1、摘 要本設(shè)計(jì)研制了一套基于德國(guó)西門子S7200系列的可編程控制器CPU226作為控制核心，與擴(kuò)充模板EN223來(lái)實(shí)現(xiàn)五層樓電梯的控制。主要介紹了電梯的硬件選擇與軟件編程。主要功能有：層樓信號(hào)的產(chǎn)生與消除、停層信號(hào)的登記與消除、電梯的定向、停車信號(hào)、起動(dòng)、穩(wěn)速運(yùn)行、制動(dòng)減速、開(kāi)關(guān)門環(huán)節(jié)、智能控制。技術(shù)上的突破有：本設(shè)計(jì)大量的節(jié)約了PLC接口數(shù)量;采用了智能控制模板，提高了電梯的運(yùn)行效率。 關(guān)鍵詞：電梯 智能 控制 AbstractThis design developes a set of five-story elevator control system based on S7200 Pro

2、grammable Logic controller CPU226 which is achieved by expanding template EN223. It mainly introduces the elevators hardware selection and software programming, its major functions are production and elimination of floor signal、 registration and elimination of stopping-layer signal、elevators directi

3、onal、parking signal、starting、steady-speed movement, braking deceleration, switch door links, intelligent control. And its technological breakthroughs include: saving a lot of the number of Programmable Logic controller Interface; adopting intelligent control template and improving elevators operatin

4、g efficiency. Key Words:Elevator， intelligent, control目 錄 TOC o 1-2 h z u HYPERLINK l _Toc230698964 一、引言 PAGEREF _Toc230698964 h 1 HYPERLINK l _Toc230698965 二、可編程控制器控制電梯系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案 PAGEREF _Toc230698965 h 1 HYPERLINK l _Toc230698966 （一）可編程控制器用于控制電梯控制的特點(diǎn) PAGEREF _Toc230698966 h 1 HYPERLINK l _Toc23069896

5、7 （二）系統(tǒng)設(shè)計(jì)內(nèi)容與步驟 PAGEREF _Toc230698967 h 2 HYPERLINK l _Toc230698968 （三）可編程控制器控制電梯硬件系統(tǒng)的設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc230698968 h 2 HYPERLINK l _Toc230698969 （四）可編程控制器控制電梯軟件的選擇 PAGEREF _Toc230698969 h 3 HYPERLINK l _Toc230698970 三、電梯硬件選擇 PAGEREF _Toc230698970 h 7 HYPERLINK l _Toc230698971 （一）主電路 PAGEREF _Toc230698971

6、 h 7 HYPERLINK l _Toc230698972 （二）門機(jī)電路、抱閘電路、門鎖及安全運(yùn)行電路 PAGEREF _Toc230698972 h 7 HYPERLINK l _Toc230698973 四、 層樓信號(hào)的產(chǎn)生、消除及顯示 PAGEREF _Toc230698973 h 9 HYPERLINK l _Toc230698974 （一）層樓信號(hào)的產(chǎn)生、消除梯形圖 PAGEREF _Toc230698974 h 9 HYPERLINK l _Toc230698975 （二）轎廂位置顯示 PAGEREF _Toc230698975 h 10 HYPERLINK l _Toc230

7、698976 五、停層信號(hào)的登記與消除 PAGEREF _Toc230698976 h 13 HYPERLINK l _Toc230698977 六、外呼信號(hào)的登記與消除環(huán)節(jié) PAGEREF _Toc230698977 h 14 HYPERLINK l _Toc230698978 七、電梯的定向 PAGEREF _Toc230698978 h 17 HYPERLINK l _Toc230698979 八、停車信號(hào) PAGEREF _Toc230698979 h 20 HYPERLINK l _Toc230698980 九、起動(dòng)、穩(wěn)速運(yùn)行、制動(dòng)減速 PAGEREF _Toc230698980 h

8、 22 HYPERLINK l _Toc230698981 十、 開(kāi)關(guān)門環(huán)節(jié) PAGEREF _Toc230698981 h 25 HYPERLINK l _Toc230698982 十一、 智能判斷控制 PAGEREF _Toc230698982 h 30 HYPERLINK l _Toc230698983 驗(yàn) 證 PAGEREF _Toc230698983 h 30 HYPERLINK l _Toc230698984 小 結(jié) PAGEREF _Toc230698984 h 31 HYPERLINK l _Toc230698985 參 考 文 獻(xiàn) PAGEREF _Toc230698985

9、h 32 HYPERLINK l _Toc230698986 致 謝 PAGEREF _Toc230698986 h 33 HYPERLINK l _Toc230698987 附錄A PAGEREF _Toc230698987 h 34 HYPERLINK l _Toc230698988 附錄B PAGEREF _Toc230698988 h 35一、引言隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展和科技的進(jìn)步，世界各地高層建筑不斷涌現(xiàn)，作為建筑中樞神經(jīng)，電梯起著其它設(shè)備不可替代的作用。作為建筑物內(nèi)部的主要運(yùn)輸工具，全社會(huì)使用電梯的數(shù)量正在迅速增加。電梯已成為人類現(xiàn)代生活中廣泛使用的人員運(yùn)輸工具。人們對(duì)電梯安全性、高效

