基于西門子PLC的電梯控制系統(tǒng)
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4 AS-Interface總線在電梯控制系統(tǒng)中應(yīng)用
4.1 硬件實(shí)現(xiàn)
具有AS-Interface總線功能的西門子S7-200CN
PLC性能較好，功能強(qiáng)大，支持三角函數(shù)、開方、對數(shù)運(yùn)算等功能;可在線編輯和監(jiān)視;通過調(diào)制解調(diào)器支持遠(yuǎn)程監(jiān)控;可以故障診斷，執(zhí)行單次掃描，強(qiáng)制輸出;可以編輯變量狀態(tài)表，使用多個可同時打開的窗口可同時顯示信號狀態(tài)和狀態(tài)表。所以基于S7-200CN
PLC的電梯控制系統(tǒng)是一個網(wǎng)絡(luò)化、智能化、性價比極高的控制系統(tǒng)。
在系統(tǒng)的硬件實(shí)現(xiàn)上，經(jīng)過仔細(xì)調(diào)查和論證發(fā)現(xiàn):電梯控制系統(tǒng)的傳感器和執(zhí)行器基本上集中在井道和轎廂，機(jī)房僅只有一個執(zhí)行器即調(diào)速器，而無傳感器。所以將機(jī)房作為控制中心不盡合理，為了使系統(tǒng)的硬件布置達(dá)到最優(yōu)，項目對傳統(tǒng)的電梯控制系統(tǒng)做了如下調(diào)整:電梯的控制系統(tǒng)和拖動系統(tǒng)從物理上分開，改變了傳統(tǒng)電梯系統(tǒng)控制、拖動不分家的狀態(tài)。這樣做的好處是真正實(shí)現(xiàn)了強(qiáng)弱電分開，大大提高了系統(tǒng)的抗干擾性，進(jìn)一步保證了電梯系統(tǒng)的安全和可靠;由于電梯的大部分信號在轎廂和井道，如果將控制中心置于機(jī)房，即使應(yīng)用AS-Interface總線技術(shù)，那么它所需要的AS-I從站是十分可觀的（以10層10站的電梯為例，轎廂和井道的信號大約有100個，一個AS-I從站的的I/O數(shù)最多為8，也就是說需13個從站才能滿足要求），這種即使有了先進(jìn)性而無經(jīng)濟(jì)性的系統(tǒng)難以被工程所接受。項目的做法就是將控制中心轉(zhuǎn)移到轎廂頂，這種轉(zhuǎn)移在不降低其先進(jìn)性的同時大大降低了控制系統(tǒng)的成本（同樣以10層10站的電梯為例，井道和機(jī)房的信號大約有48個，所需要的從站僅為6個）。
圖2為根據(jù)以上思想采用AS-I總線技術(shù)的電梯控制系統(tǒng)，控制中心位于轎頂，由CPU226CN（PLC）、EM223（PLC擴(kuò)展）、AS-I主站三部分組成，轎廂上的信號均直接接到PLC的I/O上，井道和機(jī)房的信號通過AS-I從站傳輸?shù)紸S-I主站上，現(xiàn)場安裝十分簡單。本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/163536.htm
圖2 AS-I電梯控制系統(tǒng)
4.2 相關(guān)西門子控制元器件介紹
下面對CPU226CN，AS-I主站CP243-2，擴(kuò)展EM223及AS-I從站的性能及作用做一個簡單的介紹。
（1） S7-200CN主控制器（CPU226cn）
●構(gòu)成
本機(jī)集成14輸入/10輸出共24個數(shù)字量I/O點(diǎn)?？蛇B接7個擴(kuò)展模塊，最大擴(kuò)展至168路數(shù)字量I/O點(diǎn)或35路模擬量I/O點(diǎn)。13K字節(jié)程序和數(shù)據(jù)存儲空間。6個獨(dú)立的30kHz高速計數(shù)器，兩路獨(dú)立的20kHz高速脈沖輸出，具有PID控制器，1個RS-485通訊/編程口。是具有較強(qiáng)控制能力的控制器。如圖3所示:
圖3 CPU226CN
●作用
裝置于轎頂，負(fù)責(zé)控制轎廂位置，轎門的驅(qū)動，接受來自轎廂上的各種電信號，處理與AS-I主站之間和調(diào)制解調(diào)器通訊等各種信號。
（2） AS-I主站
●性能
AS-I周期時間不大于5ms，AS-I的連接電纜允許的最大電流為3A，可直接連到外部24V電源，其地址范圍:一個8DI/8DO數(shù)字模塊和一個8AI/8AO模擬模塊。可見，AS-I主站的響應(yīng)時間和帶負(fù)載能力非同一般。如圖4所示:
圖4 CP243-2
●作用
裝置于轎頂，負(fù)責(zé)與主控制器通訊并控制AS-I從站。
（3） 擴(kuò)展
●性能
EM223擴(kuò)展單元具有8I/8O共16路數(shù)字信號輸入輸出口，具有光電隔離，低功耗等功能。
●作用
將控制中心置于轎頂?shù)囊粋€重要原因是電梯的大部分信號都集中在轎廂上，可以通過將這些信號直接以并行的方式送到控制中心，這是一種十分經(jīng)濟(jì)且可行的辦法。所以顯然CPU224本機(jī)I/O點(diǎn)數(shù)量不能滿足要求時，必須通過擴(kuò)展（EM223）來彌補(bǔ)不足點(diǎn)數(shù)。
（4） AS-I從站
將井道和機(jī)房的信號通過AS-I從站連入電梯控制系統(tǒng)，因此，AS-I從站被分散安裝在井道中和機(jī)房內(nèi)，負(fù)責(zé)處理召喚盒內(nèi)信號和控制調(diào)速器。
4.3 軟件實(shí)現(xiàn)
西門子S7-200CN系列PLC是將AS-I從站自動映射到8個模擬量輸入字（AIW0～AIW7）和8個模擬量輸出字（AQW0～AQW7）上。對于工程技術(shù)人員來說，對AS-I從站的編程和對普通的I/O編程沒什么區(qū)別，只需增加一小段程序，就可實(shí)現(xiàn)從站I/O到PLC中的映射。
啟動AS-I及映射轉(zhuǎn)換程序清單如下:
LD SM0.1
SI Q3.7, 1
RI Q3.0, 4
LD SM0.7
BMW AIW0, VW1000, 8
BMW VW2000, AQW0, 8
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