基于PLC的電梯控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、學(xué)號(hào)： 常 州 大 學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）（2012屆）題 目 學(xué) 生 學(xué) 院 專業(yè)班級(jí) 校內(nèi)指導(dǎo)教師 專業(yè)技術(shù)職務(wù) 校外指導(dǎo)老師 專業(yè)技術(shù)職務(wù) 二一二年六月基于plc的電梯控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)摘 要：電梯已經(jīng)成為現(xiàn)代城市物質(zhì)文明的一種標(biāo)志。特別是在高層建筑中，電梯是不可缺少的垂直運(yùn)輸設(shè)備。本設(shè)計(jì)將可編程序控制器(plc)應(yīng)用于六層電梯進(jìn)行邏輯控制，通過合理的選擇和設(shè)計(jì)，不但提高了電梯可靠性、可維護(hù)性以及靈活性，同時(shí)延長(zhǎng)了使用壽命，縮短了電梯的開發(fā)周期，并提高了電梯的控制水平。本文所設(shè)計(jì)的電梯控制系統(tǒng)具有樓層指示、廳召喚、選層選向、手動(dòng)和自動(dòng)等功能。在介紹電梯基本結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)完成了基于plc的電梯

2、的硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)，提出了基于plc電梯控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)方案，最后對(duì)所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)室模擬實(shí)驗(yàn)，結(jié)果表明，所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)預(yù)期的基本功能。關(guān)鍵詞：電梯；plcdesign of elevator control system based on plcabstract： the elevator has become a symbol of urban material. especially in the high-rise building, the elevator is absolutely necessary in vertical transportation equip

3、ment. a programmable logic controller (plc) is used for six-storey elevator control logic, through the rational selection and design, not only to improve the reliability of the elevator, maintainability, and flexibility, but also extending the of life ,shorting the development cycle of the elevator

4、and raising the level of the elevator operation. in this paper, the design of the elevator control system has a layer, indicator, calls to the layer selected, manual and automatic functions.after introducing the basic structure of the lift,the hardware design and software design based on plc ,are co

5、mpleted, and the schems of control system designed to realize is put forward , finally, simulation experiment of the designed system is done in laboratory. the results show that the system can achieve the desired basic functions for the design of elevator control systems.key words：elevator；plc目 錄摘 要

6、目 錄1 引言11.1 課題研究的意義11.2 國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀綜述11.3 基于plc的電梯控制系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)21.4論文的主要工作22 電梯基本知識(shí)22. 1電梯基本知識(shí)簡(jiǎn)介22.1.1電梯的分類22.1.2 電梯的主要組成部分43 基于plc的電梯控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)63.1 電梯控制系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)63.1.1 可編程序控制器簡(jiǎn)介63.1.2 可編程控制器的編程語言73.1.3 可編程序控制器基本結(jié)構(gòu)電路圖73.1.4 可編程序控制器的工作原理83.2 硬件選擇及硬件結(jié)構(gòu)框圖93.2.1 控制元件選擇93.2.2 程序中間繼電器說明103.2.3 電梯控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖124電梯控制系統(tǒng)plc軟件設(shè)計(jì)

7、134.1 i/o變量列表134.2 電梯控制流程圖154.3 程序設(shè)計(jì)思路164.3 軟件介紹204.3.1 編程軟件簡(jiǎn)介204.3.2 仿真軟件簡(jiǎn)介215 模擬實(shí)驗(yàn)226 工作總結(jié)和展望27參 考 文 獻(xiàn)28致 謝30附 錄 a31附 錄 b32iv常州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）1 引言1.1 課題研究的意義在學(xué)校的教學(xué)實(shí)踐中，要求學(xué)生更實(shí)際更真實(shí)地了解現(xiàn)代工業(yè)系統(tǒng)的控制理論及程序結(jié)構(gòu)，熟悉和掌握各種工業(yè)控制軟件的使用方法。電梯計(jì)算機(jī)控制及監(jiān)控系統(tǒng)在現(xiàn)代工業(yè)控制系統(tǒng)中具有較為廣泛的代表意義。它包括現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)分析處理、網(wǎng)絡(luò)通信、基于plc的電機(jī)調(diào)速控制和遠(yuǎn)程動(dòng)態(tài)監(jiān)控等技術(shù)。 近年

8、來我國(guó)的經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展，人民生活水平的迅速梯高，工作居住條件得到了巨大的改善。電梯作為建筑物內(nèi)的垂直交通運(yùn)輸工具，與人們的生活息息相關(guān)。傳統(tǒng)的電梯曳引電動(dòng)機(jī)采用接觸器來實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)工作狀態(tài)的改變，另外，傳統(tǒng)的電梯控制系統(tǒng)由繼電器接觸器控制邏輯組成，存在著電氣元件多、功能弱、電氣故障頻繁，可靠性差和工作壽命短等缺陷?？删幊炭刂破鳎╬lc）是根據(jù)順序邏輯控制的需要而發(fā)展起來的，是專門為工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計(jì)的數(shù)字運(yùn)算操作的電子裝置。plc控制電梯有許多優(yōu)點(diǎn)： 1，可靠性高，由于采取了一系類的plc高可靠性的措施，plc的平均無故障時(shí)間（mtbf）一般可達(dá)35萬小時(shí)。而且plc的環(huán)境適應(yīng)性也很強(qiáng)，它能在工業(yè)

9、環(huán)境下可靠地工作；2，編程簡(jiǎn)單，plc最常用的編程語言是梯形圖語言。這種編程語言形象直觀，容易掌握，不需要專門的計(jì)算機(jī)知識(shí)，便于廣大現(xiàn)場(chǎng)工程技術(shù)人員掌握。當(dāng)工作流程需要改變時(shí)，可以現(xiàn)場(chǎng)改變程序，使用方便、靈活；3，體積小、結(jié)構(gòu)緊湊、安裝、維修方便。plc的體積小，重量輕，便于安裝。一般plc都具有自診斷、故障報(bào)警、故障種類顯示等功能。鑒于其種種優(yōu)點(diǎn)，目前，電梯的繼電器控制方式已逐漸被 plc 控制代替。同時(shí)，由于電機(jī)交流變頻調(diào)速技術(shù)的發(fā)展，電梯的拖動(dòng)方式已由原來直流調(diào)速逐漸過渡到了交流變頻調(diào)速，不僅能滿足乘客的舒適感和保證平穩(wěn)的精度，還可以降低能耗，節(jié)約能源，減小運(yùn)行費(fèi)用。因此，plc 控制電

