基于西門子S7-1200PLC的電梯運(yùn)動控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)現(xiàn)如今，人類在高層建筑中已經(jīng)離不開電梯。近年來，中國社會和經(jīng)濟(jì)建設(shè)的快速進(jìn)步和發(fā)展，我們一直在努力提高人們的物質(zhì)水平和精神水平，所以電梯制造工業(yè)也跟著發(fā)展了起來,電梯不僅被認(rèn)為是其生產(chǎn)各個(gè)環(huán)節(jié)當(dāng)中的主要裝置,更是現(xiàn)代化的人們?nèi)粘Ｉ町?dāng)中的一項(xiàng)必需設(shè)備。從而電梯也慢慢的的變成的以PLC為主的運(yùn)行方式，它具有較強(qiáng)的抗干擾能力、減少噪音污染、易于安裝以及使用方便和節(jié)約能源等一些優(yōu)點(diǎn)，本設(shè)計(jì)用西門子S7-1200，實(shí)現(xiàn)對五層雙電梯的設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)調(diào)度算法，實(shí)現(xiàn)群控設(shè)計(jì)，并基于博途W(wǎng)INCC軟件，來進(jìn)行動畫仿真和演示。文章闡述了電梯的結(jié)構(gòu)和工作原理，利用西門子PLC和仿真設(shè)計(jì)了電梯的運(yùn)動控制以及監(jiān)控系統(tǒng)?？刂葡到y(tǒng)可控制信號的輸入和輸出、選擇樓層等功能。此畢設(shè)大體均已完成電梯升降、電梯求助、電梯報(bào)警等設(shè)定的功能，只不過在測試方面由于環(huán)境等復(fù)雜的程度難以預(yù)設(shè)，便可能影響最終的檢測，因此還要繼續(xù)進(jìn)行測驗(yàn)，并且做出相應(yīng)的完善。關(guān)鍵詞PLC，電梯，群控調(diào)度，模擬仿真目錄TOC\o"1-3"\h\u1引言 頁1引言隨著全球人口的增加，城市化的加速和人們生活的便利，電梯越來越廣泛使用。近年來，世界上設(shè)置并擁有的新電梯數(shù)量一直保持著穩(wěn)定的增長。世界上安裝的新電梯從2010年的608000增加到2015年的約109萬人。到2015年底為止，世界電梯的數(shù)量約為1500萬人。世界的電梯產(chǎn)業(yè)始于美國、日本、歐洲等地。經(jīng)過一年多的開發(fā)，它形成了高度的產(chǎn)業(yè)集中。Otis、三菱、Kone、辛德勒等品牌逐漸成為世界知名的電梯品牌。電梯是由高層建筑建設(shè)開發(fā)的垂直運(yùn)輸?shù)囊环N。多層工作室和倉庫都需要有貨色電梯高層住宅需要電梯，百貨公司和酒店也需要用到電梯。如今，人類的數(shù)量在不斷的增多，因此一座座高樓大廈建了起來，那么，人們對電梯的需求至關(guān)重要，在日常生活中，電梯一直有著很重要的作用，以滿足辦公樓、公司、辦公樓等各種工作效率。所以，大規(guī)模的建筑物為了滿足日常生活的需要而設(shè)置了多個(gè)電梯。我們可以發(fā)現(xiàn)，不僅是高樓大廈需要電梯，就連有些十層以內(nèi)的樓房或者別墅都安裝了電梯。2電梯的概述2.1電梯的歷史和發(fā)展電梯是用力量驅(qū)動的一種機(jī)械和電氣的裝置。然后，使用包括載乘客專用（貨物專用）的電梯、移動人行道在內(nèi)的平行抬起貨物，或者沿著堅(jiān)硬的軌道行駛的箱子或固定線行駛的步驟（步驟）。那是一種寬廣的交通車輛，這也是城市當(dāng)中很高的樓層還有一些大的公共場所絕對不可能少的。伴隨電梯的制造業(yè)和當(dāng)今的科學(xué)控制技術(shù)不斷大力的發(fā)展和電梯內(nèi)在以及外在的更變，電梯的各種情況也越來越豐富。電梯在人們的生活中有150年之久。在漫長的歷史中，我們的祖先在公元2600年就已經(jīng)形成了電梯的概念。它在古代是由人的力量運(yùn)作的。13世紀(jì)初，法國就開始有了一臺起重機(jī)。建在修道院里，即使使用家畜驢子，它的力量也無法實(shí)現(xiàn)機(jī)械控制。多年來，人類制造了很多電梯。