PLC控制交流變頻調(diào)速電梯

PAGEPAGEPAGEPAGE26緒論1.1選題的背景、意義及研究狀況從1857年美國(guó)人OTIS發(fā)明出真正意義上的電梯以來(lái)[1]，電梯控制技術(shù)就越來(lái)越顯示出其重要性，電梯控制技術(shù)的先進(jìn)與否，主要體現(xiàn)在電梯控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)上，所以對(duì)電梯控制系統(tǒng)進(jìn)行研究和設(shè)計(jì)，有利于促進(jìn)我國(guó)電梯控制技術(shù)的發(fā)展。利用通用變頻器和PLC實(shí)現(xiàn)對(duì)電梯的控制，提高了電梯運(yùn)行的可靠性，改善了電梯運(yùn)行的舒適感，使電梯達(dá)到了較為理想的控制效果。隨著人們對(duì)電梯運(yùn)行安全性、高效性、舒適性等要求的提高，電梯控制系統(tǒng)的研究得到了迅速發(fā)展，其拖動(dòng)技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到了調(diào)頻調(diào)壓調(diào)速，其邏輯控制也由PLC代替原來(lái)的繼電器控制?，F(xiàn)在絕大部分電梯采用的變頻器都是專用變頻器，這種變頻器使用起來(lái)比較方便，但是價(jià)格卻很高，若采用PLC加通用變頻器的控制系統(tǒng)，價(jià)格大幅度下降，性價(jià)比大大提高。1.2電梯繼電器控制系統(tǒng)存在的問(wèn)題(1)系統(tǒng)觸點(diǎn)繁多、接線線路復(fù)雜，且觸點(diǎn)容易燒壞磨損，造成接觸不良，因而故障率較高。(2)普通控制電器及硬件接線方法難以實(shí)現(xiàn)較復(fù)雜的控制功能，使系統(tǒng)的控制功能不易增加，技術(shù)水平難以提高。(3)電磁機(jī)構(gòu)及觸點(diǎn)動(dòng)作速度比較慢，機(jī)械和電磁慣性大，系統(tǒng)控制精度難以提高。(4)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)龐大，能耗較高，機(jī)械動(dòng)作噪音大。(5)由于線路復(fù)雜，易出現(xiàn)故障，因而保養(yǎng)維修工作量大，費(fèi)用高；而且檢查故障困難，費(fèi)時(shí)費(fèi)工。電梯繼電器控制系統(tǒng)故障率高，大大降低了電梯的可靠性和安全性，經(jīng)常造成停梯，給乘用人員帶來(lái)不便和驚憂。且電梯一旦發(fā)生沖頂或蹲底，不但會(huì)造成電梯機(jī)械部件損壞，還可能出現(xiàn)人身事故。1.3PLC及在電梯控制中的應(yīng)用特點(diǎn)1.3.1PLC的優(yōu)點(diǎn)PLC是一種用于工業(yè)自動(dòng)化控制的專用計(jì)算機(jī)，實(shí)質(zhì)上屬于計(jì)算機(jī)控制方式。PLC與普通微機(jī)一樣，以通用或?qū)Ｓ肅PU作為字處理器，實(shí)現(xiàn)通道(字)的運(yùn)算和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，另外還有位處理器，進(jìn)行點(diǎn)位運(yùn)算與控制。PLC控制一般具有可靠性高、易操作、維修、編程簡(jiǎn)單、靈活性強(qiáng)等特點(diǎn)。1.3.2PLC控制電梯的特點(diǎn)(1)在電梯控制中采用了PLC，用軟件實(shí)現(xiàn)對(duì)電梯運(yùn)行的自動(dòng)控制，可靠性大大提高。(2)去掉了選層器及大部分繼電器，控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，外部線路簡(jiǎn)化。(3)PLC可實(shí)現(xiàn)各種復(fù)雜的控制系統(tǒng)，方便地增加或改變控制功能。(4)PLC可進(jìn)行故障自動(dòng)檢測(cè)與報(bào)警顯示，提高運(yùn)行安全性，并便于檢修。(5)用于群控調(diào)配和管理，并提高電梯運(yùn)行效率[2]。1.4電梯變頻調(diào)速控制的特點(diǎn)隨著電力電子技術(shù)、微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的飛速發(fā)展，交流變頻調(diào)速技術(shù)的發(fā)展也十分迅速。電動(dòng)機(jī)交流變頻調(diào)速技術(shù)是當(dāng)今節(jié)電、改善工藝流程以提高產(chǎn)品質(zhì)量和改善環(huán)境、推動(dòng)技術(shù)進(jìn)步的一種主要手段。變頻調(diào)速以其優(yōu)異的調(diào)速性能和起制動(dòng)平穩(wěn)性能、高效率、高功率因數(shù)和節(jié)電效果，廣泛的適用范圍及其它許多優(yōu)點(diǎn)而被國(guó)內(nèi)外公認(rèn)為最有發(fā)展前途的調(diào)速方式。變頻調(diào)速電梯的優(yōu)點(diǎn):(1)變頻調(diào)速電梯使用的是異步電動(dòng)機(jī)，比同容量的直流電動(dòng)機(jī)具有體積小、占空間小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，維護(hù)方便、可靠性高、價(jià)格低等優(yōu)點(diǎn)。(2)變頻調(diào)速電源使用了先進(jìn)的SPWM技術(shù)SVPWM技術(shù)，明顯改善了電梯運(yùn)行質(zhì)量和性能；調(diào)速范圍寬、控制精度高，動(dòng)態(tài)性能好，舒適、安靜、快捷，已逐漸取代直流電機(jī)調(diào)速[3]。(3)變頻調(diào)速電梯使用先進(jìn)的SPWM和SVPWM技術(shù)，明顯改善了電動(dòng)機(jī)供電電源的質(zhì)量，減少了諧波，提高了效率和功率因數(shù)，節(jié)能明顯。電梯設(shè)備與電梯發(fā)展動(dòng)態(tài)2.1電梯設(shè)備2.1.1電梯的主要組成部分(1)曳引部分通常由曳引機(jī)和曳引鋼絲繩組成。電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)曳引機(jī)旋轉(zhuǎn)使轎廂上下運(yùn)動(dòng)。(2)轎廂和廳門轎廂由轎架、轎底、轎壁和轎門組成；廳門一般有封閉式、中分式、雙折式、雙折中分式和直分式等。