電梯硬件設(shè)計

1、梯的硬件設(shè)計2.1電梯控制系統(tǒng)的硬件配置本系統(tǒng)是主要由PLC、變頻器、控制箱、顯示器、拽引電動機(jī)組成的交流變頻調(diào)速系統(tǒng) (Variable Voltage Variable Frequency簡稱VVVF)。通過PLC去控制電梯的運行方式，可以 使得控制系統(tǒng)的可靠行更高，結(jié)構(gòu)顯得更加緊湊。本系統(tǒng)的硬件框圖如圖3-1所示。圖2-1 PLC電梯聯(lián)動控制系統(tǒng)硬件框圖從圖3-1可以看出，該系統(tǒng)主要由兩個部分組成，其中電梯控制的邏輯部分由PLC來實現(xiàn)。 通過分析研究電梯的實際運行情況和控制規(guī)律，從而設(shè)計開發(fā)出電梯聯(lián)動控制程序，使得 PLC能夠控制電梯的運行操作。電梯的調(diào)速部分則選用高性能的矢量控制變頻器

2、，配以脈 沖發(fā)生器(編碼器)測量鼠籠式拽引電動機(jī)的轉(zhuǎn)速，從而夠成電機(jī)的閉環(huán)矢量控制系統(tǒng)，實 現(xiàn)鼠籠式拽引機(jī)電動機(jī)交流變頻調(diào)速(Variable VOltage Variable Frequency簡稱VVVF)運行。 PLC首先接收來自電梯的呼梯信號、平層信號，然后根據(jù)這些輸入信號的狀態(tài)，通過其內(nèi) 部一系列復(fù)雜的控制程序，對各種信號的邏輯關(guān)系有序的進(jìn)行處理，最后向直流門控電機(jī)、 變頻器和各類顯示器適時地發(fā)出開關(guān)量控制信號，對電梯實施控制。在電梯控制系統(tǒng)中，由 于電梯的控制屬于隨機(jī)性控制，各種輸入信號之間、輸出信號之間以及輸入信號和輸出信號 之間的關(guān)聯(lián)性很強，邏輯關(guān)系處理起來非常復(fù)雜，這就給PL

3、C的編程帶來很大難度。在PLC向變頻器發(fā)出開關(guān)量控制信號的同時，為了滿足電梯的要求，變頻器又需要通過鼠 籠式拽引電動機(jī)同軸連接的脈沖發(fā)生器和PG卡，對電動機(jī)完成速度檢測及反饋，形成閉環(huán) 系統(tǒng)。脈沖發(fā)生器輸出脈沖，PG卡接收到脈沖以后，再將此反饋給變頻器內(nèi)部，以便進(jìn)行 運算調(diào)節(jié)。根據(jù)脈沖的相序，可判斷出電動機(jī)的轉(zhuǎn)動方向，并可以根據(jù)脈沖的頻率測得電動 機(jī)的轉(zhuǎn)速。2.1.1硬件電路圖2-2硬件接線圖其各部分功能說明如下；Q1-三相電源斷路圖K1電源控制接觸器K2負(fù)載電機(jī)通斷控制接觸器VS變頻器BU制動單元RB能耗制動電阻M主拖動拽引電機(jī)2.1.2主電路主電路由三相交流輸入、變頻驅(qū)動、拽引機(jī)和制動單元

4、幾部分組成。由于采用交直-交電壓 型變頻器，在電梯位勢負(fù)載作用下，制動時回饋的能量不能送回電網(wǎng)，為限制泵升電壓，采 用受控能耗制動方式。2.1.3PLC控制電路PLC接收來自操縱盤和每層呼梯盒的召喚信號、轎廂和門系統(tǒng)的功能信號以及井道和變頻 器的狀態(tài)信號，經(jīng)程序判斷與運算實現(xiàn)電梯的集選控制。PLC在輸出顯示和監(jiān)控信號的同 時，向變頻器發(fā)出運行方向、啟動、加/減速運行和制動停梯等信號。2.2電梯的速度控制曲線電梯作為一種載人工具，在位勢負(fù)載狀態(tài)下，除要求安全可靠外，還要求運行平穩(wěn)，乘坐舒 適，?？繙?zhǔn)確，電梯的運行速度應(yīng)當(dāng)符合圖2-3所示，平層誤差應(yīng)符合表2-1所示：Vm電梯運行額定速度Vm電梯運