當(dāng)摩擦牽引繩時(shí)，電梯的直接重力加速下降，存在非常不安全的問題。直到19世紀(jì)中葉，一個(gè)叫奧蒂斯的設(shè)計(jì)師把彈簧和導(dǎo)軌連接在剎車上，也就是頂部的彈簧和導(dǎo)軌上，即使繩子磨損了，卡車的彈簧也能減少緊張。這樣，兩端的剎車棒緊密接合，在空中停止。第一個(gè)安全電梯誕生，引起了全世界的關(guān)注。這個(gè)想法給將來的高層建筑帶來了信心。2.2電梯的發(fā)展?fàn)顩r國外電梯發(fā)展十分發(fā)達(dá)。在平行和交叉點(diǎn)，使用線性馬達(dá)驅(qū)動，兩種不同的復(fù)合輸送系統(tǒng)可以在同一軸上安裝很多電梯，可更換線路，節(jié)省了很多的空間。這個(gè)特別合適很高層的航天飛機(jī)大廳。電梯的發(fā)展?fàn)顩r主要經(jīng)歷了以下幾個(gè)階段：美國Sovation電梯公司獲得了中國第一個(gè)電梯合同，并向上海提供了兩部電梯。從此，在世界電梯史上發(fā)展了一個(gè)中文網(wǎng)頁。1950-1979年，日本已基本成為國內(nèi)自治的產(chǎn)物，具有獨(dú)立的自治權(quán)，并處于研發(fā)和生產(chǎn)階段。改革結(jié)束時(shí)，全國電梯生產(chǎn)企業(yè)已超過萬家，生產(chǎn)電梯約1萬臺。1980年7月4日，中國建筑機(jī)械總部、瑞士新疆公司、香港愛荷華公司聯(lián)合成立了一個(gè)公司，現(xiàn)階段，中國生產(chǎn)約42萬部電梯并安裝完畢。行業(yè)高速發(fā)展階段2008-2018。為應(yīng)對全球金融危機(jī)發(fā)生后的這場危機(jī)，中國政府于2008年11月推出了10項(xiàng)措施，以促進(jìn)內(nèi)需較快增長和經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定增長。近十年來，國內(nèi)電梯制造企業(yè)數(shù)量迅速增加，產(chǎn)量和電梯儲備都在快速增長。2.3電梯的分類2.3.1按用途分類(1)客人專用梯:它最多被應(yīng)用于酒店、餐廳、大型寫字樓和大型車站以及飛機(jī)站等地方。人們?yōu)榱瞬粩嗟奶岣哌\(yùn)送效率，這種類型的電梯能很飛速地運(yùn)行。另外，安全設(shè)施已經(jīng)完成，裝飾也很漂亮。(2)裝貨專用梯:電梯通常設(shè)計(jì)成人們攜帶商品，主要用于兩個(gè)以上的地板和車間和倉庫。這種電梯裝飾，不太注意自動和速度的程度-一般來說很低。但是，負(fù)荷、車型的范圍比較大。(3)住宅用梯:為了提供住宅用設(shè)計(jì)的電梯，一般采用下側(cè)集中控制模式，以便能夠乘坐輪椅、嬰兒車、家具。(4)雜物專用梯：圖書館、辦公樓、酒店等運(yùn)輸圖書、文件、食物等項(xiàng)目。但是，不能進(jìn)電梯。電梯的構(gòu)造簡單，操作按鈕在大廳外面，沒有乘客需要的安全裝置。(5)船專用梯：為乘客和郵輪或其他人員在電梯上固定安裝。海上電梯的速度必須在1m/s以下?？梢栽诖膿u晃中工作。(6)汽車轎車專用梯：用在各種各樣車輛的運(yùn)送以及托送。此類電梯的面積相對來說會很大，電梯的速度在1m/s以下。沒有車頂，大的車和重的行李是其特征。一般在三維停車場、車庫或其他地方使用。(7)觀光專用梯：觀光電梯是面向游客的電梯。一般設(shè)置在高層建筑的外墻上，參觀建筑物周圍的風(fēng)景。(8)病床專用梯：床電梯是為運(yùn)送床和醫(yī)院設(shè)計(jì)的。車的寬度很窄，需要前后開口。(9)消防專用梯：電梯在火災(zāi)時(shí)可以對消防員使用，非火災(zāi)時(shí)可以作為一般旅客電梯或貨物電梯使用。消防車的有效面積不在1.4m2以下。額定負(fù)荷能力不到630kg。宮廷入口的寬度不到0.8m，從額定速度最低的車站到最高車站的行駛時(shí)間不超過60秒。2.3.1按驅(qū)動系統(tǒng)分類(1)交流雙速電梯:牽引電機(jī)是為電梯具有極數(shù)對數(shù)的交流異步電動機(jī)，速度VS1ms和升降高度H≤50m。(2)交流調(diào)速電梯:使用電梯的行駛速度V<2m/s和升降高度H<50m，可變電壓和矢量的VWVF系統(tǒng)。