6ES7322-1BH01-0AA0使用手册

电梯生产厂家的监控系统都是自主开发的,只能用于本厂产品,并且价格昂贵"另外,随着电梯技术的不断推陈出新,其拖动和控制技术的淘汰速度也加快、许多旧型号电梯面临技术改造,常见的改造方式是用变频调速取代调压调速和变极调速,用改造继电器控制系统"这些因素为使用作电梯监控系统的控制部件提供了更大的空间、基于的监控系统尤其适合以改造的电梯。 1 电梯监控系统电梯监控系统要求既能监控电梯状态又能完成日常管理。从模块功能上可分为:故障时电梯状态;每个工作周期的数据汇总;日常管理信息。电梯在运行时有大量信息需要监测,粗略分类有:开门限位开关、关门限位开关、安全触板、光幕保护、厅门锁回路、轿门锁回路;安全回路、紧急停车回路、极限开关、限位开关状态; 驱动信息、呼梯信息位置信息、抱闸状态;运行时间、次数、年检时间、维修历史等。对电梯的监控,可以使故障一览无余。众所周知,门系统是电梯故障多发部件,电梯发生故障停车前总会有一些小故障频繁发生,但这些小故障常常被忽视,因为它们不会造成电梯停运。

以厅门锁和门刀间隙调整不当为例,载荷不均匀情况下运行,会发生门刀与开门轮碰撞的可能,导致电梯急停车,但因为电梯的自校正功能,电梯会在几分钟内自动恢复正常"这类故障随机性很强,所以经常不被注意,特别是自动运行的电梯,但随着小故障的积累终究会酿成大故障甚至事故监控系统则不会漏掉这些故障,甚至能定位发生故障的层楼从而节省维修人员查找故障点的时间"在出现故障时,各类信息的收集将有助于故障的判断和事故的预防"只要进行有针对性的设置,所有需要的信息都可以采集到。 对于管理人员需要的统计内容,监控系统能分门别类的汇总出不同的数据。

诸如判别电梯的运行状态,主要通过故障率来判断,而故障率常用一段运行周期内出现故障的次数来计算,不同建筑内和不同用途电梯的运行次数和运行时间差异很大,很难用这种故障率作为衡量电梯运行状态的依据而用运行时间或运行次数内出现故障的多少来衡量,则能完成对运行状态的判别"监控系统可准确地统计到电梯的工作时间、运行次数等工作数据,解决这一问题就容易的多了。日常管理信息包括年检时间、维修费用、配件使用等"上述信息在基于为控制单元的系统中非常容易收集和传输,它们有的是的/开关量,有的是控制程序用于计算和比较的内部变量。

只要加装简单的特定模块,既可利用的网络功能完成现场数据的采集和传输工作。 2 PLC联网功能的介绍具有很强的联网功能"以1系列为例,它可以通过适配卡和智能模块组成多重网络结构,提供RS232/RS422等接口形式。组成多层次的网络,多联网台数可达100台之多"利用双绞线、同轴电缆、光纤电缆等传输媒质,以计算机适配卡、模块或模块与上位机联接和交换信息"同时又可以用模块在层次上进行组网,具有灵活的组网方式,为组成多台电梯监控系统提供了技术基础。 3 基于PLC的监控系统基于的电梯监控系统有2种形式:针对生产厂家设计的控制系统;针对用改造的电梯"种形式的控制系统多采用板结构,板上设有许多七段数码管，或组成的矩阵显示系统信息,为了不影响原控制系统的安全性能,需要把板上显示信息用光电元件转换成可用传递的变量,再根据信息所代表的内容对变量赋值,利用第二种形式进行监控"对于第二种,直接选用有网络功能的作为系统的控制单元,例如OMRON公司的C200H等系列产品,即利用作为控制元件,又利用其网络功能为监控系统传输数据"而现今对后者的开发利用非常少,资源浪费很大。