10、性、舒適性的不斷追求推動(dòng)了電梯技術(shù)的更新。電梯的的種類也多種多樣，如載貨電梯、客貨電梯、病床電梯、住宅電梯、雜物電梯、觀光電梯等。自動(dòng)平層、微機(jī)檢測(cè)、圖像顯示、監(jiān)控以及現(xiàn)代通信都在電梯中得到應(yīng)用。電梯技術(shù)正向現(xiàn)代化、網(wǎng)絡(luò)化，智能化發(fā)展，給人們提供了極其方便和舒適的生活條件?？删幊炭刂葡到y(tǒng)(Programmable Logic Controller）)作為一種工業(yè)控制微型計(jì)算機(jī)，它采用易學(xué)易懂的梯形圖語(yǔ)言、控制靈活方便、抗干擾能力強(qiáng)、運(yùn)行穩(wěn)定可靠等特點(diǎn)，現(xiàn)在的電梯控制多采用可編程控制器來(lái)實(shí)現(xiàn)。它應(yīng)用大規(guī)模集成電路，微型機(jī)技術(shù)和通訊技術(shù)的發(fā)展成果，逐步形成了具有多種優(yōu)點(diǎn)和微型，中型，大型，超大型等

11、各種規(guī)格的系列產(chǎn)品，應(yīng)用于繼電器控制系統(tǒng)到監(jiān)控計(jì)算機(jī)之間的許多控制領(lǐng)域。PLC在電梯控制上的應(yīng)用主要體現(xiàn)在它的邏輯開(kāi)關(guān)控制功能。由于PLC具有邏輯運(yùn)算，計(jì)數(shù)和定時(shí)以及數(shù)據(jù)輸入輸出的功能。在電梯控制過(guò)程中，各種邏輯開(kāi)關(guān)控制與PLC很好的結(jié)合，很好的實(shí)現(xiàn)了對(duì)電梯的控制。二、可編程控制器控制電梯系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案可編程控制器用于電梯控制系統(tǒng)，既具備微機(jī)板控制的一系列優(yōu)點(diǎn)，又可以克服單純應(yīng)用微機(jī)板存在的不足之處。（一）可編程控制器用于控制電梯控制的特點(diǎn)1.實(shí)時(shí)性強(qiáng)信號(hào)處理時(shí)間短，速度快。信號(hào)處理和程序運(yùn)行的速度快。能滿足各種型號(hào)電梯的控制目標(biāo)。2.可靠性高所有的I/O輸入輸出信號(hào)均采用光電隔離，使工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)

12、的外電路與控制器內(nèi)部電路之間電氣上隔離。（1）為了消除信號(hào)噪聲,在輸入接口內(nèi)設(shè)置了多種濾波電路。（2）為了PLC的信號(hào)處理,輸入接口內(nèi)有電平轉(zhuǎn)換及信號(hào)鎖存電路。（3）為了便于與現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)的連接,在輸入接口外部設(shè)有接線端子排。（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(kuò)大。大型控制器還可以采用由雙CPU構(gòu)成冗余系統(tǒng)或有三CPU構(gòu)成表決系統(tǒng),以及實(shí)現(xiàn)電源模塊冗余、IO模塊冗余，使可靠性更進(jìn)一步提高。（5）采用性能優(yōu)良的開(kāi)關(guān)電源。3.編程方便PLC的設(shè)計(jì)是面向工業(yè)企業(yè)中一般電氣工程技術(shù)人員的,它采用易于理解和掌握的梯形圖語(yǔ)言,以及面向工業(yè)控制的簡(jiǎn)單指

13、令。這種梯形圖語(yǔ)言繼承了傳統(tǒng)繼電器控制線路的表達(dá)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(jī)應(yīng)用水平，因此得到了廣大電氣技術(shù)人員的歡迎。4使用方便由于產(chǎn)品的系列化和模塊化,并且配有品種齊全的各種軟件,用戶靈活組成各種規(guī)模和要求不同的控制系統(tǒng),用戶在硬件設(shè)計(jì)方面,只是確定PLC的硬件配置和I/O通道的外部接線。在PLC構(gòu)成的控制系統(tǒng)中,只需在PLC的端子上接入相應(yīng)的輸入,輸出信號(hào)即可,不需要諸如繼電器之類的固體電子器件和大量繁雜的硬接線電路。在生產(chǎn)工藝流程改變,或生產(chǎn)線設(shè)備更新,或系統(tǒng)控制要求改變,需要變更控制系統(tǒng)的功能時(shí),一般不必改變或很少改變I/O通道的外部接線,只要改變存儲(chǔ)器中的控制程