拉達(dá)速度v＞2m/s，一般抬起高度h＜120m。2.4電梯的組成電梯由牽引與導(dǎo)向系統(tǒng)、轎廂、車門及其重量均衡系統(tǒng)、驅(qū)動力傳遞與電氣控制以及安全防護(hù)等部分組成。牽引系統(tǒng)的主要作用之一就是輸入和傳遞驅(qū)動力,使得電梯正常運(yùn)行。導(dǎo)向系統(tǒng)用來控制轎廂和一個(gè)活動自由的度,讓它只能沿導(dǎo)軌上升和下降運(yùn)動。轎廂作用為運(yùn)送乘客和貨物。門系統(tǒng)的主要作用是密封入口。重量平衡系統(tǒng)的主要作用是，電梯運(yùn)行時(shí)，為了確保電梯的正常牽引傳遞，纜車和柜臺重量之間的重量差可以保持在限制范圍內(nèi)。動力拖動系統(tǒng)可以提供動力并控制電梯速度。電氣控制系統(tǒng)的主要作用就是操作控制電梯。安全保護(hù)系統(tǒng)確保電梯的安全使用，以防事故發(fā)生。2.5電梯禮儀為了乘坐電梯，帶客人去的時(shí)候，開始進(jìn)入電梯，確定客人全部進(jìn)入后再關(guān)上電梯門。到達(dá)后，按出去的按鈕打開電梯門，期間請注意禮儀。如果有的人不能爬樓梯，可能是因?yàn)楹粑щy或是腿腳不舒服，務(wù)必用電梯或自動扶梯幫助其上樓。當(dāng)你用電梯上樓時(shí)，主人應(yīng)該在客人上下樓之前走一走。一樣，當(dāng)你到達(dá)目的地時(shí)，會遇到主人并指引你。在你用電梯或者自動扶梯的時(shí)候，你應(yīng)該往前走。上電梯時(shí)，不要太靠近前一個(gè)人。如果自動扶梯很寬，你可以在右邊的車站停下來，從左邊通過。在相當(dāng)擁擠的電梯上，順著人流往下走，再往右邊走。任何人減速或超過其他人，絕不可以強(qiáng)迫他人加速或減速。在辦公區(qū)用電梯時(shí)，也需注意一些禮儀。當(dāng)門開時(shí)，等其他人從電梯下來自己再上去，確保每個(gè)人都有足夠的時(shí)間乘坐電梯。3PLC的基本組成3.1PLC的簡介PLC英文稱為prograamblelogiccontroller，中文稱為prograamblelogiccontroller，定義：工業(yè)環(huán)境數(shù)字電子操作系統(tǒng)設(shè)計(jì)內(nèi)存程序計(jì)算機(jī)程序控制計(jì)算機(jī)程序算術(shù)運(yùn)算和單元程序。控制各種機(jī)器或機(jī)器的數(shù)字輸出或輸出。目前，PLC的各種功能在運(yùn)行速度、數(shù)據(jù)通信、數(shù)據(jù)處理能力等方面都得到了優(yōu)化，但PLC系統(tǒng)還沒有被放棄。PLC具有操作簡單、設(shè)計(jì)靈活、經(jīng)濟(jì)實(shí)用等優(yōu)點(diǎn)，。PLC系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用包括中央空調(diào)系統(tǒng)、自動化生產(chǎn)線、停車設(shè)施、機(jī)械設(shè)備的設(shè)計(jì)?，F(xiàn)在市場上有各種類型的PLC系統(tǒng)。3.2PLC的硬件結(jié)構(gòu)3.2.1系統(tǒng)總體框架輸入/輸出和輸入/輸出。他們調(diào)整設(shè)備與微處理器和連接電路的連接?？偩€和機(jī)架連接。輸入/輸出可靠性根據(jù)用戶需求有選擇地增加和增加部署。PLC硬件結(jié)構(gòu)如下圖3-1所示。編程器編程器I/O擴(kuò)展單元外設(shè)接口I/O擴(kuò)展接口系I/O擴(kuò)展單元外設(shè)接口I/O擴(kuò)展接口系用統(tǒng)戶程程序序存儲器 A B其他外設(shè)其他外設(shè) 輸出部件微處理器CPU（C輸出部件微處理器CPU（CPU）（CPU）輸入部件 驅(qū)動電源部件接受現(xiàn)場信號電源部件 受控電路圖3-1PLC硬件結(jié)構(gòu)中央控制處理器(CPU)可編程控制器（PLC）有最常用的中央處理器、微處理器或宏處理器FX2型PLC是一個(gè)1696宏處理器系統(tǒng)，有16個(gè)微處理器。