《基于S7-1200的電梯曳引電機控制系統(tǒng)設計》9300字（論文）

基于S7-1200的電梯曳引電機控制系統(tǒng)設計摘要：近年來，隨著國民經(jīng)濟水平的提高和人民對美好生活的日益向往，使得城市的現(xiàn)代化進程加快了步伐。一座座高層建筑拔地而起，電梯作為一種高效、安全、便捷的運輸設備發(fā)揮了巨大的作用，事實上無論是在生活還是工作中，電梯早已成為人們密不可分的一部分。與此同時，隨著智能控制技術的蓬勃發(fā)展，PLC控制技術因其可擴展性強、可靠性高、抗干擾能力強等特點使其被廣泛應用，在電梯領域也擁有良好的發(fā)展空間。本次設計的內(nèi)容是基于S7-1200的電梯曳引電機控制系統(tǒng)設計中的邏輯部分，首先需要根據(jù)電梯曳引電機控制系統(tǒng)需求，完成測點統(tǒng)計和PLC硬件選型，使用TIA博途軟件完成PLC系統(tǒng)硬件組態(tài)、PLC編程和系統(tǒng)調(diào)試。設計的重點部分在于PLC梯形圖程序的編寫，并通過對電梯進行仿真來對程序進行調(diào)試，從而完成本次設計的目的。關鍵詞：S7-1200PLC；電梯；控制；程序設計；虛擬電梯仿真目錄TOC\o"1-3"\h\u16826第一章緒論 1167631.1電梯概述 1161171.2繼電器控制、單板機控制與PLC控制比較 230992第二章電梯控制系統(tǒng)PLC的I/O分配和硬件選型 3249242.1電梯控制系統(tǒng)需求 3249242.2PLC的I/O分配 3270082.2.1輸入部分 3264782.2.2輸出部分 4241352.3PLC的硬件選型 519647第三章電梯PLC控制系統(tǒng)設計 6229123.1主程序設計 6305163.2初始化程序設計 7114903.3呼梯程序設計 8210773.4停梯程序設計 10308503.4.1功能塊“停梯”程序設計 1040813.4.2功能塊“三級剎車”程序設計 1276023.5門系統(tǒng)程序設計 1371753.5.1功能塊“開關門”程序設計 1366383.5.2功能塊“電梯內(nèi)的開關門”程序設計 1598443.6按鈕和樓層顯示程序設計 15233963.6.1功能塊“電梯按鈕顯示”程序設計 1595963.6.2功能塊“樓層顯示”程序設計 17253943.7終端越程保護程序設計 204613第四章電梯模型仿真結果 22229124.1電梯初始化運行仿真 22305164.2電梯正常運行仿真 2423003總結與展望 2724083參考文獻 29第一章緒論1.1電梯概述在當今時代，電梯是人們?nèi)粘W習工作、生產(chǎn)生活中不可缺少的一部分，其帶給人們更加便利的通勤體驗。而早在公元前1100年，當時的古代周朝時期就曾發(fā)明出類似于電梯的垂直運輸工具，名叫轆轤，是一種簡單卷揚機，它是由木制支架、手動搖桿裝置和圓形卷筒組成。在生產(chǎn)力落后的古代，人們?nèi)∷男室驗檫@種裝置的發(fā)明而大大提高。此外，在古代歐洲的土地上，勤勞的人們也研究出了由人力驅(qū)動的卷揚機，幫助人們大大提高了生產(chǎn)效率，使人們的物質(zhì)水平得到提高。以上便是電梯的雛形。在電梯的發(fā)展過程中，以電為驅(qū)動能源具有劃時代的意義。十九世紀末德國研發(fā)出了升降機，其動力方式為電力拖動。升降機作為電梯的前身，其廣泛的應用和高效的運輸能力使人們從中看到了它的優(yōu)勢，盡管此時的升降機還存在著不少問題和安全隱患，但人們還是從中看到了希望，于是紛紛著手研究更加安全，高效的電梯設備。