基于PLC的電梯控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)摘要隨著社會的發(fā)展，人口數(shù)量的不斷增多，高樓的不斷林立。電梯早已經(jīng)成為了人們每天需要面對的設(shè)備。因?yàn)槠淇梢园踩约胺奖憧旖荽钶d人或者運(yùn)送貨物到高層，在我們?nèi)粘Ｉ钪惺且粋€(gè)廣泛應(yīng)用的設(shè)備。但是隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，人們對于電梯的要求也隨之增高?，F(xiàn)在所需要的電梯設(shè)備相比以前，則需要更加安全，更加高效，更加舒適。因此面對這些高要求的電梯需求的時(shí)候，我們則會發(fā)現(xiàn)電梯成為控制方面所研究的重要課題。但是由于國外的PLC技術(shù)優(yōu)先于我國，所以我國相對于電梯的研究還是有許多的不足。因此本次的課題則具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。本文通過介紹了此次研究課題的設(shè)計(jì)以及實(shí)施方案。首先包括的是本次課題所采用的軟件所采用的技術(shù)。首先此次課題對國內(nèi)外的電梯進(jìn)行了分析。得到了研究的意義以及研究的目的其次本次課題所使用的軟件是wincc程序以及EET電梯虛擬仿真系統(tǒng)。其次，本次課題所采用的技術(shù)是PLC技術(shù)，從IO口的分配到PLC梯形圖的設(shè)計(jì)本著減少成本的目的以及減少模塊的數(shù)量去構(gòu)思。當(dāng)設(shè)計(jì)完成之后，進(jìn)行了上位機(jī)的調(diào)試。通過PLC之間的通訊以及上位機(jī)的讀寫操作。在軟件設(shè)計(jì)過程中，首先介紹上位機(jī)軟件界面的開發(fā)工具，然后詳細(xì)說明了通過程序編程實(shí)現(xiàn)PC機(jī)與PLC的通訊，上位機(jī)的讀寫操作，最后全面地?cái)⑹隽嗽O(shè)計(jì)出來的上位機(jī)軟件界面。在程序編寫過程中，通過分析電梯工作原理和機(jī)制，再進(jìn)行編寫了PLC的控制程序，可以實(shí)現(xiàn)電梯的正常運(yùn)行?！娟P(guān)鍵詞】電梯；PLC；控制引言本文主要分析了單部六層電梯的輸入輸出變量，電梯控制系統(tǒng)的組成，實(shí)驗(yàn)過程中需要熟悉電梯仿真軟件EET，建立EET與PLC控制器的通訊連接，并把程序下載到仿真軟件PLC中，而且需要設(shè)定中間變量，滿足后才能輸出給輸出變量?？傮w實(shí)驗(yàn)，需要protalv15.1軟件，EET電梯虛擬仿真軟件和wincc組態(tài)軟件，雙部六層電梯是需要單部六層電梯之間的調(diào)度設(shè)計(jì)及編程，但本文主要以單部六層電梯為主。運(yùn)動和乘客行為兩個(gè)模型組成了電梯模型，整體有：內(nèi)部的設(shè)備，整個(gè)電梯，樓層之間的按鈕，以及呼梯指示燈。1緒論1.1研究背景1.1.1電梯種類首先電梯有多種的分類方式，其中可以按照速度區(qū)分，也可以按照功能區(qū)分，還可以按照層數(shù)區(qū)分，或者也可以按照拖動方式區(qū)分。按照速度分類的話，其界限分別是1m/s，2m/s，3m/s。那么界限之間則分為低速電梯，快速電梯，高速電梯和超高速電梯。按照功能分類的話，其中大體上分為是載客和載貨電梯。相對于細(xì)分的話，醫(yī)院里面有病床電梯，住宅里面有住宅電梯，觀光大樓內(nèi)是有的觀光電梯，大型游輪上是有的是船用電梯。特別的含有汽車電梯，冷庫電梯等。同時(shí)按照層數(shù)區(qū)分的話，其分界樓層分別是20層（64m）40（136m）60（204m）。通過層數(shù)界限區(qū)分為低層電梯，中層電梯，高層電梯及超高層電梯。按照拖動方式來區(qū)分的話，根據(jù)其發(fā)動機(jī)是否采用交直流電動機(jī)，或者其他方式驅(qū)動，進(jìn)而可以分成以下幾種電梯：通過觀察其帶動轎廂的方式，有鋼絲繩以及液壓進(jìn)行分類；通過其觀察控制電梯進(jìn)行上下操作，可以分為按鍵控制，手柄控制，以及信號綜合控制。同時(shí)轎廂也可以有室外的信號進(jìn)行控制，也可以通過一個(gè)預(yù)先設(shè)定的信號進(jìn)行自主決定之后，由一定的算法進(jìn)行控制?；蛘邔τ诟邔与娞菀灿屑械目刂婆_去保障其電梯的正常運(yùn)行以及故障的相關(guān)處理，也可以監(jiān)控電梯內(nèi)的的一舉一動。同樣的對于智能電梯來說，它是有多種智能器件進(jìn)行控制的。通過資料查閱我，我們可以看出電梯的驅(qū)動方式。最開始的電梯的驅(qū)動方式是美國奧克斯公司曳式牽引動力，其結(jié)構(gòu)就是在電梯的最上頭以及最下頭有兩個(gè)牽引輪，然后根據(jù)需求選取不同的鋼絲繩，大部分的鋼絲繩都是穿越懸掛在牽引輪上，然后一方進(jìn)行對轎廂的控制，另一方由重物的驅(qū)動。