10、梯已成為現(xiàn)代電梯行列的一個(gè)熱點(diǎn)1。1.2 國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀綜述近年來，我國(guó)的電梯事業(yè)發(fā)展很快，在北京、上海、天津、廣州等地先后建立了中外合資電梯制造公司，使電梯的控制和驅(qū)動(dòng)技術(shù)接近國(guó)際先進(jìn)水平。 隨著城市建設(shè)的不斷發(fā)展，電梯作為垂直方向的交通工具,在高層建筑和公共場(chǎng)所已經(jīng)成為不可或缺的設(shè)備2。電梯是自動(dòng)化程度最高的先進(jìn)設(shè)備的一種。以前的電梯主要采用單片機(jī)控制，其性能等各方面都不太完善，現(xiàn)在電梯控制系統(tǒng)多采用plc，從電梯的性能、器件的靈活性及安全保障方面等都有了很大的提高。實(shí)際上電梯是根據(jù)外部呼叫信號(hào)以及自身控制規(guī)律等運(yùn)行的，而呼叫是隨機(jī)的，電梯實(shí)際上是一個(gè)人機(jī)交互式的控制系統(tǒng)，單純用順序控制或邏輯

11、控制是不能滿足控制要求的，因此，電梯控制系統(tǒng)采用隨機(jī)邏輯方式控制。目前電梯的控制普遍采用了兩種方式，一是采用微機(jī)作為信號(hào)控制單元，完成電梯信號(hào)的采集、運(yùn)行狀態(tài)和功能的設(shè)定，實(shí)現(xiàn)電梯的自動(dòng)調(diào)度和集選運(yùn)行功能，拖動(dòng)控制則由變頻器來完成；第二種控制方式用可編程控制器（plc）取代微機(jī)實(shí)現(xiàn)信號(hào)集選控制。 在控制技術(shù)方面:從手柄開關(guān)控制發(fā)展到按鈕信號(hào)控制、集選控制及多臺(tái)電梯機(jī)群管理控制，從繼電器控制發(fā)展到計(jì)算機(jī)(含plc)控制，從有級(jí)調(diào)速、調(diào)壓調(diào)速發(fā)展到調(diào)頻調(diào)速控制。但是在群控控制方面，國(guó)內(nèi)企業(yè)與迅達(dá)、奧的斯、三菱、日立等電梯公司還有一定的距離。在電梯速度方面:由0.5m/s發(fā)展到0.5- l .0m/

12、s的交流雙速電梯;由1.52. 0m/s的快速電梯發(fā)展到2.5m/s的直流高速電梯;還有1.0-4.5m/s的交流調(diào)速電梯。目前國(guó)外超過16m/s的超高速交流變頻調(diào)速電梯即將投入運(yùn)行3。 盡管電梯控制技術(shù)目前在理論或?qū)嶋H工程中都已經(jīng)成熟，但是由于計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的復(fù)雜性，在教學(xué)實(shí)踐中仍是難點(diǎn)和重點(diǎn)。1.3 基于plc的電梯控制系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)電梯的控制是比較復(fù)雜的，在計(jì)算機(jī)誕生前的幾十年里，繼電器控制系統(tǒng)為電梯控制的發(fā)展起到了巨大的作用，然而其控制性能與自身的功能已經(jīng)無法滿足與適應(yīng)電梯控制的要求和發(fā)展，與plc相比較，存在質(zhì)的差別。電梯使用繼電接觸器控制的時(shí)代，很難設(shè)計(jì)出質(zhì)量?jī)?yōu)良的電梯控制系統(tǒng)，而

13、現(xiàn)在，可編程控制器的使用為電梯的控制提供了更廣闊的空間。plc是專門為工業(yè)過程控制而設(shè)計(jì)的控制設(shè)備，使得它的體積大大減小，功能不斷完善，過程的控制更平穩(wěn)、可靠、抗干擾性能增強(qiáng)、機(jī)械與電氣部件被機(jī)結(jié)合在一個(gè)設(shè)備內(nèi)?；趐lc的電梯控制系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)主要有以下幾個(gè)方面：(1) 把儀表、電子和計(jì)算機(jī)的功能綜合在一起;(2) 用plc實(shí)現(xiàn)對(duì)電梯的運(yùn)動(dòng)控制；(3) 電機(jī)的選擇和電梯運(yùn)行速度的控制；(4) 開關(guān)門的安全性，可靠性和靈敏度；(5) 節(jié)能環(huán)保，降低成本； 1.4論文的主要工作 電梯控制系統(tǒng)是一種相當(dāng)復(fù)雜和典型的開關(guān)量控制系統(tǒng)，當(dāng)代電梯基本上都是用plc控制的。 論文完成了下面的主要工作:(1)

14、紹電梯的基本知識(shí)、主要組成部分、功能和運(yùn)行過程，為模擬電梯運(yùn)行打下基礎(chǔ)。(2)用s7-200實(shí)現(xiàn)了對(duì)plc控制的6層電梯的控制，包括轎箱內(nèi)和樓層的呼梯按鈕，轎箱內(nèi)的開門、關(guān)門按鈕，樓層數(shù)字顯示、方向顯示和限位開關(guān)的狀態(tài)顯示。(3)在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上實(shí)現(xiàn)對(duì)四層電梯的模擬控制。2 電梯基本知識(shí)2. 1電梯基本知識(shí)簡(jiǎn)介2.1.1電梯的分類 根據(jù)建筑的高度、用途及客流量(或物流量)的不同，可以選用不同類型的電梯。目前電梯的基本分類方法大致如下： 按用途分類 乘客電梯：為運(yùn)送乘客設(shè)計(jì)的電梯，要求有完善的安全設(shè)施以及一定的轎內(nèi)裝飾。 載貨電梯：主要為運(yùn)送貨物而設(shè)計(jì)，通常有人伴隨。 醫(yī)用電梯：為運(yùn)送病床、擔(dān)架、醫(yī)用

15、車而設(shè)計(jì)的電梯，轎廂長(zhǎng)而窄。 雜物電梯：供圖書館、辦公樓、飯店運(yùn)送圖書、文件、食品等設(shè)計(jì)的電梯。 觀光電梯：轎廂壁透明，供乘客觀光用的電梯。 車輛電梯：用來裝運(yùn)車輛的電梯。 船舶電梯：船舶上使用的電梯。 建筑施工電梯：建筑施工與維修用的電梯。 其它類型的電梯：除了上述常用的電梯外，還有些特殊用途的電梯，例如冷庫(kù)電梯、防爆電梯、礦井電梯、電站電梯、消防員用電梯等。 按拖動(dòng)方式分類 交流電梯：用交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)作為驅(qū)動(dòng)力的電梯。根據(jù)拖動(dòng)方式又可以分為交流單速、交流雙速、交流調(diào)壓調(diào)速、交流變頻調(diào)速等。 直流電梯：用直流電動(dòng)機(jī)作為驅(qū)動(dòng)力的電梯。這類電梯的額定速度一般在2.00m/s以上。 液壓電梯：利用