早期電梯是由坐在電梯內(nèi)的司機控制的，轎廂的上下運行、制動、平層等判斷和操作都是由司機主觀完成，不僅操作繁瑣，浪費人力，且乘客體驗較差。人們的需求成為驅(qū)動發(fā)展的動力，1894年，奧的斯公司強勢推出了可以實現(xiàn)自動平層的技術，且是通過控制器實現(xiàn)的。這一技術成功引領了電梯發(fā)展的潮流，也為電梯的后續(xù)的發(fā)展方向提供了思路。在電梯發(fā)展過程中，交流感應電動機因其生產(chǎn)和維修方便、價格較低的特點，被廣泛應用于電梯的電機拖動部分。此外，交流感應電動機的極對數(shù)是可以根據(jù)現(xiàn)實要求改變的，通過這種方法來實現(xiàn)雙速控制的要求，這使得電機的拖動部分更加簡單，在達到高低速控制要求的同時，不僅節(jié)省了電梯的生產(chǎn)成本，還使可靠性大大加強。隨著對電子技術的進一步研究，交流電動機的交流調(diào)速拖動獲得了良好的發(fā)展，這也大大推動了交流調(diào)壓調(diào)速到變頻變壓調(diào)速的發(fā)展進程，這個發(fā)展擁有良好的節(jié)能效果，可以在一定程度上取代直流拖動系統(tǒng)。電梯行業(yè)新的發(fā)展依賴于單板機和PLC控制技術，并且在逐步取代以往有觸點的繼電器控制方式。這使得電梯控制系統(tǒng)更加嚴密，安全性能更高，可靠性更強，也使電梯的拖動控制、自動運行更上了一個臺階。在人們的需求和科技發(fā)展的驅(qū)動下，電梯技術也會產(chǎn)生新的發(fā)展方向和更加符合現(xiàn)代文明的控制要求。如今，城市化的推進使高層建筑越來越多，隨之而來的是電梯的廣泛應用，以滿足人們的通勤需求。很多高層建筑選擇使用多臺電梯協(xié)同運行，這對整個梯群的協(xié)調(diào)、調(diào)度的能力是新的挑戰(zhàn)。在現(xiàn)代社會中，綠色、環(huán)保、高效、節(jié)能逐漸成為人們衡量一項技術的標準。同樣在電梯行業(yè)，無污染、低噪音、綠色節(jié)能成為人們大力研究的方向。這不僅需要人們在電梯的機電部分設計和機械部分的設計中投入更大的精力，同時也要在控制系統(tǒng)的邏輯部分進行更多調(diào)試工作和研究，如此才能生產(chǎn)出符合現(xiàn)代要求的綠色環(huán)保電梯。除此之外，電梯的安全性是最基本、最重要的性能之一，也在電梯技術發(fā)展過程中得到了一步步強化。現(xiàn)代電梯的安全保障系統(tǒng)承擔的職責很多，比如在發(fā)生自身故障或者一些諸如火災的災害時，電梯的控制系統(tǒng)要有故障報警、診斷等功能，從而保證乘客的安全。電梯實現(xiàn)基本的載人、載物等運輸功能之后，人們開始對電梯的搭乘體驗有了新的要求，這主要體現(xiàn)在電梯運行的速度和運行的加速度方面，速度曲線如果設定的不合理的話，乘客會感到生理上的不適，甚至使乘客因此而受傷。如何讓乘客在搭乘電梯時有更加舒適的體驗，這還需要實踐測試來不斷改進速度曲線，使用PID對電梯的運行速度進行調(diào)節(jié)，如此設計出的電梯使乘客的搭乘體驗有了很好的改善。乘客搭乘電梯的舒適度在未來電梯發(fā)展的趨勢中也擁有重大意義。1.2繼電器控制、單板機控制與PLC控制比較由眾多繼電器組合而成的電梯控制系統(tǒng)，根據(jù)不同的基本控制要求調(diào)整繼電器的接線方式。這種控制方式對控制要求發(fā)生變化的適應性較差，每次控制需求的變化，都需要重新設計控制系統(tǒng)，改變繼電器選型和硬件接線。