14、序即可,這在傳統(tǒng)的繼電器控制時(shí)是很難想象的。5質(zhì)優(yōu)價(jià)廉，性價(jià)比高6安裝簡(jiǎn)單，維修方便可以在各種工業(yè)環(huán)境下直接運(yùn)行。使用時(shí)只需將現(xiàn)場(chǎng)的各種設(shè)備與PLC相應(yīng)的I/O端相連接，即可投入運(yùn)行。各種模塊上均有運(yùn)行和故障指示裝置，便于用戶了解運(yùn)行情況和查找故障。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(guò)更換模塊的方法，使系統(tǒng)迅速恢復(fù)運(yùn)行。7.設(shè)計(jì)、施工、調(diào)試周期短PLC完成一項(xiàng)控制工程中,由于其硬 軟件齊全,設(shè)計(jì)和施工可同時(shí)進(jìn)行。由于用軟件編程取代了繼電器硬接線實(shí)現(xiàn)控制功能,使得控制柜的設(shè)計(jì)及安裝接線工作量大為減少,縮短了施工周期。同時(shí),由于用戶程序大都可以在實(shí)驗(yàn)室模擬調(diào)試好后，再將PLC控

15、制系統(tǒng)在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行聯(lián)機(jī)統(tǒng)調(diào),因此大大縮短了設(shè)計(jì)和投入運(yùn)行的周期。綜上所述，可編程控制器非常適用于交流電梯控制系統(tǒng)。（二）系統(tǒng)設(shè)計(jì)內(nèi)容與步驟1分析電梯的使用環(huán)境及客戶要求，確定控制系統(tǒng)的硬件配置。2根據(jù)電梯的軟件控制系統(tǒng)，我們對(duì)可編程控制器控制電梯的核心控制部件可編程控制器的軟件資源進(jìn)行資源分配。（三）可編程控制器控制電梯硬件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)1電梯電動(dòng)機(jī)與配重的選擇電梯是垂直運(yùn)輸工具，屬于位能負(fù)載。動(dòng)力來(lái)自于電動(dòng)機(jī)，本系統(tǒng)選用YTD系列專用雙速籠型異步15KW的電動(dòng)機(jī)。曳引機(jī)的作用有三點(diǎn)：其一是調(diào)速；其二是驅(qū)動(dòng)曳引鋼絲繩，其三是在電梯停車時(shí)實(shí)施制動(dòng)。為了加大載重能力，鋼絲繩的一端是轎廂，另一端加裝了

16、配重裝置，配重的重量隨電梯載重量的大小而變化。計(jì)算公式如：配重的重量=（載重量/2+轎廂自重）*45% 圖2.31 拖動(dòng)機(jī)構(gòu)原理 這種拖動(dòng)機(jī)構(gòu)可使電梯的載重能力大為提高。電動(dòng)機(jī)參數(shù)的選擇見(jiàn)附錄A表A1。2曳引機(jī)功率的選擇曳引機(jī)功率的選擇公式：NQV（1-Y）/102W其中：W為電梯機(jī)械傳動(dòng)效率；Y為電梯平衡系數(shù)：Q為電梯的額定載重量；V為電梯的額定速度。在計(jì)算電梯曳引機(jī)功率后再預(yù)留20%30%的功率。曳引機(jī)參數(shù)的選擇見(jiàn)附錄A表A2。3傳感器的選擇本設(shè)計(jì)中選用紅外線傳感器作為智能判斷控制輸入信號(hào)的采集設(shè)備，它安裝在電梯廳門的上方，若有人按下外呼按鈕，并傳感器采集到了人體信號(hào)的存在，則就在此層樓停

17、車。傳感器的選擇參數(shù)見(jiàn)附錄B。4.電源的選擇本系統(tǒng)采用的是S7-200 PU226繼電器輸出，其電源電壓為85264VAC，輸出電壓24VDC，24VAC230VAC，輸出電流2A。由于S7-200 CPU226最大擴(kuò)展電流為1000mA，擴(kuò)展模板EM223，DI16/DO16晶體管/晶體管模板，消耗電流為160mA，所以S7-200 CPU226可以帶上一個(gè)擴(kuò)展模板EM223。（1）電源部份根據(jù)電壓的種類，等級(jí)的不同進(jìn)行嚴(yán)格的分類，不同種類、等級(jí)的電壓應(yīng)該嚴(yán)格隔離，使用可編程控制器的不同公共點(diǎn)。（2）使用同一等級(jí)和種類電壓的輸出點(diǎn)的公共點(diǎn)可以直接短路。（3）進(jìn)行輸出端子分配時(shí)，通常將高壓部份

18、放在前，低壓部分放在后。（四）可編程控制器控制電梯軟件的選擇本設(shè)計(jì)系統(tǒng)為五層樓電梯控制系統(tǒng)，采用S7200 CPU226加上一個(gè)擴(kuò)展模塊EM223的24VDC輸入法16點(diǎn)/輸出16點(diǎn)類型。它是24點(diǎn)輸入和16點(diǎn)輸出點(diǎn)加上16點(diǎn)擴(kuò)展輸入和16點(diǎn)擴(kuò)展輸出?；旧峡梢詽M足五層樓的電梯控制系統(tǒng)?？删幊炭刂破鱏7200 CPU226參數(shù)的選擇見(jiàn)附錄A表A3。 圖2.51 S7-200 CPU226 PLC外型 圖2.52 S7-200 CPU226 DC/DC/DC 端子連接圖1I/O接口分配數(shù)輸入接口名稱與作用輸出接口名稱與作用I0.0門鎖Q0.0上行I0.1自動(dòng)Q0.1下行I0.2檢修Q0.2高速I