5、行額定速度圖2-3電梯運行速度曲線圖Vp平行爬層慢車速度表2-1平層誤差范圍高速梯快速梯低速梯m/sW5 W10 0.5W15 30采用變頻調(diào)速雙環(huán)控制可基本滿足要求，但和國外高性能電梯相比還需要進(jìn)一步改進(jìn)。本設(shè) 計正是基于這一想法，利用現(xiàn)有旋轉(zhuǎn)編碼器構(gòu)成速度的同時，通過變頻器的PG卡輸出與電 機(jī)速度及電梯位移成比例的脈沖數(shù)，將其引入PLC的高速計數(shù)輸入端口，通過累計脈沖數(shù)， 經(jīng)式計算出脈沖當(dāng)量，由此確定電梯位置。電梯位移h=SI式中I：累計脈沖數(shù)S:脈沖當(dāng)量S=IpD/(pr )(1)本系統(tǒng)采用的減速機(jī)，其減速比1=1/2 0,拽引輪直徑D=580mm，電機(jī)額定轉(zhuǎn)速ne=1450r/min,

6、旋轉(zhuǎn)編碼器每轉(zhuǎn)對應(yīng)脈沖數(shù)p=1024,PG卡分 頻比r=1/18,帶入式(1)得S = 1.6mm/脈沖2.3拖動電動機(jī)的選擇電動機(jī)的選擇包括選擇電動機(jī)的種類、結(jié)構(gòu)形式及各種額定參數(shù)。電動機(jī)選擇的基本原則電動機(jī)的機(jī)械特性應(yīng)滿足生產(chǎn)機(jī)械的要求，要與負(fù)載特性相適應(yīng)。保證運行穩(wěn)定且具有良好 的啟動性能和制動性能。工作過程中電動機(jī)容量能得到充分利用，使其溫升盡可能達(dá)到或接近額定溫升值。 電動機(jī)結(jié)構(gòu)形式要滿足機(jī)械設(shè)計提出的安裝要求，適合周圍環(huán)境工作條件的要求。根據(jù)生產(chǎn)機(jī)械調(diào)速要求選擇電動機(jī)在一般情況下選用三相籠型異步電動機(jī)或雙速三相電動機(jī);在既有一般調(diào)速又要求起動轉(zhuǎn)矩 大的情況下，選用三相繞線型異步電動

7、機(jī)；當(dāng)調(diào)速要求高時選用直流電動機(jī)或帶變頻調(diào)速的 交流電動機(jī)來實現(xiàn)。綜上，電梯的曳引電動機(jī)選擇三相繞線型異步電動機(jī)，門機(jī)可選擇變頻調(diào)速的交流電動機(jī)。 電動機(jī)結(jié)構(gòu)形式的選擇根據(jù)不同工作環(huán)境選擇電動機(jī)的防護(hù)形式。開啟式適用于干燥、清潔的環(huán)境；防護(hù)式適用于 干燥和灰塵不多，沒有腐蝕性和爆炸性氣體的環(huán)境；封閉自扇冷式與他扇冷式用于潮濕、多 腐蝕性灰塵、多風(fēng)雨侵蝕的環(huán)境；全封閉用于浸入水中的環(huán)境；隔爆式用于有爆炸危險的環(huán) 境中。綜上，機(jī)房和井道的工作環(huán)境干燥和灰塵不多，沒有腐蝕性和爆炸性氣體，因此曳引電動機(jī) 和門機(jī)電動機(jī)均選擇防護(hù)式；電動機(jī)額定電壓的選擇電動機(jī)額定電壓應(yīng)與供電電網(wǎng)的供電電源電源一致。電梯均

8、采用三相五線制，因此曳引電動 機(jī)額定電壓380V，門機(jī)電源可以和光幕或安全觸板電源共用，因此選擇220V額定電壓。電動機(jī)額定轉(zhuǎn)速的選擇對于額定功率相同的電動機(jī)，額定轉(zhuǎn)速越高，電動機(jī)尺寸、重量和成本愈低，因此在生產(chǎn)機(jī) 械所需轉(zhuǎn)速一定的情況下，選用高速電動機(jī)較為經(jīng)濟(jì)。但由于拖動電動機(jī)轉(zhuǎn)速越高，傳動機(jī) 構(gòu)轉(zhuǎn)速比較大，傳動機(jī)構(gòu)越復(fù)雜。因此應(yīng)綜合考慮電動機(jī)與傳動機(jī)構(gòu)兩方面的多種因素來確 定電動機(jī)的額定轉(zhuǎn)速。通常采用較多的同步轉(zhuǎn)速為1500r/min的三相異步電動機(jī)。電動機(jī)容量的選擇電動機(jī)的容量反映了它的負(fù)載能力，它與電動機(jī)的允許溫升和過載能力有關(guān)。允許溫升是電 動機(jī)拖動負(fù)載時允許的最高溫升，與絕緣材料的

