計算。但是，這種群控系統(tǒng)不具備完善的運算能力，所以無法

85、實現(xiàn)具有人工智能的預報調度功能。進入20世紀70年代中期，人們將計算機應用于電梯群控系統(tǒng)后，便進入到第3階段—電梯交通的動態(tài)特性研究階段【7】【8】。</p><p>　　近年來智能控制算法的出現(xiàn)，開始使用基于專家系統(tǒng)、遺傳算法、模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡及模糊神經(jīng)網(wǎng)絡等人工智能技術來描述電梯交通系統(tǒng)的非線性、不確定性、模糊性和擾動性，進一步提高了電梯交通系統(tǒng)的整體服務性能和電梯交通整體的優(yōu)化配置【9】。</p&g

86、t;<p>　　與國外相比，我國對電梯配置和電梯系統(tǒng)特征的研究還處于相對落后狀態(tài)。直到 1986年，才開始對電梯的配置理論和電梯的系統(tǒng)特性進行研究。從1990年開始，對電梯系統(tǒng)的動態(tài)特性進行研究。近幾年，我國在電梯群控方面的工作主要表現(xiàn)在引進國外先進技術和產(chǎn)品上，在此基礎上力爭推出自己的產(chǎn)品。</p><p>　　由于電梯群控系統(tǒng)的最優(yōu)控制，是一種基于時間最優(yōu)、能量最優(yōu)的動態(tài)綜合最優(yōu)化策略。因此，電

87、梯群控系統(tǒng)的發(fā)展趨勢為：</p><p>　　電梯群控系統(tǒng)智能化 </p><p>　　電梯群控系統(tǒng)節(jié)能化 </p><p><b>　　電梯群控系統(tǒng)整體化</b></p><p><b>　　電梯群控系統(tǒng)網(wǎng)絡化</b></p><p><b>　　群控系統(tǒng)產(chǎn)品

88、市場化</b></p><p>　　3.2.3 電梯群控控制系統(tǒng)的實現(xiàn)方式</p><p>　　1.繼電器邏輯控制實現(xiàn)方式</p><p>　　早期的電梯群空系統(tǒng)使用繼電器觸點控制，稱作“自動模式選擇方式”，它是電氣群控的最簡單實現(xiàn)方式，也稱方向預選控制，它是用于兩臺或三臺電梯組成的梯群，每臺電梯靠方向預選控制來操作。這種群控系統(tǒng)觸點繁多，線路復雜，在使

89、用過程中觸點容易燒壞磨損，可靠性差故障率高，似的保養(yǎng)維護工作量大，費用高；電器的電磁機構及觸點動作速度較慢，機械和電磁慣性大，系統(tǒng)控制精度難以提高；存在控制系統(tǒng)結構龐大，能耗較高，機械動作噪聲大等缺點。</p><p>　　2無觸點邏輯控制實現(xiàn)方式</p><p>　　隨著數(shù)字集成電路的發(fā)展和應用，電梯群控系統(tǒng)多由邏輯無觸點邏輯元件實現(xiàn)。由于數(shù)字集成電路可以完成比較復雜的邏輯運算，所以這種

90、群控系統(tǒng)可以實現(xiàn)更加合理的群空調配方案。另外，群控系統(tǒng)可以制成電子線路板的形式，使它與個電梯的邏輯控制系統(tǒng)以插接方式連接而提高了可靠性。這種群控系統(tǒng)由于不具備完善的算術運算能力，故不能實現(xiàn)具有智能的預報調度功能。</p><p>　　3．計算機控制實現(xiàn)方式</p><p>　　計算機技術的發(fā)展和應用及人工智能的出現(xiàn)，使電梯控制進入到了一個嶄新的階段?？删幊炭刂破鳎≒LC）的問世，為電梯控制

91、帶來了極大地生機，PLC取到了中間繼電器，編程簡單，面向控制過程的梯形圖語言預計電氣原理圖非常相似，在PLC中，傳統(tǒng)的繼電器控制技術與計算機技術間幾乎沒有隔閡。在電梯這樣的控制邏輯十分復雜的大型電器控制系統(tǒng)中采用PLC實現(xiàn)控制應是最佳選擇，它具有功能強、故障率低、可靠性高的特點。能提高預測電梯到達某一層的準確性。</p><p>　　4 控制系統(tǒng)的主要硬件選型及實現(xiàn)</p><p><