16、電動(dòng)泵驅(qū)動(dòng)液體流動(dòng)，由柱塞使轎廂升降。 齒輪齒條電梯：將導(dǎo)軌加工成齒條，轎廂裝上與齒條嚙合的齒輪，電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)齒輪旋轉(zhuǎn)，使轎廂升降。 螺桿式電梯：將直頂式電梯的柱塞加工成矩形螺紋，再將帶有推力軸承的大螺母安裝于油缸頂，電機(jī)經(jīng)減速機(jī)(或皮帶)帶動(dòng)螺母旋轉(zhuǎn)，用螺桿使轎廂上升或下降。 直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)的電梯：其動(dòng)力源是直線電機(jī)。 按速度分類 電梯無嚴(yán)格的速度分類，我國(guó)習(xí)慣上按下述方法分類： 低速梯通常指低于1.00m/s速度的電梯； 中速梯通常指速度在1.00-2.00m/s的電梯； 高速梯通常指速度大于2.00m/s的電梯； 超高速梯指速度超過5.00m/s的電梯。 隨著電梯技術(shù)的不斷發(fā)展，電梯速度越來

17、越高，區(qū)別高、中、低速電梯的速度值也在相應(yīng)地提高。 按電梯有無司機(jī)分類 有司機(jī)電梯：電梯的運(yùn)行方式由專職司機(jī)操縱來完成。 無司機(jī)電梯：乘客進(jìn)入電梯轎廂，按下操縱盤上需要去的層樓按鈕，電梯自動(dòng)運(yùn)行到達(dá)目的層樓，這類電梯一般具有集選功能。 有/無司機(jī)電梯：這類電梯可以變換控制電路，平時(shí)由乘客操縱，如遇客流量大或必要時(shí)改由司機(jī)操縱。 按操縱控制方式分類 按鈕控制電梯：是一種簡(jiǎn)單的自動(dòng)控制電梯，具有自動(dòng)平層功能，有轎外按鈕控制、轎內(nèi)按鈕控制兩種控制方式。 信號(hào)控制電梯：這是一種自動(dòng)控制程度較高的有司機(jī)電梯。除具有自動(dòng)平層，自動(dòng)開門功能外，還具有轎廂命令登記，層站召喚登記，自動(dòng)停層，順向截停和自動(dòng)換向等

18、功能。 集選控制電梯：是一種在信號(hào)控制電梯基礎(chǔ)上發(fā)展起來的全自動(dòng)控制的電梯，與信號(hào)控制的主要區(qū)別在于能實(shí)現(xiàn)無司機(jī)操縱。 并聯(lián)控制電梯：2臺(tái)電梯的控制線路并聯(lián)起來進(jìn)行邏輯控制，共用層站外召喚按鈕，電梯本身都具有集選功能。 群控電梯：用微機(jī)控制和統(tǒng)一調(diào)度多臺(tái)集中并列的電梯4。2.1.2 電梯的主要組成部分 不同規(guī)格型號(hào)的電梯的部件組成也不相同，這里只介紹一些最基本的情況。圖2.1所示為交流調(diào)速乘客電梯組裝示意圖，從中可以大致看出電梯的組成情況。 電梯機(jī)房里的主要部件 1)曳引機(jī)：曳引機(jī)是電梯的驅(qū)動(dòng)裝置，曳引機(jī)由驅(qū)動(dòng)電機(jī)、制動(dòng)器、減速箱、曳引輪、導(dǎo)向輪或復(fù)繞輪等部分組成。 2)限速器：當(dāng)轎廂運(yùn)動(dòng)速度

19、達(dá)到限定值時(shí)，能發(fā)出電信號(hào)并產(chǎn)生機(jī)械動(dòng)作的安全裝置。 3)控制柜：各種電子元器件和電器元件安裝在一個(gè)防護(hù)用的柜形結(jié)構(gòu)內(nèi)，按預(yù)定程序控制轎廂的運(yùn)行。 4)電源開關(guān)和照明開關(guān)。 電梯井道里的主要部件 1)轎廂：轎廂是電梯的主要部件，是容納乘客或貨物的裝置。 2)導(dǎo)軌：對(duì)轎廂和對(duì)重的升降運(yùn)行起導(dǎo)向作用的組件。 3)對(duì)重裝置：設(shè)置在井道中，由曳引鋼絲繩經(jīng)曳引輪與轎廂連接，在運(yùn)行過程中起平衡作用。 4)緩沖器：當(dāng)轎廂超過下極限位置時(shí)，用來吸收轎廂或?qū)χ匮b置產(chǎn)生的動(dòng)能的制動(dòng)安全裝置。緩沖器一般設(shè)置在井道底坑上。 5)限位開關(guān)：該裝置可以裝在轎廂上，也可以裝在電梯井道上端站和下端站附近，當(dāng)轎廂運(yùn)行超過端站時(shí)

20、，用于切斷控制電源。 6)接線盒：固定在井道壁上，包括井道中間的接線盒及各層站的接線盒。 7)控制電纜：電纜兩端分別與井道中間接線盒和轎內(nèi)操作箱連接。 8)補(bǔ)償鏈或補(bǔ)償繩：用于補(bǔ)償電梯在升、降過程中由于曳引鋼絲繩在曳引輪兩邊的重量變化。 9)平層感應(yīng)器或井道傳感器：在平層區(qū)內(nèi)，使轎廂地坎與廳門地坎自動(dòng)準(zhǔn)確對(duì)準(zhǔn)。 轎廂上的主要部件 1)操作箱：裝在轎廂內(nèi)靠近轎廂門附近，用指令開關(guān)、按鈕或手柄等，控制轎廂的 圖2.1 電梯的基本結(jié)構(gòu) 運(yùn)行。 2)轎內(nèi)指層燈：設(shè)置于轎廂內(nèi)，客梯一般裝在轎門上方，以顯示電梯運(yùn)行位置和運(yùn)行方向。 3)導(dǎo)靴：設(shè)置在轎廂架和對(duì)重裝置上，使轎廂和對(duì)重裝置沿著導(dǎo)軌運(yùn)行。 4)其

21、他部件:轎頂安全窗、光電保護(hù)、超載轉(zhuǎn)置等部件，視電梯規(guī)格型號(hào)、種類及客戶要求而設(shè)置5。3 基于plc的電梯控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)3.1 電梯控制系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)3.1.1 可編程序控制器簡(jiǎn)介 plc即可編程控制器（programmable logic controller，是指以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)的新型工業(yè)控制裝置）自60年代以來，以其可靠性高、通用性強(qiáng)和使用簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制的各個(gè)領(lǐng)域。因此，現(xiàn)在各大學(xué)普遍開設(shè)了plc及其相關(guān)課程。plc用于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)控制，它不同于微機(jī)，不能直接通過顯示器觀察程序的執(zhí)行結(jié)果。驗(yàn)證plc程序的正確與否，只能用plc來控制相應(yīng)的控制對(duì)象，以觀察控制結(jié)果是否正確。p