9、耐熱性能有關(guān)；過載能力是電動機(jī)所能帶最 大負(fù)載能力，在直流電動機(jī)中受整流條件的限制，在交流電動機(jī)中由電動機(jī)最大轉(zhuǎn)矩決定。 實際上，電動機(jī)的額定容量由允許溫升決定。電動機(jī)容量的選擇方法有兩種，一種是分析計算法，另一種是調(diào)查統(tǒng)計類比法。分析計算法 根據(jù)生產(chǎn)機(jī)械負(fù)載圖求出其負(fù)載平均功率，再按負(fù)載平均功率的（1.11.6）倍 求出初選電動機(jī)的額定功率。對于系數(shù)的選用，應(yīng)根據(jù)負(fù)載變動情況確定。大負(fù)載所占分量 多時，選較大系數(shù)；負(fù)載長時間不變或變化不大時，可選最小系數(shù)。對初選電動機(jī)進(jìn)行發(fā)熱校驗，然后進(jìn)行電動機(jī)過載能力的校驗，必要時還要進(jìn)行電動機(jī)起動 能力的校驗。當(dāng)校驗合格時，該額定功率電動機(jī)符合負(fù)載要求；

10、若不合格，再另選一臺電動 機(jī)重新進(jìn)行校驗，直至合格為止。此方法計算工作量大，負(fù)載圖繪制較為困難。對于較為簡 單、無特殊要求、一般生產(chǎn)機(jī)械的電力拖動系統(tǒng)，電動機(jī)容量的選擇往往采用調(diào)查統(tǒng)計類比 法。統(tǒng)計類比法 將各國同類型、先進(jìn)的機(jī)床電動機(jī)容量進(jìn)行統(tǒng)計和分析，從中找出電動機(jī)容量 與主要參數(shù)間的關(guān)系，再根據(jù)我國國情得出相應(yīng)的計算公式來確定電動機(jī)容量。這是一種實 用方法。2.4速度控制本方法是利用PLC擴(kuò)展功能模塊D/A模塊實現(xiàn)的，事先將數(shù)字化的理想速度曲線存入PLC 寄存器，程序運行時，通過查表方式寫入。/人由D/A轉(zhuǎn)換成模擬量后將、理想曲線輸出. 加速給定曲線的產(chǎn)生由于電梯邏輯控制部分程序最大，而

11、PLC運行采用周期掃描制，因而采用通常的查表方法，每 次查表的指令時間間隔過長，不能滿足給定曲線的精度要求。在PLC運行過程中，其PLC與 各設(shè)備之間的信息交換、用戶程序的執(zhí)行、信息采集、控制量的輸出等操作都是按照固定的 順序以循環(huán)掃描的方式進(jìn)行的，每個循環(huán)都要對所有功能進(jìn)行查詢、判斷、和操作。2）減速制動曲線的產(chǎn)生為保證制動過程的完成，需在主程序中進(jìn)行制動條件判斷和減速點確定。在減速點確定之前， 電梯一直處于加速或穩(wěn)速運行過程中。加速過程由固定周期中斷完成，加速到對應(yīng)模式的最 大值之后，加速程序運行條件不再滿足，每次中斷后，不再執(zhí)行加速程序，直接從中斷返回。 電梯以對應(yīng)模式的最大值運行，在該

12、模式減速點到后，產(chǎn)生高速計數(shù)中斷，執(zhí)行減速服務(wù)程 序。在該中斷服務(wù)程序中修改計數(shù)器設(shè)定值的條件，保證下次中斷執(zhí)行。2.5 I/O點數(shù)分配及PLC的型號的選擇分配I/O點之前，首先要了解有哪些輸入輸出點，圖3.4五層電梯的簡化模型和控制柜示意 圖，從中我們不難發(fā)現(xiàn)輸入的大致分布情況。圖2.4五層電梯的簡化模型和控制柜示意圖2.5.1I/O接口模塊S7-200的接口模塊主要有數(shù)字量I/O模塊、模擬量I/O模塊和通信模塊。下面分別介紹這些模塊。數(shù)字量I/O模塊的選擇電梯邏輯控制系統(tǒng)的控制核心是PLC,哪些信號需要輸入至PLC, PLC需要驅(qū)動哪些負(fù)載， 以及采用何種編程方式，都是需要認(rèn)真考慮的問題，

