为什么那么多人选择成为PLC编程自动化工程师
1、为什么那么多人想要成为PLC工程师？
（1）PLC行业迎来新的高潮随着《中国制造2025》颁发，国家传统制造业转型为智能智造，掀起自动化产业的热潮不断升温，作为自动化行业重要构成部分，PLC发展也迎来第二个春天。
（2）PLC应用领域广，就业需求目前，PLC在国内已广泛应用于钢铁、石油、化工、电力、建材、机械制造、汽车、轻纺、交通运输、环保及文化娱乐等各个行业，可以说只要有自动化的场合都会有PLC的应用，企业文化需求大量会调试，编程和维护人员，PLC技术人才每年以20%需求量递增。宏德PLC培训中心提供
（3）PLC工程师薪资待遇好PLC工程师薪资待遇好，55%就业者薪资待遇在5000以上,25%就业者薪资待遇在10000以上。
2、PLC培训项目招生对象是什么？
所有想要从事PLC相关事业的社会人士，零基础亦可。
3、学员结业后，就业方面大约有哪些？
学员就业岗位有以下选择：调试技术元、自动化工程助理、机器调试、售后技术员工程师、调试工程师、电气工程师、自动化售后工程师、自动化装配工、设备工程师、工程部主管、自动化工程总监、自主创业当老板……同时，顺利通过结业考试的学员可免费推荐就业。
4、宏德PLC培训有什么内容？
目前，宏德PLC培训中心开设三菱，西门子smart，200，0，伺服，步进，变频器，触摸屏。工业网络通讯，电气设计，线路设计等等全套课程。
5、宏德PLC培训班时间怎样安排？
宏德PLC培训设有脱产班（全日制班）和周末班，以及晚班等，学员可根据实际工作情况选择适合自己的培训时间。
6、宏德PLC培训师资力量如何？
为了让学员学有所成，学有所长，智通培训一直十分重视讲师团队建设，宏德PLC培训项目拥有专业素质高、敬业爱岗的讲师团队。讲师团队由从事自动化行业多年，拥有丰富PLC项目实战经验的工程师组成，师资雄厚。
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厦门大学 硕士学位论文 基于PLC/MCGS的电梯系统研究 姓名：陈美谦 申请学位级别：硕士 专业：控制工程 指导教师：彭侠夫;李梅
摘要当今世界，电梯的生产情况与使用数量已成为衡量一个国家现代化程度的标 志之一。特别是随着城市人口的增加，人们物质文化生活水平的提高，建筑迅速 发展，大批的高楼大厦拔地而起，电梯在人们的生产、工作、生活中日益重要。 因此对电梯的研究也显得更加有意义。 国内外对电梯的研究一直没有停止过。在理论上，电梯控制经历了从继电器 接触器到ＰＬＣ控制和微机控制的过程。在我国实际工程设计中，ＰＬＣ由于具有可 靠性高、抗干扰能力强、功能强大、可扩展性强、成本低等优点被广泛应用。 电梯远程监控同样是电梯技术的热点。它为电梯维修保养单位和电梯使用单 位对电梯的集中管理提供了一种强有力的手段。它能提供电梯运行状态，及时获 得对电梯日常运行的记录和监测资料，实现故障的早期预告、诊断及处理，确保 电梯的运行、维护和管理。目前我国也在加紧研制电梯的远程监控系统。 本文主要研究基于ＰＬＣ／ＭＣＧｓ的电梯控制和远程监控，并结合面向终端用户 的低压配电监控热点，不仅对电梯进行远程监控，同时结合工业现场电气设备， 将监控系统设计成一个实时监视、协调及控制的集成系统。首先分析了电梯的主 要结构和控制要求，设计出电梯控制ＰＬＣ梯形图，接着采用ＭＣＧＳ组态软件设计 出包括电梯监控在内的工业现场监控系统，实现了现场设备的实时监视、数据存 盘、远程控制和报警功能，对电梯控制及工业现场监控的进一步研究有着积极的意义。关键字：电梯；ＰＬｃ；眦ＧＳ；监控ＡｂｓｔｒａｃｔＮｏｗａｄａｙｓ，ｔｈｅ ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅ ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ ａｎｄ ｕｓｉｎｇ ｑｕａｎｔｉｔｙ ｏｆ ｅｌｅｖａｔｏｒ ｉｓ ｔｈｅｏｎｅｏｆｓｙｍｂｏｌｓｏｆ ｎａｔｉｏｎａｌｍｏｄｅｒｎｉｚａｔｉｏｎ ｄｅｇｒｅｅ．Ｅｓｐｅｃｉａｌｌｙ，ａｌｏｎｇｗｉｔｈｕｒｂａｎ ｇｒｅａｔｌｙ，ｐｏｐｕｌａｔｉｏｎｉｎｃｒｅａｓｅ ａｎｄ ｐｅｏｐｌｅ’Ｓ ｃｏｒｐｏｒｅａｌ ｌｉｆｅ ｑｕａｌｉｔｙ ｈａｖｅ ｂｅｅｎ ｒａｉｓｅｄａａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ ｆｉｅｌｄ ｄｅｖｅｌｏｐ ｒａｐｉｄｌｙ ｔｈａｔ ａｐｐｅａｒａｓｌａｒｇｅ ｏｆ ｈｉｇｈ ｂｕｉｌｄｉｎｇ ａｎｄ ｌａｒｇｅ ｍａｎｓｉｏｎｓｉｆ ｂａｍｂｏｏ ｓｈｏｏｔｓ ｉｎ ｓｐｒｉｎｇ ｃｏｍｅ ｏｕｔ ｏｆ ｇｒｏｕｎｄ ａｆｔｅｒ ｒａｉｎｉｎｇ．Ｔｈｅ ｅｌｅｖａｔｏｒａｈａｓ ｂｅｅｎ ｐｌａｙｉｎｇｋｅｙ ｒｏｌｅ ｉｎｏｕｒｌｉｆｅ ｓｕｃｈ ａｓ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｗｏｒｋｉｎｇａｎｄｄａｉｌｙ ｌｉｆｅ．Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ，ｓｔｕｄｙＰｅｏｐｌｅｏｎｅｌｅｖａｔｏｒ ｉｓ ｍｕｃｈ ｍｏｒｅ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ． ｓｔｏｐ ｓｔｕｄｙｏｎｎｅｖｅｒｅｌｅｖａｔｏｒ．Ｏｎ ｔｈｅｏｒｙ，ｅｌｅｖａｔｏｒ ｃｏｎｔｒｏｌｓ ｓｙｓｔｅｍ ｈａｄｇｏｎｅ ｔｈｒｏｕｇｈ ｔｈｒｅｅ ｐｈａｓｅｓ ｔｈａｔ ｆｒｏｍ ｒｅｌａｙ―ｃｏｎｎｅｃｔｏｒ ｃｏｎｔｒｏｌ ｔｏ ＰＬＣ ｃｏｎｔｒｏｌ ａｎｄ ｔｈｅｎＣｏｍｐｕｔｅｒ ｃｏｎｔｒ０１．Ｉｎ ａｃｔｕａｌ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｉｎ ｖｉｒｔｕｅ ｏｆ ｉｔｓ ａｄｖａｎｔａｇｅ ｓｕｃｈａｓｄｅｓｉｇｎｉｎｏｕｒｃｏｕｎｔｒｙ，ＰＬＣ ｉｓ ｐｏｐｕｌａｒ ａｐｐｌｉｅｄ ａｂｉｌｉｔｙ，ｈｉｇｌｌ―ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ，ｅｘｃｅｌｌｅｎｔ ａｎｔｉ－ｊａｍｍｉｎｇｓｔｒｏｎｇ ｆｕｎｃｔｉｏｎ，ｗｏｎｄｅｒｆｕｌ ｅｘｐａｎｓｉｂｉｌｉｔｙ ａｎｄ ｌｏｗ ｃｏｓｔ ｅｔｃ． ’Ｌｏｎｇ―ｄｉｓｔａｎｃｅ ｃｏｎｔｒｏｌ ｉｓ ａｌｓｏａｈｏｔｓｐｏｔ ｏｆ ｅｌｅｖａｔｏｒ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ，ｗｈｉｃｈ ｉｓｕｓｅａｓｔｒｏｎｇｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｅｄ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ｍｅａｎｓ ｆｏｒ ｔｈｏｓｅ ｐｅｏｐｌｅ ｗｈｏ ｍａｉｎｔａｉｎ ａｎｄｅｌｅｖａｔｏｒ．ＷｅＣａｎｇｅｔ ｔｈｅ ｅｌｅｖａｔｏｒ ｄａｉｌｙ ｒｕｎｎｉｎｇ ｒｅｃｏｒｄ ａｎｄ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｔｈｒｏｕｇｈ ｍｏｎｉｔｏｒ ｉｔｓ ｒｕｎｎｉｎｇｃｏｎｄｉｔｉｏｎ ｂｙ ｔｈｉｓ ｔｈｅｎｔｅｃｈｎｉｑｕｅｔｈａｔＣａｎｈｅｌｐ ｐｅｏｐｌｅ ｋｎｏｗ ｔｈｅ ｅｌｅｖａｔｏｒ ｆａｉｌｕｒｅ ｉｎ ａｄｖａｎｃｅ ａｃｃｏｒｄｉｎｇｌｙ，ｗｈｉｃｈ ｂｅｎｅｆｉｔｍａｋｅｊｕｄｇｍｅｎｔ ａｎｄｔａｋｅａｃｔｉｏｎｔｏｅｌｅｖａｔｏｒｍａｎａｇｅｍｅｎｔ．Ｏｕｒ ｃｏｕｎｔｙ ｈａｓ ｂｅｅｎ ａｃｃｅｌｅｒａｔｅｄ ｒｅｓｅａｒｃｈｉｎｇ ｔｈｉｓｔｅｃｈｎｉｑｕｅ．Ｔｈｉｓｂａｓｅｄｏｎｐａｐｅｒ ｍａｉｎｌｙ 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子版，有权将学位论文用于非赢利目的的少量复制并允许论文进入学 校图书馆被查阅，有权将学位论文的内容编入有关数据库进行检索， 有权将学位论文的标题和摘要汇编出版。保密的学位论文在解密后适 用本规定。 本学位论文属于 １、保密（ ），在 年解密后适用本授权书。２、不保密（们（请在以上相应括号内打“√’’）作者签名： 导师签名：诱他日期：唧年ｆ１月蛹醐：叩ｌＩ箩日第ｌ章绪论第１章绪论１．