22、lc教學(xué)有很強(qiáng)的實(shí)踐性.所以開設(shè)plc實(shí)驗(yàn)課就顯得尤為重要。plc的控制實(shí)驗(yàn)一般都要求有真實(shí)的被控對(duì)象，而真正的被控對(duì)象一般都具有體積大、份量重、價(jià)格昂貴、維護(hù)困難等特點(diǎn)，很難在實(shí)驗(yàn)室大量配備。即使實(shí)驗(yàn)室配置了某些相對(duì)簡(jiǎn)單的設(shè)備.也因其易損壞、種類少和件數(shù)少而遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足為學(xué)生開設(shè)實(shí)驗(yàn)課的需要。如果可以用計(jì)算機(jī)模擬被控對(duì)象，不但可以克服真實(shí)被控對(duì)象的缺點(diǎn).而且可以用有限的設(shè)備、低廉的造價(jià)、多樣化的程序，來豐富plc實(shí)驗(yàn)課的內(nèi)容，增強(qiáng)plc實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)效果6。 plc作為電梯的控制核心，它是綜合了計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)和通信技術(shù)的一種工業(yè)自動(dòng)控制裝置7。它有邏輯運(yùn)算、算術(shù)運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、

23、計(jì)數(shù)、復(fù)雜的數(shù)字處理功能和網(wǎng)絡(luò)通信功能，用戶程序以指令的形式存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器內(nèi)，根據(jù)用戶程序的執(zhí)行結(jié)果，通過數(shù)字或模擬量輸入/輸出部件對(duì)生產(chǎn)過程進(jìn)行控制。plc實(shí)質(zhì)上是一種用于自動(dòng)控制的專用計(jì)算機(jī)。 目前，plc己成為工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域中最重要、應(yīng)用最多的控制裝置之一，居現(xiàn)代工業(yè)自動(dòng)化三大支柱技術(shù)設(shè)備(plc、機(jī)器人、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造)的首位。其應(yīng)用的深度和廣度成為衡量一個(gè)國(guó)家工業(yè)自動(dòng)化程度高低的標(biāo)志。plc成為工業(yè)自動(dòng)控制的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備，它的應(yīng)用幾乎覆蓋了機(jī)械、冶金、礦山、石油化工、輕工、交通運(yùn)輸?shù)人泄I(yè)行業(yè)，成為工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域中最重要、應(yīng)用最多的控制設(shè)備。應(yīng)用plc技術(shù)是當(dāng)今世界潮流，必將對(duì)生產(chǎn)

24、、科研和社會(huì)生活等諸多領(lǐng)域產(chǎn)生巨大而深遠(yuǎn)的影響。 從世界上第一臺(tái)plc誕生至今的40多年時(shí)間里，plc技術(shù)得到了迅猛的發(fā)展，獲得了極其廣泛的應(yīng)用，對(duì)工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化程度的提高起到非常巨大的作用。plc的應(yīng)用領(lǐng)域從最初單一的邏輯控制發(fā)展到包括模擬量控制、數(shù)字控制、機(jī)器人控制以及多級(jí)分布式控制系統(tǒng)在內(nèi)的各種工業(yè)控制場(chǎng)合，在工業(yè)自動(dòng)控制應(yīng)用中所占的比例越來越大，成為工業(yè)控制領(lǐng)域中占主導(dǎo)地位的基礎(chǔ)自動(dòng)化設(shè)備。3.1.2 可編程控制器的編程語言plc是專門為工業(yè)控制而開發(fā)的裝置，為適應(yīng)開發(fā)者的傳統(tǒng)習(xí)慣和掌握能力，通常plc不采用計(jì)算機(jī)編程語言，而采用面向控制過程、面向問題的自然語言編程8。常用的有下述5種

25、語言：(1) 梯形圖 (ld)(2) 語句表 (stl)(3) 順序功能圖 (sfc)(4) 功能塊圖 (fbd)(5) 結(jié)構(gòu)文本 (st)其中，梯形圖和功能塊圖為圖形語言；語句表和結(jié)構(gòu)文本為文字語言；順序功能圖是一種結(jié)構(gòu)塊控制流程圖。 梯形圖是使用最多的圖形編輯語言。在梯形圖中，為了分析各個(gè)元器件的輸入輸出關(guān)系，出現(xiàn)了能流，能流只能從左到右流動(dòng)。梯形圖兩側(cè)的垂直公共線稱為母線，母線之間有能流從左向右流動(dòng)。plc的梯形圖源于繼電器邏輯控制系統(tǒng)的描述，每個(gè)梯形圖網(wǎng)絡(luò)由多個(gè)梯級(jí)組成，每個(gè)輸出元素可構(gòu)成一個(gè)梯級(jí)，每個(gè)梯級(jí)可有多個(gè)支路。通常一個(gè)支路可容納11個(gè)編程元素，最右邊的元素必須是輸出元素，一個(gè)

26、網(wǎng)絡(luò)最多允許16條支路。梯形圖有一下8個(gè)優(yōu)點(diǎn)：(1) plc梯形圖與電氣操作原理圖相對(duì)應(yīng)，并與傳統(tǒng)的繼電器邏輯控制技術(shù)相一致。(2) 梯形圖中的能流不是實(shí)際意義中的電流，而是概念電流，是用戶程序解算中滿足輸出執(zhí)行條件的形象表示方式。(3) 梯形圖中各編程元件所描述的常開觸點(diǎn)和常閉觸電可在編制用戶程序時(shí)無限引用，不受次數(shù)限制，既可常開也可常閉。(4) 梯形圖格式中的繼電器與物理繼電器是不同的概念。對(duì)plc來說，其內(nèi)部的繼電器并不是實(shí)際存在的具有物理結(jié)構(gòu)的繼電器，而是指軟件中的編程元件（軟繼電器），編程元件中的每個(gè)軟繼電器觸點(diǎn)都與plc存儲(chǔ)器中的一個(gè)存儲(chǔ)元件相對(duì)應(yīng)。(5) 梯形圖中輸入繼電器的狀態(tài)

27、只取決于外部輸入電流的通斷狀態(tài)，因此在梯形圖中沒有輸入繼電器的線圈。(6) 根據(jù)梯形圖中各觸點(diǎn)的狀態(tài)和邏輯關(guān)系，可以求出各線圈對(duì)應(yīng)的編程元件的onoff狀態(tài)，稱為梯形圖的邏輯解算。邏輯解算是按梯形圖中從上到下、從左到右的順序進(jìn)行的。邏輯解算是根據(jù)輸入映像寄存器的值，而不是根據(jù)邏輯解算瞬時(shí)外部輸入觸點(diǎn)的狀態(tài)來進(jìn)行的。(7) 梯形圖中的用戶邏輯解算結(jié)果馬上可為后面用戶程序的邏輯解算所利用。(8) 梯形圖與其他程序設(shè)計(jì)語言有一一對(duì)應(yīng)關(guān)系，便于相互轉(zhuǎn)換和對(duì)程序的檢查9。3.1.3 可編程序控制器基本結(jié)構(gòu)電路圖plc 實(shí)質(zhì)上是一種工業(yè)計(jì)算機(jī)，只不過比一般的計(jì)算機(jī)具有更強(qiáng)的與工業(yè)過程相連接的接口和更直接的