繼電器控制模式的控制速度較慢，這是由其機械動作決定的，這也使得它的壽命較短，可靠性較差，觸點多，連線多，故障也較多，安裝、施工起來較為繁瑣，且后期投入運行后維護困難，工作量大，故障也不易查找。因此，電梯繼電器控制系統(tǒng)在現(xiàn)代基本被淘汰，但它在電梯控制發(fā)展過程中起的作用是承上啟下，不可或缺的。單板機將微型計算機的功能系統(tǒng)電路組裝成印制電路板，包括中央處理器、只讀存儲器、隨機存取存儲器、I／0接口等。其功能比單片機更強，但是與PLC相比還是差一些，因為PLC有更加強大的擴展性，也更加易于集成系統(tǒng)，且對需求變化后邏輯部分設計的調(diào)整也更加便捷，這是PLC相較于單板機的優(yōu)勢所在。S7-1200PLC的成本雖然比S7-200smartPLC的成本高一點，但是S7-1200PLC支持的點數(shù)多，這也意味著它將擁有更好的擴展性，更強的可靠性。此外，S7-200SmartPLC的應用環(huán)境是一些小型的單機項目，而S7-1200PLC就可以應用于更大的聯(lián)網(wǎng)項目，且其的編程環(huán)境是在博途上進行，更加有利于與西門子的控制系統(tǒng)集成。S7-1200PLC的靈活度和適應性也更強，面對現(xiàn)實中電梯運行的不同環(huán)境和不同的需求，人們也需要時常對電梯的控制系統(tǒng)進行修改和調(diào)試，也需要對電梯的功能進行擴展，因此S7-1200PLC的優(yōu)勢會更加明顯，更容易獲得人們的青睞。電梯控制系統(tǒng)PLC的I/O分配和硬件選型2.1電梯控制系統(tǒng)需求1）初始化電梯當電梯啟動，控制系統(tǒng)接收到自動運行信號時，它將執(zhí)行必要的初始化工作，使電梯位于目標初始化樓層。呼梯控制呼梯可分為外呼和內(nèi)呼，控制系統(tǒng)需根據(jù)樓層的不同，設置電梯的目標標志位，使外呼和內(nèi)呼都能到達目標樓層。停梯控制當電梯即將到達乘客指定的目標樓層時，控制系統(tǒng)需根據(jù)停梯程序使電梯平層。通過高速接觸器和低速接觸器的轉換以及三級制動完成停梯。門系統(tǒng)控制電梯平層后，門系統(tǒng)啟動，完成開關門任務。電梯門在關閉過程中，如果有乘客進出轎廂，安裝在電梯門上的光幕裝置就會被觸發(fā)，光幕信號觸發(fā)開門繼電器，電梯門打開，使乘客正常完成上下電梯。注意當電梯門處于開啟或關閉狀態(tài)時，應設置適當?shù)难訒r，以保證乘客有足夠的時間進出轎廂。按鈕和樓層顯示控制電梯的呼梯按鈕控制系統(tǒng)由安裝在轎廂的樓層按鈕和每層的上下行外呼按鈕組成，且轎廂內(nèi)有樓層顯示的功能，便于乘客確認當前電梯所處的樓層。超載保護當電梯內(nèi)乘客較多，超過轎廂最大承載能力時，應發(fā)出超載信號，電梯門不得關閉。當轎廂的載重量低于最大載重量時，電梯門可以正常關閉，電梯可以正常運行。終端越程保護當電梯出現(xiàn)故障以至于發(fā)生沖頂或蹲底時，控制系統(tǒng)的終端越程保護應立即啟動，使電梯不會超過第2限位從而避免嚴重后果的發(fā)生。2.2PLC的I/O分配2.2.1輸入部分本次設計的是六層電梯的控制系統(tǒng)，根據(jù)設計要求，對輸入點進行測點統(tǒng)計。電梯外部呼梯按鈕分配10個點位，其中一層至五層擁有上行呼梯按鈕，二層至六層擁有下行呼梯按鈕。電梯內(nèi)部轎廂分配6個點位，分別滿足一層至六層的內(nèi)呼要求。電梯門系統(tǒng)分配4個數(shù)字量輸入點，即開/關門按鈕和開/關門到位。電梯還將設置2個平層信號，即上/下平層信號，用于判斷電梯所在樓層和進行制動操作。電梯的上/下限位共分配4個點位，用于在終端保護，防止電梯發(fā)生沖頂或蹲底。