１论文的研究背景及意义随着科学技术的发展、城市现代化进程的突飞猛进，电梯作为一种高效、 迅捷、安全、可靠的垂直运输设备，成为了人们不可缺少的运输工具。现代高层 建筑中各办公大楼、住宅、宾馆、医院、工矿企业、仓库、码头、大型货轮等都 离不开它。据统计，在美国乘其他交通工具的人数每年约为８０亿人次，而乘电 梯的人数每年却有５４０亿人次之多。电梯服务中国已有１００多年历史，特别在 改革开放以后，我国电梯的使用数量快速增长。尤其是现阶段，随着经济日新月 异的发展，人们生活水平不断提高，城市建筑不断增多，楼房也越来越高，与此 相应，电梯也得到迅猛的发展。现在，电梯已完全融入我们的生产、生活中，满 足人们生活、工作及学习的需要。据统计，我国在用电梯已达４０多万台，每年 还以约５万～６万台的速度增长…乜１。 电梯的作用越来越显著，电梯的需求越来越大。而目前我国使用的先进的电 梯系统基本上都是国外设计制造，其核心技术并不公开。国内具有自主知识产权 的控制方法和技术在实际中的应用还比较少，与国外先进技术相比还有较大的差 距。尽快研究和掌握先进的控制技术，对国内电梯工业的发展会有很大的促进作用。１．１．１Ｐｔ．Ｃ在电梯控制中的重要意义早期的电梯自动控制系统中，信号的逻辑控制一般是由继电器一接触器电路 来实现。由于继电器、接触器都是有触点的电气元件，体积庞大，弧光放电较严 重，使用寿命有限；在电梯这种较复杂控制系统中可靠性不高，施工过程中接线 复杂，当控制要求改变时必须改变硬件接线，使得通用性和灵活性不够，生产周 期加长；另外，继电器、接触器触点数目有限，可扩展性较差；继电器一接触器 控制系统依靠触点的机械动作实现控制，工作频率低且机械触点还会出现抖动问 题；继电器控制逻辑一般不具备计数功能：同时随着楼宇层数的增加，继电器一 接触器控制系统过于庞大，给设计带来不便。基于以上多种原因，导致电梯控制 系统的工艺性、运行的可靠性与安全性降低，故目前己被逐步淘汰。基于ＰＬＣ／ＭＣＧＳ的电梯系统研究目前电梯的控制普遍采用两种方式，一是采用微机作为信号控制单元，完成 电梯信号的采集、运行状态和功能的设定，实现电梯的自动调度和集选运行功能。 微机控制是电梯控制技术的发展方向，目前已有一些由微机控制的电梯新机型相 继推出，使控制功能得到增强，性能得到改善。微机控制系统虽然在智能控制方 面有较强大的功能，但也存在一定的不足之处，一方面微机控制抗干扰能力较差、 系统设计较复杂、一般维修人员难以掌握其维修技术，另一方面专门设计和制造 微机控制装置，一次性成本较高。这些都限制了微机控制系统应用的普及。第二 种控制方式用可编程控制器（ＰＬＣ）取代微机实现信号集选控制。目前，在国内， 对于一个中、小型的电梯控制系统，大多采用ＰＬＣ控制，主要原因在于当规模较 小时，用ＰＬＣ控制可以降低因专门设计和制造微机控制装置的成本，且ＰＬＣ具 有编程简单；控制运行可靠性高，抗干扰能力强；通用性好、功能强大；开发周 期短；体积小，使用方便，可扩展性强；成本低，维护方便以及强大的网络通讯 功能等优点，因此成为现代楼宇中、小型电梯控制系统的主流。同时，由于历史 原因，我国目前还存在着相当数量的由继电器一接触器系统控制的老式电梯，这 些电梯的ＰＬＣ技术改造也是当前我国电梯控制的热点。因此，ＰＬＣ控制在我国电 梯行业有着广泛运用。 １．１．２电梯远程监控的重要意义电梯远程监控系统ＲＥＭ（ＲｅｍｏｔｅＥｌｅｖａｔｏｒＭｏｎｉｔｏｒ）是当今电梯控制领域的先进技术，是一种全新的服务概念，它为电梯维修保养单位和电梯使用单位 对电梯的集中管理提供了一种强有力的手段。电梯监控系统对采集到的电梯数据 进行处理，提供电梯运行状态（并联效果、使用频率、故障次数及故障类型）的统 计与分析，及时获得对电梯日常运行的记录和监测资料，实现故障的早期预告、 故障诊断及处理，大大缩短了维修的时间，确保电梯的管理、维护和安全运行。 国外的远程监控产品同时监控群组运行中的几台电梯，可以更直观地了解到 群控中呼梯信号的分配情况，以便及时调整群控原则，提高群组电梯的运行效率。 系统还有一个较为超前的功能是“故障预估”，即当电梯系统将要出现故障但还 没有出现故障时，控制系统已经通过模型参考比较的方法，预测到将要发生的故 障，并通过监控系统通知服务中心“某处将要出现故障＂。这个功能在一些进口２第１章绪论电梯监控系统中（如ＯＴＩＳ公司的ＲＥＭ系统）已经出现。作为―个成熟的电梯控制系统，其远程监控部分与信号控制系统和拖动控制系统构成一个整体，系统完 全可以根据电梯运行的加减速时间、平层精度、电压、电流、转速、载荷、楼层 等多个采样环节的数据来对系统的运行状况进行综合评估。目前，国外各大电梯 公司如日本的三菱、日立、东芝、富士达，美国的奥的斯，瑞士的迅达，芬兰的 通力，德国的的蒂森等国际大公司都有不同水平的与自己电梯系统配套的ＲＥＭ系统。与一些有着较长电梯史的国家相比，目前我们国家的电梯市场还处在发展时 期，电梯的远程监控技术更是处于摸索研究和积极提升阶段。电梯困人故障一直 困扰着电梯的承包商，８０年代初就有电梯厂商对电梯增加了过程监视系统，即 在电梯轿厢内装设摄像和通讯系统，使被困轿厢中的乘客可以同大楼的监视人员 建立联系。这就是我国电梯远程监控的雏形。 远程监控技术是伴随着计算机控制技术和网络技术的发展而发展起来的，随 着国内电梯领域这几年的发展出现了很多比较先进的监控系统，如最近的西子电 梯集团与浙大合作开发的基于嵌入式ＩＮＴＥＲＮＥＴ的电梯远程监控网络系统，还有 上海新时达电气有限公司开发的基于ＣＡＮＢＵＳ的电梯监控系统ｎ１。 一旦电梯发生故障，监控装置会自动拨号进入电梯远程监控维修中心，维修 人员可通过计算机屏幕知道电梯问题所在，及时处理。如果建筑物内有许多电梯， 电梯远程监控中心人员可通过计算机屏幕知道电梯的状态，来遥控关梯或开厅 门，以减轻工人的劳动强度。自动扶梯安装远程监控后，除了监视运行状况外， 监控维修中心可根据显示的信息作出快速的急停处理，以免发生伤害事故。远程 监控维修中心始终监控着它们所维护的电梯，随时可以知道电梯的运行状态和发 生故障的情况，维修人员在维修之前就己知道该维修的项目，带什么工具及备件， 减少了维修服务的成本和时间，这种预保养式的售后服务在国外深得用户的信 赖，这也将是我国电梯工业技术发展的一个重要方向。 基于上述背景，对电梯的ＰＬＣ控制和基于ＭＣＧＳ技术的远程监控进行研究。１．２论文的主要内容本文利用可靠性高的、功能强大的ＰＬＣ设计出电梯控制系统，结合ＭＣＧＳ通基于ＰＬＣ／ＭＣＧＳ的电梯系统研究用组态软件，通过数据采集与处理、画面显示、报警处理以及流程控制等功能， 对电梯乃至整个生产现场进行实时动态监控，并通过通信技术实现远程控制与报 警。主要完成了以下几项工作： １、分析电梯的主要结构、控制要求。 ２、利用ＰＬＣ技术实现四层电梯运行控制，包括：电梯的开关门控制、电梯 的厅召唤控制、电梯的到站指示控制、电梯的自动平层控制、电梯的调速控制等。 本文采用德国西门子（Ｓｉｅｍｅｎｓ）公司生产的￥７－２００型ＰＬＣ及其扩展模块，利用 其丰富和功能强大的指令，设计出梯形图。 ３、采用ＭＣＧＳ组态软件开发出电梯监控系统。组态软件的可视化和图形化管 理为电梯的监控管理和运行维护提供了方便。其目的旨在于以最少的人员配备来 加强对电梯的管理， 提供较为直观、清晰、准确的电梯运行状态，进而为维修和故障诊断提供多方面的可能性，并进行远程控制。本文结合计算机组态技术， 提出了基于ＭＣＧＳ工控组态软件设计电梯监控系统的方案，通过ＭＣＧＳ构建动画， 实时模拟电梯运行，直观、准确地反映电梯的实际运行状态，并通过上位机直接 控制电梯运行。 ４、除了利用ＭＣＧＳ开发出电梯监控界面外，还结合工业现场，进一步将电梯 与其他现场设备结合起来，组成一个较为全面和庞大的监控网络。在触摸屏上实 时控制工业现场设备、测控ＡＩ仪表以读取设备运行参数，从而对用电设备进行 监控、报警与保护，实现工业现场的分散化和智能化管理，提高了工业控制的自 动化水平。主要工作有：其他现场设备的监控界面编程，包括远程控制与自动报 警；网络化通信等。１．３电梯简介１．３．１电梯的产生和发展电梯的雏形始于我国商周时期出现的提水用的辘轳，它是由木制的支架、卷 筒、曲柄绳索构成的简易卷扬机，依靠人力或畜力驱动，提升水的速度很慢。１８３１ 年英国人法拉弟发明电机以后，德国最早出现了用电力拖动的升降机――电梯。 电梯在美国发展很快，１８８９年美国纽约的“戴维斯特”大厅安装了第一批直流 电动机与蜗轮蜗杆电梯，提升速度达到了０．５ｍ／ｓ。４第１章绪论１９００年美国奥梯斯电梯公司制造出世界上第一台自动扶梯。 １９１５年已设计成功电梯自动平层控制系统。 １９３３年美国制造出６ｍ／ｓ的高速电梯。 