92、;b>　　4.1 系統(tǒng)結構</b></p><p>　　本系統(tǒng)主要是由PLC、變頻器、控制箱、顯示器、曳引電動機組成的交流變頻調速系統(tǒng)(Variable Voltage Variable Frequency，簡稱VVVF)。通過一臺PLC 去控制兩臺電梯運行的方式，可以省去兩臺可編程控制器之間的相互通信,從而使得控制系統(tǒng)的可靠性更高,結構顯得更加緊湊。本系統(tǒng)的硬件框圖如圖4.1所示。</p

93、><p>　　圖4.1 PLC雙電梯聯(lián)動控制系統(tǒng)硬件框圖</p><p>　　從圖4.1可以看出，該系統(tǒng)主要由兩個部分組成，其中電梯控制的邏輯部分由PLC來實現(xiàn)。通過分析研究電梯的實際運行情況和控制規(guī)律，從而設計開發(fā)出一套雙電梯聯(lián)動控制程序，使得一臺PLC能夠控制兩臺電梯的運行操作。電梯的調速部分則選用高性能的矢量控制變頻器，配以脈沖發(fā)生器(編碼器)測量鼠籠式曳引電動機的轉速，從而構成電機的閉

94、環(huán)矢量控制系統(tǒng)，實現(xiàn)鼠籠式曳引電動機的交流變頻調速(Variable Voltage Variable Frequency，簡稱VVVF)運行。</p><p>　　PLC首先接收來自電梯的呼梯信號、平層信號，然后根據(jù)這些輸入信號的狀態(tài)，通過其內部一系列復雜的控制程序，對各種信號的邏輯關系有序地進行處理，最后向直流門控電機、變頻器和各類顯示器適時地發(fā)出開關量控制信號，對兩臺電梯實施群控。在電梯控制系統(tǒng)中，由于電梯

95、的控制屬于隨機性控制，各種輸入信號之間、輸出信號之間以及輸入信號和輸出信號之間的關聯(lián)性很強，邏輯關系處理起來非常復雜，這就給PLC的編程帶來很大難度。從某種意義上來說，PLC編程水平的高低就決定整個系統(tǒng)運行質量的好壞。因此，PLC應用在電梯控制中的編程技術就成為控制電梯運行的關鍵技術，這同時也是本系統(tǒng)設計的一個重點。</p><p>　　在PLC向變頻器發(fā)出開關量控制信號的同時，為了滿足電梯的要求，變頻器又需要通

96、過與鼠籠式曳引電動機同軸連接的脈沖發(fā)生器和PG卡, 對電動機完成速度檢測及反饋,形成閉環(huán)系統(tǒng)。脈沖發(fā)生器輸出A、B兩相脈沖，PG卡接收到脈沖信號以后，再將此反饋給變頻器內部,以便進行運算調節(jié)。根據(jù)A、B脈沖的相序,可判斷出電動機的轉動方向,并可以根據(jù)A、B脈沖的頻率測得電動機的轉速。由于本設計選用的是通用型變頻器，因此其參數(shù)設置和外部線路設計的復雜程度要遠遠地高于電梯專用變頻器，其設置的好壞也將直接影響到電梯運行的實際效果。</p

97、><p>　　4.2 可編程序控制器的分析和選擇</p><p>　　4.2.1 PLC選擇原則</p><p>　　任何一種電氣控制系統(tǒng)都是為了實現(xiàn)被控對象(生產(chǎn)設備或生產(chǎn)過程)的工藝要求，以提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質量。因此，在設計PLC控制系統(tǒng)時，應遵循以下基本原則:</p><p>　　1.PLC的選擇除了應滿足技術指標的要求之外，特別指出的是