(3)電器設(shè)備及控制裝置有曳引機(jī)，選層器傳動(dòng)及控制柜、轎廂操縱盤、呼梯按鈕和廳站指示器組成。(4)其它裝置對(duì)重裝置、補(bǔ)償裝置等。2.1.2電梯的安全保護(hù)裝置(1)電磁制動(dòng)器，裝于曳引機(jī)軸上，一般采用直流電磁制動(dòng)器，啟動(dòng)時(shí)通電閘，停層后斷電制動(dòng)。(2)強(qiáng)迫減速開關(guān)，其分別裝于井道的頂部和底部，當(dāng)轎廂駛過(guò)端站換速未減速時(shí)，轎廂上的撞塊就觸動(dòng)此開關(guān)，通過(guò)電器傳動(dòng)控制裝置，使電動(dòng)機(jī)強(qiáng)迫減速。(3)限位開關(guān)，當(dāng)轎廂經(jīng)過(guò)端站平層位置后仍未停車，此限位開關(guān)立即動(dòng)作，切斷電源并制動(dòng)，強(qiáng)迫停車。(4)行程極限保護(hù)開關(guān)，當(dāng)限位開關(guān)不起作用，轎廂經(jīng)過(guò)端站時(shí)，此開關(guān)動(dòng)作。(5)急停按鈕，裝于轎廂司機(jī)操縱盤上，發(fā)生異常情況時(shí)，按此按鈕切斷電源，電磁制動(dòng)器制動(dòng)，電梯緊急停車。(6)廳門開關(guān)，每個(gè)廳門都裝有門鎖開關(guān)。僅當(dāng)廳門關(guān)上才允許電梯啟動(dòng);在運(yùn)行中如出現(xiàn)廳門開關(guān)斷開，電梯立即停車。(7)關(guān)門安全開關(guān)，常見的是裝于轎廂門邊的安全觸板，在關(guān)門過(guò)程中如安全觸板碰到乘客時(shí)，發(fā)出信號(hào)，門電機(jī)停止關(guān)門，反向開門，延時(shí)重新開門，此外還有紅外線開關(guān)等。(8)超載開關(guān)，當(dāng)超載時(shí)轎底下降，開關(guān)動(dòng)作，電梯不能關(guān)門和運(yùn)行。(9)其它的開關(guān)，安全窗開關(guān)，鋼帶輪的斷帶開關(guān)等。2.2電梯的發(fā)展動(dòng)態(tài)隨著現(xiàn)代建筑的發(fā)展，日益增高的高層建筑已成為現(xiàn)代都市的重要標(biāo)志，作為高層建筑的垂直運(yùn)載工具——電梯得到了快速發(fā)展。2.2.1電梯技術(shù)發(fā)展概況(1)電梯的速度要求越來(lái)越快，高速、超高速電梯的數(shù)量愈來(lái)愈多。(2)電梯的拖動(dòng)技術(shù)有了較大的發(fā)展，直流電梯由于能耗大、維修量大等缺點(diǎn)。逐步被交流電梯所替代，液壓電梯由于運(yùn)行平穩(wěn)，機(jī)房位置靈活等特點(diǎn)，使得在低樓層場(chǎng)合得到愈來(lái)愈廣泛的應(yīng)用。交流拖動(dòng)電梯更是得到迅速的發(fā)展，已由以前的變級(jí)調(diào)速(AC-VP)發(fā)展成為調(diào)壓調(diào)速(AC-VV)及調(diào)頻調(diào)壓調(diào)速(AC-VVVF)，使得電梯的速度、加速度、加加速度控制更加符合人們的生理要求，電梯的舒適感大為改善。(3)電梯的邏輯控制己從過(guò)去簡(jiǎn)單的繼電器——接觸器控制發(fā)展為可編程序控制器(PLC)和微機(jī)控制，控制方式也從手柄控制、信號(hào)控制發(fā)展為集選控制、并聯(lián)控制、群控等[4]，電梯可靠性得到很大提高。(4)電梯的管理功能不斷加強(qiáng)，電梯廣泛采用微機(jī)控制技術(shù)，不斷滿足用戶的使用功能要求。如緊急停車操作、消防員專用、防搗亂系統(tǒng)等。(5)智能群控管理得到廣泛應(yīng)用。(6)機(jī)械傳動(dòng)方面，由于國(guó)際上機(jī)械加工水平的不斷提高，使斜齒傳動(dòng)和行星齒輪傳動(dòng)在電梯上的應(yīng)用日益廣泛，已使電梯的傳動(dòng)形式多樣化。2.2.2電梯發(fā)展展望(1)結(jié)構(gòu)不斷緊湊化，體積不斷輕型化、小巧化。隨著新技術(shù)、新結(jié)構(gòu)、新材料、新工藝的發(fā)展，電梯的機(jī)械系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單化、體積小型化、材料輕型化、工藝先進(jìn)化、外觀漂亮化。同時(shí)，無(wú)機(jī)房電梯在新世紀(jì)將會(huì)有較大速度發(fā)展[5]。(2)技術(shù)含量更高，性能更好。電梯行業(yè)技術(shù)發(fā)展非常迅速，幾年前推出的具有先進(jìn)性能、高舒適性的VVVF電梯，如今已成為電梯行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)配置，因?yàn)橛来磐綗o(wú)齒輪曳引機(jī)具有更節(jié)能、更潔凈、更安全、更安靜、更經(jīng)濟(jì)的特點(diǎn)，所以永磁同步曳引機(jī)逐步成為新型曳引機(jī)的主流，由于永磁技術(shù)的先進(jìn)性，將來(lái)很有可能取代VVVF技術(shù)。另外，網(wǎng)絡(luò)控制和智能群控系統(tǒng)，以其控制的先進(jìn)性、快速性、準(zhǔn)確性和可靠性亦是電梯的發(fā)展潮流[6]。(3)安裝更方便、更快捷。3控制方案選擇3.1變頻器的選擇隨著變頻器性能價(jià)格比的提高，交流變頻調(diào)速已應(yīng)用到許多領(lǐng)域，由于變頻調(diào)速的諸多優(yōu)點(diǎn)，使得交流變頻調(diào)速在電梯行業(yè)也得到廣泛應(yīng)用[7]。目前，有為電梯控制而設(shè)計(jì)的專用變頻器早已問(wèn)世，其功能較強(qiáng)，使用靈活，但其價(jià)格相對(duì)較貴。因此，本設(shè)計(jì)沒有采用專用變頻器，而是選用了通用變頻器，通過(guò)合理的配置、設(shè)計(jì)和編程，同樣可以達(dá)到專用變頻器的控制效果。這是本設(shè)計(jì)的特點(diǎn)之一。目前，市場(chǎng)流行的通用變頻器的種類繁多，而電梯行業(yè)中使用的變頻器的品牌也不少，其控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)也不盡相同，但其總的控制思想?yún)s是大同小異。3.1.1變頻器的原理變頻器是利用電力半導(dǎo)體器件的通斷作用將工頻電源變換為另一頻率的電能控制裝置。