1 前言
電梯的電氣系統(tǒng)由拖動系統(tǒng)和控制系統(tǒng)兩部分組成。傳統(tǒng)的電氣控制系統(tǒng)采用的繼電器邏輯控制由于觸點多、故障率高、可靠性差、體積大等缺點,正逐漸被淘汰。目前電梯設(shè)計使用可編程控制器(PLC),要求功能變化靈活,編程簡單,故障少,噪音低。維修保養(yǎng)方便,節(jié)能省工,抗干擾能力強,控制箱占地面積少。當(dāng)乘員進(jìn)入電梯,按下樓層按鈕,電梯門自動關(guān)閉后.控制系統(tǒng)進(jìn)行下列運作:根據(jù)轎廂所處位置及乘員所處層數(shù).判定轎廂運行方向,保證轎廂平層時減速。將轎廂停在選定的樓層上;同時,根據(jù)樓層的呼叫,順路停車,自動開關(guān)門。另外在轎廂內(nèi)外均要有信號燈顯示電梯運行方向及樓層數(shù)。
MCGS(Monitor and Control Generated System,通用監(jiān)控系統(tǒng))是一套用于快速構(gòu)造和生成計算機監(jiān)控系統(tǒng)的組態(tài)軟件,能夠在Windows平臺上運行。通過對現(xiàn)場數(shù)據(jù)的采集處理。以動畫顯示、報警處理、流程控制、實時曲線、歷史曲線和報表輸出等多種方式。向用戶提供解決實際工程問題的方案。充分利用windows圖形功能完備、界面一致性好、易學(xué)易用的特點。比以往使用專用機開發(fā)的工業(yè)控制系統(tǒng)更具通用性.在自動化領(lǐng)域有著更廣泛的應(yīng)用。本文利用MCGS組態(tài)軟件檢驗電梯PLC控制系統(tǒng)的運行情況。
2 電梯PLC控制系統(tǒng)
S7—200可編程控制器是德國西門子公司研制的一種新型可編程控制器。它工作可靠,功能強,存儲容量大,編程方便,輸出端可直接驅(qū)動2A的繼電器或接觸器的線圈,抗干擾能力強。因此,能夠滿足電梯對電氣控制系統(tǒng)的要求。S7-200系列小型PLC(Micro PLC)可應(yīng)用于各種自動化系統(tǒng)。緊湊的結(jié)構(gòu)。低廉的成本12.b~功能強大的指令集使得S7—200 PLC成為各種小型控制任務(wù)理想的解決方案。利用西門子S7—200可編程序控制器編寫一個四層電梯的控制系統(tǒng)。分別完成轎內(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)?! ?br /> STEP 7-Micro/WIN 32是S7-200系列的PLC的編程軟件.可以對S7—200的所有功能進(jìn)行編程。該軟件在WindOW8平臺上運行?;静僮髋comce等標(biāo)準(zhǔn)WindOWS軟件相類似,簡單、易學(xué)。其基本功能是協(xié)助用戶完成應(yīng)用軟件任務(wù)。例如創(chuàng)建用戶程序、修改和編輯過程中編輯器具有簡單語法檢查功能。還可以直接用軟件設(shè)置PLC的工作方式、參數(shù)和運行監(jiān)控。
2.1 電氣控制系統(tǒng)
圖l為本系統(tǒng)的組成框圖。
電氣控制系統(tǒng)組成框圖
圖中輸出為:l、電動機;2、上下行接觸器;3、快慢速接觸器;4、位置指示;5、門鎖。輸入為:6、轎內(nèi)指令;7、廳外指令;8、門區(qū)感應(yīng);9、手動開關(guān)門;10、樓層感應(yīng)。
2.2 PLC系統(tǒng)部分
完成所設(shè)定的控制任務(wù)所需要的PLC規(guī)模主要取決于控制系統(tǒng)對輸入,{禽出點的需求量和控制過程的難易程度。
(1)I/O點的估算:
系統(tǒng)的輸入點有:門廳召喚按鈕6個輸入點;轎內(nèi)指令按鈕4個點;樓層感應(yīng)器4個點;門區(qū)感應(yīng)l點;手動開門l點:共計輸入點16點。而輸出點有:快慢速接觸器2點;上下行接觸器2點;樓層指示燈4點;門鎖1個點;共計輸出點9點??傆婭/O點數(shù)為16/9;
(2)可編程控制器S7—200的CPU226輸入,輸出點數(shù)為24/16。足以滿足要求。
3 電梯PLC控制系統(tǒng)設(shè)計
因篇幅有限。僅將電梯指示及上下行程序列出說明。
3.1樓層狀態(tài)指示設(shè)計
當(dāng)電梯運行至某層有指令發(fā)出時.指示位置及指令。以二層為例:
3.2電梯下行程序設(shè)計
以電梯在三層下行情況為例。當(dāng)電梯的一或二層有指令時,將三層下行位置1,同時無上行,驅(qū)動電梯下行。程序說明如下:
3.3電梯上行程序設(shè)計
以電梯在二層上行情況為例。程序說明如下:
4 組態(tài)軟件模擬電梯PLC控制系統(tǒng)顯示設(shè)計
MCGsm態(tài)軟件具有全中文、面向窗口的可視化操作界面。實時性強,有良好的并行處理性能和豐富生動的多媒體畫面。MCGSm態(tài)軟件的開放式結(jié)構(gòu)擁有廣泛的數(shù)據(jù)獲取和強大的數(shù)據(jù)處理功能。同時。提供良好的安全機制,為多個不同級別用戶設(shè)定不同的操作權(quán)限。MCGS組態(tài)軟件支持多種硬件設(shè)備,實現(xiàn)“設(shè)備無關(guān)”,用戶不必因外部設(shè)備的局部改動,而影響整個系統(tǒng)。MCGS組態(tài)軟件由“MCGS組態(tài)環(huán)境”和“MCGS運行環(huán)境”兩個系統(tǒng)組成。兩部分互相獨立。又緊密相關(guān)。
本文利用MCGS組態(tài)軟件設(shè)計。在設(shè)備組態(tài)窗口中選擇適當(dāng)?shù)拇谕ㄓ嵲O(shè)備.添加西門子S7—200PLC。正確設(shè)置其屬性。正確設(shè)置組態(tài)軟件中數(shù)據(jù)變量設(shè)備通道的連接,即可實現(xiàn)PLC與組態(tài)軟件的通訊。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,使電腦對PLC發(fā)出的信號有響應(yīng)。在MCGS組態(tài)軟件的用戶窗口中,制作一個動畫界面。在界面上設(shè)置各個控件的屬性,使設(shè)置的控件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。MCGS用主控窗口、設(shè)備窗口和用戶窗口來構(gòu)成一個應(yīng)用系統(tǒng)的人機交互圖形界面.組態(tài)配置各種不同類型和功能的對象或構(gòu)構(gòu)??梢詫崟r數(shù)據(jù)進(jìn)行可視化處理。組態(tài)過程如圖2所示:
5 結(jié)語
針對這個四層電梯的控制系統(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)軟減設(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)計、檢測,具有良好的應(yīng)用價值。