98、還應重點考慮該公司產(chǎn)品的技術支持與售后服務的情況，一般應選擇在國內特別是在所設計系統(tǒng)本地有著較為方便的技術服務機構或較有實力的代理機構的公司產(chǎn)品，同時應盡量選擇主流機型。</p><p>　　2.最大限度地滿足被控對象的控制要求。設計前，應深入現(xiàn)場進行調查研究，搜集資料，并與機械部分的設計人員和實際操作人員密切配合，共同擬定電氣控制方案，協(xié)同解決設計中出現(xiàn)的各種問題。</p><p>　　

99、3.在滿足控制要求的前提下，力求使控制系統(tǒng)簡單、經(jīng)濟、使用及維修方便。</p><p>　　4.保證控制系統(tǒng)的安全、可靠。</p><p>　　5.考慮到生產(chǎn)的發(fā)展和工藝的改進，在選擇PLC容量時，應適當留有裕量。當然對于不同的用戶要求的側重點有所不同，設計的原則應有所區(qū)別，如果以提高產(chǎn)品產(chǎn)量和安全為目標，則應將系統(tǒng)可靠性放在設計的重點，甚至考慮采用冗余控制系統(tǒng):如果要求系統(tǒng)改善信息管理，

100、則應將系統(tǒng)通信能力與總線網(wǎng)絡設計加以強化。</p><p>　　4.2.2 PLC的型號選擇及I/O地址及分配</p><p>　　電梯邏輯控制系統(tǒng)的控制核心是PLC，由于PLC的品種、型號、規(guī)格、功能各不</p><p>　　相同，需綜合多種因素考慮，來選擇PLC。哪些信號需要輸入至PLC，PLC需要驅動哪些負載,以及采用何種編程方式，都是需要認真考慮的問題，都會

101、影響到其內部I/O點數(shù)的分配。因此，I/O點數(shù)的確定,是設計整個PLC電梯控制系統(tǒng)首先需要解決的問題,決定著系統(tǒng)硬件部分的設計，也是系統(tǒng)軟件編寫的前提。</p><p>　　本系統(tǒng)是為一幢5層大樓所設計,根據(jù)PLC 的I/O節(jié)點使用原則,應留出一定的I/O點以做擴展時使用。系統(tǒng)中實際需要輸入點47點,輸出點40點,因此我們選用西門子S7-300 PLC，其中CPU的型號選為CPU315，輸入模塊的型號選為DI32

102、xDC24V，總共需要兩塊，輸出模塊的型號選為DO32xDC24V/0.5A，總共也需要兩塊。I/O地址分配表如表4.1所示[3]。</p><p>　　表4.1 I/O地址及分配</p><p><b>　　(a) 輸入點分配</b></p><p><b>　　(b) 輸出點分配</b></p><

103、p>　　4.3 變頻調速系統(tǒng)的分析及選擇</p><p>　　80年代初，通用變頻器實現(xiàn)了商品化。在近20年的時間內，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兩個大的進展過程。目前從一般要求的小范圍調速傳動到高精度、快響應、大范圍的調速傳動，從單機傳動到多機協(xié)調運轉，幾乎都可采用交流調速傳動。因此可以說在電氣調速傳動領域內，以變頻器應用技術為代表的交</p><p>

104、　　流調速傳動已經(jīng)成為電氣調速傳動的主流。</p><p>　　電梯調速除了要求一般工業(yè)控制的靜態(tài)、動態(tài)性能外，舒適度是一項重要指標。本設計中拖動調速系統(tǒng)的關鍵在于保證電梯按理想的給定速度曲線運行，以改善電梯運行的舒適感；另外，由于電梯在建筑物內的耗電量占建筑物總用電量的相當大的比例，因此，電梯節(jié)約用電日益受到重視。考慮以上各種因素，通過對各主要生產(chǎn)廠家的產(chǎn)品的性能指標價格比分析，選用日本安川公司的變頻器。<

105、;/p><p>　　帶PG(脈沖發(fā)生器)矢量控制方式的調速范圍寬廣，速度控制精度高，可以用于各種伺服驅動、高精度速度控制和力矩控制。但是帶有PG矢量控制功能的變頻器(例如安川的G7系列)的價格相當高，基于性價比方面因素的考慮，本次電梯調速控制的設計選用的是VS-616G5 型通用變頻器, 選擇有PG矢量控制作為曳引鼠籠式電動機的控制方式。</p><p>　　VS-616G5型變頻器是安川電機