我們現(xiàn)代使用的變頻器主要采用交-直-交方式，先把工頻交流電源通過(guò)整流器轉(zhuǎn)換成直流電源，然后再把直流電源轉(zhuǎn)換成頻率、電壓均可控制的交流電源提供給電動(dòng)機(jī)，變頻器的電路一般由整流、中間直流環(huán)節(jié)、逆變和控制四個(gè)部分組成。整流部分為三相橋式不可控整流器，逆變部分為IGBT三相橋式逆變器，且輸出為PWM波形。中間直流環(huán)節(jié)為濾波、直流儲(chǔ)能和緩沖無(wú)功功率。變頻器是利用輸出功率可改變的交流電力拖動(dòng)設(shè)備。變頻器調(diào)速的主要工作原理是將供給電機(jī)定子的三相交流工頻電經(jīng)大功率整流元件整流變成直流，再將直流電用正弦波脈寬調(diào)節(jié)技術(shù)逆變?yōu)轭l率可調(diào)、幅度也隨之改變的三相交流電。以此為電源再供給電機(jī)使用。3.1.2變頻器的選擇電梯的調(diào)速要求除了一般工業(yè)控制的靜態(tài)、動(dòng)態(tài)性能外，它的舒適度指標(biāo)往往是選擇中的一項(xiàng)重要內(nèi)容。本設(shè)計(jì)中拖動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)的關(guān)鍵在于保證電梯按理想的給定速度曲線運(yùn)行，以改善電梯運(yùn)行的舒適感；另外，由于電梯在建筑物內(nèi)的耗電量占建筑物總用電量的相當(dāng)比例，因此，電梯節(jié)約用電日益受到重視。考慮以上各種因素，本設(shè)計(jì)選用安川VS-616G5型全數(shù)字變頻器，它具有磁通矢量控制、轉(zhuǎn)差補(bǔ)償、負(fù)載轉(zhuǎn)矩自適應(yīng)等一系列先進(jìn)功能[8]，可以最大限度地提高電機(jī)功率因數(shù)和電機(jī)效率，同時(shí)降低了電機(jī)運(yùn)行損耗，特別適合電梯類負(fù)載頻繁變化的場(chǎng)合。3.1.3VS-616G5型變頻器的特點(diǎn)VS-616G5型變頻器是安川電機(jī)公司面向世界推出的21世紀(jì)通用型變頻器。這種變頻器不僅考慮了V/f控制，而且還實(shí)現(xiàn)了矢量控制，通過(guò)其本身的自動(dòng)調(diào)諧功能與無(wú)速度傳感器電流矢量控制，很容易得到高起動(dòng)轉(zhuǎn)矩與較高的調(diào)速范圍。VS-616G5變頻器的特點(diǎn)如下:(1)包括電流矢量控制在內(nèi)的四種控制方式均實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化。(2)有豐富的內(nèi)藏與選擇功能。(3)由于采用了最新式的硬件，因此，功能全、體積小。(4)保護(hù)功能完善、維修性能好。(5)通過(guò)LCD操作裝置，可提高操作性能。3.2可編程控制器(PLC)的選擇電梯PLC控制系統(tǒng)不再使用繼電器控制系統(tǒng)中模擬轎廂運(yùn)動(dòng)的機(jī)械選層器。電梯運(yùn)行過(guò)程中，轎廂所處樓層位置如何檢測(cè)，PLC軟件如何根據(jù)給定輸入信號(hào)及運(yùn)行條件判斷或計(jì)算樓層數(shù)，是電梯正常運(yùn)行的首要問(wèn)題，是正確定向和選層換速的必要前提。3.2.1轎廂樓層位置檢測(cè)方法主要方法有如下幾種:(1)用干簧管磁感應(yīng)器或其它位置開關(guān):這種方法直觀、簡(jiǎn)單，但由于每層需使用一個(gè)磁感應(yīng)器，當(dāng)樓層較高時(shí)，會(huì)占用PLC太多的輸入點(diǎn)。(2)利用穩(wěn)態(tài)磁保開關(guān):這種方法需對(duì)磁保開關(guān)的不同狀態(tài)進(jìn)行編碼，在各種編碼方式中適合電梯控制的只有格雷變形碼，但它是無(wú)權(quán)代碼，進(jìn)行運(yùn)算時(shí)需采用PLC指令譯碼，比較麻煩，軟件譯碼也使程序變的龐大[9]。(3)利用旋轉(zhuǎn)編碼器:目前，PLC一般都有高速脈沖輸入端或?qū)Ｓ糜?jì)數(shù)單元，計(jì)數(shù)準(zhǔn)確，使用方便，因而在電梯PLC控制系統(tǒng)中，可用編碼器測(cè)取電梯運(yùn)行過(guò)程中的準(zhǔn)確位置，編碼器可直接與PLC高速脈沖輸入端相連，電源也可利用PLC內(nèi)置24V直流電源，硬件連接可謂簡(jiǎn)單方便。由以上分析可見，用旋轉(zhuǎn)編碼器檢測(cè)轎廂位置優(yōu)于其他方法，故本設(shè)計(jì)采用此法。3.2.2PLC的選型根據(jù)以上選擇的轎廂樓層位置檢測(cè)方法，要求可編程控制器必須具有高數(shù)計(jì)數(shù)器。又因?yàn)殡娞菔请p向運(yùn)行的，所以PLC還需具有可逆計(jì)數(shù)器。綜合考慮后，本設(shè)計(jì)選擇了日本OMRON公司生產(chǎn)的C系列P型機(jī)。C系列P型機(jī)具有以下幾方面的優(yōu)點(diǎn)：(1)P型機(jī)專用于開關(guān)量控制，其體積小，安裝起來(lái)節(jié)省空間；(2)其功能較強(qiáng)，具有2kHz的高速計(jì)數(shù)器，可作為定位控制的標(biāo)準(zhǔn)硬件使用；在指令方面，P型機(jī)有編碼、譯碼、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、可逆計(jì)數(shù)等功能。從結(jié)構(gòu)上看:P型機(jī)包括主機(jī)單元、I/O擴(kuò)展單元、I/O鏈接單元、A/D轉(zhuǎn)換單元、D/A轉(zhuǎn)換單元等；(3)P型機(jī)采用的是箱體結(jié)構(gòu)，其價(jià)格便宜，可靠性高；(4)P型機(jī)的任一種CPU箱和任一種擴(kuò)展箱均可配置在一起，因此，用戶可根據(jù)所需的I/O點(diǎn)數(shù)進(jìn)行選件配置，使用靈活、方便。4系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)4.1變頻器結(jié)構(gòu)及參數(shù)設(shè)置由于采用PLC作為邏輯控制部件，故變頻器和PLC通訊時(shí)采用開關(guān)量而不用模擬量。由于616G5是通用型變頻器，因而用在電梯控制上為了滿足運(yùn)行效率、舒適感、平層精度和安全性的要求，其參數(shù)設(shè)置比專用型變頻器要復(fù)雜得多。