6ES7322-1BH10-0AA0使用手册

    电梯控制系统主要由调速部分和逻辑控制部分构成。调速部分的性能对电梯运行时乘客的舒适感有着重要作用，目前，大多选用高性能的变频器，利用旋转编码器测量曳引电机转速，构成闭环矢量控制系统。通过对变频器参数的合理设置，不仅使电梯在运行超速和缺相等方面具备了保护功能，而且使电梯的起动、低速运行和停止更加平稳舒适。变频器自身的起动、停止和电机给定速度选择则都有逻辑控制部分完成，因此，逻辑控制部分是电梯安全可靠运行的关键。

V80系列 PLC 以其可靠性高、运算速度快、产品成本低和电梯专用客制化服务等优点，已在多家电梯厂家中的电梯生产及改造中获得了应用。本文以一台 4 层 4站的别墅电梯控制系统为例，阐述了 V80 系列 PLC 在电梯控制系统的设计思想和实现方案。

二、电梯控制系统构成

　　电梯控制系统主要由变频调速主回路、输入输出单元以及 PLC 单元构成，用来完成对电梯曳引电机及开关门机的起动，加减速，停止，运行方向，楼层显示，层站召唤，轿箱内操作，安全保护等指令信号进行管理和控制功能。

　变频调速主回路由三相交流输入、变频调速驱动、曳引机和制动单元构成，变频器采用日本安川公司矢量控制电梯专用变频器616G5，其具有良好的低速运行特性，适合在电梯控制系统中应用。

三相电源 R、S、T 经接线端子进入变频器为其主回路和控制回路供电，输出端 U、V、W 接电动机的快速绕组，外接制动单元减少了制动时间，加快制动过程。旋转编码器用来检测电梯的运行速度和运行方向，变频器将实际速度与变频器内部的给定速度相比较，从而调节变频器的输出频率及电压，使电梯的实际速度跟随变频器内部的给定速度，达到调节电梯速度的目的。变频器输入信号为：上、下行方向指令，零速、爬行、低速、高速、检修速度等各种速度编码指令，复位和使能信号。变频器输出信号为：（1）变频器准备就绪信号，在变频器运转正常时，通知控制系统变频器可以正常运行；（2）运行中信号，通知 PLC 变频器正在正常输出；（3）零速信号，当电梯运行速度为零时，此信号输出有效并通知 PLC 完成抱闸、停车等动作；（4）故障信号，变频器出现故障时，此信号输出有效并通知 PLC 作出响应，给变频器断电。

输入输出单元为 PLC 的 I/O接口部分，主要由厅外呼叫、轿箱内选层、楼层及方向指示、开关门、井道内的上下平层、上下强迫换速开关、门锁、安全保护继电器、检修、消防、泊梯、称重等单元构成。输入单元为：
（1）厅外呼叫单元，用来对各层站的厅外召唤信号进行登记、记忆和消除，而且兼有无司机状态的“本层厅外开门”功能，全集选方式的呼梯信号为 2N-2 个（N
为层站数），下集选方式的呼梯信号为 N 个；
（2）轿箱内选层单元，负责对预选楼层指令的登记、消除和指示，呼梯信号数为电梯停站层数
（3）开关门按钮，输入 PLC 控制轿门的开闭（厅门也同时动作）；
（4）上下平层装置，用来保证电梯轿箱在各层停靠时准确平层，通常设置在轿顶，电梯轿箱上行接近预选层站时，上平层感应器限进入遮磁板，电梯仍继续慢速运行，当下平层感应器再进入遮磁板时，上行接触器线圈失电，制动器抱闸停车；
（5）上下限强迫换速开关，用于保护电梯的高速运行安全，避免电梯出现冲顶或蹲底事故，当电梯到达上下端站时，装在轿厢边的上下限强迫换速开关打板，信号输入PLC，PLC 发出换速信号强迫电梯减速运行到平层位置；
（6）门锁装置（或轿门和厅门联锁保护装置），轿门闭合和各厅门闭合上锁是电梯正常起动运行的前提；
（7）安全回路，通常包括轿内急停开关、轿顶内急停开关、安全钳开关、限速器断绳开关、限速器超速开关、底坑急停开关、相序保护继电器、上下限极限开关等；
（8）检修、消防和泊梯，检修、消防和泊梯为电梯的三种运行方式，检修运行为电梯检修时的慢速运行方式，消防运行有消防返回基站和消防员专用两种运行状态，泊梯状态，消除内选和外呼信号，自动返回泊梯层、关门并断电；
（9）称重单元，用来检测轿厢负荷，判断电梯处于欠载、满载或超载状态，然后输出数字信号给 PLC，根据负载情况进行起动力矩补偿，使电梯运行平稳。

输出单元为：（1）楼层及方向指示单元，包括电梯上下行方向指示灯、层楼指示灯以及报站钟等，目前的方向及层楼指示灯主要有七段码显示方式和点阵显示方式，本系统为七段码显示方式；（2）开关门单元，用于控制电梯的厅门和轿门的打开和关闭，在自动定向完成或电梯平稳停靠后，PLC 给出相关指令，由变频门机完成开关门动作。

电梯控制系统原理图PLC 单元为电梯控制系统的核心部分，由 PLC 提供变频器的运行方向和速度指令，使变频器根据电梯需要的速度曲线调节运行方向和速度。通过 PLC 的合理编程，实现自动平层、自动开关门、自动掌握停站时间、内外呼信号的登记与消除、顺向截梯及自动换向等集选控制功能。选用德维森科技（深圳）有限公司的 V80 系列，PLC 的输入输出点数可根据需要配置，并可根据用户的要求增加并联功能。以编制一台 4 层 4站的电梯为例，先根据控制要求计算所需要的 I/O 接口点数，其中输入点数为 32，输出点数为 24。选用 V80 系列 PLC 的一个 CPU 单元 M40DR 和一个扩展单元 E16DR 来完成电梯控制系统的逻辑控制。