存儲器可編程控制器（PLC）一般有兩種存儲單元結(jié)構(gòu)，一種是用戶內(nèi)存，另一種是系統(tǒng)內(nèi)存。系統(tǒng)內(nèi)存功能和管理系統(tǒng)可以記錄只讀內(nèi)存并運(yùn)行。存儲用戶和操作員的記憶功能，并且通常在ram中的只讀存儲器ROM中完成或固定。 輸入輸出接口輸入輸出的特點(diǎn)是將操作者的控制器和可編程邏輯器件的控制器連接起來，將輸入信號轉(zhuǎn)換成可編程邏輯器件的精確電平，操作員再次獲得特定信號。驅(qū)動外部負(fù)載則完成工作。操作員應(yīng)通過輸入和輸出的信號來確定類別，并選擇適當(dāng)?shù)妮斎牒洼敵鼋涌趤韴?zhí)行程序工作。 （1）開關(guān)量輸入接口電路任何一個(gè)接口都設(shè)有抗干擾防措，例如連接器。為了去除觸點(diǎn)的抖動還有解決外部有一些噪聲干擾等系統(tǒng)的問題，還有實(shí)現(xiàn)靜態(tài)工作，便安裝了RC濾波器。直流輸入接口下圖3-2所示。圖3-2輸入接口（2） 開關(guān)量輸出接口電路分為三種類型：繼電器，晶體管，晶閘管。輸出端的負(fù)電荷源一直是由相關(guān)工作人員提供，但是輸出電流不允許超過2安培，所以這個(gè)接口為直流輸入接口。如下圖3-3所示。圖3-3交直流輸入接口輸出端，有2種不一樣的連接方法：隔離式還有匯點(diǎn)式。隔離式的特性：輸出獨(dú)立并且無交點(diǎn)，output端口自己會形成特有的回路。 點(diǎn)型特點(diǎn)：與分離公式相反，所有的輸入和輸出通過一個(gè)點(diǎn)和公共點(diǎn)或輸入和輸出點(diǎn)的組合被分成若干組。組中的每個(gè)點(diǎn)使用相同的公共點(diǎn)。每個(gè)組的公共點(diǎn)都會自動進(jìn)行劃分。組內(nèi)各點(diǎn)采用同一電壓類型或同一電壓等級，每組可有不同電壓類型的等級負(fù)荷。①電源：可編程邏輯器件所采用的供電電源，極少的采用DC二十四伏電源來提供電源。② 外部外圍設(shè)備：printer、編程軟件、演示板等的一些外圍設(shè)備。編程軟件允許您將操作員的程序輸入到可編程邏輯設(shè)備的存儲器ROM中，您還可以在編程框中檢查程序并修復(fù)。您可以以線性方式增加用戶體驗(yàn)，以監(jiān)視編程邏輯設(shè)備的操作狀態(tài)和操作穩(wěn)定性。③ input/output:操作員的輸入裝置通常具有控制開關(guān)和測試元件功能。一般來說，輸出設(shè)備是一種小部件，例如接觸器和指示燈。3.3PLC的軟件結(jié)構(gòu)PLC程序是一組PLC程序指令集，PLC程序中的指令集是固定的。命令是一個(gè)字母或數(shù)字符號，表示使用不同編程語言的PLC的操作。這些代碼不同于圖形符號，但具有順序性。與普通計(jì)算機(jī)一樣，PLC程序設(shè)計(jì)軟件也是由編譯系統(tǒng)編寫的。PLC控制系統(tǒng)的軟件主要有系統(tǒng)和應(yīng)用軟件。1、系統(tǒng)軟件：描述在程序完成之前用戶程序的運(yùn)行。2、應(yīng)用軟件：隨著PLC應(yīng)用的不斷擴(kuò)大，PLC的水平不斷升高，PLC的應(yīng)用越來越豐富，它有以下特點(diǎn)：(1)方案設(shè)計(jì)與生產(chǎn)緊密相連，生產(chǎn)工藝要求不同。不同的控制功能在一次生產(chǎn)中，由于工藝參數(shù)的不同，工藝參數(shù)也不同。因此，程序員必須深入到網(wǎng)站和程序設(shè)計(jì)中，嚴(yán)格按照制作過程的具體要求進(jìn)行。(2)程序與硬件密切相關(guān)。軟件設(shè)計(jì)者不能為軟件設(shè)計(jì)分離硬件和系統(tǒng)設(shè)置。硬件系統(tǒng)及接口的自適應(yīng)設(shè)計(jì)(3)在軟件設(shè)計(jì)里，我們可以實(shí)現(xiàn)一些控制功能，并對這些功能進(jìn)行處理，而不是對計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理。