4.1.1VS-616G5變頻器參數(shù)及參數(shù)設(shè)置616G5變頻器共有9組參數(shù)，每一組參數(shù)的設(shè)定都具有特定的含義。常用參數(shù)如表4-1[10]表4-1變頻器參數(shù)參數(shù)功用A組確定控制模式B組選擇運(yùn)行功能C組確定加減速時(shí)間及轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償時(shí)間D組選擇頻率E組確定運(yùn)行壓頻曲線F組保護(hù)設(shè)置H組確定偏差標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)設(shè)置的原則:(1)為減小啟動(dòng)沖擊及增加調(diào)速的舒適感，其速度環(huán)的比例系數(shù)宜小些，而積分時(shí)間常數(shù)宜大些；(2)為了提高運(yùn)行效率，快車頻率應(yīng)選為工頻，而爬行頻率要盡可能低些，以減小停車沖擊；(3)零速一般設(shè)置為0Hz，速抱閘功能將影響舒適感；(4)變頻器其他常用參數(shù)可根據(jù)電網(wǎng)電壓和電機(jī)銘牌數(shù)據(jù)直接輸入，具體的設(shè)置見表4-2參數(shù)名稱設(shè)定值說(shuō)明A1-02控制方式選擇2不帶PG矢量控制方式B1-01頻率指令選擇1B1-02運(yùn)行指令選擇1B1-03停止方法選擇0B1-04反轉(zhuǎn)禁止選擇0B2-01零速電平選擇0.1HzB2-04停止時(shí)直流制動(dòng)時(shí)間1.0sC1-03加速時(shí)間22.0sC1-04減速時(shí)間22.0sC2-01加速開始時(shí)S型曲線時(shí)間0.6sC2-02加速完了時(shí)S型曲線時(shí)間0.6sC2-03減速開始時(shí)S型曲線時(shí)間0.6sC2-04減速完了時(shí)S型曲線時(shí)間0.6sC5-01ASR比例增益15C5-02ASR積分時(shí)間13sD1-09檢修速度200rpmE1-01輸入電壓設(shè)置380vE1-04最高輸出頻率50HvE1-05最大電壓380E1-06額定電壓頻率50HvE1-09最低輸出頻率電壓0vE2-01電機(jī)額定電流按電機(jī)銘牌設(shè)置E2-02電機(jī)額定滑差按電機(jī)銘牌設(shè)置E2-03電機(jī)空載電流按電機(jī)銘牌設(shè)置E2-04電機(jī)極數(shù)按電機(jī)銘牌設(shè)置F1-01PG常數(shù)按電機(jī)銘牌設(shè)置F1-02PG斷線檢測(cè)時(shí)的動(dòng)作選擇0F1-03超速時(shí)的動(dòng)作選擇0F1-04超度偏差過(guò)大時(shí)的動(dòng)作選擇0F1-05PG分頻比根據(jù)電機(jī)極數(shù)設(shè)置表4-2安川616G5變頻器主要參數(shù)設(shè)置表4.1.2變頻器自學(xué)習(xí)功能的應(yīng)用方法為了使變頻器工作在最佳狀態(tài)，在完成參數(shù)設(shè)置后，需使變頻器對(duì)所驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)機(jī)進(jìn)行自學(xué)習(xí)[11]，而616G5就具有曳引機(jī)參數(shù)自學(xué)習(xí)的功能，其方法是:將曳引機(jī)制動(dòng)輪與電機(jī)軸脫離，使電動(dòng)機(jī)處于空載狀態(tài)，然后啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)，讓變頻器自動(dòng)識(shí)別并存儲(chǔ)電動(dòng)機(jī)有關(guān)參數(shù)，變頻器將根據(jù)識(shí)別到的結(jié)果調(diào)整控制算法中的有關(guān)參數(shù)。顯然，這一組自學(xué)習(xí)到的參數(shù)，是和變頻器匹配的最佳參數(shù)，使變頻器能對(duì)該電動(dòng)機(jī)進(jìn)行最佳控制。4.1.3變頻器容量及制動(dòng)電阻參數(shù)的計(jì)算(1)變頻器容量的計(jì)算變頻器的功率可根據(jù)曳引機(jī)電機(jī)功率、電梯運(yùn)行速度、電梯載重與配重進(jìn)行計(jì)算。設(shè)電梯曳引機(jī)電機(jī)功率為P1，電梯運(yùn)行速度為v，電梯自重為W1，電梯載重為W2，配重為W3，重力加速度為g，變頻器功率為P。在最大載重下，電梯上升所需曳引功率為P2,P2=[(W1+W2-W3)g+F1]v(4-1)其中F1=K(W1+W2-W3)g+f為摩擦力，f可忽略不計(jì)。電機(jī)功率P1，變頻器功率P應(yīng)接近于電機(jī)功率P1，相對(duì)于P2留有安全裕量，可取P≈1.5P2(2)變頻器制動(dòng)電阻參數(shù)的計(jì)算由于電梯為位能負(fù)載，電梯運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生再生能量，所以變頻調(diào)速裝置應(yīng)具有制動(dòng)功能。帶有逆變功能的變頻調(diào)速裝置通過(guò)逆變器雖然能夠?qū)⒃偕芰炕仞侂娋W(wǎng)，但成本太高。采用能耗制動(dòng)方式通過(guò)制動(dòng)單元將再生能量消耗在制動(dòng)電阻上，成本較低而且具有良好的使用效果。能耗制動(dòng)電阻Rz的大小應(yīng)使制動(dòng)電流Iz的值不超過(guò)變頻器額定電流的一半，即IZ=UD/RZ≤IN/2(4-2)其中UD為額定情況下變頻器的直流母線電壓。由于制動(dòng)電阻的工作不是連續(xù)長(zhǎng)期工作，因此其功率可以大大小于通電時(shí)消耗的功率。4.2PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)(1)電梯PLC控制系統(tǒng)電梯PLC的控制系統(tǒng)和其他類型的電梯控制系統(tǒng)一樣主要由信號(hào)控制系統(tǒng)和拖動(dòng)控制系統(tǒng)兩部分組成。圖4-1為電梯PLC控制系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)圖，主要硬件包括PLC主機(jī)及擴(kuò)展、機(jī)械系統(tǒng)、轎廂操縱盤、廳外呼梯盤、指層器、門機(jī)、調(diào)速裝置與主拖動(dòng)系統(tǒng)等。