基于的监控系统构造如下: (1)根据电梯数量和位置以及业主具有的条件选择合适的网络形式,然后进行组网。 (2)需要时编制必要的程序(有的网络形式下不需编程),把监控和被收集的数据存放于的指定区域内供上位机和其他访问。 (3)对故障进行实时监控,由电梯故障作为中断源,当门锁回路意外断开、门时间超时!各类限位开关异常、各类保护开关异常、安全、急停回路断开、驱动状态异常、位置信息错误!抱闸异常等故障发生时,由故障电梯的发出中断请求,上位机响应后,收集故障信息,由上位机的监控系统做出相应的故障报告,然后按预先设定的程序自动派人维修。 (4)对于像运行时间和次数等通用工作信息,定时在固定时间(网络闲时)向上位机传输。 (5)在上位计算机上,编制主控程序,同时用组态软件模拟电梯运行状态,醒目地显示故障类型和故障点"制作数据库完成对工作信息、故障等作统计、分析、制作报表、打印等工作。

 引言 
可变程序控制器（PLC）是从早期的继电器逻辑控制系统发展而来的。自20世纪60年代问世以来，PLC得到了突飞猛进的发展，尤其在数据处理、网络通信及与DCS等集散系统融合方面有了很大的进展，可变程序控制器已经成为工业自动化强有力的工具，得到了广泛的普及和推广应用。
本文以四层教学仿真电梯系统为例，着重讲述可变程序控制器（PLC）与上位计算机工控组态软件组态王之间的通信。
2 SIMATIC S7-200系列PLC及其编程软件STEP 7-Micro/WIN 32
SIMATIC 小型S7-200系列PLC适用于各行各业，各种场合中的检测、监测及控制的自动化。S7-200系列的强大功能使其无论在独立运行中，或相连成网络皆能实现复杂控制功能。
S7-200系列出色表现在以下几个方面：极高的可靠性；极丰富的指令集；易于掌握；便捷的操作；丰富的内置集成功能；实时特性；强劲的通讯能力；丰富的扩展模块等。S7-200系列在集散自动化系统中充分发挥其强大功能。使用范围可覆盖从替代继电器的简单控制到更复杂的自动化控制。应用领域极为广泛，覆盖所有与自动检测，自动化控制有关的工业及民用领域，包括各种机床、机械、电力设施、民用设施、环境保护设备等等。
STEP 7-Micro/WIN 32是西门子公司专门为S7-200系列PLC设计在个人计算机bbbbbbs操作系统下运行的编程软件，它的功能强大，使用方便，简单易学，可用梯形图（LAD）、语句表（STL）和功能块图三种编程语言编制程序，不同的编程语言编制的程序可以相互转换。STEP 7-Micro/WIN 32提供两套指令集，即SIMATIC指令集（S7-200方式）和指令集（IEC1131-3方式）。程序编制完成之后，利用PLC与计算机专用的PC/PPI电缆传送程序至PLC。
3 工控组态软件—组态王V6.5
组态王是北京亚控科技发展有限公司开发的一个集成人机界面（HMI）系统和监控管理系统的工业上位监控软件，可与可编程控制器（PLC）、智能模块、板卡智能仪表、远程数据采集装置（RTV）等多种外部设备进行通讯。而其软件系统与用户终使用的现场设备无关，对于不同的硬件设施，用户只需要按照安装向导的提示完成I/O设备的配置工作，为组态王配置相应的通信设备的硬件驱动程序，并由硬件设备驱动程序完成组态王与I/O设备的通信。在系统运行的过程中，组态王通过内嵌的设备管理程序完成与I/O设备的实时数据交换。
4 四层教学仿真电梯系统