(4)PLC有多種編程語言。梯形、輔助記法、邏輯函數(shù)、邏輯代數(shù)和幾種高級語言。然而，廣泛使用的是梯形和輔助符號語言。目前，世界上各PLC廠商都開發(fā)了自己的PLC編程支持軟件和監(jiān)控軟件。軟件設(shè)計(jì)流程圖如下圖3-4所示：圖3-4軟件設(shè)計(jì)流程圖還有樓層顯示程序圖如下圖3-5所示：圖3-5樓層顯示程序圖4可編程邏輯器件系統(tǒng)（PLC）4.1PLC的特點(diǎn)PLC有五個(gè)基本特性：1、抗干擾力強(qiáng)。2、簡單，技術(shù)人員很喜歡操作。3、工作量小、4、維護(hù)很方便。5、體積小，耗能低。具有高的可靠性是電氣控制器的重要特點(diǎn)。從PLC的外部來看，控制系統(tǒng)采用PLT配置，與其他相比，使用故障率很大程度降低。應(yīng)用程序把這個(gè)放到旁邊程序的事故者判斷程序里，在這里除去PLC之外的程序事故者判斷保護(hù)全部都可能會做到。隨著PLC的發(fā)展，形成了一系列的大、中、小的類型，現(xiàn)代PLC除處理邏輯的功能外，可以適用于各種領(lǐng)域。具有高的可靠性是電氣控制器的重要特點(diǎn)。PLC采用內(nèi)存邏輯代替布線邏輯，使用邏輯存儲器來取代現(xiàn)有的邏輯，控制器的設(shè)計(jì)和施工?？刂葡到y(tǒng)的簡單和容易的關(guān)鍵步驟，通過改變過程生產(chǎn)車輛，理想的品種和小批量生產(chǎn)。4.2PLC的控制系統(tǒng)分類集中控制系統(tǒng)是一個(gè)字段表，其中每個(gè)受控設(shè)備的位置相對較近，并且由于輸入和輸出點(diǎn)較少，因此相互操作與一個(gè)PLC中一個(gè)或多個(gè)受控設(shè)備的控制相對應(yīng)。特點(diǎn)是控制結(jié)構(gòu)簡單。遠(yuǎn)程式控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)通過遠(yuǎn)程通信和控制設(shè)備發(fā)送。遠(yuǎn)程操作意味著控制器遠(yuǎn)離控制點(diǎn)。系統(tǒng)通常用于控制由使用遠(yuǎn)程通信模塊所表征的分布式設(shè)備或嚴(yán)酷的工作環(huán)境，從而增加系統(tǒng)的成本和復(fù)雜性。分布式控制系統(tǒng)：這個(gè)系統(tǒng)主要用于多個(gè)控制裝置的大型控制系統(tǒng)。各控制裝置之間有數(shù)據(jù)信息的傳送場所。其特征是系統(tǒng)的柔軟性高，控制范圍大。4.3國產(chǎn)PLC的主要特點(diǎn)4.3.1國產(chǎn)PLC優(yōu)勢國產(chǎn)PLC以其高速、健壯而著稱。它是工業(yè)自動化系統(tǒng)中常用的產(chǎn)品之一。在中國，該公司擁有先進(jìn)的高速編程能力來購買高性能的車輛。多功能擴(kuò)展卡支持各種通信協(xié)議和集成。4.3.2PLC機(jī)有以下特點(diǎn)1、通用性強(qiáng),使用簡單；2、抗干擾能力強(qiáng),可靠性較高；3、功能性強(qiáng),適應(yīng)面廣；4、能減少控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)工作量；5、體積小、重量輕、功耗低；6、編程簡單，容易掌握。4.4PLC控制電梯的優(yōu)點(diǎn)(1）采用PLC作為控制器可靠性高，具有超強(qiáng)的抗干擾力，可以使用軟件實(shí)現(xiàn)電梯運(yùn)行自動控制，減少了噪音污染；

(2）便于安裝，運(yùn)行管理和維護(hù)簡單。plc電梯控制系統(tǒng)去掉大部分繼電器、接觸器，外部線路簡化，控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)不復(fù)雜，更改控制方案時(shí)不需改動硬件接線；

(3）PLC可以實(shí)現(xiàn)各種復(fù)雜的控制系統(tǒng)；

(4）PLC編程簡單，使用非常方便，可提高運(yùn)行安全性，并便于檢修；

(5）用于群控調(diào)配和管理，可節(jié)約資源。