系統(tǒng)控制核心為PLC主機(jī)，操縱盤、呼梯盤、井道及安全保護(hù)信號(hào)通過(guò)PLC輸入接口送入PLC，存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器及召喚指示燈等發(fā)出顯示信號(hào)，向拖動(dòng)和門機(jī)控制系統(tǒng)發(fā)出控制信號(hào)。轎廂操縱盤轎廂操縱盤廳外呼梯輸入接口PC主機(jī)CPU存儲(chǔ)器輸出接口調(diào)整器拖動(dòng)控制井道裝置安全裝置指層器門機(jī)控制圖4-1電梯PLC控制系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)圖(2)I/0點(diǎn)數(shù)的分配及機(jī)型的選擇本設(shè)計(jì)按七層的電梯為例，根據(jù)需要控制的開關(guān)、設(shè)備大約有52個(gè)輸入點(diǎn)，34個(gè)輸出點(diǎn)需進(jìn)行控制，考慮10%-15%的裕量，故選擇C60P主機(jī)模塊+C40P擴(kuò)展單元，其I/O點(diǎn)數(shù)可達(dá)56/44個(gè)，I/O分配如下:表4-3中間繼電器1000～1006樓層位置信號(hào)通道1308關(guān)門信號(hào)通道1700～1706轎內(nèi)指令登記信號(hào)通道1309本層開門中間信號(hào)通道1400～1406選層信號(hào)通道1310定上向信號(hào)通道1200～1206呼梯信號(hào)通道1311定下向信號(hào)通道1215下召喚直駛和反向信號(hào)1312檢修定上向信號(hào)通道1214上召喚直駛和反向信號(hào)1313檢修定下向信號(hào)通道1301上行順向截梯1314人員進(jìn)出紅外線信號(hào)通道1302下行順向截梯1100～1102高數(shù)計(jì)數(shù)器輸出通道1303電梯運(yùn)行狀態(tài)1208上行前沿微分通道1304順向截梯1209下行前沿微分通道1305反向截梯1408消防上升沿微分通道1306換速信號(hào)通道1409消防下降沿微分通道1307平層中間繼電器1411門連鎖信號(hào)通道表4-4輸入部分0000高速計(jì)數(shù)器輸入端0013轎內(nèi)檢修向下運(yùn)行按鈕0001硬件復(fù)位0014底層鑰匙開關(guān)0002開門開關(guān)0015消防開關(guān)0003有/無(wú)司機(jī)操作方式轉(zhuǎn)換0100～0106轎內(nèi)指令通道0004轎廂門鎖0107紅外線傳感開關(guān)0005開門限位開關(guān)0108～0114廳門鎖0006關(guān)門限位開關(guān)0200～02051～6層上召喚按鈕0007超載觸點(diǎn)0206～0207上/下極限開關(guān)0008直駛開關(guān)0208～0209轎內(nèi)、轎頂檢修0009檢修開關(guān)0210急停按鈕0010警鈴按鈕0211變頻器“運(yùn)轉(zhuǎn)”信號(hào)0011關(guān)門開關(guān)0300～03052～7層下召喚按鈕0012轎內(nèi)檢修向上運(yùn)行按鈕0306～0307上/下行強(qiáng)迫換速開關(guān)0211變頻器故障信號(hào)表4-5輸出部分0607～06121～6層上召喚信號(hào)指示燈0500上行接觸器0700～07052～7層下召喚信號(hào)指示燈0501下行接觸器0800～0806內(nèi)選指示燈0502開門繼電器0600～0606電梯運(yùn)行位置指示燈0503關(guān)門繼電器0706蜂鳴器0505點(diǎn)動(dòng)檢修繼電器0504換速信號(hào)繼電器0506平層停車?yán)^電器表4-6其他名稱功用特殊功能繼電器1808備用電池失效為ON1807高數(shù)計(jì)數(shù)器軟件復(fù)位1813監(jiān)視PLC操作狀態(tài)1900～1902產(chǎn)生0.1s、0.2s、1s時(shí)鐘脈沖1906執(zhí)行CMP時(shí)，結(jié)果相等為ON時(shí)間繼電器TIM00開門限位開關(guān)失效，定時(shí)使開門停TIM01定時(shí)斷開紅外線檢測(cè)回路TIM02自動(dòng)關(guān)門定時(shí)TIM03關(guān)門限位失效，定時(shí)使關(guān)門停TIM04自動(dòng)開門定時(shí)計(jì)數(shù)器高數(shù)計(jì)數(shù)器FUN98可逆計(jì)數(shù)器CNTR464.3系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖系統(tǒng)由轎廂、開關(guān)門機(jī)構(gòu)、曳引機(jī)構(gòu)、控制系統(tǒng)等組成，如圖4-2所示。曳引機(jī)曳引機(jī)PLC顯示門機(jī)現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)電源變頻器PG圖4-2系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖5系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)5.1控制流程圖(1)主程序流程圖系統(tǒng)流程圖如圖5-1所示：圖5-1主程序流程圖(2)子程序流程圖開關(guān)門子程序主要實(shí)現(xiàn)電梯的開門和關(guān)門功能。流程圖如圖5-2所示：圖5-2子程序流程圖5.2控制系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)(1)開關(guān)門控制①本層開門本層開門是指電梯在停車狀態(tài)和非檢修(有/無(wú)司機(jī))條件下，當(dāng)轎廂所在層樓有上召喚且沒有定下方向，或有下召而沒有定上方向時(shí)，電梯自動(dòng)開門。電梯本層開門的條件也可簡(jiǎn)化為，在停車狀態(tài)下當(dāng)轎廂所在層樓有廳外召喚時(shí)，電梯自動(dòng)開門。如假設(shè)轎廂現(xiàn)停在二層，則1001為ON，當(dāng)二層廳外有上召喚信號(hào)時(shí)0201為ON，在沒有定下方向，且停車狀態(tài)下，1309為ON，發(fā)出本層開門控制信號(hào)。