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文章來源：《世紀星月刊》第18期 作者：劉月新



摘要：本文介紹了利用西門子S7-200可編程控制器編寫的一個四層電梯的控制系統，利用世紀星組態軟件制作人機對話界面，檢驗電梯PLC控制系統的運行情況。實踐證明，PLC可編程控制器和世紀星組態軟件結合有利于PLC控制系統的設計、檢測，具有良好的應用價值。
關鍵詞：可編程控制器 電梯控制 組態模擬



1 前言

　　電梯的電氣系統由拖動系統和控制系統兩部分組成。傳統的電氣控制系統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，維修保養方便，節能省工，抗干擾能力強，控制箱占地面積少。當乘員進入電梯，按下樓層按鈕，電梯門自動關閉后控制系統進行下列運作：根據轎廂所處位置及乘員所處層數，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，根據樓層的呼叫，順路停車，自動開關門。另外在轎廂內外均要有信號燈顯示電梯運行方向及樓層數。

　　世紀星組態軟件是一套用于快速構造和生成計算機監控系統的組態軟件，能夠在Windows平臺上運行。通過對現場數據的采集處理。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、易學易用的特點。比以往使用專用機開發的工業控制系統更具通用性．在自動化領域有著更廣泛的應用。本文利用世紀星組態軟件檢驗電梯PLC控制系統的運行情況。



2 電梯PLC控制系統

　　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的要求。S7-200系列小型PLC(Micro PLC)可應用于各種自動化系統。緊湊的結構、低廉的成本、功能強大的指令集使得S7-200 PLC成為各種小型控制任務理想的解決方案。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。分別完成轎內指令、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。

　　STEP 7-Micro／WIN 32是S7-200系列的PLC的編程軟件?？梢詫7-200的所有功能進行編程。該軟件在Windows平臺上運行?；静僮鳂藴蔠indows軟件相類似，簡單、易學。其基本功能是協助用戶完成應用軟件任務。例如創建用戶程序、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置PLC的工作方式、參數和運行監控。

2.1 電氣控制系統

圖l為本系統的組成框圖。



　　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、轎內指令；7、廳外指令；8、門區感應；9、手動開關門；10、樓層感應。

2.2 PLC系統部分

　　完成所設定的控制任務所需要的PLC規模主要取決于控制系統對輸入，{禽出點的需求量和控制過程的難易程度。

(1) I/O點的估算：

　　系統的輸入點有：門廳召喚按鈕6個輸入點；轎內指令按鈕4個點；樓層感應器4個點；門區感應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。總計I/O點數為16/9；

(2)可編程控制器S7-200的CPU226輸入，輸出點數為24/16，足以滿足要求。



3 電梯PLC控制系統設計

3.1 樓層狀態指示設計
3.2、電梯下行程序設計
3.3、電梯上行程序設計
3.4、電梯到達時程序設計



4 組態軟件模擬電梯PLC控制系統顯示設計

　　世紀星組態軟件具有全中文、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。世紀星組態軟件的開放式結構擁有廣泛的數據獲取和強大的數據處理功能。同時提供良好的安全機制，為多個不同級別用戶設定不同的操作權限。世紀星組態軟件支持多種硬件設備，實現“設備無關”，用戶不必因外部設備的局部改動，而影響整個系統。世紀星組態軟件由“世紀星開發系統”和“世紀星運行系統”兩個部分組成，兩部分互相獨立。又緊密相關。
　　
　　本文利用世紀星組態軟件設計。在設備安裝向導窗口中選擇適當硬件設備。添加西門子S7-200PLC。正確設置其串口屬性。正確設置組態軟件中數據變量寄存器的連接，即可實現PLC與組態軟件的通訊。將PLC中的串口驅動程序與組態軟件的需求響應相結合，使電腦對PLC發出的信號有響應。在世紀星組態軟件的用戶窗口中，制作一個窗口界面。在界面上設置各個控件的屬性，使設置的控件按照真實的情況動作，檢驗和測試電梯PLC控制系統對電梯的運行狀態的控制效果。世紀星用主控窗口、設備窗口和用戶窗口來構成一個應用系統的人機交互圖形界面。組態配置各種不同類型和功能的對象。可以對實時數據進行可視化處理。



5 結語

　　針對這個四層電梯的控制系統。本文采用西門子S7-200可編程控制器控制電梯的運行。利用世紀星組態軟模擬顯示電梯PLC控制系統的運行狀況。將PLC中的串口驅動程序與組態軟件的需求響應相結合，加載驅動。使設置的控件能夠按照真實的情況動作。檢驗和測試電梯PLC控制系統對電梯的運行狀態的控制效果。實踐證明。將PLC可編程控制器和世紀星組態軟件結合可以非常好地模擬電梯控制系統的測試運行。