28、適應(yīng)于控制要求的編程語言，從硬件結(jié)構(gòu)看，plc由中央處理器、存儲(chǔ)器（ram）、輸入輸出單元（i/o 單元）、編程器、電源等部件組成10。其結(jié)構(gòu)框圖如圖3.1：圖3.1 可編程序控制器基本結(jié)構(gòu)電路圖3.1.4 可編程序控制器的工作原理 掃描過程 plc的掃描過程如圖3.2所示，上電初始化后開始周期性的循環(huán)工作，每次循環(huán)包括自診斷、通訊、輸入采樣、用戶程序執(zhí)行、輸出刷新等階段。與用戶程序有關(guān)的工作過程主要分為3個(gè)階段，即輸入采樣、用戶程序執(zhí)行和輸出刷新。plc不停地循環(huán)執(zhí)行這3個(gè)階段的任務(wù)。在整個(gè)運(yùn)行期間，plc的cpu以一定的掃描速度重復(fù)執(zhí)行上述三個(gè)階段。 圖3.2 掃描過程示意圖 輸入采樣階段

29、 在輸入采樣階段，plc以掃描方式依次讀入所有輸入信號(hào)的狀態(tài)或數(shù)據(jù)，并將它們存入1/o映像區(qū)中的相應(yīng)的單元內(nèi)。輸入采樣結(jié)束后，轉(zhuǎn)入用戶程序執(zhí)行階段。在這個(gè)階段中，即使輸入狀態(tài)或數(shù)據(jù)發(fā)生了變化，1/o映像區(qū)中的相應(yīng)單元的狀態(tài)和數(shù)據(jù)也不會(huì)改變。圖3.3 掃描周期示意圖 用戶程序執(zhí)行階段 在用戶程序執(zhí)行階段，plc按由上到下的順序依次地執(zhí)行用戶程序中的指令，按先左后右、先上后下的順序?qū)μ菪螆D中由觸點(diǎn)構(gòu)成的控制線路進(jìn)行邏輯運(yùn)算，然后根據(jù)邏輯運(yùn)算的結(jié)果，刷新邏輯線圈在系統(tǒng)ram存儲(chǔ)區(qū)中對(duì)應(yīng)位的狀態(tài);或者刷新輸出線圈在1/o映像區(qū)中對(duì)應(yīng)位的狀態(tài);或者確定是否要執(zhí)行梯形圖所規(guī)定的特殊功能指令。 輸出刷新階段

30、 執(zhí)行完用戶程序后，plc進(jìn)入輸出刷新階段。在此期間，cpu按照i/o映像區(qū)內(nèi)對(duì)應(yīng)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)刷新所有的輸出鎖存電路，再經(jīng)輸出電路驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的外部設(shè)備11。3.2 硬件選擇及硬件結(jié)構(gòu)框圖3.2.1 控制元件選擇電梯運(yùn)行過程中，由于其需要更強(qiáng)的網(wǎng)絡(luò)通信聯(lián)網(wǎng)功能，更豐富的指令系統(tǒng)，選用中型plc，典型的這種plc 主要有西門子的s7-200 系列，其處理速度為0.8-1.2ms/1k 字，存儲(chǔ)器為2k字，數(shù)字量1024 點(diǎn)，模擬路128 路，支持profibus、工業(yè)以太網(wǎng)，mpi 等網(wǎng)絡(luò)12。使用s7-200 不僅通信網(wǎng)絡(luò)功能、指令系統(tǒng)豐富，而且其掃描速度更快，可以對(duì)設(shè)備進(jìn)行直接控制，還可以對(duì)多個(gè)

31、下一級(jí)的可編程序控制器進(jìn)行監(jiān)控，比較適合電梯的控制系統(tǒng)。輸出采用繼電器隔離，通過繼電器控制電機(jī)的接觸器，控制電機(jī)的啟動(dòng)和停止。電機(jī)速度調(diào)節(jié)采用變頻器控制。以下為其主要的控制元件選擇列表：表3.1 元件選擇列表序號(hào)名稱 型號(hào)規(guī)格 數(shù)量廠商1斷路器nsc100d30252施耐德2固態(tài)繼電器ssr-d205w2北京靈通3接觸器lc1-d50112施耐德4plc 主機(jī)s7-2001西門子5普通pc 機(jī)裝有step 7-micro/win 的普通 pc 機(jī)1方正科技3.2.2 程序中間繼電器說明 在工業(yè)控制線路中，常常會(huì)有中間繼電器存在，對(duì)于不同的控制線路，中間繼電器的作用有所不同，其在線路中的作用常見

32、的有以下幾種13。 1.代替小型接觸器 中間繼電器的觸點(diǎn)具有一定的帶負(fù)荷能力，當(dāng)負(fù)載容量比較小時(shí)，可以用來替代小型接觸器使用，比如電動(dòng)卷閘門和一些小家電的控制。這樣的優(yōu)點(diǎn)是不僅可以起到控制的目的，而且可以節(jié)省空間，使電器的控制部分做得比較精致。 2增加接點(diǎn)數(shù)量 這是中間繼電器最常見的用法，例如，在電路控制系統(tǒng)中一個(gè)接觸器的接點(diǎn)需要控制多個(gè)接觸器或其他元件時(shí)而是在線路中增加一個(gè)中間繼電器。 3增加接點(diǎn)容量 中間繼電器的接點(diǎn)容量雖然不是很大，但也具有一定的帶負(fù)載能力，同時(shí)其驅(qū)動(dòng)所需要的電流又很小，因此可以用中間繼電器來擴(kuò)大接點(diǎn)容量。比如一般不能直接用感應(yīng)開關(guān)、三極管的輸出去控制負(fù)載比較大的電器元件

33、。而是在控制線路中使用中間繼電器，通過中間繼電器來控制其他負(fù)載，達(dá)到擴(kuò)大控制容量的目的。 4轉(zhuǎn)換接點(diǎn)類型 在工業(yè)控制線路中，常常會(huì)出現(xiàn)這樣的情況，控制要求需要使用接觸器的常閉接點(diǎn)才能達(dá)到控制目的，但是接觸器本身所帶的常閉接點(diǎn)已經(jīng)用完，無法完成控制任務(wù)。這時(shí)可以將一個(gè)中間繼電器與原來的接觸器線圈并聯(lián)，用中間繼電器的常閉接點(diǎn)去控制相應(yīng)的元件，轉(zhuǎn)換一下接點(diǎn)類型，達(dá)到所需要的控制目的。5用作開關(guān) 在一些控制線路中，一些電器元件的通斷常常使用中間繼電器，用其接點(diǎn)的開閉來控制，例如如彩電或顯示器中常見的自動(dòng)消磁電路，三極管控制中間繼電器的通斷，從而達(dá)到控制消磁線圈通斷的作用。 6轉(zhuǎn)換電壓 7消除電路中的干

34、擾 本設(shè)計(jì)的程序中間繼電器說明如下表： 表3.2 中間繼電器說明m2.01層中間繼電器m10.01層上行中間繼電器m2.12層中間繼電器m10.12層上行中間繼電器m2.23層中間繼電器m10.23層上行中間繼電器m2.34層中間繼電器m10.34層上行中間繼電器m2.45層中間繼電器m10.45層上行中間繼電器m2.56層中間繼電器m11.02層下行中間繼電器m4.0關(guān)門輔助m11.13層下行中間繼電器m4.1自動(dòng)運(yùn)行m11.24層下行中間繼電器m4.2開門輔助m11.35層下行中間繼電器m6.0停層按鈕m11.46層下行中間繼電器m7.01層停車中間繼電器m12.0內(nèi)選1層中間繼電器m7.