②關(guān)門控制關(guān)門的條件有以下幾種:停車狀態(tài)下按關(guān)門按鈕、無(wú)司機(jī)狀態(tài)下自動(dòng)關(guān)門時(shí)間到、鎖梯時(shí)鑰匙開關(guān)斷開。停止關(guān)門或不關(guān)門的條件:關(guān)門到位碰關(guān)門限位開關(guān)、有開門信號(hào)、開門繼電器吸合、超載開關(guān)動(dòng)作。如鎖梯時(shí)，0014閉點(diǎn)為ON，可使0503為ON,執(zhí)行關(guān)門動(dòng)作；而超載時(shí)，閉點(diǎn)0007為OFF,0503也為OFF，不能關(guān)門運(yùn)行。在關(guān)門梯形圖中也設(shè)置了關(guān)門安全保護(hù)，因?yàn)殛P(guān)門限位開關(guān)若不動(dòng)作或失靈，同樣容易將門電機(jī)燒毀。與開門過(guò)程保護(hù)一樣，可在開始關(guān)門后通過(guò)定時(shí)器計(jì)時(shí)，超過(guò)正常關(guān)門時(shí)間，自動(dòng)停止關(guān)門，以保護(hù)門電機(jī)。(2)內(nèi)指令外召喚信號(hào)的登記消除及顯示①內(nèi)指令信號(hào)處理內(nèi)指令信號(hào)的處理包括信號(hào)的登記，顯示基本層(停車)消息。信號(hào)的登記采用自鎖原理，不論電梯上行或下行，當(dāng)轎廂運(yùn)行至有內(nèi)指令的樓層時(shí)，均要換速停車，并消除登記信號(hào)，不需反向信號(hào)[12]。將1-7層轎內(nèi)指令按鈕信號(hào)輸入到PLC的0100~0106端子，1000~1007為1-7層樓層位置信號(hào)，1700~1706為內(nèi)指令登記信號(hào)。如有人想到4層時(shí)，按下4層的內(nèi)指令按鈕，則0103為ON；若轎廂不在4層，則1003閉點(diǎn)為ON，所以1703為ON,信號(hào)被登記；當(dāng)轎廂到4層時(shí)1003為OFF，起消號(hào)作用。②外召喚信號(hào)處理廳外召喚信號(hào)同樣需要進(jìn)行登記、顯示本層停車信號(hào)，此外還具有反向運(yùn)行保號(hào)功能。當(dāng)1214或1215為ON時(shí)，分別進(jìn)行上召喚和下召喚信號(hào)的直駛和反向運(yùn)行保號(hào)，如當(dāng)下行時(shí)，0501為ON，則1214為ON；或上行時(shí)0500為ON,如按直駛0008為ON，則1214為ON。此時(shí)在運(yùn)行過(guò)程中，上召喚梯形圖中的層樓信號(hào)10CH各點(diǎn)被1214并聯(lián)，不能起消號(hào)作用，因而實(shí)現(xiàn)了反向運(yùn)行和直駛保號(hào)功能。(3)呼梯鈴控制與故障報(bào)警在司機(jī)運(yùn)行方式下0003為ON，當(dāng)有廳外召喚時(shí)，蜂鳴器發(fā)出聲音向司機(jī)提示有呼梯信號(hào)。當(dāng)某層站有上召喚或下召喚信號(hào)時(shí)，均使0706為ON,由該點(diǎn)輸出接通呼梯鈴。超載時(shí)，利用PLC的特殊功能繼電器1902，使蜂鳴器發(fā)出周期為1S的報(bào)警聲；當(dāng)PLC備用電池電壓過(guò)低時(shí)，特殊功能繼電器1808為ON，利用1901使蜂鳴器發(fā)出周期為0.2S的報(bào)警聲；按下警鈴時(shí)利用1900產(chǎn)生周期為0.1S的報(bào)警聲。6系統(tǒng)調(diào)試6.1MCGS組態(tài)軟件簡(jiǎn)介MCGS是一套用于快速構(gòu)造和生成計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的組態(tài)軟件，能夠在Windows平臺(tái)上運(yùn)行。通過(guò)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的采集處理。以動(dòng)畫顯示、報(bào)警處理、流程控制、實(shí)時(shí)曲線、歷史曲線和報(bào)表輸出等多種方式。向用戶提供解決實(shí)際工程問(wèn)題的方案。充分利用Windows圖形功能完備、界面一致性好、易學(xué)易用的特點(diǎn)。比以往使用專用機(jī)開發(fā)的工業(yè)控制系統(tǒng)更具通用性。在自動(dòng)化領(lǐng)域有著更廣泛的應(yīng)用[13]。MCGS組態(tài)軟件具有全中文、面向窗口的可視化操作界面。實(shí)時(shí)性強(qiáng)，有良好的并行處理性能和豐富生動(dòng)的多媒體畫面。MCGS組態(tài)軟件支持多種硬件設(shè)備，實(shí)現(xiàn)“設(shè)備無(wú)關(guān)”，用戶不必因外部設(shè)備的局部改動(dòng)，而影響整個(gè)系統(tǒng)。MCGS組態(tài)軟件由“MCGS組態(tài)環(huán)境”和“MCGS運(yùn)行環(huán)境”兩個(gè)系統(tǒng)組成。兩部分互相獨(dú)立，又緊密相關(guān)。用戶的所有組態(tài)配置過(guò)程都在組態(tài)環(huán)境中進(jìn)行，組態(tài)環(huán)境相當(dāng)于一套完整的工具軟件，它幫助用戶設(shè)計(jì)和構(gòu)造自己的應(yīng)用系統(tǒng)。用戶組態(tài)生成的結(jié)果是一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)文件，稱為組態(tài)結(jié)果數(shù)據(jù)庫(kù)。運(yùn)行環(huán)境是一個(gè)獨(dú)立的運(yùn)行系統(tǒng)，它按照組態(tài)結(jié)果數(shù)據(jù)庫(kù)中用戶指定的方式進(jìn)行各種處理，完成用戶組態(tài)設(shè)計(jì)的目標(biāo)和功能。運(yùn)行環(huán)境本身沒有任何意義，必須與組態(tài)結(jié)果數(shù)據(jù)庫(kù)一起作為一個(gè)整體，才能構(gòu)成用戶應(yīng)用系統(tǒng)。一旦組態(tài)工作完成，運(yùn)行環(huán)境和組態(tài)結(jié)果數(shù)據(jù)庫(kù)就可以離開組態(tài)環(huán)境而獨(dú)立運(yùn)行在監(jiān)控計(jì)算機(jī)上[14]。