王永國(guó)

（吉林化工學(xué)院，吉林吉林 132022）

基于西門(mén)子S7-300的電梯控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

王永國(guó)

（吉林化工學(xué)院，吉林吉林 132022）

將可編程序控制器（PLC）應(yīng)用于四層電梯控制系統(tǒng)，使用西門(mén)子S7-300系統(tǒng)作為電梯控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)，與WinCC監(jiān)控軟件技術(shù)相結(jié)合，設(shè)計(jì)出相應(yīng)的四層電梯的PLC控制系統(tǒng)。

西門(mén)子S7-300；WinCC；電梯控制系統(tǒng)

1 緒 論

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，城市化進(jìn)程也在極速前進(jìn)，出現(xiàn)了越來(lái)越多的高層建筑，由此電梯的使用率越來(lái)越高。電梯已經(jīng)和我們的生活息息相關(guān)，由此電梯的功能性、安全性、簡(jiǎn)單實(shí)用性對(duì)于我們來(lái)說(shuō)就有著重要意義，其好與壞都會(huì)直接影響到人們的日常生活。電梯簡(jiǎn)單來(lái)講就是以電力提供動(dòng)能，在垂直的兩根導(dǎo)軌之間裝上轎廂以搭載乘客或貨物進(jìn)行升降。因此，摒棄傳統(tǒng)電梯控制方式，提升電梯性能，使電梯的運(yùn)行變得可靠和安全是當(dāng)下電梯設(shè)計(jì)中的重中之重。

2 電梯的結(jié)構(gòu)原理

電梯是機(jī)電一體化的垂直運(yùn)輸設(shè)備，主要由電力拖動(dòng)系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)、曳引系統(tǒng)、導(dǎo)向系統(tǒng)、門(mén)系統(tǒng)、轎廂、重量平衡系統(tǒng)、安全保護(hù)系統(tǒng)等八大系統(tǒng)和機(jī)房、井道、層站、轎廂四大空間組成了。

2.1 電梯的四大空間

（1）機(jī)房部分

電梯機(jī)房通常設(shè)置在電梯井的最上部，里面包括牽引機(jī)、控制單元等設(shè)備。

（2）井道部分

包括導(dǎo)軌支架、導(dǎo)軌、緩沖器、井道照明、限速器張緊裝置等設(shè)備。

（3）層站部分

位于樓道電梯的各層廳外，包括呼梯按鈕裝置、電梯各層門(mén)、樓層顯示部分、層站開(kāi)關(guān)門(mén)裝置、門(mén)鎖裝置及消防報(bào)警按鈕等。

（4）轎廂部分

主要包括轎廂門(mén)、轎廂、安全鉗裝置、通訊報(bào)警裝置、平層裝置、轎內(nèi)操縱箱、指示燈以及開(kāi)門(mén)機(jī)等。

2.2 電梯的八大系統(tǒng)

（l）曳引系統(tǒng)；

（2）導(dǎo)向系統(tǒng)；

（3）轎廂；

（4）門(mén)系統(tǒng)；

（5）重量平衡系統(tǒng)；

（6）電力拖動(dòng)系統(tǒng)；

（7）電氣控制系統(tǒng)；

（8）安全保護(hù)系統(tǒng)。

3 基于S7-300的電梯控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

3.1 總體設(shè)計(jì)

根據(jù)提出的電梯控制要求，繪制控制流程圖，分配I/O點(diǎn)、通過(guò)SIMATIC Manager完成硬件組態(tài)，利用梯形圖（LAD）編寫(xiě)程序?qū)崿F(xiàn)電梯控制。

3.2 S7-300電梯控制系統(tǒng)的總體介紹

本文選用四層電梯模型為被控對(duì)象。此模型根據(jù)升降式電梯結(jié)構(gòu)，采用WINCC組態(tài)畫(huà)面，具有實(shí)際電梯的仿真結(jié)構(gòu)。選用此模型能夠很好的模擬實(shí)際電梯運(yùn)行，較適宜實(shí)驗(yàn)操作?？刂破鰿PU選用西門(mén)子CPU312，另加電源模塊PS 307（5A），DI模塊SM321 32（24V），DO模SM322。

電梯模型層數(shù)為四層，面板上包括電梯各個(gè)保護(hù)裝置的采集信號(hào)、執(zhí)行部分和監(jiān)視數(shù)據(jù)。例如采集信號(hào)有平層信號(hào)、外呼信號(hào)、位置檢測(cè)信號(hào)、內(nèi)選信號(hào)、電梯門(mén)開(kāi)閉狀態(tài)信號(hào)等。電梯能夠上下運(yùn)行，電梯門(mén)具有限位以及開(kāi)關(guān)的保護(hù)功能。各個(gè)樓層能夠顯示電梯所處樓層位置、運(yùn)行狀態(tài)。當(dāng)有任何信號(hào)輸入時(shí) PLC就根據(jù)程序進(jìn)行實(shí)時(shí)處理，根據(jù)程序運(yùn)算結(jié)果執(zhí)行相應(yīng)的輸出動(dòng)作。

3.3 電梯控制系統(tǒng)的PLC程序設(shè)計(jì)

3.3.1 硬件組態(tài)的設(shè)計(jì)

系統(tǒng)的硬件組態(tài)步驟：

①首先新建一個(gè) S7-300 的站點(diǎn)，然后雙擊 Hardware（硬件組態(tài)）圖標(biāo)，進(jìn)入硬件組態(tài)窗口。

②選擇 rack（機(jī)架），生成機(jī)架，在機(jī)架上放置相應(yīng)的模塊。

③根據(jù)先前所選擇的模塊，依次添加相應(yīng)型號(hào)的電源模塊，CPU 模塊，數(shù)字量輸入模塊和數(shù)字量輸出模塊，并對(duì)相應(yīng)的參數(shù)進(jìn)行修改。

④保存硬件組態(tài)配置，并將它下載到 PLC 中。

3.3.2 STEP7符號(hào)表生成

為了將輸入、輸出各個(gè)地址都標(biāo)注出每一個(gè)變量的含義，用符號(hào)表生成輸入、輸出地址，管腳編程定義。

[1] 張漢杰.現(xiàn)代電梯控制技術(shù)[M].哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，1996：20-22.

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esign of elevator control system based on Siemens S7-300

Wang Yong-guo

This paper introduces the application of Programmable Logic Controller（PLC）in the four-story elevator control system.The Siemens S7-300 system is used as the basis of the elevator control system，and the PLC monitoring software technology is combined to design the corresponding four-Control System.

siemens S7-300；WinCC；elevator control system

TU857

B

1003–6490（2016）10–0127–01

2016–10–09

王永國(guó)（1980—），男，河南修武人，助教，主要從事電氣工程及其自動(dòng)化系教學(xué)工作。