電梯還將分配3個點位，分別用于自動運行信號、光幕信號和檢修信號。此外，還設置有當前載重量，這是為了檢測電梯內(nèi)載人的重量，防止過載情況發(fā)生。如圖2-1所示，為輸入變量列表。圖2-1輸入變量列表2.2.2輸出部分根據(jù)設計要求，對輸出點進行測點統(tǒng)計。電梯外部呼梯按鈕指示燈分配10個點位，上行呼梯按鈕指示燈被設置在一層至五層，下行呼梯按鈕指示燈被設置在二層至六層。電梯內(nèi)部轎廂樓層指示燈分配6個點位，用于樓層顯示的數(shù)碼管分配7個點位。電梯需分配6個點位用于指示，分別是上/下行指示、照明指示、風扇指示、滿載指示和故障指示。電梯需分配6個點位用于接觸器和繼電器控制，分別是上/下行接觸器、開/關門繼電器、高/低速接觸器。準備就緒信號和電機啟動信號分別需要PLC為其分配1個點位。PLC還需為1級制動、2級制動、3級制動各分配1個點位。如圖2-2所示，為輸出變量列表。圖2-2輸出變量列表2.3PLC的硬件選型根據(jù)控制系統(tǒng)I/O端口的分配情況，PLC需要分配29個DI、40個DQ和1個AI。因此，選擇的中央處理器是1214CDC/DC/DC，它有相對較大的50KB工作內(nèi)存，還有14個DI、10個DQ和2個AI。此外，還需在PLC右側配置一個SM1221數(shù)字量輸入模塊和兩個SM1222數(shù)字量輸出模塊。SM1221模塊擁有16個DI，供電電源為24V直流電，符合選型要求。SM1222模塊擁有16個DQ，供電電源為24V直流電，符合選型要求。第三章電梯PLC控制系統(tǒng)設計第三章電梯PLC控制系統(tǒng)設計3.1主程序設計在本次設計中，電梯PLC控制系統(tǒng)設計的主程序由兩部分組成。在“初始化”部分中，電梯上電后完成初始化工作。當給到電梯一個自動運行信號時，程序執(zhí)行“初始化”模塊，且此模塊只調(diào)用一次。初始化完成后，程序就進入常規(guī)運行部分。在“常規(guī)運行”部分中，在準備就緒信號置位的情況下，電梯執(zhí)行“呼叫電梯”、“停梯”、“樓層顯示”、“電梯按鈕顯示”和“終端越程保護”模塊，完成對電梯控制的要求。此外，當電梯需要檢修時，其也設置有故障指示，并關閉電機，保障檢修人員的安全。如圖3-1，主程序梯形圖如下：圖3-1主程序梯形圖3.2初始化程序設計電梯初始化程序設計分為三個部分。即“初始向上運行”部分、“初始化計算樓層”部分和“初始向下運行”部分。在“初始向上運行”部分中，電梯在收到自動運行信號后，曳引電機就會啟動，電梯上行接觸器和低速接觸器置位，使電梯開始以低速向上運行，上行至觸到上端站第一限位時，置位3級減速制動，復位上行接觸器，使電梯運行速度降為零，并將當前樓層設置為七層。電梯完成停梯后，置位下行接觸器，復位3級減速制動，電梯將開始向下低速運行。在“初始化計算樓層”部分中，控制系統(tǒng)將完成初始化階段的當前樓層判斷工作。利用上/下平層信號是否觸發(fā)來完成樓層識別。在“初始向下運行”部分中，當電梯下行至設定的目標初始化樓層時，電梯置位3級減速制動。完成停梯后，復位3級減速制動、上/下行接觸器和低速接觸器，置位高速接觸器、照明指示、風扇指示和準備就緒信號，此時電梯完成“初始化”部分的運行，在主程序中，控制系統(tǒng)將進入“常規(guī)運行”部分。如圖3-2，初始化程序梯形圖如下：圖3-2初始化程序梯形圖3.3呼梯程序設計呼梯程序設計可分為三個部分，即“置位目標標志樓層”、“確定上/下行”和“上/下行接觸器控制”部分。在“置位目標標志樓層”部分中，樓層的外呼上/下行或電梯轎廂的內(nèi)呼選層，都可以使目標樓層標志位觸發(fā)，并與功能塊“電梯按鈕顯示”里的程序配合使標志位置位，由此便可確定電梯運行的目標樓層。