組態(tài)結(jié)果數(shù)據(jù)庫(kù)完成了MCGS系統(tǒng)從組態(tài)環(huán)境向運(yùn)行環(huán)境的過(guò)渡。本次利用MCGS組態(tài)軟件設(shè)計(jì)。在設(shè)備組態(tài)窗口中選擇適當(dāng)?shù)拇谕ㄓ嵲O(shè)備，正確設(shè)置其屬性。正確設(shè)置組態(tài)軟件中數(shù)據(jù)變量設(shè)備通道的連接，即可實(shí)現(xiàn)PLC與組態(tài)軟件的通訊[15]。將PLC中的串口驅(qū)動(dòng)程序與組態(tài)軟件的需求響應(yīng)相結(jié)合，使電腦對(duì)PLC發(fā)出的信號(hào)有響應(yīng)。在MCGS組態(tài)軟件的用戶窗口中，制作一個(gè)動(dòng)畫界面。在界面上設(shè)置各個(gè)控件的屬性，使設(shè)置的控件按照真實(shí)的情況動(dòng)作，檢驗(yàn)和測(cè)試電梯PLC控制系統(tǒng)對(duì)電梯的運(yùn)行狀態(tài)的控制效果。MCGS用主控窗口、設(shè)備窗口和用戶窗口來(lái)構(gòu)成一個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)的人機(jī)交互圖形界面。組態(tài)配置各種不同類型和功能的對(duì)象或結(jié)構(gòu)，可以對(duì)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行可視化處理。組態(tài)過(guò)程圖6-1所示：用戶窗口創(chuàng)建動(dòng)畫顯示設(shè)置報(bào)警窗口人機(jī)交互界面用戶窗口創(chuàng)建動(dòng)畫顯示設(shè)置報(bào)警窗口人機(jī)交互界面主控窗口管理用戶窗口及運(yùn)行策略運(yùn)行策略用不同形式和方法操作實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)定義數(shù)據(jù)變量設(shè)備窗口添加工程設(shè)備連接設(shè)備變量注冊(cè)設(shè)備驅(qū)動(dòng)圖6-1利用組態(tài)軟件設(shè)計(jì)過(guò)程6.2MCGS軟件組態(tài)過(guò)程(1)建立工程鼠標(biāo)單擊文件菜單中“新建工程”選項(xiàng)，如果MCGS安裝在D：盤根目錄下，則會(huì)在D：\MCGS\WORK\下自動(dòng)生成新建工程，默認(rèn)的工程名為：“新建工程X.MCGS”(X表示新建工程的順序號(hào)，如：0、1、2等)；選擇文件菜單中的“工程另存為”菜單項(xiàng)，彈出文件保存窗口；在文件名一欄內(nèi)輸入“七層電梯”，點(diǎn)擊“保存”按鈕，工程創(chuàng)建完畢。(2)建立畫面在“用戶窗口”中單擊“新建窗口”按鈕，建立“窗口0”；選中“窗口0”，單擊“窗口屬性”，進(jìn)入“用戶窗口屬性設(shè)置”；將窗口名稱改為：七層電梯；窗口標(biāo)題改為：七層電梯；窗口位置選中“最大化顯示”，其它不變，單擊“確認(rèn)”；在“用戶窗口”中，選中“七層電梯”，點(diǎn)擊右鍵，選擇下拉菜單中的“設(shè)置為啟動(dòng)窗口”選項(xiàng)，將該窗口設(shè)置為運(yùn)行時(shí)自動(dòng)加載的窗口。(3)編輯畫面選中“七層電梯”窗口圖標(biāo)，單擊“動(dòng)畫組態(tài)”，進(jìn)入動(dòng)畫組態(tài)窗口，開始編輯畫面。①制作文字框圖·單擊工具條中的“工具箱”按鈕，打開繪圖工具箱?！みx擇“工具箱”內(nèi)的“標(biāo)簽”按鈕，鼠標(biāo)的光標(biāo)呈“十字”形，在窗口頂端中心位置拖拽鼠標(biāo)，根據(jù)需要拉出一個(gè)一定大小的矩形?！ぴ诠鈽?biāo)閃爍位置輸入文字“七層電梯PLC控制系統(tǒng)”，按回車鍵或在窗口任意位置用鼠標(biāo)點(diǎn)擊一下，文字輸入完畢。②制作按鈕和指示燈·單擊繪圖工具箱中的（插入元件）圖標(biāo)，彈出對(duì)象元件管理庫(kù)對(duì)話框，選中“按鈕”選項(xiàng)，·從“按鈕”類中選擇按鈕，從“指示燈”類中選指示燈。③制作電梯·單擊工具條中的“工具箱”按鈕，打開繪圖工具箱?！みx中“標(biāo)簽”按鈕選項(xiàng)，將標(biāo)簽上的“按鈕”兩個(gè)字去掉，鼠標(biāo)的光標(biāo)呈“十字”形，在窗口頂端中心位置拖拽鼠標(biāo)，根據(jù)需要拉出一個(gè)一定大小的矩形，用做轎箱的箱體。再點(diǎn)擊圖形按鈕，畫出兩個(gè)大小一樣的矩形，作為轎箱的兩扇門。④選擇“文件”菜單中的“保存窗口”選項(xiàng)，保存畫面。如圖6-2所示：圖6-2整體畫面(4)定義數(shù)據(jù)對(duì)象實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)可以定義數(shù)據(jù)變量，是MCGS工程的數(shù)據(jù)交換和數(shù)據(jù)處理中心。數(shù)據(jù)對(duì)象是構(gòu)成實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)的基本單元，建立實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)的過(guò)程也就是定義數(shù)據(jù)對(duì)象的過(guò)程。①定義數(shù)據(jù)對(duì)象的內(nèi)容主要包括：·指定數(shù)據(jù)變量的名稱、類型、初始值和數(shù)值范圍·確定與數(shù)據(jù)變量存盤相關(guān)的參數(shù)，如存盤的周期、存盤的時(shí)間范圍和保存期限等。在開始定義之前，我們先對(duì)所有數(shù)據(jù)對(duì)象進(jìn)行分析。②下面是數(shù)據(jù)對(duì)象“轎箱”和“七層指示燈”定義數(shù)據(jù)對(duì)象的步驟：·單擊“新增對(duì)象”按鈕，在窗口的數(shù)據(jù)對(duì)象列表中，增加新的數(shù)據(jù)對(duì)象，系統(tǒng)缺省定義的名稱為“Data1”、“Data2”、“Data3”等（多次點(diǎn)擊該按鈕，則可增加多個(gè)數(shù)據(jù)對(duì)象）。