其工作原理是通過鋼絲繩以及牽引輪之間的摩擦力進(jìn)行運(yùn)動，但是這樣的話是有很大的漏洞，其中最大的漏洞就是動力無法保證，只適合一少部分人的運(yùn)動，當(dāng)人增多之后則會增大其摩擦力，從而導(dǎo)致發(fā)熱，造成這種設(shè)備的磨損當(dāng)愛迪生以及法拉利發(fā)明電之后，這時(shí)候就出現(xiàn)了一種用電流驅(qū)動的電梯，分別是直流驅(qū)動或者是交流驅(qū)動的電梯，同時(shí)后期也加上了液壓驅(qū)動。這樣的電梯設(shè)備主要是有一個(gè)發(fā)電機(jī)以及液壓泵。其工作原理是當(dāng)接通電源之后，通過電力的驅(qū)動進(jìn)行直接或間接由液壓泵進(jìn)行電梯上下的控制。這樣可以避免最早的電梯無法搭載過多人的漏洞，因?yàn)檫@樣的電梯當(dāng)有過量的人進(jìn)入電梯之后，它的重量會遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過液壓油泵的承受限度，從而發(fā)生警報(bào)。同樣與其類似的，還有用鏈條驅(qū)動的電梯。它的主要驅(qū)動來源還是交流或直流，但是主要傳送是通過鏈條進(jìn)行牽引的。這樣的電梯也是現(xiàn)在所常見的。其廣泛應(yīng)用于自動扶梯，首先它對于自動扶梯的每個(gè)臺階就像一個(gè)智能化小車，即每個(gè)臺階上的主輪與次輪之間牽引用鏈條相互鉸合在一起，之后通過鏈條將這兩個(gè)輪沿著踏板進(jìn)行水平的運(yùn)行之后，整個(gè)自動化扶梯都可以在一定的范圍內(nèi)進(jìn)行工作。電梯自動升降工作就是經(jīng)由電梯動力系統(tǒng)齒輪驅(qū)動，同時(shí)靠著相關(guān)的固定電動剛性電梯導(dǎo)軌，但是這時(shí)候的運(yùn)行方向是垂直運(yùn)行，電動箱體一般是由梯級/雙層臥式電梯，一般作用的有對于箱體自動進(jìn)行升降電梯，或者通過采用平行升降電梯方式運(yùn)送或者運(yùn)載人、貨物的一種電梯機(jī)電設(shè)備的升降工作。電梯交通傳動工具是目前國內(nèi)伴隨我國工業(yè)化的現(xiàn)代化和各種高層結(jié)構(gòu)建筑物的快速發(fā)展流行起來的一種具有功能而又極其重要的一種專用大型交通運(yùn)輸傳動工具，是用于高層結(jié)構(gòu)建筑物的一種室內(nèi)機(jī)、電三輔三機(jī)合一的大型復(fù)雜交通傳動運(yùn)輸設(shè)備，它不僅需要既要具有完備的各種電梯傳動機(jī)械齒輪驅(qū)動系統(tǒng)專用設(shè)備，又需要同時(shí)具有較復(fù)雜的電梯機(jī)械齒輪驅(qū)動電氣控制系統(tǒng)裝置和各種樓梯電氣控制用的傳動系統(tǒng)。第二次工業(yè)革命的順利完成，標(biāo)志著人類已經(jīng)進(jìn)入了一個(gè)嶄新的電氣時(shí)代，這就標(biāo)志著一些相關(guān)領(lǐng)域，例如電氣類，控制類以及自動化類蓬勃發(fā)展。同時(shí)伴隨著科技的發(fā)展以及人口的逐漸增多，現(xiàn)在大部分是高層建筑物，其中最流行的是高層建筑物中的通勤工具-高層電梯。首先必須要有嚴(yán)格的上下行的控制，其次也要完成一套完整的智能化驅(qū)動。特別的是電梯現(xiàn)在早已經(jīng)成為了人類必不可少的一件交通運(yùn)輸工具。因?yàn)槠淇梢詫⒋罅咳嘶蛘哓浳锓峙蔚膹牡蛯舆\(yùn)送到高層，這打破了之前從未有的格局。同時(shí)評價(jià)一座高樓的方便快捷的水平，也是評價(jià)一個(gè)高樓電梯內(nèi)部電梯迅速程度反應(yīng)的水平。為其在現(xiàn)代化工業(yè)國產(chǎn)中具有非常廣泛的應(yīng)用，因此這就意味著電梯早已經(jīng)成為了現(xiàn)代科技下衡量城市智能化以及樓宇先進(jìn)化的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。與此同時(shí)，如何將電梯向一個(gè)更加安全，更加快捷，更加高效等方面進(jìn)行考慮，也成為了現(xiàn)代電氣化類或者工程控制類行業(yè)需要考慮的問題。對于未來化的電梯，我們首先在保障其正常運(yùn)行的條件下，將為了方便人的更加快捷的工作進(jìn)行考慮。。1.1.2PLC的功能及發(fā)展趨勢德國西門子作為一個(gè)老牌的生產(chǎn)可編程邏輯器件的公司，其業(yè)務(wù)范圍也十分廣闊，有冶金，化工等。西門子公司旗下的可編程邏輯器件分別有以下幾款產(chǎn)品：LOGO，S7系列產(chǎn)品，其中包括200300400以及相關(guān)的工業(yè)軟件和工業(yè)網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品。同時(shí)也涉及HMI人機(jī)界面等?？删幊踢壿嬈骷慕Y(jié)構(gòu)分為中央處理器(CPU)、存儲器、編程器、輸入／輸出接口、電源等幾部分組成。