13、都會影響到其內(nèi)部1/0點數(shù)的分配。因 此，I/O點數(shù)的確定，是設(shè)計整個PLC電梯控制系統(tǒng)首先需要解決的問題，決定著系統(tǒng)硬件 部分的設(shè)計，也是系統(tǒng)軟件編寫的前提。（二）模擬量I/O模塊的選擇模擬量I/O模擬的主要功能、是數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，并與PLC內(nèi)部總線相連，同時為了安全也有電 氣隔離功能。模擬量輸入（&。）模塊是將現(xiàn)場由傳感器檢測而產(chǎn)生的連續(xù)的模擬量轉(zhuǎn)換成 PLC內(nèi)部接受的數(shù)字量；模擬量輸出（D/A）模塊是將PLC內(nèi)部的數(shù)字量轉(zhuǎn)換為模擬量信 號輸出。典型模擬量I/O模塊的量程為-10V+10V、0+10V、420mA等，可根據(jù)實際需要選用， 同時還應(yīng)考慮其分辨率和轉(zhuǎn)換精度等因素。（三）特殊功能模塊的

14、選擇目前，PLC制造廠家相繼推出了一些具有特殊功能的I/O模塊，有的還推出了自帶CPU的 智能型I/O模塊，如高速計數(shù)器、凸輪模擬器、位置控制模塊、PID控制模塊、通信模塊等。2.5.2統(tǒng)計I/O點數(shù)輸入信號有31個，考慮到有15%的備用點，即31X（1+15%） =35.65，取整數(shù)36，共需36 個輸入點。輸出信號有31個，考慮到有15%的備用點，即31X（1+15%） =35.65，取整數(shù)36，因此共 需36個輸出點。2.5.3 PLC程序中I/O點的定義在編程過程中，所用到的I/O地址分配如表2-2所示。編程過程可分為電梯內(nèi)部和電梯外部 兩分進(jìn)行。輸入輸出點分配下表：表2-2符號明細(xì)參

15、數(shù)表 輸入、輸出點分配表 輸入點對應(yīng)信號外呼按鈕1表2-2符號明細(xì)參數(shù)表 輸入、輸出點分配表 輸入點對應(yīng)信號外呼按鈕1上外呼按鈕2上外呼按鈕2下外呼按鈕3上外呼按鈕3下外呼按鈕4上外呼按鈕4下外呼按鈕5下內(nèi)呼按鈕去1樓內(nèi)呼按鈕去2樓內(nèi)呼按鈕去3樓內(nèi)呼按鈕去4樓內(nèi)呼按鈕去5樓I0.1I0.2I0.3I0.4I0.5I0.6I0.7I1.0I1.1I1.2I1.3I1.4I1.5I1.6I1.7輸出點 對應(yīng)信號Q0.0KM1電動機(jī)正轉(zhuǎn)Q0.1Q0.2KM2電動機(jī)反轉(zhuǎn)Q0.3KV線圈及故障Q0.4上行指示Q0.5下行指示Q0.6開門指示Q0.7關(guān)門指示Q1.01上外呼指示Q1.12上外呼指示Q1.2

16、2下外呼指示Q1.33上外呼指示Q1.43下外呼指示1樓平層信號Q1.54上外呼指示2樓平層信號Q1.64下外呼指示M5.22樓平層M1.7下降記憶信號M5.33樓平層M6.11層有效開門信號M5.44樓平層M6.22層有效開門信號M5.55樓平層M6.33層有效開門信號I2.0 3樓平層信號Q1.75下外呼指示4樓平層信號Q2.0內(nèi)呼按鈕去1樓指示5I2.0 3樓平層信號Q1.75下外呼指示4樓平層信號Q2.0內(nèi)呼按鈕去1樓指示5樓平層信號Q2.1內(nèi)呼按鈕去2樓指示I2.3上下限位Q2.2內(nèi)呼按鈕去3樓指示I2.4轎廂內(nèi)開門按鈕Q2.3內(nèi)呼按鈕去4樓指示I2.5轎廂內(nèi)關(guān)門按鈕Q2.4內(nèi)呼按鈕