綜上，PLC電梯控制系于實(shí)現(xiàn)電梯控制功能的軟件設(shè)計(jì)，簡化繼電器連接器的大部分，簡化電梯控制系統(tǒng)的構(gòu)成和外部線路的數(shù)量完成電梯運(yùn)行時(shí)的自動系統(tǒng)檢測及警報(bào)功能。并且，改良系統(tǒng)的可靠性及電梯操作的安全性。5PLC電梯的選型和設(shè)計(jì)5.1電梯系統(tǒng)流程圖和框圖基本框圖以及流程圖，如下圖5-1，5-2所示。變頻變頻器PLC廳門信號廳門信號曳引機(jī)曳引機(jī)圖5-1電梯基本框圖硬件設(shè)計(jì)（節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)）邏輯分及程序設(shè)計(jì)維護(hù)調(diào)試硬件選擇硬件設(shè)計(jì)（節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)）邏輯分及程序設(shè)計(jì)維護(hù)調(diào)試硬件選擇需求分析圖5-2電梯設(shè)計(jì)基本流程圖5.2系統(tǒng)的硬件組成本系統(tǒng)采用西門子1200版本，24V直流電，100*1024b存儲。板上是di14乘以24VDC，dqX24VDC、A12，八英寸I/O模塊，0.04毫秒/1000指令和PROFINET，便能在HMI和編程以及SPS通信等地方用。在這里，根據(jù)I/O的數(shù)量，可以選擇四種類型，并且顯示擴(kuò)展它們的模塊，以滿足需求，如下圖5-3所示。圖5-3PLC模塊選型另外，我使用的是西門子精簡面板系列，如下圖5-4所示。最終能實(shí)現(xiàn)上位機(jī)，而且可以跟人機(jī)相互體驗(yàn)。能實(shí)現(xiàn)對整個(gè)過程的監(jiān)控、記錄相關(guān)的信息、報(bào)警等，實(shí)現(xiàn)控制整個(gè)過程等功能，是因?yàn)檫@個(gè)利用的是離散控制里的“分開控制，集中運(yùn)行”的理念。 圖5-4西門子精簡畫面5.3通信網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成在這里，用的是SIEMENSPROFINET的工業(yè)通信系統(tǒng)。示意圖如下圖5-5所示。圖5-5通信連接（1）以太網(wǎng)交換編程系統(tǒng)，HMI和CPU，他們可以直接連接而不用以太網(wǎng)替換。如下圖5-6所示。圖5-6交換方式CPU內(nèi)部安裝了雙端口以太網(wǎng)開關(guān)?？梢允褂肅PU1215c和其他兩個(gè)S7-1200CPU的網(wǎng)絡(luò)。如上所述，以太網(wǎng)開關(guān)是多個(gè)CPU和HMI，線路如下圖5-7所示。圖5-7連接線路（2）創(chuàng)建網(wǎng)絡(luò)連接使用“網(wǎng)絡(luò)視圖”連接不同設(shè)備之間的網(wǎng)絡(luò)。然后，通過使用監(jiān)控窗口的“屬性”，最終使用網(wǎng)絡(luò)配置圖參數(shù)，達(dá)到性能，示意圖如下圖5-8所示。圖5-8示意圖（3）組態(tài)本地定義：當(dāng)劃分兩個(gè)通信者之間的邏輯時(shí)，服務(wù)將通過配置進(jìn)行通信。連接定義這些要求：通訊代理（主設(shè)備和從設(shè)備）；例如，當(dāng)可編程邏輯設(shè)備連接到HMI的動畫模擬時(shí)，通信對方設(shè)置命令，設(shè)置通信以完成連接。如果運(yùn)算符使用數(shù)字來限制活動和被動，則需要通信端點(diǎn)合作伙伴。在連接的設(shè)置和建立之后，CPU可以監(jiān)視連接狀態(tài)并確定其穩(wěn)定性。這樣，連接可能會結(jié)束，在這種情況下，活動伙伴要繼續(xù)連接個(gè)人操作的必要性、機(jī)械式重復(fù)指令的自動實(shí)現(xiàn)。（4）連接的路徑選擇TSEND_C、TRCV_C、TCON，三者的指令，在嵌入用戶程序后，我們只需要選擇它的任何部分，并且檢查窗口顯示連接的屬性特性。