馮強(qiáng)穆馨
(天津市第一輕工業(yè)學(xué)校 機(jī)電教研室,中國 天津 300232)
隨著社會(huì)的進(jìn)步,電梯作為一種高效、迅捷、安全、可靠的垂直運(yùn)輸設(shè)備,成為了人們不可缺少的運(yùn)輸工具。早期的電梯自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)中,信號(hào)的邏輯監(jiān)控一般是由繼電器、接觸器電路來實(shí)現(xiàn)。由于繼電器、接觸器都是有觸點(diǎn)的電氣元件,體積大,弧光放電較嚴(yán)重,使用壽命有限;在電梯這種較復(fù)雜監(jiān)控系統(tǒng)中可靠性不高,施工過程中接線復(fù)雜,當(dāng)監(jiān)控要求改變時(shí)必須改變硬件接線,使得通用性、靈活性不夠,生產(chǎn)周期長;另外,繼電器、接觸器觸點(diǎn)數(shù)目有限,可擴(kuò)展性較差;繼電器、接觸器監(jiān)控系統(tǒng)依靠觸點(diǎn)的機(jī)械動(dòng)作實(shí)現(xiàn)監(jiān)控,工作頻率低且機(jī)械觸點(diǎn)還會(huì)出現(xiàn)抖動(dòng)問題;繼電器監(jiān)控邏輯一般不具備計(jì)數(shù)功能?;谝陨隙喾N原因,導(dǎo)致電梯監(jiān)控系統(tǒng)的工藝性、運(yùn)行的可靠性與安全性降低,目前己被逐步淘汰。PLC具有邏輯運(yùn)算,計(jì)數(shù)、定時(shí)以及數(shù)據(jù)輸入輸出等功能,因此利用PLC的可實(shí)現(xiàn)對(duì)電梯的自動(dòng)控制。
電梯的上、下行由一臺(tái)曳引機(jī)拖動(dòng),電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)為電梯上升,反轉(zhuǎn)為下降。一層有上升呼叫按鈕和指示燈,二層至十九層有上升呼叫按鈕和指示燈以及下降呼叫按鈕和指示燈,頂層有下降呼叫按鈕和指示燈。每層有到位行程開關(guān)SQ1~SQ20。電梯開門和關(guān)門分別通過到位行程開關(guān)檢測(cè)。
綜上所述,輸入點(diǎn)共有100個(gè),輸出點(diǎn)共有82個(gè)。選擇SIMATIC S7-200系列PLC及其編程軟件STEP 7-Micro/WIN 32。
PLC提供了功能較為完整的編程語言,以適應(yīng)PLC在工業(yè)環(huán)境中的應(yīng)用。利用PLC的編程語言,按照不同的控制要求編制不同的控制程序。其程序流程圖如圖1所示。
圖1 程序流程圖
根據(jù)電梯安全標(biāo)準(zhǔn)的要求,不論何種電梯均要符合標(biāo)準(zhǔn)中的安全保護(hù)要求。電梯常用的且必不可少的安全保護(hù)包括超速斷繩保護(hù);層門鎖保護(hù);電梯門的安全保護(hù)環(huán)節(jié);上、下端的強(qiáng)制減速保護(hù);上、下方向限位保護(hù)及終端保護(hù);電梯電氣控制系統(tǒng)中的短路保護(hù)。電梯的安全回路如圖2所示。
圖2 電梯的安全回路
軟件所建立的工程由主控窗口、設(shè)備窗口、用戶窗口、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫和運(yùn)行策略五部分構(gòu)成,每一部分分別進(jìn)行組態(tài)操作,完成不同的工作,具有不同的特性。
監(jiān)控系統(tǒng)組態(tài)畫面的設(shè)計(jì)步驟如下:
(1)在新建窗口中建立一個(gè)窗口命名為電梯監(jiān)控畫面。
(2)點(diǎn)擊實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫,再按新增對(duì)象按鈕并對(duì)各屬性進(jìn)行設(shè)置。
(3)打開電梯監(jiān)控畫面窗口,建立電梯層內(nèi)呼按鈕并定義其屬性。
(4)由此可得整個(gè)的電梯監(jiān)控畫面如圖3所示。
圖3 電梯監(jiān)控畫面
系統(tǒng)工作時(shí)具有友好的人機(jī)界面,能夠?qū)崿F(xiàn)負(fù)載的現(xiàn)場監(jiān)控和遠(yuǎn)程監(jiān)控,并顯示系統(tǒng)中開關(guān)、工作過程等。通過上位機(jī)采集系統(tǒng)的工作狀態(tài),利用上位機(jī)發(fā)出啟動(dòng)和停止信號(hào),實(shí)現(xiàn)對(duì)電梯的監(jiān)控,點(diǎn)擊用戶窗口-電梯監(jiān)控系統(tǒng),進(jìn)入圖3所示的電梯監(jiān)控界面,進(jìn)入電梯監(jiān)控系統(tǒng)界面,通過界面啟動(dòng)按鈕,可監(jiān)控電梯的運(yùn)行,并實(shí)時(shí)反饋電梯的運(yùn)行情況。
利用PLC設(shè)計(jì)出電梯控制系統(tǒng),結(jié)合MCGS組態(tài)軟件,對(duì)電梯進(jìn)行實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)控。具有以下特點(diǎn):
(1)系統(tǒng)將硬件電路組裝在開關(guān)柜中,實(shí)現(xiàn)集中管理,同時(shí)也便于對(duì)系統(tǒng)硬件進(jìn)行維護(hù)及更換,使得產(chǎn)品結(jié)構(gòu)模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化。
(2)整套監(jiān)控系統(tǒng)功能完善,可視性強(qiáng),界面友好,使用簡便。實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集與處理、報(bào)警處理、動(dòng)畫顯示、報(bào)表輸出、曲線顯示,同時(shí)還具有完善的安全機(jī)制。
[1]王堅(jiān),段振剛,劉雪連.基于MCGS組態(tài)軟件的電梯監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].電氣應(yīng)用,2011(04):81-83.
[2]雷鈞.基于組態(tài)軟件的電梯監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開發(fā)[J].可編程控制器與工廠自動(dòng)化,2009(03):81-83.