19、0.3開(kāi)門Q0.3低速I0.4關(guān)門Q0.4上行指示I0.5上行啟動(dòng)Q0.5下行指示I0.6下行啟動(dòng)Q0.6一層層樓指示I0.7基站Q0.7二層層樓指示I1.0開(kāi)門到位Q1.0三層層樓指示I1.1關(guān)門到位Q1.1關(guān)門I1.2上行限位Q1.2啟動(dòng)加速2I1.3下行限位Q1.3制動(dòng)減速1I1.4一樓內(nèi)選Q1.4制動(dòng)減速2I1.5二樓內(nèi)選Q1.5制動(dòng)減速3I1.6三樓內(nèi)選Q1.6開(kāi)門I1.7四樓內(nèi)選Q1.7啟動(dòng)加速1I2.0五樓內(nèi)選Q2.0四層層樓指示I2.1一樓感應(yīng)器Q2.1五層層樓指示I2.2二樓感應(yīng)器Q2.2一層內(nèi)選記憶燈I2.3三樓感應(yīng)器Q2.3二層內(nèi)選記憶燈I2.4四樓感應(yīng)器Q2.4三層內(nèi)選

20、記憶燈I2.5五樓感應(yīng)器Q2.5四層內(nèi)選記憶燈I2.6上平層感應(yīng)器Q2.6五層內(nèi)選記憶燈I2.7下平層感應(yīng)器Q2.7一樓上呼記憶I3.0一樓上行Q3.0二樓上呼記憶I3.1二樓上行Q3.1三樓上呼記憶I3.2三樓上行Q3.2四樓下呼記憶I3.3四樓上行Q3.3二樓下呼記憶I3.4二樓下行Q3.4三樓下呼記憶I3.5三樓下行Q3.5四樓下呼記憶I3.6四樓下行Q3.6五樓下呼記憶I3.7五樓下行Q3.7報(bào)警I4.0一樓智能判斷Q4.0AI4.1二樓智能判斷Q4.1BI4.2三樓智能判斷Q4.2CI4.3四樓智能判斷Q4.3DI4.4五樓智能判斷Q4.4EI4.5超重Q4.5FI4.6自動(dòng)開(kāi)門Q4

21、.6G2內(nèi)部繼電器分配樓層信號(hào)產(chǎn)生與消除環(huán)節(jié)M1.0M1.7停層信號(hào)登記與消除環(huán)節(jié)M2.0M2.7外呼信號(hào)登記與消除環(huán)節(jié)M3.0M3.7定向環(huán)節(jié)M4.0M4.7停層信號(hào)環(huán)節(jié)M5.0M5.7起動(dòng)、穩(wěn)速運(yùn)行、制動(dòng)減速環(huán)節(jié)M6.0M6.7 M7.0M7.7開(kāi)關(guān)門環(huán)節(jié)繼電器M0.0M0.7 M8.0M8.7底文為淺色的接口需要再加擴(kuò)展模板3五層電梯PLC控制輸入/輸出口接線圖圖2.53/接口分配圖三、電梯硬件選擇（一）主電路圖3.11是交流雙速電梯的主電路圖。圖中M1為YTD系列專用雙速籠型異步電動(dòng)機(jī)（6/24極）；KM1、KM2為電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)接觸器，用以實(shí)現(xiàn)電梯上、下行控制；KM3、KM4為電梯高低

22、速運(yùn)行接觸器，用以實(shí)現(xiàn)電梯的高速與低速運(yùn)行接觸器；L1、L2與R0、R2為串入電動(dòng)機(jī)定子電路中的電抗與電阻，與KM5KM8、KM11配合實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)的加減速控制。當(dāng)KM1、KM2與KM3通電吸合時(shí)，電梯將進(jìn)行上行或下行起動(dòng)。延時(shí)后KM5、KM11依次通電吸合，切除R1、L1電梯將轉(zhuǎn)為上行或下行的穩(wěn)速運(yùn)行；當(dāng)電梯接收到停層指令后，KM3斷電釋放，KM4通電吸合，電機(jī) 轉(zhuǎn)為低速接法，串入阻抗制動(dòng)，實(shí)現(xiàn)上升與下降的低速運(yùn)行，且KM6KM8依次通電吸合，用來(lái)控制制動(dòng)過(guò)程的強(qiáng)度，提高停車制動(dòng)的舒適度。至平層位置時(shí)，接觸器全部釋放，抱閘抱死，電梯停止運(yùn)行。在檢修狀態(tài)時(shí)，電梯只能在低速接法下點(diǎn)動(dòng)運(yùn)行。4（二）

23、門機(jī)電路、抱閘電路、門鎖及安全運(yùn)行電路 門機(jī)電路、抱閘電路、門鎖及安全運(yùn)行電路如圖3.21,門電動(dòng)機(jī)為他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)，可由KM9、KM10控制其正反轉(zhuǎn)。KM9接通時(shí)，電阻R2與電動(dòng)機(jī)電樞并聯(lián)，電流由電樞左端向右端，電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)開(kāi)門，壓下SQ8時(shí)，R2部分被短接，實(shí)現(xiàn)開(kāi)門調(diào)速（減速）。KM10接通時(shí)，電動(dòng)機(jī)將反轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)關(guān)門，并由SQ9、SQ10與R3一起實(shí)現(xiàn)關(guān)門調(diào)速。在電梯上、下行運(yùn)行時(shí)，抱閘應(yīng)打開(kāi)，其線圈應(yīng)通電。電梯停止運(yùn)行時(shí)，抱閘應(yīng)抱死，其線圈應(yīng)斷電，故可用KM1、KM2控制抱閘線圈YB的通電與斷電。將所有廳、轎門開(kāi)關(guān)串聯(lián)在一起（SQ11、SQ12、SQ13、SQ14、SQ15、SQ16）