在“確定上/下行”部分中，通過比較當前樓層和目標樓層大小，確定上下行，并發(fā)出上行或者下行指示，在此處的程序設計中，要注意上行指示和下行指示相互閉鎖，即不能同時觸發(fā)上行指示和下行指示，同樣應注意的還有上行接觸器和下行接觸器，開門繼電器和關門繼電器等。在“上/下行接觸器控制”部分中，根據(jù)上述確定上/下行指示后，在確保3級減速制動復位的情況下，觸發(fā)相應的上/下行接觸器，電梯以高速進行上/下行運行。如圖3-3，呼梯程序梯形圖如下：圖3-3呼梯程序梯形圖3.4停梯程序設計3.4.1功能塊“停梯”程序設計功能塊“停梯”可分為三部分，即“到達指定層數(shù)后進行剎車”、“到達樓層后，復位電梯內(nèi)外呼梯指示燈”和“停梯開關門控制”部分。在“到達指定層數(shù)后進行剎車”部分中，當電梯即將行至目標樓層時，電梯進行制動操作，即執(zhí)行功能塊“三級剎車”的程序，使電梯完成平層，并復位上/下行指示。在“到達樓層后，復位電梯內(nèi)外呼梯指示燈”部分中，電梯到達目標樓層時，將對電梯外呼指示燈和轎廂內(nèi)呼指示燈復位，使其熄滅，表示電梯已完成內(nèi)外呼需求。在“停梯開關門控制”部分中，電梯平層后，電梯門系統(tǒng)啟動來進行開/關門控制，即執(zhí)行功能塊“開關門”和“電梯內(nèi)的開關門”的程序，完成門系統(tǒng)的控制任務，讓乘客進出電梯。如圖3-4，功能塊“停梯”程序梯形圖如下：圖3-4功能塊“停梯”程序梯形圖3.4.2功能塊“三級剎車”程序設計功能塊“三級剎車”可分為三部分，即“制動”、“控制1級減速制動和2級減速制動”和“平層后對1、2級減速制動進行復位”部分。當電梯判斷即將到達目標樓層時，將高速接觸器復位，置位低速接觸器的同時，根據(jù)實際控制的要求對1、2級減速制動的置位進行延時。當電梯平層后，復位1、2級減速制動和低速接觸器，置位3級減速制動，完成停梯操作。如圖3-5，功能塊“三級剎車”程序梯形圖如下：圖3-5功能塊“三級剎車”程序梯形圖3.5門系統(tǒng)程序設計3.5.1功能塊“開關門”程序設計電梯的“開關門”程序設計可分為三部分，即“到達樓層后，進行開關門控制”、“開關門完成后復位制動”和“開關門沖突”部分。當電梯平層以后，置位開門繼電器，電梯門就會打開。開門到位后，復位開門繼電器，根據(jù)具體控制要求延時一段時間后，置位關門繼電器，電梯門就會關閉，程序判斷關門到位后，復位“制動”，使電梯控制程序能正常執(zhí)行新的命令。在此過程中，當乘客通過電梯門時，光幕信號會被觸發(fā)，電梯門應打開，待延時一段時間后再正常關閉。當轎廂內(nèi)乘客較多，以至于超過額定的載重量時，電梯門不會關閉，直到電梯的當前載重量小于額定載重量時，電梯門才會正常關閉。如圖3-6，功能塊“開關門”程序梯形圖如下：圖3-6功能塊“開關門”程序梯形圖3.5.2功能塊“電梯內(nèi)的開關門”程序設計電梯的功能塊“電梯內(nèi)的開關門”程序?qū)崿F(xiàn)了乘客在轎廂內(nèi)進行開關門操作的需求。當電梯正在執(zhí)行關門操作時，乘客按下開門按鈕，開門繼電器就會置位，電梯門將打開，根據(jù)具體控制要求經(jīng)過一段時間的延時后，電梯再執(zhí)行關門的程序。如圖3-7，功能塊“電梯內(nèi)的開關門”程序梯形圖如下：圖3-7功能塊“電梯內(nèi)的開關門”程序梯形圖3.6按鈕和樓層顯示程序設計3.6.1功能塊“電梯按鈕顯示”程序設計電梯的功能塊“電梯按鈕顯示”程序可分為四部分，即“顯示上下呼叫對應的燈”、“電梯內(nèi)選層的燈”、“超重”和“滿載指示”部分。