电梯完成一个呼叫响应的步骤如下：
（1）电梯在检测到门厅或轿箱的召唤信号后将此楼层信号与轿箱所在楼层信号比较，通过选向模块进行运行选向。
（2）电梯开始起动，通过变频器驱动电机拖动轿箱运动。轿箱运动速度由低速转变为中速再转变为高速，并以高速运行至目标层。
（3）当电梯检测到目标层减速点后，电梯进入减速状态，由高速变为低速，并以低速运行至平层点停止。
（4）平层后，经过一定延时开门，直至碰到开门到位行程开关；再经过一定延时后关门，直到安全触板开关动作

使cpu进入stop的情况很多，比如地址调用错误，没有下载需要db块，编程错误等等，如果你想避免错误时不使cpu进入停止状态，你可以在程序中加入特殊的ob块，则出现相应问题，调用相应的OB块，虽然里面没程序，PLC将对错误错误不作任何处理，继续运行。否则PLC将进入停机状态可，比如：

OB73通讯冗余出错OB
当容错S7连接中发生冗余丢失时，H CPU的操作系统将调用OB73(只有在S7通讯中才会有容错S7连接。更多信息，请参见“S7-400 H可编程控制器，容错系统。”)。如果其它容错S7连接发生了冗余丢失，则不会再有OB73启动。直到为具有容错功能的所有S7连接恢复冗余后，才会出现另一个OB73启动。如果发生了启动事件且OB73没有编程，CPU不会转为STOP模式。

OB80时间出错组织块
无论何时执行OB时出错，S7-300 CPU的操作系统将调用OB80。此类错误包括：
超出周期时间、执行OB时出现确认错误、提前了时间而使OB的启动时间被跳过、在CiR后恢复RUN模式。例如，如果在上一次调用之后发生了某一周期性中断OB的启动事件，而同一OB此时仍在执行中，则操作系统将调用OB80。如果OB80尚未编程，则CPU将转为STOP模式。可以使用SFC 39至42禁用或延迟和重新启用时间出错OB。

OB81电源出错组织块
只要发生由错误或故障所触发的事件，而此错误或故障又与电源(仅在S7-400上)或备用电池(当事件进入和离开时)有关，则S7-300 CPU的操作系统调用OB81。在S7-400中，如果已使用BATT.INDIC开关激活了电池测试功能，则只有在出现电池故障时才会调用OB81。如果OB81没有编程，则CPU不会转为STOP模式。可以使用SFC 39至42禁用或延迟，并重新启用电源出错OB。

OB82诊断中断组织块
如果具有诊断功能的模块(已为其启用了诊断中断)检测到错误，则它会输出一个诊断中断的请求给CPU(当事件进入和离开时)。则操作系统调用OB82。OB82的局部变量包含逻辑基址和四字节的故障模块的诊断数据(请参见下表)。如果OB82尚未编程，则CPU转为STOP模式。可以使用SFC 39至42禁用或延迟，并重新启用诊断中断OB。

OB83插入/删除模块中断组织块
在下列情况下，CPU操作系统会调用OB 83：
• 插入/删除已组态模块后
• 在STEP 7下修改模块参数以及在运行期间将更改下载至CPU后
可借助SFC 39至42禁用/延迟/启用插入/删除中断OB。

OB84CPU硬件故障组织块
在下列情况下，CPU中的OS将调用OB84：
• 已检测到并更正了内存出错之后
• 对于S7-400H：如果两个CPU之间的冗余链接的性能下降
可以使用SFC 39至42禁用或延迟CPU硬件出错OB，然后再次启用它。

OB85优先级出错组织块
只要发生下列事件之一，CPU的操作系统即调用OB85：
• 尚未装载的OB(OB81除外)的启动事件。
• 操作系统访问模块时出错。
• 在系统更新过程映像期间出现I/O访问错误(如果由于组态原因，未禁止OB85的调用)。

OB86机架故障组织块
只要在分布式I/O (PROFIBUS DP或PROFInet IO)中检测到中央扩展机架(不带S7-300)、DP主站系统或站故障(进入事件与离开事件时)，CPU的操作系统调用OB86。如果OB86尚未编程，当检测到此种类型的出错时，CPU将转为STOP模式。可使用SFC 39至42禁用或延迟，并重新启用OB86。

OB87通讯出错组织块
只要发生由通讯出错导致的事件，CPU的操作系统就会调用OB87。如果OB87尚未编程，CPU不会转为STOP模式。可以使用SFC 39至42禁用或延迟，并重新启用通讯出错OB。

OB 88处理中断OB
程序块执行被中止后，CPU操作系统将调用OB 88。导致此中断的原因可能是：
• 同步出错的嵌套深度过大
• 块调用(U堆栈)的嵌套深度过大
• 分配本地数据时出错
如果未对OB 88编程且程序块执行被中止，则CPU进入STOP模式(事件ID W#16#4570)。如果在优先级28下中止了程序块执行，则CPU进入STOP模式。可借助于SFC 39至42禁用、延迟和启用处理中断OB。

OB121编程出错组织块
只要发生同程序处理相关的错误所导致的事件，CPU的操作系统即调用OB121。例如，如果用户程序调用了尚未装载到CPU中的块，将会调用OB121。

OB122I/O访问出错组织块
只要在访问模块上的数据时出错，CPU的操作系统即调用OB122。例如，如果在访问I/O模块上的数据时，CPU检测到读取错误，操作系统将调用OB122。