24、，控制門鎖繼電器KA1，實(shí)現(xiàn)全部門關(guān)閉正常后電梯才能運(yùn)行的控制。這樣即既可以減少占用PLC的輸入口，又便于檢修。將安全窗開(kāi)關(guān)(SQ1)、安全鉗開(kāi)關(guān)(SQ2)、限速器開(kāi)關(guān)(SQ3)、轎內(nèi)急停開(kāi)關(guān)(SQ4)、上下行強(qiáng)迫停止開(kāi)關(guān)(SW1、SW2)、基站開(kāi)關(guān)梯鑰匙開(kāi)關(guān)(SA2)以及熱繼電器觸點(diǎn)FR1、FR2串聯(lián)在一起，構(gòu)成安全回路，控制安全運(yùn)行繼電器KA2，用KA2的觸點(diǎn)控制PLC的RUN口，只有當(dāng)該KA2吸合時(shí)，才允許PLC處于運(yùn)行狀態(tài)。這樣可以節(jié)省PLC的輸入口，又可以實(shí)現(xiàn)在多種緊急情況下的立即停車。4圖3.11 主電路圖3.21 門機(jī)電路、抱閘電路、門鎖及安全運(yùn)行電路四、 層樓信號(hào)的產(chǎn)生、消除及

25、顯示（一）層樓信號(hào)的產(chǎn)生、消除梯形圖當(dāng)電梯到達(dá)某一層樓時(shí)，該樓層的感應(yīng)器接收到感應(yīng)信號(hào)，并與它的上下層樓進(jìn)行互鎖，保證電梯的邏輯的唯一。如：以第二層為例，接通二樓感應(yīng)器時(shí)，串接一樓與三樓感應(yīng)器的常閉觸點(diǎn)。若二樓感應(yīng)器出現(xiàn)問(wèn)題，當(dāng)電梯到達(dá)三樓時(shí)，I2.2也處于接通狀態(tài)，Q0.7也會(huì)同時(shí)接通，出現(xiàn)邏輯混亂。（二）轎廂位置顯示若要接入轎廂顯示電路，由于本系統(tǒng)的接口基本已用完，可以再加一個(gè)EM222 8點(diǎn)24DC輸出型的數(shù)字輸出擴(kuò)展模板。采用七段數(shù)碼管，它是將數(shù)碼管分布在同一平面內(nèi)，由若干發(fā)光二極管或液晶體組成各種數(shù)字管。在七段碼顯示電路中，對(duì)數(shù)碼管的輸入管腳A、B、C、D、E、F、G送入24V電源，

26、則相應(yīng)的區(qū)段就會(huì)被點(diǎn)亮，控制可編程控制器的端子Q4.0、Q4.1、Q4.2、Q4.3、Q4.4、Q4.5、Q4.6閉合或斷開(kāi)就可以控制數(shù)碼管相應(yīng)段的亮與滅，以組成相應(yīng)的數(shù)值。圖4.21顯示電路七段數(shù)碼顯示數(shù)值與管腳關(guān)系樓層七段數(shù)碼輸出A（Q4.0）B（Q4.1）C（Q4.2）D（Q4.3）E（Q4.4）F（Q4.5）G（Q4.6）1(M1.0)01100002(M1.1)11011013(M1.2)11110014(M1.3)01100115(M1.4)1011011程序原理如下：當(dāng)電梯到達(dá)2、3、5層時(shí)，M1.1、M1.2、M1.4常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，令Q4.0得電。當(dāng)電梯到達(dá)1、2、3、4層時(shí)，

27、M1.0、M1.1、M1.2、M1.3開(kāi)觸點(diǎn)閉合，令Q4.1得電。當(dāng)電梯到達(dá)1、3、4、5層時(shí)，M1.0M1.2、M1.3M1.4常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，令Q4.2得電。當(dāng)電梯到達(dá)2、3、5層時(shí)，M1.1、M1.2、M1.4常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，令Q4.3得電。當(dāng)電梯到達(dá)2層時(shí)，M1.1常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，令Q4.4得電。當(dāng)電梯到達(dá)4、5層時(shí)，M1.3、M1.4常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，令Q4.5得電。當(dāng)電梯到達(dá)2、3、4、5層時(shí)，M1.1、M1.2、M1.3、M1.4常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，令Q4.6得電。五、停層信號(hào)的登記與消除 當(dāng)乘客在電梯內(nèi)選擇15層的選層按鈕操作，被選中的樓層的相應(yīng)指示燈就會(huì)亮，如：被選中的二層時(shí)，則I1.5接通