對于西門子旗下最重要的S7系列的可編程邏輯器件來說，因?yàn)槠湔嫉孛娣e小以及運(yùn)算速度快，收到了業(yè)內(nèi)的廣泛好評。并且相關(guān)產(chǎn)品也有網(wǎng)絡(luò)通信等功能。其中根據(jù)其性能的要求，分別分為微型可編程邏輯器件，中性能可編程邏輯器件，高性能型可編程邏輯器件。分別對應(yīng)了S7系列中的200300400產(chǎn)品。但是本次課題采用的是其中S7系列的1200型號。下面將具體介紹這三種產(chǎn)品的性能以及使用范圍：S7-200：（4種型號8種CPU）根據(jù)性能的劃分，其屬于的是微型可編程邏輯器件，因此它應(yīng)用的場所十分廣泛，應(yīng)用的產(chǎn)品也十分廣泛。對于各種場合中的工控行業(yè)可實(shí)現(xiàn)檢測以及控制等功能。同時(shí)它既可以單機(jī)使用，也可以進(jìn)行復(fù)雜的聯(lián)網(wǎng)使用。

S7-300：根據(jù)性能劃分的話，其屬于是小型可編程邏輯器件。其特點(diǎn)采用的是單獨(dú)模塊，因此具有十分高效的運(yùn)算速度。同時(shí)內(nèi)部已經(jīng)含有一個(gè)人機(jī)界面，因此可以根據(jù)相關(guān)的功能進(jìn)行編寫。由于內(nèi)部也含有一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的接口，可以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的算術(shù)運(yùn)算，同時(shí)也可以對其他模塊進(jìn)行賦值。該產(chǎn)品內(nèi)部也有選擇開關(guān)，它就像我們平時(shí)使用的鑰匙一樣，當(dāng)開啟時(shí)可以修改，當(dāng)關(guān)閉時(shí)不允許修改。該產(chǎn)品可以通過工程組態(tài)的軟件可以進(jìn)行上位機(jī)的編寫，從而傳遞到下位機(jī)。傳遞方式為從人機(jī)界面取得數(shù)據(jù)包之后，按照設(shè)定的速率進(jìn)行傳遞，之后其內(nèi)部的CPU進(jìn)行自動處理，看是否會發(fā)現(xiàn)一些錯(cuò)誤的事件，例如超時(shí)，其次進(jìn)行多端口的控制。由于此款產(chǎn)品采用了多級口令，因此它相比于其他產(chǎn)品更具有機(jī)密性，可以防止未知的復(fù)制。因?yàn)槠溆卸喽丝冢钥梢赃M(jìn)行通信。其中與工業(yè)以太網(wǎng)連接之后，通過串行通信可以實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)進(jìn)行CPU交換，繼而可以連接上位機(jī)下位機(jī)。S7-300：根據(jù)性能劃分的話，是屬于到中高型可編程邏輯器件。因此企業(yè)內(nèi)部采用的也是模塊化組。同時(shí)內(nèi)部的風(fēng)扇設(shè)計(jì)可以保證完美的散熱，該產(chǎn)品更加可靠。內(nèi)部的CPU也可以進(jìn)行多種的通訊，可以根據(jù)用戶的需求可以設(shè)計(jì)出不同的功能，也可以參考一定的模板。4.S7-1200PLCS7-1200PLC定位于S7-200到S7-300之間，適用于低端的離散自動化系統(tǒng)和獨(dú)立自動化系統(tǒng)S7-1200PLC是在2009年推出的小型PLC，擁有可提升和靈巧的設(shè)計(jì)理念、PROFINET接口，并且自帶較為出眾的計(jì)數(shù)功能和測量功能。提供了各種各樣的通信選項(xiàng)以滿足網(wǎng)絡(luò)通信要求，其可支持的通信協(xié)議如下：DEVICE;PROFINET;PROFIBUS;遠(yuǎn)距離控制通信；點(diǎn)對點(diǎn)通信；USS通信；MODBUSRTU;AS-I;I/OLinkMASTER;s7-1500PLC定位于中高端系統(tǒng)，本處理器較為先進(jìn)，是一款效率比較高的處理器，能夠完美適用于任何裝置，使用率也不較高，但是就是造價(jià)較高，不過大多數(shù)需要protal軟件的都會使用1500系列，因?yàn)?500系列可以的大幅度提升工程組態(tài)效率。其中重要配置如圖1.1圖1.11.2研究目的和意義1.2.1研究目的在我們對于電梯進(jìn)行改造的時(shí)候，首先要確保電梯的正常運(yùn)行，其中最重要的就是電梯的安全。安全問題是在整個(gè)行業(yè)過程中必須要遵守的必要性前提。我們必須以保證乘客安全為核心，同時(shí)我們也要對突發(fā)情況以及各種信號進(jìn)行處理以及判斷。由于我國的相關(guān)技術(shù)比較落后，所以我國對于初期電梯是進(jìn)行檢查的時(shí)候通過電磁繼電器，因?yàn)槌跗谖覈碾娞菟械南嚓P(guān)模塊都是通過信號處理然后傳到電腦硬件設(shè)備。