在通信命令中，配置和屬性是標(biāo)簽內(nèi)特定的通信參照數(shù)據(jù)。（5）說明在組狀態(tài)下，在CPU具有連接性的情況下，軟件步驟7可以選擇分配給對方CPU的連接DB。前提是，對合作伙伴CPU的連接數(shù)據(jù)庫存在或被創(chuàng)建。這個(gè)沒錯(cuò)，我制作了這個(gè)項(xiàng)目的合作伙伴的CPU。TCONtsendC、放于伙伴CPU的用戶程序中。只要求ASCII字符。（6）傳輸服務(wù)訪問點(diǎn)(TSAP)通過tsap、tcp里的iso、s7連接通信，可以體現(xiàn)很多個(gè)的連接。TSP連接到一樣的IP地址，并且這些通信目的地彼此連接。具體如下圖5-9所示圖5-9連接屬性（7）端口號使用TCP和UDP協(xié)議時(shí)，向CPU設(shè)置本地或活動連接的連接參數(shù)需要指定遠(yuǎn)程合作伙伴。端口號配置如下圖5-10所示。圖5-10端口號5.4I/O接口分配表下表5-1為各種器件數(shù)量表：表5-1I/O接口分配表名稱個(gè)數(shù)類別名稱個(gè)數(shù)輸入呼叫按鈕8個(gè)輸出上下呼指示燈8個(gè)內(nèi)呼按鈕14個(gè)按鈕指示燈14個(gè)上下平層2個(gè)LED引腳顯示8個(gè)上下端限位8個(gè)上下行指示燈4個(gè)檢修信號2個(gè)故障2個(gè)光幕信號2個(gè)照明2個(gè)門鎖信號10個(gè)風(fēng)扇2個(gè)共計(jì)56個(gè)滿載2個(gè)上下行接觸器4個(gè)減速制動6個(gè)共計(jì)66個(gè)下圖5-11為接口分配表：圖5-11接口分配表5.5運(yùn)行程序詳解運(yùn)行過程如下：上升是下部平層的信號，然后是上部平層的信號。離開時(shí)，最初碰到下平層，然后是上平層；同樣地，我們首先遇到上平層的信號，然后遇到下平層的信號。離開的時(shí)候，最初的碰到上平層，然后是下平層。示意圖如5-12所示。圖5-12示意圖以上升電梯由1F到4F為例：電梯最初從1F開始出發(fā)，必須有上升的指示、電梯初始啟動的信號以及接觸器顯示器是1，如若電梯到4F下降信號于是就開始減慢速度了，切換到低速，按順序執(zhí)行等級1、等級2、等級3；若遇到4F上升信號，電機(jī)于是停止，2個(gè)平層信號同時(shí)為1，此時(shí)電梯停止開門。以下降電梯由4F到1F為例：電梯最初從4F開始出發(fā)，必須有下降的指示、電梯初始啟動信號及接觸器顯示器是1，如若電梯到1F上升信號于是就開始減慢速度了，切換到低速，按順序執(zhí)行等級1、等級2、等級3；若遇到1F下降信號，電機(jī)于是停了，2個(gè)平層信號同時(shí)為1，此時(shí)的電梯停止開門。初始化程序：電梯開始準(zhǔn)備出發(fā)的時(shí)候，電梯最初做下降準(zhǔn)備，電梯啟動下降，遇到下限位開關(guān)調(diào)換為上升，去往1F等待信號的發(fā)出，程序梯形圖如5-13所示。圖5-13程序梯形圖樓層計(jì)算：拿電梯的2個(gè)平臺信號算，例如電梯現(xiàn)在在1F，準(zhǔn)備去3F，到3F的2個(gè)信號同時(shí)便計(jì)算層數(shù)+1，程序梯形圖如5-14、5-15所示。圖5-13程序梯形圖圖5-14程序梯形圖開關(guān)門：首先必須要斷了電機(jī)接觸器并且2個(gè)信號都顯示為1，這樣才能達(dá)到開門的條件。開門時(shí)間太長就會引發(fā)關(guān)門的信號響應(yīng)。關(guān)門時(shí)間太長也就同樣會引發(fā)故障，這個(gè)屬于超時(shí)故障。開門并且到位5秒后就關(guān)門，如果有物體擋住了門，開門按鈕為1時(shí)便持續(xù)開門，不然5秒之后就關(guān)門了，一直到關(guān)門完成，梯形圖如5-15、5-16、5-17、5-18、5-19、5-20所示。圖5-15程序梯形圖圖5-16程序梯形圖圖5-17程序梯形圖圖5-18程序梯形圖圖5-19程序梯形圖圖5-20程序梯形圖制動：高速電梯停止運(yùn)行時(shí)，最初換為低速，一級、二級、三級，則停止減速。梯形圖如5-21、5-22所示。