双电梯联动监控系统下位机设计

◎郭建达 施一圣 于波 解新雨 张智策 魏立明

可编程控制器已经成为电梯开发的核心技术。从第一部电梯的发明到现在各种各样电梯的问世，电梯经过长时间的发展。到现在为止主要有直流电机拖动和交流电机拖动两种不同的拖动方式。到现如今电梯作为人类之上之下很多高层建筑的首选，而且作为载人工具，人们在运行的平滑性、高速性、准确性、高效性等一系列静、动态性能方面对它提出了更高的要求。

一、可编程控制器特点及工作原理

PLC可以适应很多恶劣的环境，一个设计良好的PLC能适应各种恶劣的环境以及各种外来的干扰。编程简单，使用方便。PLC采用面向控制过程，面向问题的“自然语言”编程，容易掌握。接线简单，通用性好。PLC的接线只需将输入信号的设备与PLC输入端子连接。将接受输出信号执行控制任务的执行元件与PLC输出端子连接。易于安装，便于维护。 PLC安装简单而且功能有效，在从继电器系统改换到PLC系统的情况下，PLC小的模块结构使之能安装在继电器附近并将连线向已有接线端。PLC具有微机的许多特点，但它的工作方式却与微机有很大不同。微机一般采用等待命令的工作方式。PLC则采用循环扫描工作方式。在PLC中，用户程序按先后顺序存放，CPU从第一条指令开始执行程序，直至遇到结束符后又返回第一条。如此周而不断循环。每一个循环称为一个扫描周期。

PLC提供的编程语言通常由三种：梯形图、功能图、及布尔逻辑编程。梯形图是应用最广的，它使用的最广是因为它和以往的继电器控制线路很接近。它与电气操作原理相呼应，它的最大优点是形象、直观和实用，为广大电气技术人员所熟知。

二、可编程控制器的编程

1.电梯的控制要求。（1）当电梯停于某层时，如果有高于停留层的高层呼叫时，电梯经过程序的反应会上升到呼叫层停止。（2）当电梯停于某层时，如果有低于停留层的低层呼叫时，电梯经过程序的反应会下降到呼叫层停止。（3）当电梯停于某层时，如果同时或者运行时间段内有高于停留层的高层呼叫时，电梯先上升到相对于停留层较近的高呼叫层，然后继续上升到其他高于现在停留层的高的呼叫层，直至将所有响应均完毕后停止。（4）当电梯停于某层时，如果同时或者运行时间段内有高于停留层的低层呼叫时，电梯先下降到相对于停留层较近的高呼叫层，然后继续下降到其他低于现在停留层的高的呼叫层，直至将所有响应均完毕后停止。（5）当电梯处于上升或上降过程中，有其他的下降或者上升的呼叫均为无效呼叫，但是会记忆下来留作反应。

2.电梯外部呼梯登记环节。外呼应该能够实现各层外呼上/下行的记忆、显示和消除。例如：当按下1楼外部呼叫按钮后，电梯内部程序会将这个请求自动保存下来加以记忆。它们信号的消除是在电梯桥厢来到1楼时；当按3楼外下呼按钮时，同样将其保存在另一内存空间，它们信号消除，是在电梯桥厢来3楼时。同理1楼外上呼、3楼外下呼、3楼外上呼、4楼外下呼等信号的记忆、显示和消除，就重复以上的动作，如图1所示。

图1电梯外部呼梯登记梯形图

对于电梯外部呼梯登记环节的说明，以四楼下行呼梯登记为例，当按下四楼下行呼梯登记按钮时程序接通，有四楼下行呼梯登记输出，同时有一个自锁环节，这个自锁环节保证了程序的记忆，直到电梯运行到四楼层平层时电梯门即将打开的时候这个自锁记忆才会消除。

3.开门、关门环节。电梯门开、闷关环节，电梯接收到指令后，程序运行到指定位置的时候，电梯停稳后，电梯门缓缓打开，如图2所示。

在下行的程序中也必须实现轿厢外的下行呼叫和桥厢内的下行呼叫的控制。原理与上行控制一样，例如当电梯在4楼时，若有1楼外上呼、1楼内选、2楼外上呼、2楼外下呼、2楼内选、3楼外下呼、3楼外上呼、3楼内选、4楼外下呼内选时，CPU响应并输出下行信号，控制电梯的下行。

三、结论

本文针对双电梯联动监控系统下位机进行设计，下位机采用PLC进行设计，主要采用西门子S7-200系列，主要分析了PLC的特点和工作原理，介绍了电梯的控制要求，以开关门、外部呼叫为例进行了下位机梯形图编写，为电梯监控系统设计提供借鉴。