·選中對(duì)象，按“對(duì)象屬性”按鈕，或雙擊選中對(duì)象，則打開“數(shù)據(jù)對(duì)象屬性設(shè)置”窗口?！?duì)象名稱改為：轎箱；對(duì)象類型選擇：數(shù)值型；在對(duì)象內(nèi)容注釋輸入框內(nèi)輸入：“載人或物可以上下移動(dòng)的變量”，單擊“確認(rèn)”?！ぴ俅芜x中對(duì)象，打開“數(shù)據(jù)對(duì)象屬性設(shè)置”窗口，將對(duì)象名稱改為：七層指示燈；對(duì)象類型選擇：開關(guān)型；在對(duì)象內(nèi)容注釋輸入框內(nèi)輸入：“反映電梯運(yùn)行樓層的變量”，單擊“確認(rèn)”。6.3組態(tài)軟件模擬電梯PLC控制系統(tǒng)調(diào)試步驟系統(tǒng)調(diào)試分為模擬調(diào)試和聯(lián)機(jī)調(diào)試。硬件部分的模擬調(diào)試可在斷開主電路的情況下，主要試一試手動(dòng)控制部分的可靠性。軟件部分的模擬調(diào)試可借助于模擬開關(guān)和PLC輸出端的指示燈進(jìn)行。需要模擬量信號(hào)I/O時(shí)，可用電位器和萬(wàn)用表進(jìn)行。調(diào)試時(shí)，可利用上述外部設(shè)備模擬各種現(xiàn)場(chǎng)開關(guān)和傳感器的狀態(tài)，然后觀察PLC的輸出邏輯是否正確。如果錯(cuò)誤則修改程序后反復(fù)調(diào)試?，F(xiàn)在PLC的主流產(chǎn)品都可在PC上編程，并可在PC上進(jìn)行模擬調(diào)試。本次只做了模擬調(diào)試，下面對(duì)調(diào)試步驟進(jìn)行介紹：(1)PLC梯形圖調(diào)試在菜單欄中找到“編譯”選項(xiàng)，進(jìn)行程序編譯，編譯完畢后沒有錯(cuò)誤時(shí)，點(diǎn)擊“下載”按鈕，將程序下載PLC中，后對(duì)照輸入輸出點(diǎn)進(jìn)行程序調(diào)試。調(diào)試完后，使PLC保持在運(yùn)行狀態(tài)，將窗口關(guān)閉，開始進(jìn)行軟硬件連接。(2)設(shè)備連接設(shè)備窗口是MCGS系統(tǒng)的重要組成部分，負(fù)責(zé)建立系統(tǒng)與外部硬件設(shè)備的連接，使得MCGS能從外部設(shè)備讀取數(shù)據(jù)并控制外部設(shè)備的工作狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)對(duì)應(yīng)工業(yè)過(guò)程的實(shí)時(shí)監(jiān)控。MCGS實(shí)現(xiàn)設(shè)備驅(qū)動(dòng)的基本方法是：在設(shè)備窗口內(nèi)配置不同類型的設(shè)備構(gòu)件，并根據(jù)外部設(shè)備的類型和特征，設(shè)置相關(guān)的屬性，將設(shè)備的操作方法，如硬件參數(shù)配置、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、設(shè)備調(diào)試等都封裝在構(gòu)件之內(nèi)，以對(duì)象的形式與外部設(shè)備建立數(shù)據(jù)的傳輸通道連接。系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，設(shè)備構(gòu)件由設(shè)備窗口統(tǒng)一調(diào)度管理，通過(guò)通道連接，向?qū)崟r(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)提供從外部設(shè)備采集到的數(shù)據(jù)，從實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)查詢控制參數(shù)，發(fā)送給系統(tǒng)其它部分，進(jìn)行控制運(yùn)算和流程調(diào)度，實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備工作狀態(tài)的實(shí)時(shí)檢測(cè)和過(guò)程的自動(dòng)控制。MCGS組態(tài)軟件提供了大量的工控領(lǐng)域常用的設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序。這次設(shè)計(jì)用的驅(qū)動(dòng)程序是通用串口父設(shè)備。①在工作臺(tái)“設(shè)備窗口”中雙擊“設(shè)備窗口”圖標(biāo)進(jìn)入。②點(diǎn)擊工具條中的“工具”圖標(biāo)，打開“設(shè)備工具箱”。③單擊“設(shè)備工具箱”中的“設(shè)備管理”按鈕，在可選設(shè)備列表中，雙擊“通用設(shè)備”，再雙擊“通用串口父設(shè)備”，最后再單擊“確認(rèn)”，“通用串口父設(shè)備”就被添加到“設(shè)備工具箱”中了。(3)軟硬件調(diào)試PLC程序運(yùn)行后，運(yùn)行MCGS，進(jìn)入“用戶窗口”，雙擊“七層電梯”，打開組態(tài)畫面。單擊（進(jìn)入運(yùn)行環(huán)境），在“系統(tǒng)管理”下拉菜單中選擇“用戶窗口管理”，選中“七層電梯”，單擊確定。這樣就進(jìn)入了七層電梯的組態(tài)運(yùn)行環(huán)境。在此環(huán)境下，可用鼠標(biāo)點(diǎn)擊相應(yīng)的按鈕，來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)電梯的控制和監(jiān)控，觀察電梯運(yùn)行情況，如果運(yùn)行結(jié)果不正常，可對(duì)程序或組態(tài)的參數(shù)進(jìn)行重新設(shè)定，反復(fù)調(diào)試。7總結(jié)本設(shè)計(jì)基本上達(dá)到了設(shè)計(jì)目的。利用通用變頻器和PLC實(shí)現(xiàn)了對(duì)電梯的控制，通過(guò)合理的設(shè)備選型、參數(shù)設(shè)置，提高了電梯運(yùn)行的可靠性，改善了電梯運(yùn)行的舒適感，并節(jié)約了電能。并利用MCGS組態(tài)軟件設(shè)計(jì)模擬電梯PLC控制系統(tǒng)的運(yùn)行。將PLC中的串口驅(qū)動(dòng)程序與組態(tài)軟件的需求響應(yīng)相結(jié)合，加載驅(qū)動(dòng)。使設(shè)置的控件能