這樣做的好處是可以從電腦上進(jìn)行直接的觀察，進(jìn)行各個(gè)電梯模塊的分析維修，但是由于電梯相關(guān)模塊過于復(fù)雜，企業(yè)模塊與模塊之間的連接觸點(diǎn)比較多，這就導(dǎo)致相關(guān)模塊損耗程度比較大，同時(shí)耗能也比較高，這樣會導(dǎo)致經(jīng)常習(xí)慣性的去維修更換，從而積大了相關(guān)支出，但是最重要的是初期這種電梯的故障率比較高。。對于使用來者來說，由于其最開始的電梯技術(shù)成果實(shí)現(xiàn)不完全，電梯機(jī)械控制的各個(gè)模塊反應(yīng)比較慢，同時(shí)也由于電磁之間的動作比較大，這就導(dǎo)致在運(yùn)行過程中噪音比較大，也會導(dǎo)致電梯運(yùn)行的速度比較慢，這就導(dǎo)致使用者的使用效果不佳。1.2.2研究意義可編程邏輯器件廣泛應(yīng)用于我國的中小型的高層當(dāng)中。因?yàn)榭删幊唐骷梢赃M(jìn)行遠(yuǎn)程的控制，也同時(shí)控制比較精確，對于初期設(shè)計(jì)也比較簡單。當(dāng)對于每層樓的外部的線路進(jìn)行優(yōu)化的時(shí)候，從而可以更好的達(dá)到精確控制每一層電梯。更好實(shí)現(xiàn)該樓宇的智能化。對于高層來說，首先最重要的是安全的問題，而可編程邏輯器件可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程對于故障功能到進(jìn)行檢測，同時(shí)對于發(fā)生故障模塊之后進(jìn)行報(bào)警。這樣就大大提高了樓宇的安全性，同時(shí)也方便進(jìn)行管理，也提高了電梯運(yùn)行的效率。對于30層以上的高層建筑來說，電梯則更顯示出其重要性，他已經(jīng)成為了高層建筑中必不可少的一部分。同時(shí)隨著近年來科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，相關(guān)的電梯變頻器以及微機(jī)技術(shù)的應(yīng)用，使得電梯在高層建筑中的作用也越來越重要，電梯運(yùn)送的人或貨物也越來越多，準(zhǔn)確性也越來越高。這意味著人機(jī)關(guān)系越來越友好。隨著新時(shí)代的到來，第3次工業(yè)革命的逐步接近，其中計(jì)算機(jī)的廣泛應(yīng)用也逐漸顯示。相關(guān)計(jì)算機(jī)也逐漸應(yīng)用于電梯當(dāng)中。同時(shí)隨著現(xiàn)代化工業(yè)技術(shù)中的控制理論，以及電機(jī)理論也在逐步進(jìn)入到現(xiàn)代的電梯應(yīng)用當(dāng)中。電梯廣泛應(yīng)用于人們的生產(chǎn)生活當(dāng)中，這不僅是目前的一個(gè)狀況，這也將遠(yuǎn)遠(yuǎn)影響到未來的發(fā)展。目前我國電梯發(fā)展的弊病就是許多國外的相關(guān)高科技的技術(shù)沒有在國內(nèi)實(shí)現(xiàn)應(yīng)用，這就導(dǎo)致在高層中的電梯還是有一些控制精度不良等缺點(diǎn)。因此本次進(jìn)行研究的電梯控制系統(tǒng)是基于國外相關(guān)的可編程邏輯器件應(yīng)用，為了提高電梯的效率以及人際關(guān)系而進(jìn)行探討。

2設(shè)計(jì)要求2.1功能實(shí)現(xiàn)的介紹和需求首先此次的課題要根據(jù)電梯最基本的功能，如。根據(jù)不同樓層的用戶進(jìn)行開關(guān)電梯門、對于相同樓層的用戶自動開鎖、對于超重的情況進(jìn)行報(bào)警、實(shí)現(xiàn)電梯的最高限位以及最低限位，對于。出入電梯有開關(guān)鎖保護(hù)。同時(shí)也根據(jù)最開始的需求，提出了創(chuàng)新性的功能描述：當(dāng)?shù)谝淮伟措娞莸臅r(shí)候，電梯就會進(jìn)行初始化，電梯的模型就會自動接收信號，這時(shí)候意味著電梯已經(jīng)開始執(zhí)行這個(gè)操作，并且這時(shí)候就需要及時(shí)進(jìn)行準(zhǔn)備工作就緒時(shí)的信號以進(jìn)行確認(rèn)。例如，使用的兩臺電梯全部臨時(shí)位于一個(gè)電梯基站(最高層或者最底層)臨時(shí)停機(jī)待命。這時(shí)電梯在每次進(jìn)入運(yùn)行停靠信號過程中，它們就可以自動同時(shí)應(yīng)答。從而電梯運(yùn)行指令響應(yīng)，運(yùn)行電梯響應(yīng)后的系統(tǒng)接收改指令之后，再與一層層的電梯指令進(jìn)行對比從而停在最后一次響應(yīng)電梯指令的電梯某一層面上進(jìn)行響應(yīng)待命。電梯的開關(guān)門系統(tǒng)控制信號會對當(dāng)前電梯所處的工作狀態(tài)以及電梯選層門的開關(guān)以及呼叫的樓層進(jìn)行比對。例如當(dāng)某一樓層電梯出現(xiàn)故障，即沒有關(guān)閉時(shí)，那么這個(gè)電梯控制中心就會顯示其電梯信號。