雙電梯聯(lián)動監(jiān)控系統(tǒng)下位機設(shè)計

◎郭建達 施一圣 于波 解新雨 張智策 魏立明

可編程控制器已經(jīng)成為電梯開發(fā)的核心技術(shù)。從第一部電梯的發(fā)明到現(xiàn)在各種各樣電梯的問世，電梯經(jīng)過長時間的發(fā)展。到現(xiàn)在為止主要有直流電機拖動和交流電機拖動兩種不同的拖動方式。到現(xiàn)如今電梯作為人類之上之下很多高層建筑的首選，而且作為載人工具，人們在運行的平滑性、高速性、準確性、高效性等一系列靜、動態(tài)性能方面對它提出了更高的要求。

一、可編程控制器特點及工作原理

PLC可以適應(yīng)很多惡劣的環(huán)境，一個設(shè)計良好的PLC能適應(yīng)各種惡劣的環(huán)境以及各種外來的干擾。編程簡單，使用方便。PLC采用面向控制過程，面向問題的“自然語言”編程，容易掌握。接線簡單，通用性好。PLC的接線只需將輸入信號的設(shè)備與PLC輸入端子連接。將接受輸出信號執(zhí)行控制任務(wù)的執(zhí)行元件與PLC輸出端子連接。易于安裝，便于維護。 PLC安裝簡單而且功能有效，在從繼電器系統(tǒng)改換到PLC系統(tǒng)的情況下，PLC小的模塊結(jié)構(gòu)使之能安裝在繼電器附近并將連線向已有接線端。PLC具有微機的許多特點，但它的工作方式卻與微機有很大不同。微機一般采用等待命令的工作方式。PLC則采用循環(huán)掃描工作方式。在PLC中，用戶程序按先后順序存放，CPU從第一條指令開始執(zhí)行程序，直至遇到結(jié)束符后又返回第一條。如此周而不斷循環(huán)。每一個循環(huán)稱為一個掃描周期。

PLC提供的編程語言通常由三種：梯形圖、功能圖、及布爾邏輯編程。梯形圖是應(yīng)用最廣的，它使用的最廣是因為它和以往的繼電器控制線路很接近。它與電氣操作原理相呼應(yīng)，它的最大優(yōu)點是形象、直觀和實用，為廣大電氣技術(shù)人員所熟知。

二、可編程控制器的編程

1.電梯的控制要求。（1）當電梯停于某層時，如果有高于停留層的高層呼叫時，電梯經(jīng)過程序的反應(yīng)會上升到呼叫層停止。（2）當電梯停于某層時，如果有低于停留層的低層呼叫時，電梯經(jīng)過程序的反應(yīng)會下降到呼叫層停止。（3）當電梯停于某層時，如果同時或者運行時間段內(nèi)有高于停留層的高層呼叫時，電梯先上升到相對于停留層較近的高呼叫層，然后繼續(xù)上升到其他高于現(xiàn)在停留層的高的呼叫層，直至將所有響應(yīng)均完畢后停止。（4）當電梯停于某層時，如果同時或者運行時間段內(nèi)有高于停留層的低層呼叫時，電梯先下降到相對于停留層較近的高呼叫層，然后繼續(xù)下降到其他低于現(xiàn)在停留層的高的呼叫層，直至將所有響應(yīng)均完畢后停止。（5）當電梯處于上升或上降過程中，有其他的下降或者上升的呼叫均為無效呼叫，但是會記憶下來留作反應(yīng)。

2.電梯外部呼梯登記環(huán)節(jié)。外呼應(yīng)該能夠?qū)崿F(xiàn)各層外呼上/下行的記憶、顯示和消除。例如：當按下1樓外部呼叫按鈕后，電梯內(nèi)部程序會將這個請求自動保存下來加以記憶。它們信號的消除是在電梯橋廂來到1樓時；當按3樓外下呼按鈕時，同樣將其保存在另一內(nèi)存空間，它們信號消除，是在電梯橋廂來3樓時。同理1樓外上呼、3樓外下呼、3樓外上呼、4樓外下呼等信號的記憶、顯示和消除，就重復(fù)以上的動作，如圖1所示。

圖1電梯外部呼梯登記梯形圖

對于電梯外部呼梯登記環(huán)節(jié)的說明，以四樓下行呼梯登記為例，當按下四樓下行呼梯登記按鈕時程序接通，有四樓下行呼梯登記輸出，同時有一個自鎖環(huán)節(jié)，這個自鎖環(huán)節(jié)保證了程序的記憶，直到電梯運行到四樓層平層時電梯門即將打開的時候這個自鎖記憶才會消除。

3.開門、關(guān)門環(huán)節(jié)。電梯門開、悶關(guān)環(huán)節(jié)，電梯接收到指令后，程序運行到指定位置的時候，電梯停穩(wěn)后，電梯門緩緩打開，如圖2所示。

在下行的程序中也必須實現(xiàn)轎廂外的下行呼叫和橋廂內(nèi)的下行呼叫的控制。原理與上行控制一樣，例如當電梯在4樓時，若有1樓外上呼、1樓內(nèi)選、2樓外上呼、2樓外下呼、2樓內(nèi)選、3樓外下呼、3樓外上呼、3樓內(nèi)選、4樓外下呼內(nèi)選時，CPU響應(yīng)并輸出下行信號，控制電梯的下行。

三、結(jié)論

本文針對雙電梯聯(lián)動監(jiān)控系統(tǒng)下位機進行設(shè)計，下位機采用PLC進行設(shè)計，主要采用西門子S7-200系列，主要分析了PLC的特點和工作原理，介紹了電梯的控制要求，以開關(guān)門、外部呼叫為例進行了下位機梯形圖編寫，為電梯監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計提供借鑒。