在第二次世界大战以后，美国的建筑业得以快速发展，促使电梯也进入发展 时期，新技术被广泛用于电梯。１９４９年研制出４－６台电梯的群控系统。１９５５年 出现了真空电子管小型计算机控制的电梯。１９６２年在美国己出现了８．５ｍ／ｓ的超 高速电梯。在１９６７年将固体晶闸管用于电梯拖动系统。随着电力电子技术的发 展，在用晶闸管取代直流发电机一电动机组的同时，研制出了交流调压调速系统， 是交流电梯的调速性能得到了明显改善。 １９７６年将微处理器应用于电梯。 １９７７年日本三菱电机株式会社开发出了ｌＯｍ／ｓ的超高速电梯。 １９８４年日本将交流变频调速系统用于２ｍ／ｓ以上的高速电梯。１９８５年以后， 又将其延伸到中、低速交流调速电梯。交流变频调速技术被认为是电梯行业的当 代技术。 １９８５年日本生产出世界上第一台螺旋式自动扶梯，使其明显减少了占地面积。１９９３年日本生产的１２．５ｍ／ｓ世界上最高速的交流变频调速电梯已投入运行。 当前，在电梯电力拖动方面，除了大容量电梯还采用直流拖动系统以外，用交流 变频调速方式已成为高速电梯的主流。 应用微机全面取代继电器控制逻辑实现闭环控制，进一步提高电梯的性能和 可靠性，降低现场调试要求，是电梯控制技术的方向。电梯群控系统是现代电梯 的技术的又一重要组成部分。它不但有完善的分区服务、运行监控、客流交通统 计分析等功能，还具备故障诊断功能。 在电梯品种方面，出现了双层电梯、大吨位的集装箱电梯等。 为适应摩天大楼对电梯的特殊要求，目前正在研制无绳直线驱动电梯。 此外，用电子位置传感器取代机械选层器、用更先进的装置取代门安全触板、 增设轿厢内通信设施以及轿厢非安全门区语音提醒和运行状态语音报告等装置， 也是电梯技术现代化的体现。同时，更着重于可靠性、安全性和乘坐的舒适性， 进而主张电梯、扶梯与大自然相协调，对经济性、能耗、噪声等级和电磁干扰程 度等方面也有相应要求。５基于ＰＬＣ／ＭＣＧＳ的电梯系统研究至此，电梯进入了全面快速发展的新时期。 １．３．２国内外电梯的生产和使用情况当今世界，电梯的生产情况与使用数量已成为衡量一个国家现代化程度的标 志之一，一些发达的工业国家，电梯的使用相当普遍。 进入９０年代，在世界各地运行的电梯有４００多万台，其中日本就有３４万台。 全世界每年需求量大约在１５万台左右。其中日本需求３万台，美国需求２万台， 欧洲需求５万台，东南亚需求２万台。预计近十年内世界年平均增长率为７％，亚太地区的年增长率为９％。世界上有名的几家电梯公司，诸如：美国奥梯斯公司、瑞士迅达公司、日本 三菱和日立公司、芬兰科恩公司等，其电梯的产量已占世界市场的５ｌ％。其中 奥梯斯公司和三菱公司是世界上年产量很大的电梯生产企业。 我国的电梯工业是新中国建立以后发展起来的。解放前，全国只有２０００台 电梯，几乎没有电梯生产企业。解放后．随着我国经济建设的发展，电梯企业应 运而生。我国的电梯企业由６０年代开始起步，到了７０年代已初具规模。 改革开放以来，我国电梯的需求量急剧上升。在１９４９―１９７９年的３０年中， 全国只生产了大约１万台电梯。１９８０年以前，全国电梯生产企业不足十家，１９８３ 年电梯生产企业增加到２０家，到１９９１年国内电梯生产企业已有２００多家，多数 为中、小型企业。年产量超过１０００台的企业有５家，其中３家企业的设计生产 能力达到或超过每年２０００台。 目前我国拥有八大电梯厂和３００多个厂组成的电梯行业，成为了亚洲电梯制 造大国之一。中国迅达电梯公司、天津奥的斯电梯公司、上海三菱电梯公司、广 州日立电梯公司通过合资方式引进了世界上一流的电梯技术，不仅能够满足国内 需求，还向国外提供部分出口产品。中国电梯在亚洲市场越来越占有重要位置， 每年销售量已达ｌ万台左右，约占亚洲市场的１／５。为了加强电梯的生产、管 理，国家对电梯的制造与安装制定了安全规范和技术标准，为电梯的安全运行和 使用提供了保障Ｈ１。６第１章绪论１．３．３电梯的发展趋势 １、智能化 电梯智能群控系统将基于强大的计算机软硬件资源，如基于专家系统、模糊 控制、神经网络、计算机图像监控的群控等。将智能控制方法与新兴科学（如最 优控制、预测控制、模式识别、机器学习、计算机视觉等）进行结合是未来智能 化电梯的发展方向。随着智能建筑的发展，电梯的智能群控系统将与大楼所有的 自动化服务设备结合成整体智能系统。 ２、超高速 ２１世纪将会发展多用途、全功能的塔式建筑，超高速电梯继续成为研究方向。 未来超高速电梯不仅速度会大大提高，舒适感也会有明显改善。 ３、蓝牙技术广泛应用 蓝牙技术是一种全球开放的，短距无线通讯技术规范。它可通过短距离无线 通讯把电梯各种电子设备连接起来，实现无线组网。这种技术将减少电梯的安装 周期和费用，提高电梯的可靠性和控制精度，有利于把电梯归纳到大楼管理系统 或智能化管理小区系统中嘲协１。７基于ＰＬＣ／ＭＣＧＳ的电梯系统研究第２章２．１可编程控制器ＰＬＣ电梯ＰＬＣ控制设计２．１．１可编程控制器ＰＬＯ的定义可编程控制器是在继电器控制技术和计算机控制技术的基础上为工业控制 应用而设计制造并迅速发展起来的。早期的可编程控制器称做可编程序逻辑控制器（ＰｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅＬｏｇｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ ｌｅｒ，简称ＰＬＣ）它主要用来代替继电器实现逻辑运算、计数、定时等功能。随着技术的发展，这种装置除了逻辑控制的范 围，还增加了算术运算、数据处理、通信与联网等各种强大的功能，因此，现在 这种装置被称做可编程控制器（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ，简称ＰＣ）。但是为 了避免与个人计算机（Ｐｅｒｓｏｎａｌ 称为ＰＬＣ。 尽管ＰＬＣ问世时间不长，但发展迅速。目前这种以微处理器为核心，集自 动化技术、计算机技术、通信技术为一体的控制器已被广泛应用于自动化控制的 各个领域。为了使其生产和发展标准化，美国电气制造商协会ＮＥｍＡ为其做了如 下定义：“ＰＣ是一个数字式的电子装置，它使用了可编程序的记忆体储存指令， 用来执行诸如逻辑、顺序、计时、计数与演算等功能，并通过数字或类似的输入 ／出模块控制各种机械或工作程序。一部数字电子计算机若是执行ＰＣ功能，亦被 视为ＰＣ，但不包括鼓式或类似的机械式顺序控制器。＂１９８７年国际电工委员会 ＩＥＣ通过了对它的定义：“可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为 在工业环境应用而设计的。它采用可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行 逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或 模拟式输入／输出控制各种类型的机械或生产过程。可编程控制器及其有关外部 设备都按照易于与工业控制系统联成一个整体、易于扩充其功能的原则设计。川刀【８】Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）的简称混淆，仍将可编程控制器简２．１．２ＰＬＣ的产生和发展２０世纪６０年代，汽车生产流水线的自动控制系统基本上都是由继电器控制第２章电梯ＰＬＣ控制设计装置占据主导地位。由于继电器控制系统明显的缺点即通用性和灵活性、可扩展 性较差，导致当时汽车的每一次改型都需要对控制系统进行重新设计和安装。随 着生产的发展，汽车型号更新的周期愈来愈短，显然，继电器控制装置十分费时、 费工、费料，延长了更新周期。为了适应汽车型号的不断翻新及生产工艺不断变化的需要，１９６８年美国通用公司公开招标，要求用新的控制装置取代继电器控制装置，由此，ＰＬＣ这种新型的工业控制装置得以诞生并以其简单易懂、操作方 便、可靠性高、通用灵活、体积小和使用寿命长等一系列优点，很快在美国其他 工业领域得到推广应用。到１９７１年，ＰＬＣ已经成功地应用于食品、饮料、冶金、 造纸等工业中并很快受到了世界其他国家的高度重视。１９７１年日本从美国引进 该项技术，很快研制出日本第一台ＰＬＣ；１９７３年西欧国家也研制出了他们的第一 台ＰＬＣ；我国１９７４年开始研制，１９７７年开始工业应用。２．１．３ＰＬＣ的特点、功能和应用１．ＰＬＣ的特点现代工业生产过程是复杂多样的，它们对控制的要求也各不相同，由于ＰＬＣ 具有诸多优点，一经出现就受到了广大工程技术人员的欢迎。 （１）可靠性高，抗干扰能力强 由于采用了现代大规模集成电路技术和严格的生产工艺，且内部电路采取了 先进的抗干扰技术，所以ＰＬＣ具有很强的抗干扰能力和很高的可靠性。