電梯使用PLC控制系統(tǒng)的組態(tài)模擬設計

時間:2010-02-01

來源:中國傳動網

導語: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。本文利用MCGS組態(tài)軟件檢驗電梯PLC控制系統(tǒng)的運行情況。

1 前言  
      電梯的電氣系統(tǒng)由拖動系統(tǒng)和控制系統(tǒng)兩部分組成。傳統(tǒng)的電氣控制系統(tǒng)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(yǎng)方便,節(jié)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(tǒng)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。
      MCGS(Monitor and Control Generated System,通用監(jiān)控系統(tǒng))是一套用于快速構造和生成計算機監(jiān)控系統(tǒng)的組態(tài)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(fā)的工業(yè)控制系統(tǒng)更具通用性.在自動化領域有著更廣泛的應用。本文利用MCGS組態(tài)軟件檢驗電梯PLC控制系統(tǒng)的運行情況。
2 電梯PLC控制系統(tǒng)  
      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(tǒng)的要求。S7-200系列小型PLC(Micro PLC)可應用于各種自動化系統(tǒng)。緊湊的結構。低廉的成本12.b~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(tǒng)。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?! ?br />      STEP 7-Micro/WIN 32是S7-200系列的PLC的編程軟件.可以對S7—200的所有功能進行編程。該軟件在WindOW8平臺上運行?;静僮髋comce等標準WindOWS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(chuàng)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(jiān)控。
2.1 電氣控制系統(tǒng)  
圖l為本系統(tǒng)的組成框圖。

電氣控制系統(tǒng)組成框圖

電氣控制系統(tǒng)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(qū)感應;9、手動開關門;10、樓層感應。
2.2 PLC系統(tǒng)部分
  完成所設定的控制任務所需要的PLC規(guī)模主要取決于控制系統(tǒng)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(tǒng)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(qū)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??傆婭/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(tǒng)設計  
因篇幅有限。僅將電梯指示及上下行程序列出說明。
3.1樓層狀態(tài)指示設計  
當電梯運行至某層有指令發(fā)出時.指示位置及指令。以二層為例:

 

3.2電梯下行程序設計  
電梯在三層下行情況為例。當電梯的一或二層有指令時,將三層下行位置1,同時無上行,驅動電梯下行。程序說明如下:

3.3電梯上行程序設計  
以電梯在二層上行情況為例。程序說明如下:

4 組態(tài)軟件模擬電梯PLC控制系統(tǒng)顯示設計  
      MCGsm態(tài)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。MCGSm態(tài)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。MCGS組態(tài)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(tǒng)。MCGS組態(tài)軟件由“MCGS組態(tài)環(huán)境”和“MCGS運行環(huán)境”兩個系統(tǒng)組成。兩部分互相獨立。又緊密相關?! ?br />      本文利用MCGS組態(tài)軟件設計。在設備組態(tài)窗口中選擇適當的串口通訊設備.添加西門子S7—200PLC。正確設置其屬性。正確設置組態(tài)軟件中數據變量設備通道的連接,即可實現PLC與組態(tài)軟件的通訊。將PLC中的串口驅動程序與組態(tài)軟件的需求響應相結合,使電腦對PLC發(fā)出的信號有響應。在MCGS組態(tài)軟件的用戶窗口中,制作一個動畫界面。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(tǒng)對電梯的運行狀態(tài)的控制效果。MCGS用主控窗口、設備窗口和用戶窗口來構成一個應用系統(tǒng)的人機交互圖形界面.組態(tài)配置各種不同類型和功能的對象或構構??梢詫崟r數據進行可視化處理。組態(tài)過程如圖2所示:

組態(tài)過程

5 結語  
      針對這個四層電梯的控制系統(tǒng).本文采用西門子S7—200可編程控制器設-H-電梯的控制系統(tǒng)完成電梯的轎內指令、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。利用MCGS組態(tài)軟減設計模擬電梯PLC控制系統(tǒng)的運行。將PLC中的串口驅動程序與組態(tài)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(tǒng)對電梯的運行狀態(tài)的控制效果。實踐證明。將PLC可編程控制器和MCGS組態(tài)軟件結合可以非常好地模擬電梯控制系統(tǒng)的測試運行.有利于PLC控制系統(tǒng)的設計、檢測,具有良好的應用價值。

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