106、公司面向世界推出的21世紀通用型變頻器。這種變頻器不僅考慮了控制，而且還實現(xiàn)了矢量控制，通過其本身的自動調諧功能與無速</p><p>　　度傳感器電流矢量控制，很容易得到高起動轉矩與較高的調速范圍。VS-616G5變頻器的特點如下:</p><p>　　1.包括電流矢量控制在內的四種控制方式均實現(xiàn)了標準化；</p><p>　　2.有豐富的內藏與選擇功能；<

107、/p><p>　　3.由于采用了最新式的硬件，因此，功能全、體積??；</p><p>　　4.保護功能完善、維修性能好；</p><p>　　5.通過LCD操作裝置，可提高操作性能。PLC通過向安川616G5變頻器發(fā)出電梯上行輸出和電梯下行輸出信號，從而控制</p><p>　　曳引電動機的轉動方向，決定電梯的上/下行運動；PLC通過向安川61

108、6G5變頻器發(fā)出電梯高速運行和電梯低速運行信號，從而間接控制曳引電動機的轉動速度，決定電梯的高速/低速運動。電動機通過脈沖發(fā)生器(編碼器)和PG卡將速度信號及時反饋給安川變頻器，從而形成速度閉環(huán)控制[4]。接線圖如圖4.2所示。</p><p>　　圖4.2 變頻器拖動部分線路圖</p><p><b>　　5系統(tǒng)軟件設計</b></p><p&g

109、t;　　5.1 控制系統(tǒng)的軟件設計　　</p><p>　　硬件系統(tǒng)設計完成以后，為了實現(xiàn)優(yōu)化控制，還需要用西門子STEP 7.0專業(yè)編程軟件對雙電梯聯(lián)動控制程序進行設計。由于電梯控制系統(tǒng)實際上是一個人機交互式的控制系統(tǒng)，因此單純采用順序控制或邏輯控制是不能夠滿足要求的，而應該在設計中采用隨機邏輯控制方式。同時，由于梯形圖之間的相互關聯(lián)性很強，程序設計比較復雜，因此在雙電梯聯(lián)動控制系統(tǒng)的軟件部分時，主要采用模塊化

110、的編程思想來進行設計。</p><p>　　PLC的梯形圖按照其功能分成以下幾個模塊:呼叫信號登記模塊、樓層顯示模塊、上行程序模塊、下行程序模塊、換速程序模塊、開關門程序模塊和故障處理模塊。</p><p>　　根據(jù)電梯的運行規(guī)律,設置了有/ 無司機、檢修、優(yōu)先服務、消防等四種工作方式。其編制的程序主要遵循以下控制規(guī)律:</p><p>　　兩臺電梯都遵守集選規(guī)則，

111、即將呼叫信號先進行登記，對與電梯運行同向的呼叫信號逐一應答，當同向指令和召喚應答完畢后電梯可以自動換向。</p><p>　　除此以外，電梯并聯(lián)運行還遵循的相應的調度原則：正常情況下，當電梯使用以后，二號電梯作為忙梯會首先自動上升至第三層待命，一號電梯則作為基站電梯在第一層樓待命。當某層站有門廳呼叫信號時，則“忙梯”立即啟動并定向運行去接該層站的乘客。</p><p>　　當兩臺電梯因轎廂

112、內指令而到達基站后關門待命時，則應按照有效利用的原則，執(zhí)行相互交替程序段。原先充當忙梯的電梯現(xiàn)在即作為基站電梯來使用，而原先作為基站電梯使用的電梯此時即成為忙梯。不論是一號電梯還是二號電梯均停留在最后?？康膶诱敬?lt;/p><p>　　當忙梯正在上行時，若其上方出現(xiàn)任何方向的門廳呼叫信號或是其下方出現(xiàn)向下的門廳呼叫信號，則均由忙梯在一周行程中去完成，而基站電梯不予應答運行。但是，若在忙梯的下方出現(xiàn)向上的門廳呼叫