28、，通過(guò)繼電器M2.1互鎖，Q2.3就會(huì)動(dòng)作，發(fā)光。六、外呼信號(hào)的登記與消除環(huán)節(jié) 在廳外呼梯時(shí)，呼梯信號(hào)應(yīng)被接收與記憶。當(dāng)?shù)皆搶訒r(shí)，若定向方向與目的方向一致時(shí)，呼梯要求被滿足，呼梯信號(hào)被取消。如：以第二層上外呼為例，當(dāng)電梯在第一層時(shí)，若二層有人按外呼上行按鈕，則I3.1接通，M3.1通電自鎖，Q3.0動(dòng)作，指示燈亮。由于從一層到達(dá)第二層是上行，則M4.0是斷開(kāi)的，當(dāng)電梯到達(dá)第二層時(shí)，M1.1斷開(kāi)，所以M3.1斷開(kāi)，指示燈熄滅。當(dāng)電梯從二層以上向一層方向運(yùn)行時(shí)，則M4.0不動(dòng)作，處于接通狀態(tài)，按下二層外呼上行按鈕，I3.1接通，M3.1通電自鎖，Q3.0動(dòng)作，指示燈亮。，當(dāng)?shù)竭_(dá)二層樓時(shí)，M1.1斷

29、開(kāi)，但是由于M4.0不動(dòng)作，所以M3.1繼續(xù)通電，指示燈亮，當(dāng)電梯從底層方向向上運(yùn)行時(shí)，到達(dá)二層樓時(shí)，M3.1斷開(kāi)，指示燈熄滅。七、電梯的定向 電梯在運(yùn)行狀態(tài)下，首先應(yīng)確定電梯的運(yùn)行方向。電梯的上行與下行是內(nèi)選信號(hào)和外呼信號(hào)與當(dāng)前所處的位置進(jìn)行比較，再確定是上行還是下行。一旦電梯定向后，內(nèi)選與外呼信號(hào)對(duì)電梯進(jìn)行順向運(yùn)行的要求沒(méi)有滿足時(shí)，定向信號(hào)不能消除。M4.0和M4.4分別為定上行和定下行輔助繼電器，它們線圈的工作條件觸點(diǎn)塊由內(nèi)外呼信號(hào)及電梯位置信號(hào)組成。比如：當(dāng)電梯上行且位于第二層時(shí)，M1.1的動(dòng)斷觸點(diǎn)斷開(kāi)，一層的內(nèi)呼外喚都不能影響上行狀態(tài)。T45的作用是只有當(dāng)電梯門處于關(guān)閉狀態(tài)電梯才能作

30、上行與下行運(yùn)動(dòng)。M4.0和M4.4在電梯上行及下行的全過(guò)程中，存在不能全程接通的情況，如上行至五樓時(shí)，一旦五樓層樓繼電器M1.4接通時(shí)，則M4.0立即斷開(kāi)，而此時(shí)電梯仍處于上行狀態(tài)，至五樓平層位置時(shí)才能停止。為了解決這一個(gè)問(wèn)題，引入了M4.2、M4.3、M4.5、M4.1等繼電器，使上行與下行繼電器接通時(shí)間延長(zhǎng)至上行和下行的全過(guò)程。若不使用M4.2、M4.3、M4.5、M4.1，可能會(huì)發(fā)生下述情況：四樓向下的外呼信號(hào)，使電梯上行，電梯至四樓位置，M1.3使M4.0斷開(kāi)，從電梯至四樓位置到電梯停層開(kāi)門，乘客進(jìn)行轎廂內(nèi)選五層之間的時(shí)間內(nèi)，一、二、三樓的外呼及內(nèi)選信號(hào)可以使電梯在未完成四樓向上的運(yùn)動(dòng)

31、之前定下行方向。八、停車信號(hào) 電梯在停車制動(dòng)前，首先應(yīng)確定其停層信號(hào)，再根據(jù)電梯的運(yùn)行方向與外呼信號(hào)的位置和轎內(nèi)選層信號(hào)比較后得出。廳外上行上呼、廳外下行下呼以及廳內(nèi)內(nèi)選信號(hào)都是電梯停車的條件。梯形圖中M4.0和M4.4動(dòng)斷觸點(diǎn)的作用是為了解決呼梯方向與電梯運(yùn)行方向相反時(shí)的停車問(wèn)題。如：三樓向下的外呼信號(hào)，使電梯從一樓向上運(yùn)行時(shí)，M5.2不會(huì)被觸發(fā)，至三樓位置，靠M4.0、M4.4的動(dòng)斷觸點(diǎn)使M5.5接通而設(shè)計(jì)的。停車信號(hào)的消除是停車時(shí)間到，T37為停層時(shí)間定時(shí)器。九、起動(dòng)、穩(wěn)速運(yùn)行、制動(dòng)減速停層信號(hào)產(chǎn)生后，與上行下行感應(yīng)器配合，進(jìn)行停車制動(dòng)。在停車前應(yīng)先產(chǎn)生停車制動(dòng)信號(hào)，然后由停車制動(dòng)信號(hào)控