圖5-21程序梯形圖圖5-22程序梯形圖計(jì)算終層：由電梯的呼叫計(jì)算樓層的最終樓層數(shù)，一直到電梯的下一個(gè)開始，例如4F和5F，梯形圖如5-23所示。圖5-23程序梯形圖LED顯示：數(shù)碼管上面顯示的是樓層數(shù)，例如1F，梯形圖如5-24所示。圖5-24程序梯形圖內(nèi)呼：坐上電梯按電梯按鈕，選擇你想去的樓層；設(shè)定了防小朋友亂按的程序，如果上升時(shí)超過3F，即使孩子們隨機(jī)按，下面的按鈕也不會有反應(yīng)，例如1層、2層，程序梯形圖如5-25所示。圖5-25程序梯形圖載重人數(shù)計(jì)算：由電梯傳感器接收的是0-2000千克，在PLC中相對應(yīng)的是0-27648，只能承受1050千克相當(dāng)于十三個(gè)人，如果超載，電梯警報(bào)就會響起，程序梯形圖如5-26所示。圖5-26程序梯形圖上下行：往上時(shí)，上升指示、上升下降接觸器、電梯啟動信號必須要同時(shí)為1，并且上升下降信號全部鎖好，不能一起運(yùn)行。上升下降接觸器必須只有總門鎖為1，無故障信號和有呼叫信號才會開始準(zhǔn)備啟動，程序梯形圖如5-27所示。圖5-27程序梯形圖外呼：存儲外部呼叫的信號，到達(dá)時(shí)，呼叫燈消失。，程序梯形圖如5-28、5-29所示。圖5-28程序梯形圖圖5-29程序梯形圖照明、風(fēng)扇等信號：一般電梯超過15秒然而信號還沒有來的時(shí)候，于是便開始進(jìn)到一個(gè)休眠的狀態(tài)，休眠時(shí)期斷開所有照明還有風(fēng)扇等設(shè)備；電梯結(jié)束時(shí)，報(bào)警燈開始閃爍。關(guān)閉時(shí)間和維修信號不會閃爍。在頂部和底部站的限位開關(guān)之外，電梯斷開上下的電機(jī)接觸器，程序梯形圖如5-30、5-31、5-32所示。圖5-30程序梯形圖圖5-31程序梯形圖圖5-32程序梯形圖準(zhǔn)備到達(dá)：記下電梯呼叫的信號，計(jì)算最后的樓層，配合制動，例如1F和2F，程序梯形圖如5-33所示。圖5-33程序梯形圖總門鎖、總平層：如果總鎖為1，則第一個(gè)門鎖和橋門鎖都為1，電梯可以上下移動。如果兩個(gè)平坦信號為1，則輸出總平坦信號并用于計(jì)算層，程序梯形圖如5-34、5-35所示。圖5-34程序梯形圖圖5-35程序梯形圖群控調(diào)度分配：就近原則算法。若兩個(gè)電梯均在休眠狀態(tài)，便算出呼叫床與電梯地板之間的差距，還有對較近的優(yōu)先響應(yīng)進(jìn)行調(diào)配；若有1個(gè)電梯在運(yùn)行，就會診斷呼叫信號在不在電梯的道上面，并據(jù)上升下降呼叫的信號計(jì)算距離，然后按優(yōu)先級為接近距離分配響應(yīng)。若有移動電梯，要保證移動電梯的上升和下降是不是相同方向的呼叫，如果是，則分配給其他電梯。5.6監(jiān)控畫面簡介下圖實(shí)現(xiàn)了西門子與HMI屏幕電梯系統(tǒng)的全屏幕仿真間的交互。在HMI頂部機(jī)器屏幕上，用戶清楚的觀看電梯的動態(tài)。如下圖5-36所示。圖5-36HMI仿真圖形當(dāng)一號電梯在4F，內(nèi)呼5F的話，而且3F有下呼，由調(diào)度原則，讓二號電梯上去，示意圖如下圖5-37、5-38。圖5-37圖5-38當(dāng)一號電梯在5F，二號電梯在1F的話，有4F的下呼，也由就近原則，讓一號電梯下去，示意如圖5-39。圖5-39如果二、三、四樓一起有下呼指令時(shí)，由就近原則，分配四層、三層由一號電梯下行，二層由二號電梯，示意如圖5-40。圖5-40結(jié)論本文論述了電梯的發(fā)展和國內(nèi)外電梯狀況以及PLC的特點(diǎn)，并且介紹5樓的電梯控制系統(tǒng)還進(jìn)行了測試，證明了應(yīng)用價(jià)值高。設(shè)計(jì)以及論文都結(jié)束的時(shí)候此項(xiàng)目的設(shè)計(jì)以及控制大體都能實(shí)現(xiàn)。基于專業(yè)通信模式，實(shí)現(xiàn)了2部電梯和5層樓層的監(jiān)控和仿真。根據(jù)I/O端口的推測，基于PLC模型的合理選擇要求