四层教学仿真电梯系统在各类院校的PLC实践教学中得到了广泛的利用，其基本控制要求如下：当呼叫电梯的楼层大于电梯所停的楼层时，电梯上升到呼叫层，电梯停止运行；当呼叫电梯的楼层小于电梯所停的楼层时，电梯下降到呼叫层，电梯停止运行；当同时有多层呼梯信号时，电梯先按照同方向依次暂停。
5 PLC与上位计算机监控软件和软件组态王之间的通讯
PLC与上位计算机的通讯可以利用语言编程来实现，但是用户必须熟悉互连的PLC及PLC网络采用的通信协议，严格的按照通信协议规定为计算机编写通信程序，其对用户要求较高，而采用工控组态软件实现PLC与上位计算机之间的通讯，则相对简单，因为工控组态软件中一般都提供了相关设备的通讯驱动程序，西门子公司的S7系列PLC与工控组态软件WinCC、组态王之间可进行连接实现PLC与上位计算机之间的通讯。 下面介绍组态王6.5与S7-200 PLC 之间通讯的实现步骤。PPI协议是S7-200 CPU默认的通信方式，它通过S7-200 CPU自身的端口（Port 0或Port 1）即可完成。
第1 设备连接
利用PLC与计算机专用的PC/PPI电缆，将PLC通过编程口与上位计算机串口（COM口）连接，进行串行通讯。串行通讯方式使用＂组态王计算机＂的串口，I/O设备通过PC/PPI通讯电缆连接到＂组态王计算机＂的串口。
第2 通讯设备参数设置
在组态王工程浏览器的工程目录显示区，点击＂设备＂大纲项下PLC与上位计算机所连串口（COM口），进行参数设置。S7-200系列PLC编程口的通讯COM口参数设置：在组态王浏览器目录内容显示区内双击所设COM口对应的＂新建＂图标，会弹出＂设备配置向导＂对话框。在此对话框中完成与组态王通讯的设备的设置。利用设备配置向导就可以完成串行通讯方式的I/O设备安装，安装过程简单、方便。在配置过程中，用户需选择I/O设备的生产厂家、设备型号、连接方式，为设备指定一个逻辑设备名，设定设备地址。
第3 构造数据库
数据库是＂组态王＂软件的核心部分，在工程管理器中，选择＂数据库\数据词典＂，双击＂新建图标＂，弹出＂变量属性＂对话框，创建仿真电梯各个变量数据，这些变量与PLC内部变量一一对应，PLC的输入输出完全由组态王内部变量代替。这样，PLC的实际输入输出状态都反映在组态监控界面上，借助PLC的CPU通信功能，系统的运行就可以实现真正的仿真。
第4 设计图形界面并建立动画连接
在组态王“画面”上创建四层教学仿真电梯系统的控制示意图，见图2，建立各个按钮及位图，并将各个控制按钮、指示灯及位图与所建立相应变量关联，对相关单元进行动画连接。
第5 系统运行
启动组态王运行系统TOUCHVIEW，运行本四层教学仿真电梯系统。将PLC开关指向“RUN”状态，按照电梯的控制要求，依次按下各楼层呼叫按钮，观察四层教学仿真电梯系统的运行结果。实验结果表明，系统运行正常，动画效果良好。
5 结束语
四层教学电梯系统在各类院校的实践教学中得到广泛的利用，它可以作为电气及楼宇自动化等的PLC、变频器相关课程的实践教学平台。但是由于实际硬件的教学电梯投入较大，对教学空间也比较苛刻，从而给各个院校的实践教学带来很大的困扰。
利用工控组态软件实现PLC与上位计算机通信的方法简单易行，本四层仿真电梯系统利用工控组态软件组态王，配合简单的PLC主机，在PC机界面上实现了实践教学训练平台，投入较少，对教学空间要求不高，适合大批量学生的实践训练，符合大多数高等院校及培训机构的教学要求。所以利用PLC主机、PC机及工控组态软件设计实现的四层教学仿真电梯系统，在PLC、组态软件应用及电梯控制等课程教学中，具有突出的优点和很好的利用价值。