35、12層停車中間繼電器m12.1內(nèi)選2層中間繼電器m7.23層停車中間繼電器m12.2內(nèi)選3層中間繼電器m7.34層停車中間繼電器m12.3內(nèi)選4層中間繼電器m7.45層停車中間繼電器m12.4內(nèi)選5層中間繼電器m7.56層停車中間繼電器m12.5內(nèi)選6層中間繼電器m8.3綜合后停車m20.0定上行m9.0上停m20.1定下行m9.1下停m20.2上行電機(jī)啟動(dòng)m9.2制動(dòng)m20.3最終上行m9.3停層輔助m20.4下行電機(jī)啟動(dòng)m20.5最終下行3.2.3 電梯控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 電梯控制系統(tǒng)較為復(fù)雜，根據(jù)電梯系統(tǒng)的工作特點(diǎn)，采用plc控制，其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖如圖3.4所示。整個(gè)控制系統(tǒng)由五部分組成：主控

36、系統(tǒng)為plc，控制系統(tǒng)所有的動(dòng)作轎箱內(nèi)部有樓層選擇按鈕、顯示、傳感器等，轎廂外部有呼叫按鈕、樓層顯示、井道部分有安全裝置、限位開關(guān)、行程開關(guān)等，拽引機(jī)部分有電動(dòng)機(jī)和變頻器14。 關(guān)鍵部件的具體說明如下： (1)轎內(nèi)控制按鍵盒。 轎內(nèi)控制按鍵盒里面有各層的轎內(nèi)樓層呼叫按鍵、開門按鍵、關(guān)門按鍵、緊急呼叫按鍵等。它們連接著plc的輸入端口和輸出端口，負(fù)責(zé)轎內(nèi)樓層呼叫信號(hào)、轎內(nèi)開門信號(hào)和關(guān)門信號(hào)以及緊急呼叫信號(hào)。 (2)樓層呼叫按鍵。 樓層呼叫按鍵是設(shè)置在井道外面，用來呼叫電梯的按鍵，其中包括上行呼叫按鍵和下行呼叫按鍵。它們連接著plc的輸入端口，負(fù)責(zé)樓層呼叫信號(hào)的輸入。樓層呼叫信號(hào)按鍵是乘客在某一樓

37、層呼叫電梯的按鍵。 (3)行程開關(guān)、限位開關(guān)。 行程開關(guān)和限位開關(guān)是設(shè)置在井道中，用來確定電梯轎廂所在的裝置。它連接著plc的輸入端口，負(fù)責(zé)電梯轎廂位置信號(hào)的輸入。行程開關(guān)和限位開關(guān)是用來確定電梯轎廂的運(yùn)動(dòng)位置和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的重要依據(jù)。 （4）拽引機(jī)。 拽引機(jī)是設(shè)置在井道頂部，用來牽引轎廂的裝置。它連接著plc的輸入端口和輸出端口，負(fù)責(zé)電梯轎廂運(yùn)動(dòng)信號(hào)的輸入和輸出。拽引機(jī)是整個(gè)電梯的動(dòng)力部分，為電梯轎廂的運(yùn)動(dòng)提供必要的動(dòng)力。 (5)門裝置。 門裝置設(shè)置在轎廂內(nèi)部，用來牽引轎廂門的開與關(guān)。它連接著plc的輸入端口和輸出端口，負(fù)責(zé)門控制信號(hào)的輸入和門狀態(tài)信息的反饋。門裝置是電梯用來控制轎廂門開與關(guān)的裝

38、置。 (6)樓層指示燈。 樓層指示燈是電梯設(shè)置在每一層轎廂門上面，用來指示當(dāng)前電梯轎廂所在樓層的指示裝置。它連接著plc的輸出端口，負(fù)責(zé)電梯轎廂所在樓層的信號(hào)輸出，并指示。樓層指示燈能夠讓乘客知道電梯轎廂當(dāng)前的位置和運(yùn)動(dòng)方向。 (7)安全裝置和稱重裝置。 安全裝置是用來確保電梯使用安全的裝置，一般包括安全觸板、紅外感應(yīng)等裝置。稱重裝置是設(shè)置在轎廂底部，用來稱量轎廂和所載乘客的重量，確保電梯使用安全的裝置。安全裝置和稱重裝置用來確保電梯的使用安全，是電梯能夠穩(wěn)定運(yùn)行10。 圖3.4 電梯系統(tǒng)控制結(jié)構(gòu)圖 4電梯控制系統(tǒng)plc軟件設(shè)計(jì)4.1 i/o變量列表 plc 針對(duì)不同的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)，有相應(yīng)的i

39、/o 模塊與工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的器件或設(shè)備直接相連，另外為了提高操作性能，還有多種人機(jī)對(duì)話的接口模塊以及多種通信聯(lián)網(wǎng)的接口模塊以組成工業(yè)局部網(wǎng)絡(luò)，此次所有i/o 接口電路均采用光電隔離措施，使工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的外電路與plc 內(nèi)部電路之間電路上隔離；各輸入端均采用rc濾波器，其濾波常數(shù)一般為10-20ms；各模塊均采用屏蔽措施，以防止輻射干擾；采用性能優(yōu)良的開關(guān)電源；對(duì)采用的器件進(jìn)行嚴(yán)格篩選；要具備良好的自診斷功能，一旦電源或其它軟硬件發(fā)生異常情況，cpu 立即采取有效措施，以防止故障擴(kuò)大15。 以下為i/o 控制點(diǎn)的分配情況：表2 基于plc的六層電梯控制系統(tǒng)的i/o分配表i0.0轎箱內(nèi)按鍵1q0.0轎箱內(nèi)1

40、層按鍵顯示i0.1轎箱內(nèi)按鍵2q0.1轎箱內(nèi)2層按鍵顯示i0.2轎箱內(nèi)按鍵3q0.2轎箱內(nèi)3層按鍵顯示i0.3轎箱內(nèi)按鍵4q0.3轎箱內(nèi)4層按鍵顯示i0.4轎箱內(nèi)按鍵5q0.4轎箱內(nèi)5層按鍵顯示i0.5轎箱內(nèi)按鍵6q0.5轎箱內(nèi)6層按鍵顯示i0.6開門鍵q0.6第1層向上呼叫指示i0.7關(guān)門鍵q0.7第2層向上呼叫指示i1.0緊急呼叫q1.0第3層向上呼叫指示i1.2第1層向上呼叫按鍵q1.1第4層向上呼叫指示 表2 基于plc的六層電梯控制系統(tǒng)的i/o分配表（續(xù)）i1.3第2層向上呼叫按鍵q1.2第5層向上呼叫指示i1.4第3層向上呼叫按鍵q1.5第2層向下呼叫指示i1.5第4層向上呼叫按鍵

