三層電梯控制系統的模擬設計

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系。PLC作為新一代工業控制器，以其高可靠性和技術先進性，在電梯控制中得到廣泛應用，從而使電梯由傳統的繼電器控制方式發展為計算機控制的一個重要方向，成為當前電梯控制和技術改造的熱點之一。

關鍵詞：PLC；電梯；變頻器；電梯控制；技術改造

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

PLC控制系統由于運行可靠性高，使用維修方便，抗干擾性強，設計和調試周期較短等優點，倍受人們重視等優點，已成為目前在電梯控制系統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用以定位，外設轎箱內的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拖動轎箱上下行，并有上下行指示。開關門由兩個輸出信號驅動，同時有兩個按鈕控制，并設有開門到位的檢測器件。另外有3個指示燈指示當前樓層。

1）上行時轎箱位置的上方和下行時轎箱位置的下方優先響應。

2）到某樓層停下時，先開門，定時一端時間后自動關門運行，若未關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的控制程序應具有最優化的邏輯判斷能力，使電梯最合理地運行。

3、設計程序應盡量簡單，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，同時兼顧滿足教學的需要。

設備示意圖

調試步驟1：

a）打開STEP7， 按下，打開PLCSIM仿真界面，創建輸入字節IB、輸出字節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，然后關閉電源開關。

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、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，可以發現錯誤之處，及時修改程序。

d）按模型上的內呼、外呼、開關門按鈕，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秒后電梯自動關門，接通I0.6關門到位。按下I0.1（內呼二樓）和I0.2（內呼三樓）則上升指示燈亮。斷開I0.7（一樓行程開關），電梯上升運行接通I1.4（二樓行程開關），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，按下關門按鈕I0.4開門指示燈滅，關門指示亮，電梯關門，接通I0.6關門到位。上行指示燈Q4.0亮，斷開二樓行程開關I1.4，電梯上行到三樓，接通三樓行程開關，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秒后電梯自動關門，接通I0.6關門到位，任務完成。

②接通I1.5表示電梯在三樓，接通I0.6關門到位，三樓指示燈Q4.6亮，按下內呼一樓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I1.5，電梯下行，接通二樓行程開關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I1.4，電梯繼續下行，按下一樓行程開關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秒后電梯自動關門，接通I0.6關門到位。上行指示燈Q4.0亮，斷開一樓行程開關I0.7，電梯上行，接通二樓行程開關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秒后電梯自動關門，接通I0.6關門到位，任務完成。

2 結束語

通過對西門子S7-200PLC學習，課程設計PLC電梯控制系統。在調試過程中會出現很多問題，說明設計的程序還不夠完善，因此經過了多次的運行與調試來解決問題的要求。

通過課程設計，使我對S7-200的應用有了進一步的了解，同時使我更加清楚地認識到理論學習和具體實踐相結合的重要性。也為自己將要開始的畢業工作打下了堅實的基礎.

針對這個三層電梯的控制系統.本文采用西門子S7—200可編程控制器設-H-電梯的控制系統完成電梯的轎內指令、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。利用MCGS組態軟件設計模擬電梯PLC控制系統的運行。將PLC中的串口驅動程序與組態軟件的需求響應相結合，加載驅動。使設置的控件能夠按照真實的情況動作。檢驗和測試電梯PLC控制系統對電梯的運行狀態的控制效果。實踐證明。將PLC可編程控制器和MCGS組態軟件結合可以非常好地模擬電梯控制系統的測試運行.有利于PLC控制系統的設-H-、檢測，具有良好的應用價值。

參考文獻

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[3]SIMATIC s7—200可編程序控制器系統手冊，西門子公司

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