32、制接觸器實(shí)現(xiàn)停車制動(dòng)。為解決電梯進(jìn)入平層區(qū)間后才出現(xiàn)停車信號(hào)致使電梯過(guò)急停車的問(wèn)題，采用P指令將其在上下平層信號(hào)的上升沿期間觸發(fā)。此電梯的停層時(shí)間為10S，當(dāng)起動(dòng)高速繼電器KM3，1S后啟動(dòng)加速繼電器KM9，2S后啟動(dòng)加速繼電器KM5。減速制動(dòng)是分別控制為KM6、KM7、KM8，其吸合時(shí)間分別為0.5S、1S、1.5S等，最終達(dá)到制動(dòng)的目的。十、 開(kāi)關(guān)門環(huán)節(jié) 1.電梯在投入運(yùn)行前的開(kāi)門。電梯開(kāi)始時(shí)位于基站，用鑰匙旋轉(zhuǎn)至開(kāi)梯位置，則電梯會(huì)自動(dòng)開(kāi)門。2.電梯檢修時(shí)的開(kāi)門。電梯在檢修狀態(tài)下，開(kāi)關(guān)門均為手動(dòng)狀態(tài)。檢修接口I0.2接通，同時(shí)接通I0.3、I0.4就可以啟動(dòng)開(kāi)關(guān)門。3.電梯自動(dòng)運(yùn)行停層時(shí)的

33、開(kāi)門。當(dāng)電梯到達(dá)指定的停層時(shí)，T47接通，電梯會(huì)自動(dòng)地開(kāi)門。4.電梯關(guān)門過(guò)程中重新開(kāi)門。若有人或物被夾在門中，采用機(jī)械安全觸板進(jìn)行檢測(cè)，將檢測(cè)到的信號(hào)傳入到開(kāi)門繼電器，I4.5接通， 電梯將自動(dòng)開(kāi)門。5.呼梯開(kāi)門。電梯到達(dá)某層站后，若沒(méi)有人繼續(xù)使用電梯，電梯將停在該層待命，若有人在該層外梯應(yīng)首先開(kāi)門。如：在二樓按下二樓上行，則I3.1接通，M8.1置位，二層層樓指示Q0.7接通，電梯開(kāi)門。6.電梯停用后的關(guān)門。電梯到達(dá)基站后，若沒(méi)有人在轎內(nèi)，電梯自動(dòng)關(guān)門。7.電梯自動(dòng)運(yùn)行時(shí)的關(guān)門。停站時(shí)間繼電器T37延時(shí)結(jié)束時(shí)，電梯應(yīng)關(guān)門。十一、 智能判斷控制智能判斷主要是針對(duì)外呼信號(hào)來(lái)設(shè)計(jì)的，所以這一節(jié)的梯

34、形圖是與外呼信號(hào)的登記與消除合并在一起的。電梯到層、電梯門打開(kāi), 但電梯外的乘客由于某種原因已經(jīng)離開(kāi), 此時(shí)沒(méi)有乘客進(jìn)入電梯轎廂, 影響了電梯的運(yùn)行效率。這種情況在真實(shí)電梯運(yùn)行過(guò)程中經(jīng)常出現(xiàn)。針對(duì)這種情況, 本電梯增加了自動(dòng)取消無(wú)效呼梯功能 (這里僅僅針對(duì)第二樓來(lái)分析，其它樓層相同), 可有效地提高電梯運(yùn)行效率。其實(shí)現(xiàn)方法是:在電梯模型上添加人體感應(yīng)模塊, 并將人體感應(yīng)模塊的輸出信號(hào)連接到輸入點(diǎn)I4.1 上, I4.1 的常開(kāi)觸點(diǎn)串聯(lián)在二樓呼梯信號(hào)的保持線圈上。當(dāng)在二樓等電梯的乘客離開(kāi),I4.1復(fù)位, 從而取消二樓呼梯信號(hào), 電梯就不再此停留。將上述層樓信號(hào)的產(chǎn)生與消除、停層信號(hào)的登記與消除、

35、外呼信號(hào)的登記與消除、電梯的定向、停車信號(hào)、起動(dòng)、穩(wěn)速運(yùn)行、制動(dòng)減速、開(kāi)關(guān)門環(huán)節(jié)、智能判斷控制等模塊有機(jī)的聯(lián)接起來(lái)，就可以得到電梯PLC控制的梯形圖。驗(yàn) 證本設(shè)計(jì)通過(guò)S7200CPU226實(shí)驗(yàn)平臺(tái)已基本得到了驗(yàn)證，能夠正常的運(yùn)行。采用S7200 CPU226與一個(gè)擴(kuò)展模塊EM223，共有24點(diǎn)輸入加16點(diǎn)輸入與16點(diǎn)輸出加上16點(diǎn)輸出，基本可以滿足五層樓的電梯控制系統(tǒng)。電梯硬件選擇方面：由于本系統(tǒng)采用的是交流雙速控制電梯的正反轉(zhuǎn)、加減速控制和制動(dòng)過(guò)程，雖然它與變頻器作為拖動(dòng)系統(tǒng)有一定的差異，但是對(duì)于一般的電梯控制系統(tǒng)都是可以滿足的，采用繼電器控制有利于降低成本，由其是在一些小型的電梯控制系統(tǒng)中