41、q1.6第3層向下呼叫指示i1.6第5層向上呼叫按鍵q1.7第4層向下呼叫指示i2.1第2層向下呼叫按鍵q2.0第5層向下呼叫指示i2.2第3層向下呼叫按鍵q2.1第6層向下呼叫指示i2.3第4層向下呼叫按鍵q2.2開門裝置i2.4第5層向下呼叫按鍵q2.3關(guān)門裝置i2.5第6層向下呼叫按鍵q2.41層樓層指示燈i2.6安全觸板q2.52層樓層指示燈i2.7紅外感應(yīng)q2.63層樓層指示燈i3.1開門限位q2.74層樓層指示燈i3.2關(guān)門限位q3.05層樓層指示燈i3.3超重裝置q3.16層樓層指示燈i3.4電梯上行極限開關(guān)q3.1電梯上行指示i3.5電梯下行極限開關(guān)q3.3電梯下行指示i3.6

42、上停層感應(yīng)器q3.4電梯上行中間繼電器i3.7下停層感應(yīng)器q3.5電梯下行中間繼電器i4.0檢修上行q3.6電梯高速i4.1檢修下行q3.7電梯低速i4.2轎廂的1層行程開關(guān)q4.0緊急呼叫i4.3轎廂的2層行程開關(guān)i4.4轎廂的3層行程開關(guān)i4.5轎廂的4層行程開關(guān)i4.6轎廂的5層行程開關(guān)i4.7轎廂的6層行程開關(guān)i5.0檢修i5.1超重裝置i5.2自動(dòng)4.2 電梯控制流程圖 電梯控制系統(tǒng)是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)，在編寫程序之前，要對(duì)程序流程進(jìn)行詳細(xì)分析16。系統(tǒng)流程圖如圖4.1所示。圖4.1 電梯控制流程圖4.3 程序設(shè)計(jì)思路 電梯在運(yùn)行過程中會(huì)出現(xiàn)很多種情況，轎廂在每一種情況下都具有不同的運(yùn)行

43、動(dòng)作。下面根據(jù)電梯運(yùn)行進(jìn)行相應(yīng)的邏輯分析17。 1.轎廂在行駛過程中沒有其他呼叫信號(hào) 轎廂在行駛過程中沒有另外的呼叫信號(hào)，就是在電梯運(yùn)行過程中只出現(xiàn)單一的呼叫信號(hào)，而轎廂只完成單一的啟動(dòng)、停車、再啟動(dòng)、再停車的過程，最后到達(dá)目的樓層。(1) 出現(xiàn)單一的上行呼叫信號(hào)。 電梯的轎廂在沒有呼叫信號(hào)的時(shí)候停在電梯井道中的某一層，在有上行呼叫信號(hào)的時(shí)候，電梯轎廂啟動(dòng)到達(dá)所呼叫的樓層，開門上客，延時(shí)關(guān)門，電梯轎廂再次啟動(dòng)，到達(dá)目的樓層，開門下客，延時(shí)關(guān)門，轎廂停在當(dāng)前樓層待客，這就是電梯在運(yùn)行過程中出現(xiàn)單一的上行呼叫信號(hào)的運(yùn)行過程。如圖4.2：圖4.2 單一上行呼叫轎廂運(yùn)行圖(2) 出現(xiàn)單一的下行呼叫信號(hào)

44、。 電梯的轎廂在沒有呼叫信號(hào)的時(shí)候停在電梯井道中的某一層，在有下行呼叫信號(hào)的時(shí)候，電梯轎廂啟動(dòng)到達(dá)所呼叫的樓層，開門上客，延時(shí)關(guān)門，電梯轎廂再次啟動(dòng)，到達(dá)目的樓層，開門下客，延時(shí)關(guān)門，轎廂停在當(dāng)前樓層待客，這就是電梯在運(yùn)行過程中出現(xiàn)單一的下行呼叫信號(hào)的運(yùn)行過程。如圖4.3所示：圖4.3 單一下行呼叫轎廂運(yùn)行圖2. 轎廂在行駛過程中出現(xiàn)另外的呼叫信號(hào) 轎廂在行駛過程中出現(xiàn)另外的呼叫信號(hào)，就是在電梯的運(yùn)行過程中出現(xiàn)了兩個(gè)呼叫信號(hào)，而轎廂完成一個(gè)啟動(dòng)、停車、再啟動(dòng)、再停車、再啟動(dòng)、再停車的過程，到達(dá)最后的目的樓層，停車待客。(1) 出現(xiàn)另外的上行呼叫信號(hào)。電梯的轎廂在沒有呼叫信號(hào)的時(shí)候停在某一層，在

45、有上行呼叫信號(hào)的時(shí)候，電梯轎廂啟動(dòng)，向初始呼叫的樓層運(yùn)行，途中又出現(xiàn)了另外的上行呼叫信號(hào)，根據(jù)轎廂所在的樓層，比較呼叫信號(hào)，依次到達(dá)不同的樓層和不同的目的樓層，完成電梯轎廂的停車、再啟動(dòng)、再停車的過程，到達(dá)最后的目的樓層，轎廂停在當(dāng)前的樓層待客，這就是電梯在運(yùn)行過程中出現(xiàn)另外的上行呼叫信號(hào)的運(yùn)行過程。如圖4.4所示：圖4.4 上行過程中出現(xiàn)另外的上行呼叫轎廂運(yùn)行圖(2) 出現(xiàn)另外的下行呼叫信號(hào)。電梯的轎廂在沒有呼叫信號(hào)的時(shí)候停在某一層，在有下行呼叫信號(hào)的時(shí)候，電梯轎廂啟動(dòng)，向初始呼叫的樓層運(yùn)行，途中又出現(xiàn)了另外的下行呼叫信號(hào)，根據(jù)轎廂所在的樓層，比較呼叫信號(hào)，依次到達(dá)不同的樓層和不同的目的樓層

46、，完成電梯轎廂的停車、再啟動(dòng)、再停車的過程，到達(dá)最后的目的樓層，轎廂停在當(dāng)前的樓層待客，這就是電梯在運(yùn)行過程中出現(xiàn)另外的下行呼叫信號(hào)的運(yùn)行過程。如圖4.5所示：圖4.5 下行過程中出現(xiàn)另外的下行呼叫轎廂運(yùn)行圖3. 轎廂在運(yùn)動(dòng)過程中出現(xiàn)多個(gè)呼叫信號(hào) 轎廂在行駛過程中出現(xiàn)多個(gè)呼叫信號(hào)，就是在電梯的運(yùn)行過程中出現(xiàn)了兩個(gè)以上的呼叫信號(hào)，而轎廂依次完成一個(gè)啟動(dòng)、停車、再啟動(dòng)、再停車的循環(huán)過程，到達(dá)最后的目的樓層，停車待客。 (1)在上行過程中出現(xiàn)多個(gè)上行呼叫信號(hào)。電梯的轎廂在沒有呼叫信號(hào)的時(shí)候停在某一層，在有上行呼叫信號(hào)的時(shí)候，電梯轎廂啟動(dòng)，向初始呼叫的樓層運(yùn)行，途中又出現(xiàn)了多個(gè)上行呼叫信號(hào)，根據(jù)轎廂所