這時(shí)候要假如要解除該信號，那么必須要實(shí)現(xiàn)電梯之間的相互響應(yīng)及必須保證所有的電梯門正常開關(guān)。且此電梯響應(yīng)速度時(shí)間關(guān)鍵按鈕功能可自行自動修改；在所有用戶電梯持續(xù)同時(shí)多次按住用戶電梯同時(shí)開門和此響應(yīng)時(shí)間按鈕時(shí)，電梯門延時(shí)或未全部關(guān)閉時(shí)此響應(yīng)功能也一定會自動失效。啟動和自主停止及停止運(yùn)行控制根據(jù)國際規(guī)定到電梯啟動以及自主控制電路進(jìn)行操作，其中包括電梯的整體啟動、停止運(yùn)行控制操作過程。當(dāng)自動抱閘三級電梯再次進(jìn)入下行平層時(shí)，需要依抱閘電梯運(yùn)行時(shí)間先后順序運(yùn)行原則依次自動抱閘觸發(fā)三級電梯減速器和制動器并進(jìn)行減速，待抱閘電梯進(jìn)入平層后，切斷抱閘電梯間的上行、下行接觸器，抱閘之后電梯自動停車。通常，乘客管理系統(tǒng)人員會根據(jù)當(dāng)前一部雙層電梯是否處于全部打開的狀態(tài)而根據(jù)系統(tǒng)指示呼叫指令時(shí)，運(yùn)行這個(gè)指令時(shí)的是有一定指向的。例如，當(dāng)電梯其中的一門電梯到達(dá)指定的位置之后，例如說6層，那么另一個(gè)電梯要進(jìn)行反向的時(shí)候，首先要在當(dāng)前運(yùn)行的電梯中遠(yuǎn)程記錄，繼而可以清除上一層電梯的數(shù)字，從而可以繼續(xù)運(yùn)行下一個(gè)指令，直到全部清除為止。當(dāng)處于短暫的運(yùn)行時(shí)間內(nèi)，連按兩次之后，電梯只能選擇上次出現(xiàn)的電梯數(shù)目，同時(shí)也可以避免按鍵的誤觸。2.2電梯控制的要求電梯控制系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)以下控制要求：電梯分為強(qiáng)制操作、自動操縱狀態(tài)兩種模式。自動定向：當(dāng)一輛電梯在轎廂內(nèi)由于操作盤選擇一個(gè)層次指令和電梯所在地點(diǎn)的位置而具有不同的方向時(shí)，電梯內(nèi)部應(yīng)能按照先入后出原則，自動地確定其運(yùn)行的方向。所以當(dāng)一臺電梯工作人員完成了全部的順向指令之后，應(yīng)該盡可能地進(jìn)行換向，應(yīng)答出相反的方向信號。呼梯記憶：一臺電梯在正常運(yùn)行中，應(yīng)該盡可能地記錄到樓層外呼梯的信號，對于符合其運(yùn)行路線和方向進(jìn)行順向攔截車輛，不符合的先記憶，等電梯反向后在執(zhí)行。水平層后，電梯就會可以自動打開門或者關(guān)門，也就是電梯具有手動打開門的功能，當(dāng)發(fā)現(xiàn)沒有任何障礙物(夾人)自動轉(zhuǎn)換為開門，在一般的情況下，電梯只需要停站3-5s后自動打開或關(guān)門，在電梯延時(shí)的時(shí)間內(nèi)，若只需要按下延時(shí)關(guān)門的按鈕，門將無法打開關(guān)門。在平層電梯正常進(jìn)入運(yùn)行的這個(gè)時(shí)候，廳門和平層轎廂內(nèi)的大門都打開是不能完全敞開的，平層后門和轎廂內(nèi)的大門完全打開后，電梯不能正常進(jìn)入運(yùn)行。電梯具有各種安全保護(hù)裝置。如下圖2.1為此次的設(shè)計(jì)圖。圖2.1電梯控制系統(tǒng)PLC設(shè)計(jì)圖（1）開關(guān)門控制首先電梯的開關(guān)門控制主要分為正常和事故兩個(gè)控制。其中正?？刂朴虚_門控制是進(jìn)入電梯內(nèi)部指令要求，關(guān)門控制是出去電梯內(nèi)部的指令要求。特別的是，其中也要有一個(gè)額外的控制，是對于電梯發(fā)生故障時(shí)必須留下來的開啟門。這兩個(gè)的設(shè)計(jì)必須要有一定的合理性，同時(shí)也要防止日常生活中相關(guān)操作不當(dāng)造成的開關(guān)門不及時(shí)。（2）轎內(nèi)與廳外信息同步進(jìn)行首先電梯內(nèi)部一般都會安裝有一個(gè)數(shù)碼按鈕，是為了方便人們所能夠到達(dá)的樓層。所以此次課題設(shè)計(jì)的電梯必須要受到內(nèi)部使用者的控制，也要受到外部控制臺的監(jiān)督。因?yàn)檫@樣既可以讓使用者知道自己所處的樓層以及將要到達(dá)的樓層，也能讓遠(yuǎn)程控制臺知道電梯的運(yùn)行狀況。（3）電梯定向程序首先電梯在運(yùn)行的過程中將收到兩種信號，一個(gè)來自自己所在樓層的信號，另一個(gè)來自別的樓層呼叫的信號。通過這兩種信號的相互交替，可以實(shí)現(xiàn)電梯系統(tǒng)的整體運(yùn)行。只有當(dāng)電梯到達(dá)指定樓層之后，才可以根據(jù)之后最近的樓層進(jìn)行運(yùn)行。同時(shí)該電梯的指令不可以被被動的取消，一定要有正確的指令傳輸。