36、，控制精度不是很高的場(chǎng)合，本系統(tǒng)都是可以滿足。電梯軟件控制方面：采用PLC控制的系統(tǒng)，可以用軟件代替硬件節(jié)約資源，降低生產(chǎn)成本，PLC控制能使工廠一線工人都能夠看懂，有利于機(jī)器的維護(hù)，縮短工人的培訓(xùn)時(shí)間，增加公司的效益。本設(shè)計(jì)采用了上下行限位感應(yīng)器，避免了電梯沖頂?shù)目赡苄裕чl系統(tǒng)采用的KM1、KM2在通電時(shí)，抱閘系統(tǒng)通電，抱閘放開(kāi)，只要電梯停止運(yùn)行時(shí)，KM1、KM2失電，抱閘抱緊，有效的保證了乘客的安全。電梯還設(shè)計(jì)了智能判斷功能，雖然占用多占用了五個(gè)接口，但是有效的防止了電梯不必要的停車，提高了電梯的運(yùn)行效率。小 結(jié)系統(tǒng)采用德國(guó)西門子PLC CPU226加擴(kuò)展模板EM223，雖然本系統(tǒng)采用的

37、是交流雙速作為電梯的主電路，但是由于采用了R、L的串聯(lián)制動(dòng)，并用繼電器控制接入阻抗的大小，同樣可以用來(lái)控制制動(dòng)過(guò)程的強(qiáng)度，搞高停車制動(dòng)的舒適度，同時(shí)降低了電梯的成本。在實(shí)際生活中具有一定的實(shí)際意義。本設(shè)計(jì)的創(chuàng)新點(diǎn)（一）減少PLC接口數(shù)1.將所有廳、轎門開(kāi)關(guān)串聯(lián)在一起，控制門鎖繼電器KA1，實(shí)現(xiàn)全部門關(guān)閉正常后電梯才能運(yùn)行的控制。這樣即可以減少占用PLC的輸入口，又便于檢修。2.將安全窗開(kāi)關(guān)、安全鉗開(kāi)關(guān)、限速器開(kāi)關(guān)、轎內(nèi)急停開(kāi)關(guān)、上下行強(qiáng)迫停止開(kāi)關(guān)、基站開(kāi)關(guān)、梯開(kāi)關(guān)以及熱繼電器觸點(diǎn)FR1、FR2串聯(lián)在一起，構(gòu)成安全回路，控制安全運(yùn)行繼電器KA2，用KA2的觸點(diǎn)控制PLC的RUN口，只有當(dāng)該KA2

38、吸合時(shí)，才允許PLC處于運(yùn)行狀態(tài)。這樣可以節(jié)省PLC的輸入口，又可以實(shí)現(xiàn)在多種緊急情況下的立即停車。（二）智能判斷控制模板將在每一層樓設(shè)計(jì)一個(gè)紅外線傳感器，將收到的信號(hào)傳給PLC的輸入端，這樣就可以避免當(dāng)有人按下外呼按鈕時(shí)，而同時(shí)有因其它事件離開(kāi)，電梯在此樓就不停止，節(jié)約了時(shí)間，提高了電梯的運(yùn)行效率。參 考 文 獻(xiàn)1胡學(xué)林.可編程控制器教程(基礎(chǔ)版) M .北京海定區(qū):電子工業(yè)出版社.2007年9月第6次印刷2吳中俊 黃永紅.可編程序控制器原理及應(yīng)用M.機(jī)械工汪出版社. 2005年10月第二版3胡學(xué)林.可編程控制器教程(實(shí)訓(xùn)篇)M. 北京海淀:電子工業(yè)出版社. 2004年7月44張萬(wàn)忠.可編程

39、控制器入門與應(yīng)用實(shí)例M.中國(guó)電力出版社出版.2005年1月第一版11宮淑貞 王冬青 徐世許.可編程控制器原理及應(yīng)用J.北京:人民郵電出版社出版發(fā)行.2002年7月12求實(shí)科技.PLC應(yīng)用開(kāi)發(fā)技術(shù)與工程實(shí)踐M.北京:人民郵電出版社出版發(fā)行.2005年1月13謝克明 夏路易.可編程控制器原理與程序設(shè)計(jì)M.北京海淀:電子工業(yè)出版社.2002年8月14耿文學(xué) 華熔.微機(jī)可編程序控制器原理、使用及應(yīng)用實(shí)例M北京:電子工業(yè)出版社.1990年1月15廖常初.大中型PLC應(yīng)用教程M.北京:機(jī)械工業(yè)出版社.2005年2月16孫德勝 李偉.PLC操作實(shí)訓(xùn)M.北京:機(jī)械工業(yè)出版社.2007年8月17陳恒亮 閆莉麗.可編程控制器控制電梯技術(shù)及應(yīng)用M.北京：國(guó)防工業(yè)出版社.2008.8致 謝本設(shè)計(jì)在導(dǎo)師譚春祿教師的悉心指導(dǎo)下完成，導(dǎo)師在我設(shè)計(jì)的整個(gè)過(guò)程中傾注了大量的心血與汗水，他用啟發(fā)式教學(xué)來(lái)引導(dǎo)我們的設(shè)計(jì)思想，拓展