47、在的樓層，比較呼叫信號(hào)，依次到達(dá)不同的樓層和不同的目的樓層，循環(huán)完成電梯轎廂的停車、再啟動(dòng)、再停車的過程，到達(dá)最后的目的樓層，轎廂停在當(dāng)前的樓層待客，這就是電梯在運(yùn)行過程中出現(xiàn)多個(gè)上行呼叫信號(hào)的運(yùn)行過程。如圖4.6所示：圖4.6 多個(gè)上行呼叫轎廂運(yùn)行圖(2) 在下行過程中出現(xiàn)多個(gè)下行呼叫信號(hào)。 電梯的轎廂在沒有呼叫信號(hào)的時(shí)候停在某一層，在有下行呼叫信號(hào)的時(shí)候，電梯轎廂啟動(dòng)，向初始呼叫的樓層運(yùn)行，途中又出現(xiàn)了多個(gè)下行呼叫信號(hào)，根據(jù)轎廂所在的樓層，比較呼叫信號(hào)，依次到達(dá)不同的樓層和不同的目的樓層，循環(huán)完成電梯轎廂的停車、再啟動(dòng)、再停車的過程，到達(dá)最后的目的樓層，轎廂停在當(dāng)前的樓層待客，這就是電梯在

48、運(yùn)行過程中出現(xiàn)多個(gè)下行呼叫信號(hào)的運(yùn)行過程。如圖4.7所示：圖4.7 多個(gè)下行呼叫轎廂運(yùn)行圖4.3 軟件介紹4.3.1 編程軟件簡(jiǎn)介西門子s7-200plc最主要的編程軟件是step7-micro/win4.0，該軟件在windows平臺(tái)上運(yùn)行，其功能很強(qiáng)大，主要用于開發(fā)應(yīng)用程序和組態(tài)，也可用于實(shí)時(shí)監(jiān)控程序的執(zhí)行狀態(tài)，設(shè)置plc的工作方式，以及文檔管理等。step7-micro/win既可離線使用，也可以在線使用。所謂離線是指不與plc連接，編寫的參數(shù)和程序存儲(chǔ)在磁盤中，與plc連接后再下載至plc；而在線方式則是與plc始終保持連接，可以動(dòng)態(tài)的上傳和下載用戶程序和組態(tài)數(shù)據(jù)18。step7-mi

49、cro/win4.0的主界面如圖4.8所示： 菜單欄 工具欄 瀏覽條 指令樹 工作區(qū) 程序區(qū) 狀態(tài)條 圖4.8 step7-micro/win4.0的主界面 主界面主要包含菜單欄、工具欄、瀏覽條、指令樹、程序區(qū)、工作區(qū)和狀態(tài)條等。(1) 菜單欄菜單欄包含文件、編輯、查看、plc、調(diào)試、工具、窗口和幫助8個(gè)菜單項(xiàng)。菜單欄提供了使用鍵盤和鼠標(biāo)操作的主要方式，幾乎所有的軟件功能都可以在菜單欄中找到相應(yīng)的操作方法。(2) 工具欄工具欄將最常用的操作以按鈕的形式設(shè)定在主窗口，提供給用戶最便利的鼠標(biāo)訪問。主要有標(biāo)準(zhǔn)工具欄（standard）、調(diào)式工具欄（debug）、公用工具欄（common）、lad指令

50、工具欄（instruction）、和fbd指令工具欄五個(gè)部分。(3) 瀏覽條瀏覽條為編程提供按鈕控制，可以實(shí)現(xiàn)窗口的快速切換，即對(duì)編程工具執(zhí)行直接按鈕存取，包括程序塊、符號(hào)表、狀態(tài)圖標(biāo)、數(shù)據(jù)塊、系統(tǒng)塊、交叉引用和通信。(4) 指令樹指令樹以樹形結(jié)構(gòu)提供編程時(shí)用到的所有快捷操作命令和plc指令，分別用于組織程序項(xiàng)目的項(xiàng)目分支和用于輸入程序、打開指令文件夾并選擇指令的指令分支。(5) 程序區(qū)在程序區(qū)中，編寫程序并編譯。程序塊、符號(hào)表、狀態(tài)圖標(biāo)、數(shù)據(jù)塊、系統(tǒng)塊、交叉引用、局部變量表可以同時(shí)或分別打開。(6) 工作區(qū)工作區(qū)用來顯示程序編譯的結(jié)果，如編譯結(jié)果有無錯(cuò)誤、錯(cuò)誤編碼和位置等?？赏ㄟ^執(zhí)行“查看”

51、“幀”“工作區(qū)”菜單命令在窗口打開或關(guān)閉工作區(qū)。(7) 狀態(tài)條提供有關(guān)step7-micro/win 中的操作信息。4.3.2 仿真軟件簡(jiǎn)介仿真軟件主要用于編程仿真調(diào)試，主界面如圖4.9所示，主要包括菜單欄、工具欄、cpu面板、擴(kuò)展模塊位置、開關(guān)板、特殊標(biāo)志位存儲(chǔ)器區(qū)數(shù)設(shè)置和狀態(tài)欄等。 菜單欄 工具欄 cpu面板 擴(kuò)展模塊位置 狀態(tài)欄 特殊標(biāo)志位存儲(chǔ)器區(qū)數(shù)設(shè)置 開關(guān)板圖4.9 仿真軟件主界面仿真軟件使用說明：(1)將用戶程序轉(zhuǎn)換成“.awl”文件：仿真軟件不能直接接收s7-200 plc的程序代碼，必須在step7-micro/win中執(zhí)行“文件”“導(dǎo)出”菜單命令，將用戶程序“.mwp”轉(zhuǎn)化為擴(kuò)展名為“.awl”的ascii文本文件，再下載到仿真軟件中，方可讀取并仿真。 (2)仿真軟件的硬件組態(tài)：雙擊cpu模塊，彈出cpu型號(hào)對(duì)話框，在下拉菜單中選擇cpu的型號(hào)。cpu模塊的右邊是擴(kuò)展模塊的位置，可根據(jù)需要選擇是否需要添加i/o擴(kuò)展模塊。 (3)程序載入：選擇“文件”“載入程序”打開“載入程序”對(duì)話框，選擇要下載的“.awl”文件。下載后，會(huì)出現(xiàn)下載的“程序代碼”文本框和“不能打開文件或無法讀取配置文件或數(shù)據(jù)塊！”的提示，不用處理，單擊確定按鈕將其關(guān)閉