雙電梯聯動監控系統下位機設計

◎郭建達 施一圣 于波 解新雨 張智策 魏立明

可編程控制器已經成為電梯開發的核心技術。從第一部電梯的發明到現在各種各樣電梯的問世，電梯經過長時間的發展。到現在為止主要有直流電機拖動和交流電機拖動兩種不同的拖動方式。到現如今電梯作為人類之上之下很多高層建筑的首選，而且作為載人工具，人們在運行的平滑性、高速性、準確性、高效性等一系列靜、動態性能方面對它提出了更高的要求。

一、可編程控制器特點及工作原理

PLC可以適應很多惡劣的環境，一個設計良好的PLC能適應各種惡劣的環境以及各種外來的干擾。編程簡單，使用方便。PLC采用面向控制過程，面向問題的“自然語言”編程，容易掌握。接線簡單，通用性好。PLC的接線只需將輸入信號的設備與PLC輸入端子連接。將接受輸出信號執行控制任務的執行元件與PLC輸出端子連接。易于安裝，便于維護。 PLC安裝簡單而且功能有效，在從繼電器系統改換到PLC系統的情況下，PLC小的模塊結構使之能安裝在繼電器附近并將連線向已有接線端。PLC具有微機的許多特點，但它的工作方式卻與微機有很大不同。微機一般采用等待命令的工作方式。PLC則采用循環掃描工作方式。在PLC中，用戶程序按先后順序存放，CPU從第一條指令開始執行程序，直至遇到結束符后又返回第一條。如此周而不斷循環。每一個循環稱為一個掃描周期。

PLC提供的編程語言通常由三種：梯形圖、功能圖、及布爾邏輯編程。梯形圖是應用最廣的，它使用的最廣是因為它和以往的繼電器控制線路很接近。它與電氣操作原理相呼應，它的最大優點是形象、直觀和實用，為廣大電氣技術人員所熟知。

二、可編程控制器的編程

1.電梯的控制要求。（1）當電梯停于某層時，如果有高于停留層的高層呼叫時，電梯經過程序的反應會上升到呼叫層停止。（2）當電梯停于某層時，如果有低于停留層的低層呼叫時，電梯經過程序的反應會下降到呼叫層停止。（3）當電梯停于某層時，如果同時或者運行時間段內有高于停留層的高層呼叫時，電梯先上升到相對于停留層較近的高呼叫層，然后繼續上升到其他高于現在停留層的高的呼叫層，直至將所有響應均完畢后停止。（4）當電梯停于某層時，如果同時或者運行時間段內有高于停留層的低層呼叫時，電梯先下降到相對于停留層較近的高呼叫層，然后繼續下降到其他低于現在停留層的高的呼叫層，直至將所有響應均完畢后停止。（5）當電梯處于上升或上降過程中，有其他的下降或者上升的呼叫均為無效呼叫，但是會記憶下來留作反應。

2.電梯外部呼梯登記環節。外呼應該能夠實現各層外呼上/下行的記憶、顯示和消除。例如：當按下1樓外部呼叫按鈕后，電梯內部程序會將這個請求自動保存下來加以記憶。它們信號的消除是在電梯橋廂來到1樓時；當按3樓外下呼按鈕時，同樣將其保存在另一內存空間，它們信號消除，是在電梯橋廂來3樓時。同理1樓外上呼、3樓外下呼、3樓外上呼、4樓外下呼等信號的記憶、顯示和消除，就重復以上的動作，如圖1所示。

圖1電梯外部呼梯登記梯形圖

對于電梯外部呼梯登記環節的說明，以四樓下行呼梯登記為例，當按下四樓下行呼梯登記按鈕時程序接通，有四樓下行呼梯登記輸出，同時有一個自鎖環節，這個自鎖環節保證了程序的記憶，直到電梯運行到四樓層平層時電梯門即將打開的時候這個自鎖記憶才會消除。

3.開門、關門環節。電梯門開、悶關環節，電梯接收到指令后，程序運行到指定位置的時候，電梯停穩后，電梯門緩緩打開，如圖2所示。

在下行的程序中也必須實現轎廂外的下行呼叫和橋廂內的下行呼叫的控制。原理與上行控制一樣，例如當電梯在4樓時，若有1樓外上呼、1樓內選、2樓外上呼、2樓外下呼、2樓內選、3樓外下呼、3樓外上呼、3樓內選、4樓外下呼內選時，CPU響應并輸出下行信號，控制電梯的下行。

三、結論

本文針對雙電梯聯動監控系統下位機進行設計，下位機采用PLC進行設計，主要采用西門子S7-200系列，主要分析了PLC的特點和工作原理，介紹了電梯的控制要求，以開關門、外部呼叫為例進行了下位機梯形圖編寫，為電梯監控系統設計提供借鑒。