17、去5樓指示I2.6熱繼電器Q2.5LED層顯示a段I2.7I3.0I3.1I3.2I3.3I3.4I3.5I3.6I3.7Q2.6LED層顯示b段Q2.7LED層顯示c段Q3.0LED層顯示d段Q3.1LED層顯示e段 Q3.2LED層顯示f段 Q3.3LED層顯示g段 Q3.4加速繼電器 Q3.5低速繼電器 Q3.6快速繼電器一樓上行減速接近開關(guān) 二樓上行減速接近開關(guān) 二樓下行減速接近開關(guān) 三樓上行減速接近開關(guān) 三樓下行減速接近開關(guān) 四樓上行減速接近開關(guān) 四樓下行減速接近開關(guān) 五樓下行減速接近開關(guān)2.5.4程序中使用的內(nèi)部繼電器說明程序中使用的內(nèi)部繼電器說明見下表:表2-3符號明細(xì)參數(shù)表內(nèi)部

18、繼電器說明 內(nèi)部繼電器說明M0.01樓上升外呼按鈕用，用于記憶外呼按鈕呼梯信號，平層解除M4.0合信號上升綜M0.12樓上升M4.1M0.22樓下降M4.2M0.33樓上升M4.3M0.43樓下降M4.4下降綜合信號M0.54樓上升M4.5M0.64樓下降M4.6M0.75樓下降M4.7M5.11樓平層平層用，用于記憶平層信號，被其他平層信號解除憶信號M1.6上升記M1.1 內(nèi)呼去1樓 用于要去的樓層，平層時解除 M6.44層有效開門信M1.2 內(nèi)呼去2樓M1.2 內(nèi)呼去2樓M1.3 內(nèi)呼去3樓M1.4 內(nèi)呼去4樓M1.5 內(nèi)呼去5樓M6.6已正常開關(guān)門記憶信號M7.22層手動開關(guān)M7.1M7

19、.22層手動開關(guān)M2.01樓上升開關(guān)門有效外呼 M7.33層手動開關(guān)M2.12樓上升M7.44層手動開關(guān)M2.22樓下降M7.55層手動開關(guān)M2.33樓上升M7.6各層手動開門信號綜合M2.43樓下降T34電梯加速時間M2.54樓上升T37開門時間M2.64樓下降T38關(guān)門時間M2.75樓下降T39運行后不在平層的時間M3.1內(nèi)呼去1樓開關(guān)門有效內(nèi)呼T40無人乘坐回基站的時間M3.2內(nèi)呼去2樓M3.3內(nèi)呼去3樓M3.4內(nèi)呼去4樓M3.5內(nèi)呼去5樓2.5.5PLC的型號選擇選擇能滿足控制要求的適當(dāng)型號的PLC是應(yīng)用設(shè)計中至關(guān)重要的一步。目前，國內(nèi)外PLC 生產(chǎn)廠家的PLC品種已達(dá)數(shù)百種，其性能各

20、有特點。所以，在設(shè)計時，首先要盡可能考慮 采用熟悉的PLC。1. PLC的型號在滿足控制要求的前提下，選型時應(yīng)選擇最佳的性能價格比，具體應(yīng)考慮以下幾點。（1.）性能與任務(wù)相適應(yīng)對于開關(guān)量的控制的應(yīng)用系統(tǒng)，當(dāng)對控制速度要求不高時，如對小型泵的順序控制、單臺機(jī) 械的自動控制等，可選用小型PLC （如SIEMENS公司S7-200系列CPU224型？10就能 滿足要求。對于以開關(guān)量控制為主，帶有部分模擬量控制的應(yīng)用系統(tǒng)，如工業(yè)生產(chǎn)中常遇到的溫度、壓 力、流量、液位等連續(xù)量的控制，應(yīng)選用帶有A/D轉(zhuǎn)換的模擬量輸入模塊和帶D/A轉(zhuǎn)換的 模擬量輸出模塊，配接相應(yīng)的傳感器、變送器（對溫度控制系統(tǒng)可選用溫度傳