（4）樓層顯示控制當(dāng)電梯內(nèi)的乘客到達(dá)指定目標(biāo)后，或者是當(dāng)指定樓層按下電梯到達(dá)該樓層后。電梯系統(tǒng)中的顯示設(shè)備必須要顯示這兩種情況或者其他情況的樓層數(shù)。因?yàn)檫@樣直觀的形式才可以讓乘坐者知道自己所處的樓層以及將要到達(dá)的樓層，同時(shí)也能讓等待電梯到達(dá)相應(yīng)樓層的使用者知道所等待的時(shí)間。當(dāng)電梯處于最高層或者是最低層是此時(shí)電梯信號的傳感器不在產(chǎn)生作用。只有在別的樓層進(jìn)行案件時(shí)，電梯的數(shù)字才會發(fā)生變化，這樣方便了人機(jī)之間的交互也方便了人們的出行。（5）其他功能對于電梯各種指令中，必須要存在一個(gè)強(qiáng)制停止的一個(gè)信號，這樣我們才可以對于電梯前期進(jìn)行測試。即：準(zhǔn)確地將電梯各樓層按一個(gè)到另外一個(gè)樓層之間停止，這樣就能有效地幫助我們了解電梯分別接收到各個(gè)樓層之間的信息。同時(shí)在電梯運(yùn)作的過程中，除了最高層或者是最低層，任何一層的按鍵被按下之后，這時(shí)候臨近到達(dá)該目的樓層的時(shí)候，電梯的停止信號會首先完成之后進(jìn)行緩沖，這樣避免了突然的停止，給成給使用者造成一定的傷害。同時(shí)電梯內(nèi)部也有一個(gè)重量傳感器，它通過一個(gè)驅(qū)動進(jìn)行控制，這樣可以避免了電梯超過重量給電梯內(nèi)所有乘客造成安全問題。同時(shí)可編程邏輯器件也可以隨時(shí)將電梯內(nèi)的總質(zhì)量進(jìn)行傳遞，但是除了自動化控制之后，人工也要進(jìn)行提示，這樣可以保證電梯系統(tǒng)的正常運(yùn)行，同時(shí)也可以增長電梯的運(yùn)行壽命。2.3通訊操作流程1.新建項(xiàng)目（1）首先我們需要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)新的項(xiàng)目，創(chuàng)建項(xiàng)目的流程是右鍵打開該程序，然后確定默認(rèn)選項(xiàng)之后，選擇創(chuàng)建新項(xiàng)目這條屬性欄，之后輸入項(xiàng)目名稱，其次選擇合適的路徑，如圖2.2所示：圖2.2在“開始”里，點(diǎn)擊“組態(tài)設(shè)備”，如圖2-3所示：圖2.3組態(tài)設(shè)備（3）找到“設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)→點(diǎn)擊“添加新設(shè)備”，選擇S7-1200”→CPU1214CDC/DC/DC”→“6ES7214-1AG40-0XB0”，V4.0作為硬件版本。（4）找到“添加”→“設(shè)備視圖”→“硬件目錄→點(diǎn)擊“信號板”“AQ1×12”→“6ES7232-4HA30-0XB0”；然后點(diǎn)擊“通信模塊”里的“PROFIBUS”里的“CM1243-5里的“6GK7243-5DX30-0XE0”。如圖2.4所示：圖2.4（5）其次要進(jìn)行通訊地址的配置，通過選擇CPU中的網(wǎng)絡(luò)接口，其次我們就會發(fā)現(xiàn)屬性欄中有以太網(wǎng)地址這項(xiàng)選擇，進(jìn)而可以選擇添加新子網(wǎng)以及要將IP地址和子網(wǎng)掩碼確認(rèn)為默認(rèn)值，分別是“”和“”如圖2-5所示：圖2.5通信模塊→“PROFIBUS接口”，“PROFIBUS地址”→“添加新子網(wǎng)”→“地址”→默認(rèn)值，如圖2.6所示：圖2.6選擇配置→PM125操作如圖2-7所示：圖2.7（8）其次也要找到該模塊的網(wǎng)絡(luò)模塊進(jìn)行配置，首先進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)視圖的界面。找到使用的該模塊，并且與PROFIBUS_1，連接之后則進(jìn)行分配如圖2.8所示：圖2.8（9）最重要的是進(jìn)行該模塊的地址配置和窗口配置，首先點(diǎn)開該文件，在這個(gè)選項(xiàng)中選擇已經(jīng)建立好的PROFIBUS地址，之后根據(jù)該模塊上的數(shù)碼管模塊顯示的位置來確定，其中假如所選的模塊地址為1，那么此時(shí)進(jìn)行的操作就是先展開設(shè)備視圖與屬性旗下的窗口，有設(shè)備概覽圖，分別進(jìn)行IO口的分配。將硬件目錄拖入到設(shè)備概覽區(qū)，對IO口中的DI、AI、DO、AO進(jìn)行各自的配置。。因?yàn)楸敬握n題所采用的是數(shù)字信號，所以沒有任何的模擬信號，因此在配置的過程中只需要DI和DO兩個(gè)模塊，對于剩下其他兩個(gè)模塊及這些默認(rèn)設(shè)置。首先對于DI和DO兩個(gè)模塊按照最開始的系統(tǒng)分配值 進(jìn)行確定，其中鳥模塊的最開始的初始地址分均為2，其長度一個(gè)是13，一個(gè)是14，其區(qū)間顯示分別為2-13.2-14。