使用其构 成控制系统，和同等规模的继电器接触器系统相比，电气接线及开关接点数可减 少到数百甚至数千分之一，故障也就大大降低。ＰＬＣ是专为工业控制而设计的， 因此，在恶劣的工业环境下仍能保证很高的可靠性，一般平均无故障时间可达到 ４＂－－５万小时，甚至远远超过计算机控制系统。 （２）编程简单易学，开发周期短 作为通用工业控制计算机，是面向工矿企业的工控设备。它接口容易，编程 语言易于为工程技术人员所接受。ＰＬＣ的编程大多采用类似于继电器控制线路的 梯形图形式，图形符号与表达方式和继电器电路图相当接近，使用者不需要具备 计算机的专门知识，因此很容易被一般工程技术人员所理解和掌握。另一方面， ＰＬＣ多以软件编程取代硬件接线实现控制功能，使得繁重的安装接线工作大大减９基于ＰＬＣ／ＭＣＧＳ的电梯系统研究轻，且编程简单，程序设计和调试修改也很方便安全，因此，控制系统的开发周 期大幅缩短。 （３）体积小、重量轻、能耗低，使用方便 ＰＬＣ采用半导体集成电路，具有体积小、重量轻、功耗低等优点，是实现机 电一体化的理想控制设备。以超小型ＰＬＣ为例，底部尺寸可小于ｌＯＯｍｍ，重量小 于１５０９，功耗仅为数瓦。ＰＬＣ编程简单，自诊断能力强，出现故障时可及时发出 警报信息，使得维护方便容易。 （４）功能强，通用性好 ＰＬＣ运用了计算机、电子技术和集成工艺的最新技术，在硬件和软件两方面 不断发展，使其具备很强的信息处理能力，可进行逻辑、定时、计数和步进等控 制，能完成Ａ／Ｄ、Ｄ／Ａ转换、数据处理和通信联网等功能。同时，ＰＬＣ品种多， 档次高。同一台ＰＬＣ可适用于不同的控制对象或同一对象的不同控制要求，同一 档次、不同机型的功能也能方便地相互转换。２．ＰＬＣ的功能随着ＰＬＣ技术的不断发展，它目前主要有以下控制功能： （１）条件控制功能 条件控制又称逻辑控制，用ＰＬＣ的“与’’、“或”、“非’’等逻辑指令取代继电 器触点的串联、并联及其他各种逻辑连接来实现开关控制，实现逻辑运算功能。 （２）计数、定时功能 ＰＬＣ具有计数、定时功能，即使用ＰＬＣ提供的定时器、计数器指令实现对某 种操作的定时或计数控制，以取代时间继电器和计数继电器。计数、定时值可由 用户在编程时设定，在运行中读出与修改，使用与操作都很灵活方便。 （３）步进控制功能 步进控制功能是指用步进指令来实现在有多道加工工序的控制中，只有前一 道工序完成后，才能进行下一道工序操作的控制，即顺序控制，可利用移位寄存 器或步进指令直接编程。 （４）数据处理功能 数据处理功能是指ＰＬＣ能进行数据传送、比较、移位、数制转换、算术运算 与逻辑运算以及编码和译码等操作。 （５）Ａ／Ｄ、Ｄ／Ａ转换功能ｌＯ第２章电梯ＰＬＣ控制设计Ａ／Ｄ、Ｄ／Ａ转换功能是指通过Ａ／Ｄ与Ｄ／Ａ模块完成模拟量和数字量之间的转 换，从而实现对模拟量的控制与调节。并可通过ＰＩＤ实现对温度、压力、速度、 流量的等物理参数的闭环控制，完成过程控制。 （６）通信与联网功能 通信与联网功能是指ＰＬＣ采用通信技术，进行远程Ｉ／Ｏ控制与数据交换，实 现多台ＰＬＣ之间的同位链接，ＰＬＣ与上位机之间的联网， 网络以完成较大规模的复杂控制。 （７）监控功能 ＰＬＣ能监视系统各部分的运行状态和进程，对系统中出现的异常情况进行 报警和记录，甚至自动终止运行；也可在线调整、修改控制程序中的定时器、计 数器等设定值或强制Ｉ／Ｏ状态。３．ＰＬＣ的应用从而组成分布式控制目前，ＰＬＣ在国内外都已得到了广泛的应用。利用ＰＬＣ最基本的逻辑运算、 定时、计数等功能进行逻辑控制，可以取代传统的继电器控制系统，广泛用于机 床、印刷机、装配生产线、电镀流水线以及电梯的控制。 大多数ＰＬＣ可配置拖动步进电机或伺服电机的单轴或多轴位置控制模块。这 一功能广泛用于各种机械设备，如对各种机床、装配机械、机器人等进行运动控 制。大、中型ＰＬＣ具有多路模拟量输入输出和ＰＩＤ控制，可构成闭环系统，广泛 用于锅炉、反应堆、水处理、酿酒等方面的过程控制。 另外由于ＰＬＣ强大的通信联网功能，与通用计算机可直接或通过通信处理单 元、通信转换单元相连构成网络，实现信息的交换，并可构成“集中管理、分散 控制’’的多级分布式控制系统，满足从单机自动化到生产线自动化乃至工厂自动 化，从工业机器人、数控设备到柔性制造系统（ＦＭＳ），从集中控制系统到大型集 散控制系统发展的需要。２．２电梯主要结构电梯是一种特殊的起重运输设备，是机械、电气紧密结合的大型复杂产品。 机械系统相当于人的躯干，而电气系统则相当于人的神经。机械、电气的高度结基于ＰＬＣ／ＭＣＧＳ的电梯系统研究合，使电梯能自由地沿着导轨上下往复运动，把人和货物从一个水平面提升到另 一个水平面。 １．电梯的机械系统 电梯的机械系统，由机房、井道、轿厢和门系统四大部分组成。 机房内装有曳引机（世界电梯行业广泛应用提升式（曳引式）提升机构）、限 速器、极限开关、控制柜与信号柜、选层器、电源接线板及排风照明设备等。这 里是电梯的心脏，又是电梯的指挥中心。其中，曳引系统是曳引式电梯的一个基 本结构，包括曳引机、曳引钢丝绳、导向轮及反绳轮等组成。曳引机由电动机、 联轴器、制动器、减速器、机座、曳引轮等组成，是电梯的动力源。导向轮用于 分开轿厢与对重的间距，曳引钢丝绳悬挂在曳引轮上，两端分别连接轿厢和对重， 依靠钢丝绳与曳引轮绳槽之间产生的摩擦力来曳引轿厢升降。 井道是指建筑物中用于安装电梯并提供电 梯运行的通道，内有导轨、对重装置、缓冲器、 随行电缆和分线盒、平衡钢丝绳或平衡链等。 井道既是上下运行的空间，又是万一出现事故， 采取紧急措施，尽可能减少损失的场所。井道 在各楼层设有门厅及呼梯设备。门厅有门厅门， 厅门顶部装有指示牌，实时显示电梯所在的楼 层且通常用箭头指示电梯的运行方向。门厅外 还设有呼梯盒，用于在每层站召唤电梯。呼梯 盒常安装在厅ｗ＇－Ｊｇｂ离地面ｌｍ左右的墙壁上，基 站与项站只有一个按钮，中间层站有上呼与下 呼两个按钮，按钮下带有呼梯记忆灯。基站的 －呼梯盒上还设有钥匙开关，供司机开关电梯。 轿厢，是乘人、运货的设备。平常所说的乘电 图２－１曳引式电梯示意图 梯，就是进入轿厢，随其上下。轿厢既提供了乘人运货的空间，又有安全钳、安 全窗、导靴、自动开门机、平层装置、操纵箱、轿厢内指层灯等设备。这既保证 了轿厢沿导轨上下运行，又加强了安全防范措施。为了实现轿厢的正常运行及准 确停车，井道中往往要安装许多定位装置及安全设备。井道的项部和底部还设有１２第２章电梯ＰＬＣ控制设计冲顶及蹲底的缓冲设备。轿厢中设有自动门机，用来完成电梯的开门及关门任务。 电梯门分厅门及轿门，当电梯停靠某层时，此层的厅门在轿门的带动下开启及关 闭。电梯的操纵箱也安装在轿厢内，供司机及乘客对电梯发布动作命令，进行轿 内选层。操纵厢上面设有与电梯层站数相同的内选层按钮并附带内选指示记忆 灯，上下行启动按钮及上下行指示记忆灯，开关门按钮，急停按钮及呼叫按钮， 风扇、照明、层楼指示灯的控制开关等。 门系统包括厅门、召唤按钮箱、层楼显示装置、轿门、自动开门机及门锁联 动装置。门系统既为乘客、货物的进出提供了方便、更为电梯的安全运行提供了 保障。门系统不正常，电梯就不能运行。而电梯一旦运行，电梯的门不能被随意 打开。曳引式电梯示意图如图２－１所示旧１。 ２．电梯的电气控制系统 电梯的电气部分，由继电器、导线、电缆、控制器等构成。电梯的电气部分， 像人的神经一样，退布整个电梯，与其机械系统配合．使电梯很好地协调工作。 电梯的电气控制系统主要有继电器控制系统和计算机控制系统两种控制方 式。继电器控制系统是一种传统的电气控制方式，采用的继电器逻辑控制由于故 障率高、物理触点多、体积庞大、可靠性差等缺点，正逐渐被淘汰。计算机控制 根据组成方法及运行方式的不同，分为ＰＬＣ控制与微机控制两种方式。其中ＰＬＣ由 于编程简单、使用维护方便、功能强大、抗干扰能力强、可靠性高、柔性好且易 联成控制网络等优点，成为当前电梯控制和技术改造的热点。 ３．电梯的电力拖动部分 电梯兴盛发展的根本原因在于采用了电力作为动力来源。并随着电机技术 的发展，从直流电机的改进，到交流异步单速、双速交流电梯，交流调压调速 （ＡＣｗ）拖动、交流变频调速（ＶＶＶＦ）等。因直流电梯的拖动电动机有电刷和换 相器，维护量较大，可靠性较低，现已被交流调速电梯所取代。２．３电梯的总体控制功能电梯的安全运行有以下一些主要控制要求： １、检修状态 检修／自动运行：ＯＮ时为自动状态，检修状态下设置手动慢上、手动慢下两基于ＰＬＣ／ＭＣＧＳ的电梯系统研究种功能： 手动慢上：在检修运行模式下的上行点动运行，在自动运行下的最高层的内召唤钮；手动慢下：在检修运行模式下的下行点动运行，在自动运行下的最低层的内召唤钮。