21、感器直接輸入 的溫度模塊）和驅(qū)動裝置，并且選擇運算功能強的小型PLC，（如SIEMENS公司的S7-300 系列PLC）。對于控制比較復(fù)雜的中大型控制系統(tǒng),如閉環(huán)控制、PID調(diào)制、通信聯(lián)網(wǎng)等，可選用中、大 型PLC （如SIEMENS公司的S7-400系列PLC）。當(dāng)系統(tǒng)的各個控制對象分布在不同的地域 時，應(yīng)根據(jù)各部分的具體要求選擇PLC，以組成一個分布式的控制系統(tǒng)。（2）PLC的處理速度應(yīng)滿足實時控制的要求PLC工作時，從輸入信號到輸出控制存在著滯后現(xiàn)象，即輸入量的變化，一般要在1或2 個掃描周期之后才能反映到輸出端，這對于一般的工業(yè)控制是允許的。但有些設(shè)備的實時性 要求較高，不允許有較大的

22、滯后時間。例如PLC的I/O點數(shù)在幾十2到幾千點范圍內(nèi)，這 時用戶程序的長短對系統(tǒng)的響應(yīng)速度會有較大的差別。滯后時間應(yīng)控制在幾十毫秒之內(nèi)，應(yīng) 小于普通繼電器的動作時間（普通繼電器的動作時間約為100ms），否則就沒有意義了。通 常為了提高PLC的處理速度，可以采用以下幾種方法；選擇CPU處理速度快的PLC，使執(zhí)行一條基本指令的時間不超過0.5us；優(yōu)化應(yīng)用軟件，縮短掃描周期；采用高速響應(yīng)模塊，例如高速計數(shù)模塊，其響應(yīng)的時間可以不接受PLC掃描周期的影響， 而只取決于硬件的延時。（3）在線編程和離線編程的選擇小型PLC 一般使用簡易編程器。它必須插在PLC上才能進(jìn)行編程操作，其特點是編程器與 P

23、LC共用一個CPU，在編程器上有一個“運行/監(jiān)控/編程（RUN/MONITOR/PROGRAM）” 選擇開關(guān)，當(dāng)需要編程或修改程序時將選擇開關(guān)轉(zhuǎn)到“編程（PROGRAM）”位置，這時PLC 的CPU不執(zhí)行用戶程序，只為編程器服務(wù)，這就是“離線編程”當(dāng)編程好后再把選擇開關(guān) 轉(zhuǎn)到“運行（RUN）”位置，CPU則去執(zhí)行用戶程序，對系統(tǒng)實施控制。簡易編程器結(jié)構(gòu)簡 單、體積小，攜帶方便，很適合在生產(chǎn)現(xiàn)場調(diào)試、修改程序用。圖形編程器或者個人計算器與編程軟件包配合可實現(xiàn)在線編程。PLC和圖形編程器各有自 己的CPU，編程器的CPU可隨時對鍵盤輸入的各種編程指令進(jìn)行處理。PLC的CPU主要 完成現(xiàn)場的控制，并

24、在一個掃描周期的末尾與編程器通信，編程器將編好或修改好的程序發(fā) 送給PLC，在下一個掃描周期，PLC將按照修改后的程序或參數(shù)控制，實現(xiàn)“在線編程”。 圖形編程器價格較貴，但它功能強，適應(yīng)范圍廣，不僅可以用指令語句編程，還可以直接用 梯形圖編程，并可存入磁盤或用打印機(jī)打印出梯形圖和程序。一般大、中型PLC多采用圖 形編程器。使用個人計算機(jī)進(jìn)行在線編程，可省去圖形編程器，但需要編程軟件包的支持， 其功能類似于圖形編程器。根據(jù)控制要求PLC控制系統(tǒng)選擇SIEMENS公司S7-200系列CPU226，因為I/O點數(shù)不夠， 另外選擇擴(kuò)展模塊EM221。電梯的軟件設(shè)計3.1系統(tǒng)的軟件設(shè)計系統(tǒng)的軟件設(shè)計因控

25、制任務(wù)的難易程度不同而異，也因人而易。具體是用梯形圖還是用語句 表編程或使用功能圖編程，這主要取決于以下幾點：a）有些PLC使用梯形圖編程不是很方便（例如書寫不方便），則可用語句表編程，但梯形圖 比語句表直觀。b）經(jīng)驗豐富的人員可用語句表直接編程，就像使用匯編語言一樣。c）如果是清晰的單順序或并發(fā)順序的控制任務(wù)，則最好用功能圖來設(shè)計程序。整個系統(tǒng)軟件是一個整體，其質(zhì)量的好壞很大程度上影響可編程控制的性能。很多情況下， 通過改進(jìn)系統(tǒng)軟件就可以在不斷增加任何設(shè)備的條件下大大改善可編程控制器的性能，例 如，S7-200系列在推出后，西門子公司不斷的將其系統(tǒng)軟件進(jìn)行完善，使其功能越來越強。 軟件設(shè)計可