電梯的外呼對應的燈、內(nèi)呼對應的燈與呼梯程序配合，使標志位置位，由此可確定電梯運行的目標樓層。“超重”、“超重指示”部分與“開關門”程序相配合，使電梯能夠在不超重的情況下正常運行。如圖3-8，功能塊“電梯按鈕顯示”程序梯形圖如下：圖3-8功能塊“電梯按鈕顯示”程序梯形圖3.6.2功能塊“樓層顯示”程序設計電梯的功能塊“樓層顯示”程序可分為三部分，即“判斷是否到底或到頂”、“計算當前樓層”、“數(shù)碼管顯示當前樓層”部分。在“判斷是否到底或到頂”部分中，當上端站第1限位被觸發(fā)，當前樓層就會被賦值為7層，當下端站第1限位被觸發(fā)，則給當前樓層賦值為0層。在“計算當前樓層”部分中，當電梯下行時，上平層信號被觸發(fā)，下平層信號不被觸發(fā)，當前樓層減1。當電梯上行時，下平層信號被觸發(fā)，上平層信號不被觸發(fā)，當前樓層加1。如圖4-9所示為電梯模型原理示意圖。在“數(shù)碼管顯示當前樓層”部分中，對七段數(shù)碼管的亮滅分別進行控制，來完成樓層的顯示。如圖3-10，功能塊“樓層顯示”程序梯形圖如下：圖3-9電梯模型原理示意圖圖3-10功能塊“樓層顯示”程序梯形圖3.7終端越程保護程序設計電梯終端超程保護程序可分為上端保護和下端保護兩部分。當電梯發(fā)生沖頂或蹲底時，上端或下端第1限位被觸發(fā)時，應立即復位高/低速接觸器，置位1、2級減速制動。當2限位被觸發(fā)時，電梯應立即置位3級減速制動，保證電梯停止運行。如圖3-11，終端越程保護程序梯形圖如下：圖3-11終端越程保護程序梯形圖第四章電梯模型仿真結果電梯模型仿真結果4.1電梯初始化運行仿真在本次設計中，使用ElevatorSimulationBasic單部電梯仿真軟件進行測試，對梯形圖進行調(diào)試。首先可以根據(jù)需求對電梯的初始化樓層進行設置，我們設定電梯初始化的目標樓層為一層，下面將對初始化過程中電梯運行情況具體說明。按下自動運行按鈕，發(fā)出“自動運行”信號，程序執(zhí)行“初始化”模塊。電梯判斷未觸發(fā)上端站限位或下端站限位時，電梯電機啟動，電梯開始自動執(zhí)行上行操作。當上端站第1限位被觸發(fā)時，電梯上行接觸器和低速接觸器置位，電梯開始以低速向上運行，觸到上端站第一限位時，復位上行接觸器，置位3級減速制動，并將當前樓層設置為七層。電梯完成停梯后，復位3級減速制動，置位下行接觸器，電梯開始以低速向下運行，如圖4-1所示為電梯初始化準備下行。圖4-1電梯初始化準備下行在“初始化計算樓層”部分中，電梯完成初始化階段當前樓層的判斷，利用上/下平層信號是否觸發(fā)來完成樓層識別。在“初始向下運行”部分中，當電梯下行至設定的目標初始化樓層時，電梯置位3級減速制動。完成停梯后，復位3級減速制動、上/下行接觸器和低速接觸器，置位高速接觸器、照明指示、風扇指示和準備就緒信號，此時電梯完成“初始化”部分的運行，如圖4-2所示為電梯初始化完成。圖4-2電梯初始化完成參考文獻4.2電梯正常運行仿真電梯初始化后，轎廂在一樓平層。假設乘客乘坐一樓的電梯到六樓，然后再到四樓。下面將對這一過程中電梯運行情況具體說明。乘客按1層上行呼梯按鈕，此時當前樓層即為目標標志樓層，所以電梯門系統(tǒng)啟動，電梯執(zhí)行開門操作，如圖4-3所示。乘客走入電梯，此時轎廂的當前載重量大于額定值，發(fā)出滿載指示信號，如圖4-4所示，電梯門不執(zhí)行關門操作。當判斷不超重時，電梯門在一段時間延遲后關閉。乘客按下轎廂6層的呼叫按鈕，如圖4-5所示。電梯經(jīng)過判斷后發(fā)出上行指示，電梯接通高速接觸器，開始上行。