配置流程如圖2.9所示：圖2.9該課題整體完成配置之后，實(shí)現(xiàn)的效果圖。2.10所示：圖2.10目前硬件的組態(tài)結(jié)束里，下面就是通信測試與通訊程序編寫。2.4電梯虛擬仿真系統(tǒng)-EET2.41EET電梯虛擬仿真軟件的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和組成硬件控制器與被控對象組成了EET。西門子PLCS7-1214CDC/DC/DC為控制器，電梯仿真軟件為被控對象，工控機(jī)包含了被控對象運(yùn)行。通訊使用ProfibusDP時(shí)，工程師站與PLC用以太網(wǎng)連接，實(shí)現(xiàn)連接用ProfibusDP通訊協(xié)議。ProfibusDP主站是CM1243-5，ProfibusDP從站是PM125，主站和PLC是直接連接的，仿真對象與從站也是直接連接。整體結(jié)構(gòu)如圖2.11所示。圖2.11采用以太網(wǎng)方式通訊時(shí)，PLC和工程師站以及PLC與仿真對象用以太網(wǎng)連接。整體結(jié)構(gòu)視圖見圖2.12所示。圖2.123單部六層電梯的控制程序3.1I/O地址分配PLC輸入信號有：轎廂外呼按鈕、轎廂內(nèi)選按鈕、開關(guān)門限位開關(guān)、手動開關(guān)門、旋轉(zhuǎn)編碼器輸入、平層開關(guān)和一些安全裝置按鈕。輸出信號有：外呼信號指示燈、內(nèi)選信號指示等、樓層顯示、電梯上/下行顯示、變頻器控制信號、轎廂上下行控制、轎廂開關(guān)門控制等。輸入信號的具體內(nèi)容如下表所示。輸出信號的具體分配如下表所示。3.2程序3.2.1初始化如果電梯顯示自動運(yùn)行，便無法顯示準(zhǔn)備就緒；向上時(shí)：上行顯示上行標(biāo)志同時(shí)上行指示燈亮起，先是下平層為1，上平層再為1，下平層為0，然后上平層才為0，這樣電梯便到達(dá)下一樓層向下是：上平層先為1，然后下平層再為1，緊接著上平層為0，下平層再為0。3.2.2制動減速：其中，制動減速運(yùn)用了延時(shí)裝置，當(dāng)電梯提示停層信號，便不能上行也不能下行，經(jīng)過延時(shí)裝置，電梯電梯開始減速，開始是低俗減速，慢慢高速減速，然后停下來。3.2.3上呼信號：當(dāng)乘客點(diǎn)擊外呼上行按鈕，外呼指示燈亮起，電梯便啟動上行呼梯信號，內(nèi)選上行標(biāo)志亮起，電梯上行，上行顯示上行標(biāo)志同時(shí)上行指示燈亮起，先是下平層為1，上平層再為1，下平層為0，然后上平層才為0，這樣電梯便到達(dá)下一樓層。3.2.4達(dá)平層位置自動開門：當(dāng)門沒全部關(guān)上，要是有光幕信號，得要馬上相應(yīng)，保證門的正常開啟；當(dāng)門開后，延時(shí)裝置開始關(guān)閉，并且時(shí)間能更改；如果一直點(diǎn)擊開門鍵，那么電梯門將不再延時(shí)。3.2.5樓層計(jì)數(shù)響應(yīng)：若乘客在某層，則需要系統(tǒng)正確記住樓層，這樣才能準(zhǔn)確了解乘客位置。當(dāng)電梯到達(dá)不同樓層，則需要電梯系統(tǒng)準(zhǔn)確計(jì)數(shù)，確保下一步操作的準(zhǔn)確性。3.2.6數(shù)碼管顯示例如，當(dāng)樓層顯示2，3，5，6時(shí)，數(shù)碼管a都需要亮起；當(dāng)樓層顯示1，4時(shí)，數(shù)碼管b都需要亮起；四程序的運(yùn)行監(jiān)控4.1WINCC監(jiān)控的顯示4.1.1基礎(chǔ)要求和畫面WINCC監(jiān)控畫面功能：（1）進(jìn)入該界面之后，只有實(shí)現(xiàn)存儲的用戶才可以進(jìn)行后續(xù)的操作，假如沒有進(jìn)行存儲的用戶及錯(cuò)誤的用戶密碼，則會有相應(yīng)的提示。常見的錯(cuò)誤代表為E0001：當(dāng)前用戶并沒有進(jìn)行登錄操作；E0002：當(dāng)前用戶的密碼錯(cuò)誤。（2）其次要根據(jù)不同的使用人進(jìn)行權(quán)限的配置。（3）當(dāng)用戶名和密碼輸入正確之后，選擇不同的權(quán)限人。進(jìn)入主界面之后，可以進(jìn)行及其他相關(guān)的操作。（4）主界面首先是要有整個(gè)設(shè)置電梯的相關(guān)內(nèi)容，包括初始狀態(tài)，運(yùn)行狀態(tài)檢修狀態(tài)或者其他狀態(tài)等。同時(shí)也包括電梯運(yùn)行的相關(guān)參數(shù)，只要有上行或者下行方向以及呼叫樓層以及選層樓層等。（5）也要有其他樓層對于電梯呼叫時(shí)，對于其他呼叫該樓層的顯示。（6）對于主控制臺也要有該電梯的運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)表，其中包括初始狀態(tài)以及檢修狀態(tài)，還有包括查是否超載。