该选择西门子S7-200 PLC中专门的顺控继电器S来编写升降电梯的步进程序。步进程序主要工艺流程如下图4－3所示。

图4－3升降电梯的步进程序系统图

步进程序主要工艺流程编写如下图4－4所示。

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图4－4 电梯步进程序主要工艺流程示意图

注：这里为了能使表达更为清楚，步进顺序间的转换没有加时间延时。在实际程序编写中为了使设备在转换动作时更加平稳，应该注意步进转换之间的时间延时。

在第一步步进程序里，一楼入口输送带电机正转输出由于第一步的结束而停止，这时入口输送带上的产品不一定正好挡住入口传送带光电传感器PS1。这样会造成在升降机吊篮上升后，一楼入口输送带上的产品不一定能够排成队列等待输送。为了解决这个问题，需要在上述步进程序外编写一条关于一楼入口输送带输出的语句，这里是关于输出点Q0.0和Q0.1的双线圈输出。在步进程序中，可以考虑使用双线圈，但要慎重使用。

其语句为：

LD M1.0

A M2.0

A 0.7

AN 2.0

OUT Q0.0

OUT Q0.1

4.4升降电梯精确平层的电气控制设计

升降电梯精确平层的电气控制设计如图4－1和图4－2所示，升降电梯吊篮和一楼传送带和二楼传送带的平层控制上，采用了电梯井高位传感器PS5和低位传感器PS6来控制轿厢的停止（参见图4－4升降电机正转/升降电机反转）。这里存在一个问题，如果电梯井高位传感器PS5和电梯井低位传感器PS6在升降电机运行时发生误动作。或者由于光电传感器的老化、输出滞后或是由于PLC输入响应滞后等问题会造成电梯轿厢吊篮停止位置的偏差积累。即吊篮在电梯运行一段时间后其停止位置会越来越高或者越来越低，甚至有可能发生电梯轿厢冲顶或者撞底事故的发生。为了解决这个问题应当在程序中加入高速脉冲计数，使用计数器来准确判断电梯轿厢的停止位。

在硬件配置上需要在升降电机的转子轴上加配旋转编码器，如图4－5和图4－6所示。

图4－5  旋转编码器配置示意图

图4－6  旋转编码器安装位置示意图

在PLC输入点的设计上，注意预留输入点I0.0～I0.7或者I1.1～I1.5作为编码器高速计数输入，具体用法参见《西门子S7-200编程手册》。旋转编码器的选择可以是双相脉冲编码器，也可以是单相脉冲编码器，在程序中可以选择带有增减计数脉冲的双相计数器，也可以选择带有内部方向或带有外部方向控制的单相计数器。旋转编码器可以是增量型编码器也可以是绝对值编码器，选择上面很灵活，具体的编码器选择应和程序中高速计数器、运行模式和系统控制字相结合，具体方法参见《西门子S7-200编程手册》。下面表3－4给出旋转编码器和高速计数器及系统控制的一种可能组合。

表3－4  旋转编码器和高速计数器及系统控制组合表

在程序中通过调用中断号为12的中断子程序来使升降电机停止正转或反转，以达到轿厢精确平层的目的。在高速计数器和旋转编码器的选择和配置上可以灵活掌握，在外部输入点数量紧张的情况下，可以采用高速计数器内部方向控制来完成增减计数。也可以不用增减计数，直接在程序中步进转换时复位高速计数器来完成升降电机的正反转控制。

4.5对升降机构电磁机械安全抱闸的控制设计

升降机构的电磁安全抱闸机构如图4－5所示，其工作原理为当升降电机开始正转或者反转时电磁抱闸电磁铁得电松开抱闸，使得电梯轿厢可以上下运动。当升降电梯轿厢停止升降时，抱闸电磁铁失电抱住升降机构的转轴，固定轿厢防止轿厢向下滑落。

电磁铁设计为失电抱住转轴，防止因为停电或急停按下时轿厢向下滑落。在抱闸机构的设计上应注意足够的机械强度和较大的安全系数。

5自动升降电梯安全运行的设计

为了使电梯安全运行，在设计上必须注意，紧急停止按钮具有最高级别的中止功能，通过安全继电器的失电态来强制断开PLC的所有输出电源和手动检修盒的控制电源。

图5－1  紧急停止按钮系统图

按照图5－1使用安全继电器ZJ1的失电态常开触点，可以使得PLC及所有控制输出电源失去电能。在程序编写上，通过紧急停止按钮输入I0.3调用该点的中断事件6，快速断开程序中的所有输出。这样的双重保护确保万无一失。

在安全设计上要增加电梯厅门保护，即如果厅门未关好，升降机构不动作，如果厅门未打开，吊篮输送装置不动作。这些保护在程序中添加到每个步骤中即可，在硬件上可以增加行程限位开关，包括升降机构的上下限位行程开关。

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