當電梯行至當前樓層識別為六層時，電梯執(zhí)行三級減速制動，轎廂平層后，電梯門打開，乘客走出電梯，如圖4-6所示。圖4-3電梯平層于一層并開門圖4-4滿載指示信號亮起圖4-5按6層內(nèi)呼按鈕圖4-6電梯平層于六層并開門乘客于六層進入電梯，此時轎廂的當前載重量小于額定值，不會發(fā)出滿載指示信號，電梯門正常執(zhí)行關門操作。然后乘客按下轎廂4樓的呼叫按鈕，如圖4-7所示。電梯通過樓層判斷后發(fā)出下行指示，如圖4-8所示。電梯接通高速接觸器，開始下行。當電梯行至當前樓層識別為四層時，電梯執(zhí)行三級減速制動，并復位高速接觸器。轎廂平層后，門系統(tǒng)啟動，電梯門打開，乘客離開電梯，如圖4-9所示。圖4-7按4層內(nèi)呼按鈕圖4-8電梯運行信號指示圖4-9電梯平層于四層并開門總結與展望本次設計完成了基于S7-1200的電梯曳引電機控制系統(tǒng)設計中的邏輯部分，根據(jù)電梯曳引電機控制系統(tǒng)需求，完成了測點統(tǒng)計和PLC硬件選型，使用TIA博途軟件完成了PLC系統(tǒng)硬件組態(tài)、PLC編程和系統(tǒng)調(diào)試。其中設計的重點部分在于PLC梯形圖程序的設計，并通過仿真來對梯形圖進行調(diào)試，從而完成了本次設計的目的。由于缺乏電梯的理論知識和技術經(jīng)驗，以及設計時間的限制，控制系統(tǒng)的設計還存在一些缺陷。而且電梯作為人們?nèi)粘＝佑|頻多的電氣設備，對安全性的要求自然很高，因此這套控制系統(tǒng)距離應用于實際還有一段路程。因此，在未來的設計工作中，可以從以下幾個方面達到優(yōu)化和改進控制系統(tǒng)的目的：在電梯上升/下降時，其加速度和加速度率的大小將直接影響乘客體驗。為了使乘客在搭乘電梯時有更好的舒適度，同時也能夠做到精確的平層停車，電梯的速度曲線設計是重要一環(huán)。在設計工作中，通過對電梯運行過程的分析、多次實踐測試和函數(shù)計算，發(fā)現(xiàn)合理的多段速度PID調(diào)節(jié)方式是不錯的選擇，可以為后續(xù)設計研究提供思路。在當代城市中，高層建筑林立，很多高樓同時擁有多部電梯用于滿足人們的通勤需求，這對多部電梯的控制和配合提出了新的挑戰(zhàn)。在實際生活中，特別是在工作日，往往會出現(xiàn)早高峰和晚高峰，因此人們對電梯的效率也更加重視。電梯如何安全、快速、高效地完成任務，這涉及了建筑電氣智能化的知識，為后續(xù)設計出更加符合發(fā)展要求的電梯提供經(jīng)驗。在此次設計中，電梯控制系統(tǒng)能夠完成順向截梯工作，即當電梯在上行或下行過程中，順向的目標樓層可以完成截梯，提高了電梯工作的效率。但反向不截梯尚存在問題，為后續(xù)設計的改進提供了方向。通過這次設計，我明白了完成一項設計研究所需的完整步驟，并積累到了一些實踐的經(jīng)驗。由于這是我第一次著手此類設計，所以遇到了一些對我來說不可避免的困惑和難題。首先在剛開始進行設計的時候，由于我不清楚如何入手，且對PLC的了解不充分，導致對此次設計的流程與目的不明確，從而使整個設計過程進度發(fā)展較慢。在老師的耐心解答下，我找到了學習PLC的方法，知曉了設計的流程，也逐漸步入正軌，從而能夠順利完成畢業(yè)設計。參考文獻[1]麥斯提熱古·吐遜.基于PLC的電梯控制系統(tǒng)設計與研究[J].內(nèi)江科技,2014,35(7):66-67.[2]李德生.淺析電梯曳引機設計中的安裝與維修[J].中國機械,2014(18):150-151.[3]王蘇華.新型電梯曳引機驅(qū)動