26、以與現(xiàn)場施工同步進(jìn)行，即在硬件設(shè)計完成以后，同時進(jìn)行軟件設(shè)計和現(xiàn)場施 工，這樣可以保證程序的正確運行。3.1.1電梯控制的PLC外部接線圖根據(jù)I/O接口分配情況，可畫出PLC外部接線圖，如3-1所示。3-1電梯的硬件接線圖3.1.2電梯的流程圖電梯的流程圖（如圖3.2）3.2 電梯流程圖3.2電梯的基本功能3.2.1電梯內(nèi)部部件功能簡介在電梯內(nèi)部，應(yīng)該有5個樓層（15）按鈕、開門和關(guān)門按鈕以及樓層顯示器、上升和下 行顯示器。當(dāng)乘客進(jìn)入電梯后，電梯內(nèi)應(yīng)該有能讓乘客按下的代表其要去的目的地樓層按鈕， 稱為內(nèi)呼按鈕。電梯停下時，應(yīng)具有開門、關(guān)門的功能，即電梯門可以自動開門、關(guān)門的按 鈕，使乘客可以在

27、電梯停下時隨時地控制電梯的開門與關(guān)門。電梯內(nèi)部還應(yīng)配有指示燈，用 來顯示電梯現(xiàn)在所處的狀態(tài)，既電梯是上升還是下降以及電梯處在樓層的第幾層，這樣可以 使電梯里的乘客清楚地知道自己所處的位置，離自己要到的樓層還有多遠(yuǎn)，電梯是上升還是 下降等。3.2.2電梯的外部部件功能簡介電梯的外部共分5層，每層都應(yīng)該有呼叫按鈕、呼叫指示燈、上升和下降指示燈及樓層顯 示器。呼叫按鈕是乘客用來發(fā)出呼叫的工具，呼叫指示燈在完成相應(yīng)的呼叫請求之前應(yīng)一直 保持為亮，它和上升指示燈、下降指示燈、樓層顯示器一樣，都是用來顯示電梯所處的狀態(tài) 的。5層樓電梯中，1層只有上呼叫按鈕，5層只有下呼叫按鈕，其余3層都同時具有上呼 叫和

28、下呼叫按鈕。而上升、下降指示燈以及樓層顯示器，5層電梯均應(yīng)該相同。3.2.3電梯的初始狀態(tài)、運行中狀態(tài)和運行后狀態(tài)分析1）電梯的初始狀態(tài)。為了方便分析，假設(shè)電梯位于1層待命，各層顯示器都被初始化，電 梯處于以下狀態(tài)：a）各層呼叫燈均不亮。b）電梯內(nèi)部及外部各樓層顯示器均為“1”。c）電梯內(nèi)部及外部各層電梯門均關(guān)。2）電梯在運行過程中：a）按下某層呼叫按鈕（15層）后沒，該層呼叫燈亮，電梯響應(yīng)該層呼叫。b）電梯上行或下行直至該層。c）各樓層顯示隨電梯移動而改變，各層指示燈也隨之而變。d）運行中電梯門始終關(guān)閉，至U達(dá)指定層時，門才打開。在電梯運行過程中，支持其他呼叫。3）電梯運行后狀態(tài)：在到達(dá)指定樓層后，電梯會繼續(xù)待命，直至新命令產(chǎn)生。a）電梯在到達(dá)指定樓層后，電梯門會自動打開，經(jīng)一段延時自動關(guān)閉，在此過程中，支持手 動開門或開門；b）各樓層顯示植為該層所在位置，且上行與下行指示燈均滅。3.3實際運行中的情況分析實際中，電梯服務(wù)的對象是許多乘客，乘客乘坐電梯的目的是不完全一樣的，而且，每一個 乘客呼叫電梯的時間有前有后，因此，我們將電梯在實際中的各種具體情況加以分類，做出 分析，以便于編制程序。3.3.1分類分析電梯上行分析。若電梯在上行過程中，某樓層有呼叫產(chǎn)生時，可分以下兩種情況：若呼叫層處于電梯當(dāng)前運行層之上目標(biāo)運行層之下，則電梯應(yīng)在完成前一指令之前先上行至 該層，完成