三層電梯控制系統(tǒng)的模擬設(shè)計

黃躍東

摘 要：電梯作為高層建筑物的重要交通工具與人們的工作和生活日益緊密聯(lián)系。PLC作為新一代工業(yè)控制器，以其高可靠性和技術(shù)先進性，在電梯控制中得到廣泛應(yīng)用，從而使電梯由傳統(tǒng)的繼電器控制方式發(fā)展為計算機控制的一個重要方向，成為當(dāng)前電梯控制和技術(shù)改造的熱點之一。

關(guān)鍵詞：PLC；電梯；變頻器；電梯控制；技術(shù)改造

“PLC是一種專門為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計的數(shù)字運算操作的電子裝置。它采用可以編制程序的存儲器，用來在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序運算、計時、計數(shù)和算術(shù)運算等操作的指令，并能通過數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程。PLC及其有關(guān)的外圍設(shè)備都應(yīng)該按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個整體，易于擴展其功能的原則而設(shè)計?！?/p>

PLC控制系統(tǒng)由于運行可靠性高，使用維修方便，抗干擾性強，設(shè)計和調(diào)試周期較短等優(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。

電梯的控制要求 三層電梯模型每一層有一個行程開關(guān)用以定位，外設(shè)轎箱內(nèi)的3個呼層與轎箱外的 4個（2層有上下呼梯按鈕）呼梯按鈕，一直流電機的正反轉(zhuǎn)拖動轎箱上下行，并有上下行指示。開關(guān)門由兩個輸出信號驅(qū)動，同時有兩個按鈕控制，并設(shè)有開門到位的檢測器件。另外有3個指示燈指示當(dāng)前樓層。

1）上行時轎箱位置的上方和下行時轎箱位置的下方優(yōu)先響應(yīng)。

2）到某樓層停下時，先開門，定時一端時間后自動關(guān)門運行，若未關(guān)門完畢有人按下開門按鈕則開門重新啟動定時。

3）有正常的上下行和樓層指示輸出。

1 PLC 控制要求

1、合理利用PLC的硬件資源和軟件資源，在保證電梯安全、可靠的運行條件下，減少PLC的輸入輸出端口，充分利用各種指令簡化控制程序。

2、PLC的控制程序應(yīng)具有最優(yōu)化的邏輯判斷能力，使電梯最合理地運行。

3、設(shè)計程序應(yīng)盡量簡單，便于理解。

4、處理控制電路盡可能可靠簡單。

5、滿足PLC控制的先進性，同時兼顧滿足教學(xué)的需要。

設(shè)備示意圖

調(diào)試步驟1：

a）打開STEP7， 按下，打開PLCSIM仿真界面，創(chuàng)建輸入字節(jié)IB、輸出字節(jié)QB、模擬量輸入字PIW的視圖對象。

b）將CPU視圖對象打到 位置處，并按下 即可運行程序。

調(diào)試步驟2：

a） 接通電梯模型及PLC主機的電源，觀察電梯模型、PLC主機供電是否正常，然后關(guān)閉電源開關(guān)。

b）按照分配的I/O地址，將電梯模型中的信號端與PLC主機的I/O端口相連。兩臺模型分別與兩臺PLC主機相連。

c）打開STEP7，按 下載按鈕把硬件配置和程序下載到PLC中，程序下載完，運行程序。并按下 ，觀察程序運行狀況，若按下內(nèi)、外呼叫按鈕，程序沒有按控制要求正常運行，通過在線瀏覽程序運行狀況，可以發(fā)現(xiàn)錯誤之處，及時修改程序。

d）按模型上的內(nèi)呼、外呼、開關(guān)門按鈕，看電梯的運行情況。模型上沒有的按鈕，可以按PLC主機上的輸入按鈕，看對應(yīng)的輸出指示燈是否符合控制要求。