２、消防状态 当消防开关闭合后电梯会立即消除所有的内外召指令，自动（超载，安全触 板都无效）返回消防基站保持长开门（如电梯正在运行时会就近平层，不开门立 即返回基站）并处于停用状态。 ３、锁梯状态 当锁梯信号进入：若此时电梯正在运行且已有数层内外选登记，此时电梯不 响应任何外呼梯，只将所登记的内选层站输送完毕再自动返回锁梯基站（若无内 选登记，则电梯直接返回锁梯基站）。到基站后电梯不再响应任何内选；等待关 门时间到达后电梯自动关好门，切断轿内的其他辅助设备和变频器的输入电源的 输出，并关闭厅外及轿内楼层显示。若此时有人员还留在轿厢内只需按下任一内 选或开／关门按钮轿内照明立即恢复；按动开按钮开门后等待被动开门时间到后 又自动执行关门，关好门后再切断以上所途。锁梯状态下的其它优先：１．检修２．消防４、自动状态‘１们 （１）开关门 １）本层呼梯开门：如电梯未起动且门已关上或正在关闭，按本层呼梯，轿 门自动打开。 ２）自动关门时间延长（开门延长时间）设置：电梯须配有关门延时按钮。 在无司机状态下，开门后按下此按钮，则本次电梯自动开门保持时间延长为设置的开门延长时间。３）催关门信号：当电梯正常运行时，有人为遮挡光幕或长按开门钮时，在 一定时间内末有关门信号，系统会发出警报，借用超载载蜂鸣器报警。 （２）电梯位置的确定与显示 轿厢中的乘客及门厅中等待电梯的人都需要知道电梯的位置，因而轿厢及门 厅中都设有以楼层标志的电梯位置。但这还不够，电梯的运行还需要更加准确的１４第２章电梯ＰＬＣ控制设计电梯位置信号，以满足制动停车等控制的需要。传统电梯的位置信号一般由设在 井道中的位置开关，如磁感应器提供，当轿厢上设置的隔磁板插入感应器时，发 出位置信号，并启动楼层指示。 （３）轿厢内的运行命令及门厅的召唤信号 司机及乘客可按下轿厢内操控盘上的选层按钮选定电梯运行的目的楼层，此 为内选信号。按钮按下后，该信号应被记忆并使相应的指示灯点亮。等候电梯的 乘客可以按门厅的上行或下行召唤信号，此为外唤信号。该信号也需记忆并点亮 门厅的上行或下行指示灯，这些保持信号在要求得到满足时自动消除。 （４）信号响应 电梯自动运行时应根据内选及外唤信号，决定电梯的运行方向及在哪些站点 停站。一般情况下电梯在运行方向确定之后，不响应中途的反向呼唤要求，直到 到达本方向的最远站点才开始返程。 （５）轿厢的启动与运行 轿厢在运行方向确定，轿厢门已关好时启动运行，运行的初始阶段是加速运 行阶段，其后是稳定运行阶段。 （６）轿厢的平层与停车 轿厢运行后需确定在哪一层站停车，平层即是指停车时，轿厢的底与门厅“地 平面＂应相平齐。平层停车过程需在轿厢底面与停车楼面相平之前开始，先是减 速，再是制动，以满足平层的准确性及乘客的舒适感。传统电梯的平层开始信号 由平层感应器发出。上平层感应器及下平层感应器装在轿厢项部，隔磁板安装在 井道壁上。上行时，上平层感应器首先插入隔磁铁板，发出减速信号，电梯开始 减速，至下平层感应器插入隔磁铁板时，发出开门及停车信号，电动机停转，抱 闸抱死：下行时下平层感应器首先插入隔磁铁板，发出减速信号，电梯开始减速， 至上平层感应器插入隔磁铁板时，发出开门及停车信号。 （７）满载直驶 满载状态时电梯只响应内召召唤，但会登记外召的召唤，不执行派车外召， 满载消除后才会执行派车。 ５、电梯保护 （１）光幕（安全触板）保护 关门过途中安全触板或光幕动作时，应立即停止关门指令输出，执行开门指基于ＰＬＣ／ＭＣＧＳ的电梯系统研究令，门开到位后再重新关门；如安全触板或光幕动作不消除则不执行关门输出指 令。检修状态下光幕无效。（２）超载保护电梯超载时不会执行关门指令也不再接受外部的关门信号，并输出超载报警 提示，等超载排除后自动恢复正常。 （３）门联锁保护 全部门联锁都闭合，电梯方能运行。如运行中门联锁断开电梯将停止运行。 （４）上下限位保护 检测到上或下限位开关动作时，系统将立刻停止同方向的运行，但可以执行 反方向的检修运行。 （５）热保护 当电梯在运行过程中如遇马达温度报警时，电梯应立即就近平层开门放人。 不再执行关门指令，同时内外召唤都不能响应，如在故障发生前有登记内外召唤 时，应立即消号。２．４电梯ＰＬＣ设计２．４．１电梯ＰＬＣ控制系统结构电梯的ＰＬＣ控制系统和其他类型的电梯控制系统一样，主要由信号控制系统 和拖动控制系统两部分组成。系统控电梯的ＰＬＣ控制系统的基本组成结构如图 ２－２所示，主要硬件包括ＰＬＣ、机械系统、轿厢操纵厢、厅外呼梯、门机与主拖 动系统等。其中控制系统的核心为ＰＬＣ主机。来自操纵箱、呼梯盒、井道装置及１６第２章电梯ＰＬＣ控制设计安全装置的外部信号通过输入接口通过输入单元及其扩展送入ＰＬＣ内部ＣＰＵ微处 理器进行逻辑运算与处理，再经过输出单元及其扩展模块分别向楼层显示、呼梯 信号灯、运行方向信号灯发出显示信号，向门机发出开关门控制信号，向变频器 发出上下行、换速等信号，从而实现电梯运行状态的控制。输入、输出单元一般圆吟 圈＿Ｉ安全装置ｌ＿畛●＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿．＿＿＿＿．一圈睁固圆圈圈一图２―２电梯控制系统框图都通过光电隔离和滤波把ＰＬＣ和外部电路隔开，因此，ＰＬＣ的抗干扰能力很强， 平均无故障率可达到４－－－，５万小时，远远超过继电器控制系统和计算机控制系统。 同时，ＰＬＣ内部的“软”继电器、“软”接点和“软＂接线取代了继电器控制系 统里的“硬’’器件、“硬’’触点和“硬＂接线，其控制逻辑由存储在内存中的程 序实现，大大减少了系统中继电器的使用数量，使得触点少、磨损现象少、连线 少，减少了控制柜的体积，系统可靠性增强，并有良好的灵活性和扩展性。２．４．２ ＰＬＣＩ／０分析及定义１、Ｉ／０点数分析ｎ¨根据电梯的层站数、梯型、控制方式、应用场所及具体控制要求，计算出 ＰＬＣ的输入信号与输出信号的数量（以４层电梯为例）。 （１）现场输入信号。电梯作为一种多层站、长距离运行的大型运输设备， 在井道、厅外及轿厢内有大量的信号要通过输入接口送入ＰＬＣ，现以四层电梯模 型为例介绍其Ｉ口信号。１７基于ＰＬＣ／ＭＣＧＳ的电梯系统研究１）内呼按钮共４个，即内呼按钮去１楼、内呼按钮去２楼、内呼按钮去３ 楼、内呼按钮去４楼，用于下达各层轿内指令。 ２）外呼按钮共６个，即１－３层外呼向上和２―４层外呼向下，用于厅外乘客 发出召唤信号。 ３）楼层感应干簧管共４个，即一层感应干簧管、二层感应干簧管、三层感 应干簧管、四层感应干簧管。感应干簧管安装在井道中每层平层位置附近，在轿 厢上安装有隔磁钢板，当电梯上行或下行，使隔磁钢板进入干簧管内时，干簧管 中的触点动作发出控制信号。干簧管主要用于：一、发出电梯减速信号；二、发 出楼层指示信号。 ４）强迫减速开关共２个，上强迫减速开关和下强迫减速开关。强迫减速开 关是电梯失控、有可能造成冲顶或蹲底时的第一道防线。上下强迫减速开关分别 装在井道中对应最高层站和最低层站的相应位置，各有一个。当电梯失控，轿厢 已到顶层或底层，正常的减速停车控制不起作用时，装在轿厢上的碰铁．与强迫 减速开关的碰轮相接触，使开关内的接点发出指令信号，迫使电梯停驶。 ５）开关门按钮共２个，用于乘客或司机手动开、关门控制。 ６）厅门开关１－４层共４个，再加轿门开关１个共５个，分别安装在厅门、 轿门上。当它们全部闭合时，说明所有门都已关好，电梯允许运行；若上述开关 有任何一个没有闭合，说明有的门未关好，这时不允许电梯运行。为了节省输入 点，设计门联锁回路图如图２－３所示。只有全部门电气联锁开关在全部接通的情 况下，控制柜内的门联锁继电器方能吸合，门锁继电器的触点才能接通，将该对 触点作为门安全信号送到ＰＬＣ的输入点，此时电梯才能运行。因此，厅门开关和 轿门开关可以整合成一个输入点，达到减少ｉ／ｏ点数的积极意义。ｎ寰曩缝电曩图２－３门联锁回路 ７）平层感应干簧管共有上平层感应干簧管、下平层感应干簧管和门区感应 干簧管３个，安装在轿厢顶部，在井道相应位置上装有隔磁钢板，当钢板同时位１８第２章电梯ＰＬＣ控制设计于上平层感应干簧管、下平层感应干簧管和门区感应干簧管之间时，电梯正好处于平层位置。８）其他信号包括：急停按钮、警铃按钮、慢上按钮、慢下按钮、直驶按钮、 消防／检修／自动三种方式选择等，共８个输入点。 （２）现场输出信号。ＰＬＣ将执行结果通过输出接口控制以下输出设备： １）接触器共８个：上升接触器、下降接触器；快速接触器、慢速接触器； 快加速接触器、第一慢加速接触器、第二慢加速接触器；点动检修接触器。 ２）指示灯信号１４个：外呼１上指示灯、外呼２上指示灯、外呼２下指示灯、 外呼３上指示灯、外呼３下指示灯、外呼４下指示灯；内呼去ｌ楼指示灯、内呼 去２楼指示灯、内呼去３楼指示灯、内呼去４楼指示灯；１层位置指示灯、２层 位置指示灯、３层位置指示灯、４层位置指示灯。 ３）其他控制信号：报警警铃输出；开门输出信号、关门输出信号共３个。 ２、ＰＬＣ选型及ｉ／ｏ口定义 由上述分析可知，现场输入信号共３０个，输出信号共２５个，选择西门子公司生产的￥７－２００ ＣＰＵ２２６基本单元（２４入／１６出，ＡＣ／Ｄｃ继电器输出方式）外加扩展模块ＥＭ２２３（数字混合模块，１６输入／１６继电器输出），主机和扩展模块共 有４０入／３２出，满足本系统３０个输入点，２５个输出点的要求，并留有适度余量。 Ｓ７－２００ＰＬＣ是德国西门子公司研制生产出的一种叠装式结构的小型可编程 控制器。它指令丰富、功能强大、可靠性高、适应性好、结构紧凑、便于扩展、 性能价格比高，且输出端可直接驱动２Ａ的继电器／接触器线圈，抗干扰能力强， 广泛应用于各种自动化系统。￥７－２００ ＣＰＵ２２６主机可带７个扩展模块，用户程序 存储容量为６．６Ｋ字；内置高速计数器，具有ＰＩＤ控制器的功能；有２个高速脉 冲输出端和２个ＲＳ－４８５通信口；具有ＰＰＩ通信协议、ＭＰＩ通信协议和自由口协 议的通信能力。由于是继电器输出方式，所以带载灵活，既可带直流负载，也可 带交流负载。因此，适用于本电梯系统控制。 表５－１是ＰＬＣ的Ｉ／Ｏ口定义、分配表。１９基于ＰＬＣ／ＭＣＧＳ的电梯系统研究表５－１输入点１０．０ １０．１ １０．２ １０．３ ＩＯ．４ １０．５ １０．６ １０．７ １１．Ｏ １１．１ １１．２ １１．３ １１．４ １１．５ １１．６ １１．７ １２．０ １２．１ １２．２ １２．３ １２．４ １２．５ １２．６ １２．７ １３．０ １３．１ １３．２ １３．３ １３．４ １３．５Ｐｉ ｅｉ／ｏ分配、定义表 输出点Ｑｏ．ｏ Ｑｏ．１ Ｑｏ．２ Ｑｏ．３ Ｑｏ．４ Ｑｏ．５ ＱＯ．６ ＱＯ．７ Ｑ１．ｏ Ｑ１．１ Ｑ１．２ Ｑ１．３ Ｑ１．４ Ｑ１．５ Ｑ１．６ Ｑ１．７ Ｑ２．ｏ Ｑ２．１ Ｑ２．２ Ｑ２．３ Ｑ２．４ Ｑ２．５ Ｑ２．６ Ｑ２．７ Ｑ３．ｏ 对应信号 上升接触器 下降接触器 外呼１上指不灯 外呼２上指不灯 外呼３上指示灯 外呼２下指不灯 快速接触器 慢速接触器 外呼３下指示灯 外呼４下指示灯 内呼去１楼指不灯 内呼去２楼指不灯 内呼去３楼指示灯对应信号 门安全信号外呼按钮１上 外呼按钮２上 外呼按钮３上 外呼按钮２下 外呼按钮３下 外呼按钮４下 急停按钮 １层感应干簧管２层感应干簧管３层感应干簧管４层感应干簧管 内呼按钮去１楼 内呼按钮去２楼 内呼按钮去３楼 内呼按钮去４楼 轿厢内开门按钮 轿厢内关门按钮上平层感应干簧管 下平层感应干簧管内呼去４楼指示灯开门输出信号 关门输出信号 ｌ层位置指示灯 ２层位置指示灯 ３层位置指示灯 ４层位置指示灯 快加速接触器门区层感应干簧管上强迫减速开关下强迫减速开关警铃按钮第一慢加速接触器 第二慢加速接触器点动检修接触器 报警警铃输出检修慢上检修慢下 直驶开关自动选择开关消防选择开关检修选择开关２．４．３电梯ＰＬＯ程序设计第２章电梯ＰＬＣ控制设计１、程序流程图ｎ２１图２－４程序流程图２ｌ基于ＰＬＣ／ＭＣＧＳ的电梯系统研究２、梯形图设计ｎ３￣１力 电梯要求实现的功能比较多，因而梯形图较长。下面按不同功能分别分析 其原理（以有司机方式编程）。 （１）楼层信号控制 楼层信号由图２－５所示的梯形图控制环节产生，这些信号用来控制楼层指 示灯、选向、选层等。根据要求，楼层信号应连续变化，即电梯运行到使下一层 楼层感应器动作之前的任何位置，应一直显示上一层的楼层数。例如电梯原在一 层，１１．０得电，因此Ｑ２．０，由Ｉ／０口定义可知一层位置指示灯亮，显示一１一。当 电梯离开１层向上运行时， 由于离开ｌ层感应干簧管区位使得１１．０失电，但Ｑ２．０通过自锁维持得电状态，故一层位置指示灯一直亮。当到达２层感应干簧 管区位时，１１．１得电，，使得Ｑ２．１得电，Ｑ２．１的常闭触点使Ｑ２．０断电，即楼层位 置指示灯“２＂亮，同时“１一熄灭。在其他各层，情况与此相同。ＭＨ 咖 ＨＭ Ｈ 叫 Ｈ 眦 Ｈ 呲 Ｈ 们 Ｈ Ｈ啦 图２－５楼层信号控制梯形图 （２）内呼指令信号控制 图２－６为内呼指令信号控制梯形图。该环节实现内呼指令的登记及消除。 中间继电器Ｍ０．１～Ｍ０．４中的一个或几个为ｏＮ时，表示相应楼层的内呼被登记， 反之则表示相应内呼指令信号被消除。现假设电梯在１层处于停止状态，Ｑ０．０、 Ｑ０．１均未得电，当内呼去２层按钮、内呼去４层按钮被按下，则１１．５、１１．７得第２章电梯ＰＬＣ控制设计电，从而将Ｍ０．２、Ｍ０．４置位。即２、４两层的内呼指令信号被记忆。当电梯上 行到达２层感应干簧管区位时，由楼层信号控制环节可知０２．１得电，于是Ｍ０．２ 被复位，即去２层的内呼指令被消除，该指令已被执行完毕。而Ｍ０．４由于其复 位端的条件不具备，所以去４层的内呼指令仍然保留下来，直到电梯到达４层时，图２－６一 一 ～ 一 一 一。一 一 一 ～ ¨一心一一Ⅲ一Ｍ一帅一眦一眦～眦 一 一一 一 ～ 一一）一）一）一）内呼指令信号控制梯形图Ｍ０．４才具备复位的条件，信号才会被消除。 （３）外呼指令信号控制 图２―７为外呼指令信号控制梯形图。它实现厅外召唤指令的记忆与消除。卜叫Ｓ） 啪 卜一Ｒ） 卜一／卜一Ｓ） 啪 卜一卜叫Ｒ） 卜一，卜一Ｓ） 啪 卜一卜―弋Ｒ）哪Ｑｏ．２１ＱＯ．２１眦１Ｑ２．１／２０．３１∞ｇＺ２ＱＯ．４１Ｑ２．２ＱＯ．４卜一Ｉ卜一Ｓ） 卜一卜一Ｒ） 卜一Ｉ卜一Ｓ） 肼 卜一卜一Ｒ） 卜一Ｉ卜―＜Ｓ） 州 卜一卜一Ｒ）心 Ｊ５ ；呈 １● 眦ＱＺｌＱＯ．５１Ｉ；１２．２口１．０１１＝ＱＺ２口１．０舭 ６ＱＺ３口１．１１１ＱＺ３０１．１１图２－７外呼指令信号控制梯形图基于ＰＬＣ／ＭＣＧＳ的电梯系统研究设电梯在一层处于停止状态。２、３层厅外乘客欲乘梯上行，故分别按下外 呼２上按钮、外呼３上按钮，同时若２层还有乘客欲下行，按下外呼２下按钮， 于是图３－７中１０．２、１０．３、１０．４均得电，输出继电器Ｑ０．３、ＱＯ．４、Ｑ０．５分别使 外呼２上指示灯、外呼３上指示灯、外呼２下指示灯亮。司机接到指示信号后操 纵电梯上行，故Ｍ３．０得电。当电梯到达２层停靠时Ｑ２．１得电，故Ｑｏ．３失电， 外呼２上指示灯熄灭。由于还未到达３层，外呼３上信号Ｑ０．４仍然处于记忆、 登记状态，故上行控制信号Ｍ３．０仍未释放（具体分析见选向环节）。因此，电 梯目前虽然在２层，但该层的下召信号即外呼２下Ｑ０．５仍然不能清除，外呼２ 下指示灯并未熄灭。只有当电梯执行完全部上行任务返回到２层时，由于Ｍ３．１、 Ｑ２．１得电，外呼２下控制信号Ｑ０．５才能被清除。这就实现了只清除与电梯运行 方向一致的召唤信号这一控制要求，即顺向截梯功能。（４）自动选向控制。选向就是电梯根据内呼指令自动地选择合理的运行方向。图２－８为自动选向 控制梯形图。 图中内部中间继电器Ｍ３．０／Ｍ３．１分别表示上／下方向控制，它们虽然不能直 接输出驱动外部负载，却直接决定着方向输出继电器Ｑ０．０／Ｑ０．１的“ｏＮ’’或“ＯＦＦ’’ 状态，从而控制上升接触器和下降接触器，即决定着电梯的运行方向。Ｈ Ｈ Ｈ Ｈ Ｈ Ｈ一 一 一 一 一 一丁口ｎ１ ， Ｍ３１寸．图２－８自动选向控制梯形图（５）起动换速控制 电梯起动时快速绕组接通。通过串入和切除电抗器改善起动舒适感。当电第２章电梯ＰＬＣ控制设计梯运行到达目的层站的换速点时，应将高速绕组断开，同时接通低速绕组， 使电梯慢速运行，称为换速。换速点就是楼层感应干簧管所安装的位置。实现起 动、换速控制的梯形图如图２－９和图２－１０所示。）Ｈ Ｈ Ｈ叮弭拍Ｈ墨妇 妇（３（１７ 口Ｚ５卜一卜一）口Ｚ６ＱＺ５卜一卜一）图２－９起动换速控制梯形图 结合图２―８和图２－９分析，当电梯选择了运行方向Ｍ３．０或Ｍ３．１得电，ＱＯ．０ 或Ｑ０．１相应得电，司机操纵使轿、厅门关闭，若各层门都关好，则ＩＯ．０得电， 于是运行中间继电器Ｍ１．４。Ｍ１．４得电，ＱＯ．６就得电，快速接触器接通快速绕组，Ｔ３３开始计时，Ｔ３３ Ｔ３３计时时间到，Ｑ２．４就接通，快加速接触器动作，切除起动电抗器（电动机串入起动电抗器进行降压起动）Ｈ卜―一 Ｈ 卜―一 Ｈ 卜―一旺１ ８｝ ２吆０ＭＯ．１）４１．３Ｓ）１ＭＯ．２ＭＯ．３Ｈ８； ３Ｍ（１４卜――一０Ｈ 叽，卜一，卜一Ｒ）１口０．１Ｍ１．３图２－１０换速信号基于ＰＬＣ／ＭＣＧＳ的电梯系统研究当电梯运行到有内呼指令的那一层换速点时，由图２―１０可见，换速中间继 电器Ｍ１．３得电，发出换速信号。例如按内呼去３层按钮，则指令被登记，Ｑ２．２ 得电，当运行到３层时，Ｍ１．３得电，发出换速指令，换速过程如下：Ｍ１．３Ｉ―Ｍ１．４ １＿００．６ Ｊ ｔ―Ｔ３４ ｔ―Ｑ２．