（7）對于主控制臺還必須要有所有電梯的監(jiān)控設(shè)備，其包括的是單部電梯的監(jiān)控設(shè)備，或者是整個(gè)電梯組的監(jiān)控設(shè)備，必須要有監(jiān)控畫面，包括該電梯當(dāng)前運(yùn)行的上下行方向，或者是當(dāng)前樓層所需要的選層方向以及內(nèi)呼的狀態(tài)。（8）最終要有一個(gè)最高的修改權(quán)利及管理員，通過管理員的設(shè)定可以看出當(dāng)前使用用戶的信息以及修改的內(nèi)容，并且可以對于相關(guān)的數(shù)字和初始化流程進(jìn)行修改。當(dāng)所有功能修改完畢之后，下圖4.1所示，所有功能畫面需退回主畫面，才能切換至其他畫面。圖4.14.1.2控制標(biāo)準(zhǔn)此次課題的控制必須要進(jìn)行電所設(shè)計(jì)的電器的實(shí)時(shí)控制以達(dá)到最佳效果，其中包括有的是電梯的當(dāng)前狀態(tài)，包括是否發(fā)生故障，其中的風(fēng)扇以及照明系統(tǒng)是否有不良反應(yīng)，或者是重量傳感器這些關(guān)鍵傳感器是否有信號燈指示。同時(shí)也包括當(dāng)前電梯運(yùn)行所在的樓層以及電梯對于不同樓層呼叫信號和不同樓層的上升或者是下降的選層信號。4.2操作流程4.2.1添加新設(shè)備4.2.2連接4.2.3添加IE4.2.4添加新動畫結(jié)論最初拿到“電梯控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與分析”這個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)題目時(shí)，覺得好簡單沒什么操作的題目，緊接著因?yàn)楹闷姹闳D書館查閱了相關(guān)資料，這一查可不得了，不得不讓我緊張起來，這基本上課時(shí)都好好學(xué)好好聽的部分，真讓我碰到了。于是我馬上開始查閱電梯的起源與發(fā)展過程，加強(qiáng)對電梯的運(yùn)行、控制系統(tǒng)的認(rèn)知，熟悉了TIAPortalV15軟件、EET電梯仿真模型軟件、wincc監(jiān)控在電梯系統(tǒng)中的運(yùn)用。在完成本文的過程中，我最初以雙部六層為我最終目標(biāo)，去完成畢業(yè)設(shè)計(jì)首先要做到單部六層電梯能夠正常運(yùn)行，所以我把重心全部放在單部六層電梯的編程上面，在編程過程中我遇到了不小的挑戰(zhàn)，因?yàn)樽约旱膶I(yè)知識太薄弱，不得不讓指導(dǎo)老師從頭給我講解，從電梯的1層上行呼梯按鈕簡單的編程做起，慢慢的我找到了編程的感覺，加上有師哥師姐的耐心幫助，單部電梯的編程才得以實(shí)現(xiàn)。后邊，因?yàn)閭€(gè)人身體的原因，實(shí)驗(yàn)進(jìn)度進(jìn)展緩慢，無法在實(shí)驗(yàn)室完成實(shí)驗(yàn)，最終只實(shí)現(xiàn)了最初“單部六層電梯的系統(tǒng)設(shè)計(jì)”的目標(biāo)，由于時(shí)間原因?qū)τ陔p部六層電梯的調(diào)度未能實(shí)現(xiàn)，但做完單部電梯后，便已了解雙部電梯的設(shè)計(jì)與區(qū)別。在畢業(yè)設(shè)計(jì)的過程中，我深刻的體會到需求分析和統(tǒng)籌規(guī)劃對于一個(gè)項(xiàng)目的重要性。對于一個(gè)項(xiàng)目，在開發(fā)之前，有必要對系統(tǒng)進(jìn)行各方面的需求分析，根據(jù)不同的功能需求設(shè)計(jì)對應(yīng)的功能模塊，并在全局范圍內(nèi)控制各個(gè)功能模塊的實(shí)現(xiàn)，以實(shí)現(xiàn)程序的優(yōu)化，減少程序的重復(fù)編寫。在完成畢業(yè)設(shè)計(jì)和畢業(yè)論文后我深有體會。實(shí)踐的過程必定是曲折的，難得的是你需要擁有一顆堅(jiān)定不移的心。不管結(jié)果怎樣，你都必須要去經(jīng)歷的，在對與錯(cuò)之間不斷去論證，一步步拓寬自己的認(rèn)知，讓挫折成為自己不斷成長的營養(yǎng)劑。科研的腳步永無止境，在今后的路上我將鼓勵(lì)自己不斷前行。參考文獻(xiàn)[1]沈書林,蔡大偉,戴揚(yáng).曳引驅(qū)動電梯幾種交流調(diào)速方式分析[J].中國電梯,2021,32(3):10-13.[2]李東泉,王瑛.集體行動困境的應(yīng)對之道——以廣州市老舊小區(qū)加裝電梯工作為例[J].北京行政學(xué)院學(xué)報(bào),2021(1):28-35.[3]羅超.基于組態(tài)王的四層電梯仿真實(shí)訓(xùn)平臺設(shè)計(jì)[J].現(xiàn)代計(jì)算機(jī),2021(2):82-84,108.DOI:10.3969/j.issn.1007-1423.2021.02.016.[4]王文龍.高層建筑消防電梯設(shè)計(jì)分析[J].低碳世界,202