① 接通I0.7表示電梯在一樓，一樓指示燈Q4.4亮，按一樓外呼按鈕I1.0，開門指示燈Q4.2亮，接通I0.5表示開門到位，過3秒后電梯自動關(guān)門，接通I0.6關(guān)門到位。按下I0.1（內(nèi)呼二樓）和I0.2（內(nèi)呼三樓）則上升指示燈亮。斷開I0.7（一樓行程開關(guān)），電梯上升運行接通I1.4（二樓行程開關(guān)），電梯到達二樓，一樓指示燈Q4.4滅，二樓指示燈Q4.5亮，開門指示Q4.2同時亮，電梯開門，按下關(guān)門按鈕I0.4開門指示燈滅，關(guān)門指示亮，電梯關(guān)門，接通I0.6關(guān)門到位。上行指示燈Q4.0亮，斷開二樓行程開關(guān)I1.4，電梯上行到三樓，接通三樓行程開關(guān)，二樓指示燈滅，三層指示燈和開門指示燈同時亮，接通I0.5表示開門到位，過3秒后電梯自動關(guān)門，接通I0.6關(guān)門到位，任務(wù)完成。

②接通I1.5表示電梯在三樓，接通I0.6關(guān)門到位，三樓指示燈Q4.6亮，按下內(nèi)呼一樓I0.0并按下二樓外呼上I1.1，下降指示燈Q4.1亮，斷開三樓行程開關(guān)I1.5，電梯下行，接通二樓行程開關(guān)I1.4則三樓指示燈滅，二樓指示燈亮（二樓不會開門），斷開二樓行程開關(guān)I1.4，電梯繼續(xù)下行，按下一樓行程開關(guān)I0.7則二樓指示燈滅，一樓指示燈亮，開門指示燈Q4.2同時亮，接通I0.5表示開門到位，過3秒后電梯自動關(guān)門，接通I0.6關(guān)門到位。上行指示燈Q4.0亮，斷開一樓行程開關(guān)I0.7，電梯上行，接通二樓行程開關(guān)I1.4，一樓指示燈滅，二樓指示燈亮，同時開門指示 Q4.2亮。接通I0.5表示開門到位，過3秒后電梯自動關(guān)門，接通I0.6關(guān)門到位，任務(wù)完成。

2 結(jié)束語

通過對西門子S7-200PLC學(xué)習(xí)，課程設(shè)計PLC電梯控制系統(tǒng)。在調(diào)試過程中會出現(xiàn)很多問題，說明設(shè)計的程序還不夠完善，因此經(jīng)過了多次的運行與調(diào)試來解決問題的要求。

通過課程設(shè)計，使我對S7-200的應(yīng)用有了進一步的了解，同時使我更加清楚地認(rèn)識到理論學(xué)習(xí)和具體實踐相結(jié)合的重要性。也為自己將要開始的畢業(yè)工作打下了堅實的基礎(chǔ).

針對這個三層電梯的控制系統(tǒng).本文采用西門子S7—200可編程控制器設(shè)-H-電梯的控制系統(tǒng)完成電梯的轎內(nèi)指令、廳外召喚指令、樓層位置指示、平層換速控制、開門控制等控制任務(wù)。利用MCGS組態(tài)軟件設(shè)計模擬電梯PLC控制系統(tǒng)的運行。將PLC中的串口驅(qū)動程序與組態(tài)軟件的需求響應(yīng)相結(jié)合，加載驅(qū)動。使設(shè)置的控件能夠按照真實的情況動作。檢驗和測試電梯PLC控制系統(tǒng)對電梯的運行狀態(tài)的控制效果。實踐證明。將PLC可編程控制器和MCGS組態(tài)軟件結(jié)合可以非常好地模擬電梯控制系統(tǒng)的測試運行.有利于PLC控制系統(tǒng)的設(shè)-H-、檢測，具有良好的應(yīng)用價值。

參考文獻

[l]陳立定、吳玉香、蘇開才編.電氣控制與可編程控制器，廣州：華南理工大學(xué)出版社.201l

[2]劉載文、李毫升、鐘亞林編。電梯控制技術(shù).北京：電子工業(yè)出版社.2013

[3]SIMATIC s7—200可編程序控制器系統(tǒng)手冊，西門子公司

[4]MCGs參考手冊、MCGs用戶指南、MCGS嵌人版說明書，北京昆侖通態(tài)自動化軟件科技有限公司