５ ｔ ｔ－Ｔ３５ Ｉ＿Ｑ２．６ ｔＱｏ．７Ｑ２．５图２－９还有两种情况会使电梯强迫换速：一是上下极限强迫换速。例如电梯 下行（Ｍ３．１得电），若到达最底层还没有正常换速，则会碰撞下强迫减速开关， １２．６得电，于是Ｍ１．４失电，电梯换速。二是电梯在运行中由于故障等原因失去 方向控制信号，即Ｍ３．０、Ｍ３．１均未得电时，也会因Ｍ１．４失电而换速。 （６）平层控制 图２－１１为电梯平层控制梯形图。其中，１２．３、１２．２、１２．４分别为下平层信 号、门区信号和上平层信号。其原理为：如果电梯换速后欲在某层停靠时上行超 过了平层位置，则上平层感应干簧管离开隔磁板，使１２．２、Ｍ１．５失电，则Ｑ０．１Ｈ Ｈ Ｈ 肌 Ｈ Ｈ 舭， Ｈ 虮 Ｈ叽，眨２∞‘ 眨３一＝启石■Ｈ 肌， Ｈ叽，点奄图２－１１一 一一 一 一 一 一 一 一口ｎ１／卜一）／卜―弋）Ｑ（ｔｌ口ｎ０ＱＱ０电梯平层控制梯形图第２章电梯ＰＬＣ控制设计接通。电梯在下降接触器作用下反向运动，直至隔磁板重新进入上平层感应干簧 管，使Ｍ１．５得电。当电梯位于平层位置时，Ｍ１．５、Ｍ１．６、Ｍ１．７均为ｏＮ，Ｑ０．０ 和Ｑ０．１均转变为ＯＦＦ，即电动机脱离三相电源，并抱闸制动。 （７）开关门控制 电梯在某层平层后自动关门，同时，若乘客按下开、关门按钮可对门开、关 进行手动控制。图２－１２为开关门控制梯形图。图中Ｍ２．０是平层信号中间继电器。图２－１２开关门控制梯形图当电梯完全平层时，Ｍ２．０得电，紧接着ＱＯ．０和Ｑ０．１均转变为ＯＦＦ，其动断触点 复位，于是Ｑ１．６得电，开门继电器得电，电梯自动开门。 １２．０是开门按钮输入，用于当门关好后重新使其打开。当电梯在运行时，为保证安全运行，任何情 况都不能开门，这一点由Ｑ０．Ｏ和Ｑ０．１的常闭触点来保证。 以上为电梯运行各主要功能控制，将这些梯形图合并起来即可构成程序控制 的主要部分。当然，完整的电梯控制应包括检修、消防、自动等各种运行状态选 择；检修环节中的慢上、慢下；急停；报警以及各种保护环节。限于篇幅，在此略。基于ＰＬＣ／ＭＣＧＳ的电梯系统研究第３章系统监控设计３．１开发环境ＭＣ６５系统上位机监控部分应用ＭＣＧＳ（Ｍｏｎｉｔｏｒａｎｄ Ｃｏｎｔｒｏｌ ＧｅｎｅｒａｔｅｄＳｙｓｔｅｍ，通用监控系统）组态软件来实现。ＭＣＧＳ是一套基于Ｗｉｎｄｏｗｓ平台，用于快速构造 和生成上位机监控系统的组态软件系统。为用户提供解决实际工程问题的完整方 案和开发平台，能够完成现场数据采集、实时和历史数据处理、流程控制、画面 设计、动画显示、报警处理、趋势曲线和报表输出等功能。因此，从管理的角度 来看，用组态软件开发的系统具有与Ｗｉｎｄｏｗｓ－－致的图形操作界面，非常便于生 产的组织与管理ｎ引。 ＭＣＧＳ软件系统包括组态环境和运行环境两个部分。组态环境相当于一套完整 的工具软件，帮助用户设计和构造自己的应用系统。运行环境则按照组态环境中 构造的组态工程，以用户指定的方式运行，并 进行各种处理。完成用户组态设计的目标和功ｒ－。能。运行环境本身没有任何意义，必须与组态 结果数据库一起才能构成用户应用系统。一旦 组态工作完成，运行环境和组态结果数据库就 可以离开组态环境而独立运行在监控计算机 上。ＭＣＧＳ软件结构如图３―１。；：●■ｊ：ｉ：：ｉＩ一－．实时数据库；－一－ ｉ一一Ｕｊ组态软件核心Ｉ运用ＭＣＧＳ，用户可以方便地构造适合自己； 需要的“数据采集系统＂，在任何需要的时候把；：ＵＩ实时数据库现场设备的运行信息实时地传送到控制室，使：：肛 ｎ 右ｎ现场操作人员和工厂管理人员都可以看到所需ｌｉ要的各种数据。管理人员不需要深入生产现场，～。 就可以获得实时和历史数据，优化控制现场作 业，提高生产率和产品质量。目 雾 ．瞄动Ｉ四●●显 不图３ －１ ＭＣＧＳ软件结构３．２监控系统总体结构现代工业技术、计算机控制以及网络通讯等新技术的飞速发展，使配电系第３章系统监控设计统的智能化即电能质量监测、开关保护与控制成为一种必然趋势。随着企业对配 电管理要求越来越高，作为直接面向终端用户的低压配电系统，其监控系统的研 制开发应运而生‘１９１。 ３．２．１监控系统结构Ｉ、系统结构框图 本文结合监控热点，不仅对电梯进行远程监控，同时结合工业现场电气设备， 将监控系统设计成一个实时监视、协调及控制的一个集成系统。监控系统结构如 图３―２所示‘∞３‘２¨。图３－２监控系统结构框图 ２、系统结构组成啪１ （１）上位机层 工厂管理员一般不在工业现场，无法对现场各种情况进行了解。设计上位 机层有利于管理员实现对整个配电系统中用电设备的配电管理和综合数据管理 如浏览现场实时工况画面或进行如使用权限、系统配置等高级设置。通信网络中 主要包含主机ＲＳ２３２接口、仪器仪表中ＲＳ４８５接口及网卡。通过通信网络可以把 现场的配电和控制设备与上位机连接起来，实现监控系统的网络化要求。 （２）前端机层基于ＰＬＣ／ＭＣＧＳ的电梯系统研究为满足监控系统智能化要求，有利于现场工作人员更直接、更集中地控制 和管理用电设备，设计了前端机层。它相当于中层管理，是本监控系统的核心部 分。前端机选用触摸屏电脑。从计算机与人组成的人机系统来讲，触摸屏是一种 交互式输入设备，用户只需用手指或光笔点击触摸屏的内容即可控制计算机的运 行。因此，具有操作简单，应用灵活等特点，提高了用户使用的积极性。 （３）智能控制层 为满足监控系统分散化的要求，设计了智能控制层。它是系统的底层控制层， 负责系统的最基本的数据采集和控制。智能控制层由ＡＩ仪表、ＰＬｃ和单片机三 种现场控制器组成，分别对各种不同的用电设备进行监控，实现工业现场电量、 非电量参数的监控与管理。 （４）工业现场 系统通过三相电动机、单相风扇、四层电梯和智能小车等四种工业现场最常 用的负载类型对所设计的内容进行实际验证。采用ＡＩ仪表控制电动机和风扇模 拟３８０Ｖ的工业、２２０Ｖ的工业和民用配电负载；采用单片机控制的小车模拟工业 现场智能控制设备；采用ＰＬＣ控制电梯及模拟工业现场生产线流程中的顺序控制。３．２．２监控系统硬件组成图３－３监控系统结构原理图 （１）上位机是监控系统软件运行的载体，用来实现对整套系统的管理。选 用笔记本电脑。 （２）前端机：是组态监控软件运行的载体，实现对采集到的数据进行存储、第３章系统监控设计分析，监控工业现场的用电设备等功能。选用触摸屏电脑ＡＩ－２０００瞳３¨２引。 （３）电量变送器实现将工业现场的强电信号转化成ＡＩ仪表能接受的０～ ５Ｖ或者Ｏ＂－－＇２０ｍＡ的标准信号的功能。选用电压、电流变送器。 （４）ＡＩ智能仪表实现工业现场各用电设备的数据采集，并能够通过ＲＳ４８５ 接口与前端机进行数据交换。选用宇光电子有限公司的ｈｉ３０１、Ａ１８０８。 （５）可编程控制器实现对电梯的控制。选用西门子Ｓ７―２００。 （６）单片机模块实现对小车运行的控制。选用ＭＣＳ－－５１系列单片机。３．３监控系统功能设计本监控系统除了能实现电梯的检测和遥控功能，更是对工业现场电气设备进 行实时监视、协调及控制的一个集成系统。充分利用现场总线技术嘲㈨、ＭＣＧＳ 组态技术、触摸屏的交互式功能以及Ａ Ｉ仪表的数据通信、参数配置等智能化功 能，其主要功能可归纳为实时处理功能、分布式控制和管理功能、可视性和可操 作性功能： １．实时处理功能 系统对主回路实施配电功能及实时信息管理。根据检测到的现场信号或操作 人员发出的控制命令产生开关量输出信号，控制负载的接通或分断，实现配电功 能。同时具有数据采集与处理功能，如实时报警、报表输出、曲线显示等。 ２．分布式控制和管理功能 系统提供对网络的支持，使用统一的通信协议；具有良好的开放性，可与上 层网络连通；彼此交换各种信息。通过ＭＣＧＳ组态技术，充分运用新一代计算机 分布式控制技术ＶＣＳ，使分散在不同现场之间的采集系统和工作站之间协同工作， 实现分布式控制和管理。 ３．可视性和可操作性功能 系统以图象、数据、曲线等多种形式，为操作员及时提供系统运行中的的状 态、异常报警等有关信息。用变化大小、改变颜色等多种方法，增强画面的动态 显示效果，增强画面的动态显示效果，具有很强的可视性和可操作性。 总之，软件设计以控制和实时监测工业现场用电设备各个参数为中心，具有 功能完善、操作简便、可视性好、可维护性强的突出特点。具体功能如下：基于ＰＬＣ／ＭＣＧＳ的电梯系统研究１．安全机制 在控制过程中，应该尽量避免由于现场人为的误操作所引发的故障或事故， 而某些误操作所带来的后果有可能是致命性的。为了防止这类事故的发生，软件 提供了一套完善的安全机制，严格限制各类操作的权限，使不具备操作资格的人 员无法进行操作，从而避免了现场操作的任意性和无序状态，防止因误操作干扰 系统的正常运行，甚至导致系统瘫痪，造成不必要的损失。 ２．