【专题　视点】世纪星对话电梯控制系统

作者：刘月新

摘要：本文介绍了利用西门子S7-200可编程控制器编写的一个四层电梯的控制系统，利用世纪星组态软件制作人机对话界面，检验电梯PLC控制系统的运行情况。实践证明，PLC可编程控制器和世纪星组态软件结合有利于PLC控制系统的设计、检测，具有良好的应用价值。
关键词：可编程控制器 电梯控制 组态模拟

1  前言

　　电梯的电气系统由拖动系统和控制系统两部分组成。传统的电气控制系统采用的继电器逻辑控制由于触点多、故障率高、可靠性差、体积大等缺点，正逐渐被淘汰。目前电梯设计使用可编程控制器(PLC)，要求功能变化灵活，编程简单，故障少，噪音低，维修保养方便，节能省工，抗干扰能力强，控制箱占地面积少。当乘员进入电梯，按下楼层按钮，电梯门自动关闭后控制系统进行下列运作：根据轿厢所处位置及乘员所处层数，判定轿厢运行方向，保证轿厢平层时减速。将轿厢停在选定的楼层上，同时，根据楼层的呼叫，顺路停车，自动开关门。另外在轿厢内外均要有信号灯显示电梯运行方向及楼层数。

　　世纪星组态软件是一套用于快速构造和生成计算机监控系统的组态软件，能够在Windows平台上运行。通过对现场数据的采集处理。以动画显示、报警处理、流程控制、实时曲线、历史曲线和报表输出等多种方式。向用户提供解决实际工程问题的方案。充分利用windows图形功能完备、界面一致性好、易学易用的特点。比以往使用专用机开发的工业控制系统更具通用性．在自动化领域有着更广泛的应用。本文利用世纪星组态软件检验电梯PLC控制系统的运行情况。

2  电梯PLC控制系统

　　S7-200可编程控制器是德国西门子公司研制的一种新型可编程控制器。它工作可靠，功能强，存储容量大，编程方便，输出端可直接驱动2A的继电器或接触器的线圈，抗干扰能力强。因此，能够满足电梯对电气控制系统的要求。S7-200系列小型PLC(Micro PLC)可应用于各种自动化系统。紧凑的结构、低廉的成本、功能强大的指令集使得S7-200 PLC成为各种小型控制任务理想的解决方案。利用西门子S7-200可编程序控制器编写一个四层电梯的控制系统。分别完成轿内指令、厅外召唤指令、楼层位置指示、平层换速控制、开门控制等控制任务。

　　STEP 7-Micro／WIN 32是S7-200系列的PLC的编程软件。可以对S7-200的所有功能进行编程。该软件在Windows平台上运行。基本操作标准Windows软件相类似，简单、易学。其基本功能是协助用户完成应用软件任务。例如创建用户程序、修改和编辑过程中编辑器具有简单语法检查功能。还可以直接用软件设置PLC的工作方式、参数和运行监控。

2.1 电气控制系统

图l为本系统的组成框图。

　　图中输出为：l、电动机；2、上下行接触器；3、快慢速接触器；4、位置指示；5、门锁。输入为：6、轿内指令；7、厅外指令；8、门区感应；9、手动开关门；10、楼层感应。

2.2  PLC系统部分

　　完成所设定的控制任务所需要的PLC规模主要取决于控制系统对输入，{禽出点的需求量和控制过程的难易程度。

(1) I/O点的估算：

　　系统的输入点有：门厅召唤按钮6个输入点；轿内指令按钮4个点；楼层感应器4个点；门区感应l点；手动开门l点：共计输入点16点。而输出点有：快慢速接触器2点；上下行接触器2点；楼层指示灯4点；门锁1个点；共计输出点9点。总计I/O点数为16/9；

(2)可编程控制器S7-200的CPU226输入，输出点数为24/16，足以满足要求。

3  电梯PLC控制系统设计

3.1 楼层状态指示设计
3.2、电梯下行程序设计
3.3、电梯上行程序设计
3.4、电梯到达时程序设计

4  组态软件模拟电梯PLC控制系统显示设计

　　世纪星组态软件具有全中文、面向窗口的可视化操作界面。实时性强，有良好的并行处理性能和丰富生动的多媒体画面。世纪星组态软件的开放式结构拥有广泛的数据获取和强大的数据处理功能。同时提供良好的安全机制，为多个不同级别用户设定不同的操作权限。世纪星组态软件支持多种硬件设备，实现“设备无关”，用户不必因外部设备的局部改动，而影响整个系统。世纪星组态软件由“世纪星开发系统”和“世纪星运行系统”两个部分组成，两部分互相独立。又紧密相关。
　　
　　本文利用世纪星组态软件设计。在设备安装向导窗口中选择适当硬件设备。添加西门子S7-200PLC。正确设置其串口属性。正确设置组态软件中数据变量寄存器的连接，即可实现PLC与组态软件的通讯。将PLC中的串口驱动程序与组态软件的需求响应相结合，使电脑对PLC发出的信号有响应。在世纪星组态软件的用户窗口中，制作一个窗口界面。在界面上设置各个控件的属性，使设置的控件按照真实的情况动作，检验和测试电梯PLC控制系统对电梯的运行状态的控制效果。世纪星用主控窗口、设备窗口和用户窗口来构成一个应用系统的人机交互图形界面。组态配置各种不同类型和功能的对象。可以对实时数据进行可视化处理。

5  结语

　　针对这个四层电梯的控制系统。本文采用西门子S7-200可编程控制器控制电梯的运行。利用世纪星组态软模拟显示电梯PLC控制系统的运行状况。将PLC中的串口驱动程序与组态软件的需求响应相结合，加载驱动。使设置的控件能够按照真实的情况动作。检验和测试电梯PLC控制系统对电梯的运行状态的控制效果。实践证明。将PLC可编程控制器和世纪星组态软件结合可以非常好地模拟电梯控制系统的测试运行。