数据采集与处理 采集工业现场用电设备的各种模拟量、数字量信号。实时处理采集到的数字 信号，根据控制规程，自动控制工业现场的开关设备；对采集到的信号利用电力 系统的分析计算方法，实现对电压、电流等电参数进行监测和分析。 ３．报警处理 根据采集到数据进行分析，如果发生故障，则对故障进行报警、记录，并产 生所需的各种图形。可对工业配电系统中的故障设备进行控制。 ４．动画显示 软件界面可根据整个工业配电的工作流程，对工业现场各用电设备用ＭＣＧＳＥ 用户窗口中图形对象与实时数据库中的数据对象建立相关性连接，并设置相应的 动画属性。在系统运行过程中，图形对象的外观和状态特征，由数据对象的实时 采集值驱动，从而实现了图形的动画效果，达到过程实时监控的目的。 ５．报表输出、曲线显示 系统可将设备采集的数据进行存盘，统计分析，并根据实际情况打印出数据 报表。如：实时数据报表、存盘数据报表。数据报表可方便数据查询、分析等。 还可根据大量的数据信息，画出曲线。３．４系统监控流程及测控功能实现３．４．１软件组成软件所建立的工程由主控窗口、设备窗口、用户窗口、实时数据库和运行策 略五部分构成，每一部分分别进行组态操作，完成不同的工作，具有不同的特性。 软件五个部分组成关系如图３－４所示。 １．主控窗口第３章系统监控设计主控窗口是工程的主窗口或主框架。在主控窗口中可以放置一个设备窗口和多个 用户窗口，负责调度和管理这些窗口的打开或关闭。主要的组态操作包括：定义工程 的名称，编制工程菜单，设计封面图形，确定自动启动的窗口，设定动画刷新周期， 指定数据库存盘文件名称及存盘时间等。２．设备窗口设备窗口是连接和驱动外部设备的工作环境。在本窗口内配置数据采集与控 制输出设备，注册设备驱动程序，定义连接与驱动设备用的数据变量。Ｉ主控蔷口．．―――／Ｊ＼：＼．。Ｉ。Ｇ观工控组态软件 设备亩口 用户窗口 实时数据库 运行簧略圈圜圆日圈图３－４软件五个部分的组成关系图３．用户窗口本窗口主要用于设置工程中人机交互的界面，诸如：生成各种动画显示画面、 报警输出、数据与曲线图表等。 ４．实时数据库 实时数据库是工程各个部分的数据交换与处理中心，它将ＭＣＧＳ工程的各个 部分连接成一个有机的整体。在本窗口内所定义的不同类型和名称的变量，将作 为数据采集、处理、输出控制、动画连接及设备驱动的对象。 ５．运行策略 本窗口主要完成工程运行流程的控制。包括编写控制程序（ｉｆ…ｔｈｅｎ脚本程序）， 选用各种功能构件，如：数据提取、历史曲线、定时器、配方操作、多媒体输出等。３．４．２系统监控流程 １、安全登入界面３３基于ＰＬＣ／ＭＣＧＳ的电梯系统研究安全机制是为防止人为误操作建立的。通过对不同的操作、不同的人员规定 不同的操作权限，使不具备操作权限的人员无法进行操作，提高系统安全性。为 此，本系统针对ＭＣＧＳ组态软件提供的完善的安全机制，对使用者设置权限，进 行用户管理，包括用户名、用户密码。用户使用本系统之前首先得凭用户名及密 码登录。图３－５用户登录窗口 ２、生产现场监控流程图３＿６工业现场各用电设备主界面 登录用户窗口后，进入工业现场各用电设备主界面如图３―６所示。 （１）系统正常工作 具有友好的人机界面，能够实现负载的现场控制和远程控制，并显示系统中 开关、负载的工作状态、系统的工作过程等。一方面可以在工业现场直接操纵负 载或由触摸屏电脑直接控制并通过ＡＩ仪表显示系统工作时的各种电参数。另一 方面通过上位机采集系统的工作状态，利用上位机发出启动和停止信号，实现远 程操作。第３章系统监控设计１）控制运行： 选择主界面“电梯监控系统＂按钮，进入图３―７所示的电梯监控界面，进入 电梯监控系统界面，通过启动界面按钮，可遥控电梯的运行，并实时反馈电梯的 运行情况。同理，通过图３－８“工业用电监控界面＂，启动界面按钮发出信号给 ＡＩ仪表，实现开关控制：进入民用供电监控系统可控制风扇开关并读取相关运 行数据。行走小车前进或后退的行走距离以及转弯角度均可通过触摸屏上智能单 片机小车控制界面上相应的菜单项设定并遥控。―母黝＊谭蓐ｌ。ｔｊ■墟Ｅ曩帮翳辅辩赣翳臻貉嬲孵搿耩端搿黼臻臻鲤％嘲篓强嬲墨鼎臻孵黝￡鬟坦曩■Ｉ》ｉ；醛鬻；雾蠢荔ｊＦ灞ｉ穗《簿鬻谤；罐ｉ ｔｍ蟛菇番套ｌ《謦｛羲；≤≥灞￡＊务ｉ篱麓图３－？电梯监控系统 ２）用电设备参数监测：嚣一ｉ图３－８工业用电监控系统当电机启动运行后，三相电压经过三相电压变送器后转换完的电压量再送到 ＡＩ电压监测仪表；三相电流经过三相电流变送器后转换完的电流量再送到ＡＩ电 流监测仪表。同理风扇的单相电压和单相电流也通过电量变送再送到ＡＩ仪表进 行监测。在电机内部接上热电偶，再把检测到的电机温度值送到ＡＩ仪表就可以 对电机的工作温度进行监测。这样就可以完全通过触摸屏电脑实时地监测用电设 备的各个参数。基于ＰＬＣ／ＭＣＧＳ的电梯系统研究图３－９存盘数据查询表 ３）实时数据和存盘数据：图３－１０设备实时曲线数据在工控系统中是必不可少的一部分，是对生产过程中系统监控对象状态 的综合记录。可以说，数据库对于工厂来说就如同飞机上的“黑匣子＂，具备数 据档案管理功能。图３―９存盘数据查询表实现了对负载运行状况的实时监控及历 史查询功能。实时曲线如图３一１０所示。 （２）系统故障报警 当发生故障时，例如电压过压或欠压时，执行机构通过ＡＩ仪表产生报警信瀵缓黪羧黢翰缀懑ｉ蚴鬟鬻渗燃ｉ銎懑黪淞黪蓉瞬黪黟辑ｊ罴；琏；壤黪壤纛，缀黼． 一――圈嘲―疆豳嬲嘲臻幽翻翻嘲翻翮嘲嬲黝瑷黝掰ｌ雅冀嚣磁馐 一＿目麟鞘黼 。髓麟缵溯强疆硼＿雹辩糖，’０７―２Ｉ％ｌ甜鬟轼ｌ接警受壁Ｉ报警搴傩ｌ当打瘟ｉ鼻琨谴ｌ２．Ｉ ２．８ ２．８ １１８ ＇７５ １１０ １１０ ｛７６援聱措遵 Ｏ相芡匿，请层谯掺豫１二２０：４４：ｌ！Ａ穗电嚣｛ｉ辊箍鲁报警产垡 Ｂ枢电压下礞报警 壤警结束 ２０：４●：ＩＩｆ３糟电匿。ｏ霉耀蓉｛ｊｌ掌严竺 ２０：４６：Ｚ（Ｃ柑奄压下下隈报，报警结束 壤警产生甜ｇ｜珏熏磐压政妒玛．鲴褥ｅ ８携严耋冀歪蕞毓糟，鄹薅已 Ｃ相严重欠压或壤坷．虱路已 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设置如下： １）点击对话框中的“内部属性’’选项，将弹出“ＭＯＤＢＵＳ ＴＣＰ设备通道属性 设置”对话框，如图４－８所示，用户可以点击“增加通道”来增加设备通道的数 量，也可以通过“删除”按钮来对通道进行裁减，本套设备中的通道设置如图 ４－８中所示：第４章系统通信攀｛每和孽ｊ孽警誊謦ｌ麟囊粤ｌ萋鳜粤ｌ蓥攀ｉｉ攀鬻爹ｉ参簿ｉ鬻 灞遭鬻 麴经｛ｉ营ｊ。对瘦蒙糍对象通讯状态鬻Ｉ蠢遭黉型通讯状态 ｖ１一铡量值ＰＶ周期１ １ｌ钡蘧逢爱｝『’ｊ拷强连袋卜荔１｜“≈；囊戴，、，２螬定值ｓｖＶ３－输出值ＭＹ Ｖ４一报警状态１ １Ｉ缓鞋 强鍪３ｇ潮鬻，？鲁ｌ 貔 黪霆圜囫豳隧阀… 一一囊＊虢蘸连接Ｉ ｉ鬻遵簸通道｝ｉ群喾媾蠼卜《鬈。。。。量。一。二ｊ鬻鬻≯ｊ１¨１：淄。８嘲鞠黼黼翮鬻瀚缓缎黼磁豳ｊ∥＃∥－＿回到蚓二蔓坠■图４－７通道连接设置图４－８２）ＭＯＤＢＵＳＭＯＤ踟Ｓ ＴｃＰ设备通道属性设置ＴＣＰ的内部属性设置完成之后，还必须对其基本属性的内容进行ＴＣＰ设定，注意设备的地址必须与所控制的设备地址一致，本套系统中的ＭＯＤＢＵＳ 基本属性设置如图４－８中所示。７、在本套系统中，还使用了ＣＯＭＩ口来驱动智能小车的运行，所用的驱动程 序编辑如下： １）首先开开发界面中建立一个按钮，起名“串口初始化”按钮，如图４－９ 所不ｏ ２）通过鼠标双击“串口初始化“按钮，将弹出如图４―１０所示的对话框按钮。 ３）再从对话框中选择“脚本程序＂，打开“脚本程序编辑器”，进行程序的 编辑，根据串口的通信方式编辑出通信驱动程序如图４－１１所示。４１ｒ●ｒ‘―一基于ＰＬＣ／ＭＣＧＳ的电梯系统研究ｌ豳鬣豳瀚 豳‘保存串Ⅱ参数ＣｏｍｍＮｏ．ＳａｖｅＤａｔａｌｎｉｔＶａｌｕｅＩ ＢａｕｄＲａｔｅ．ＳａｖｅＤａｔａｌｎｉｔＶａｌｕｅｌ ＤａｔａＢｉｔ．ＳａｖｅＤａｔａｌｎｉｔＶａｌｕｅＩｌ ＳｔｏｐＢｉｔ．ＳａｖｅＤａｔａｌｎｉｔＶａＩＬｉｅ『ｌ ＣｈｅｃｋＢｉｔ．ＳａｖｅＤａｔａｌｎｉｔＶａｌＭｅｌｌ阐縻鍪‘灞串？初鲐化Ｉ‘刷新到磁盘上！ＦＩＵＳｈＤａｔａＩｎｉｔＶａｌｕｅＴｏＤｉｓｋｌｌＣｏｍｍＥｒｒｏｒ－－ＣｏｍｍＥｒｒｏｒｌ ａｎｄ ＣｏｍｍＥ ｒｒｏｒ２ ａｎｄ ＣｏｍｍＥｒｒ。设定波特奉ＣｏｍｍＥｒｒｏｒｌ＝ＪＳｅｔＳｅｒｉａｌＢａｕｄ｛ＣｏｍｍＮｏ，ＢａｕｄＲａｔｅＩＦ ＣｏｒｎｍＥｒｒｏｒｌ＜＞０ ＴＨＥＮ图４＿１０“串口初始化＂按钮构件属性设置图４－１１串口通信驱动程序 通过设备驱动程序的编辑完之后，用户可以通过这个按钮来完成智能小车的 驱动初始化，来完成智能小车与组态软件的通信。