SIMATIC S7-200在變頻貨梯上的應用說明
1 概述
許繼電梯有限公司坐落在中原腹地的河南省許昌市，是許繼集團引進世界先進電梯控制技術成立的高新技術企業，是一家從事電梯研發、制造、銷售、安裝、維修服務的專業化大型企業，為用戶提供包括客梯、住宅梯、醫用梯、貨梯、觀光梯、自動扶梯、自動人行道、別墅梯、汽車梯、液壓梯等產品在內的電梯系列產品及服務，具有年生產6000臺電梯的制造能力。企業符合ISO 9001、ISO 14001和OHSAS 18001標準的質量、環境及職業健康安全一體化管理體系，高起點的研發戰略，不斷擴充的研發團隊，國際一流的加工設備，遍布各地的營銷網絡，快捷、優質的售后服務，國內首家為全部產品投保的氣度構成了為客戶提供優質產品的支撐系統。
貨梯是垂直運輸貨物的設備，隨著工業自動化程度的提高，在現代化的工業生產中，大量的貨梯應用在工廠的生產作業當中，而且伴隨著生產精細化、流水線生產過程的發展，對貨梯的性能要求也越來越高，僅僅空間位置的升降已經不能夠滿足用戶的生產作業要求，精確的平層精度和加減速斜率要求標準的提高也對電梯生產廠家貨梯的設計提出了新的挑戰！
許繼電梯有限公司生產的基于S7-200控制的STIA-P224變頻貨梯控制系統運行平穩、平層精確、控制可靠，一投放市場，在同類貨梯產品中因其控制性能優越、質量穩定可靠而受到廣大用戶的一致好評，市場銷量連年攀升。在這當中，具有卓越控制性能的S7-200 PLC功不可沒！
2 系統構成
該系統主要控制部分是一臺CPU224和兩臺EM223擴展組成的控制系統，驅動系統采用西門子M440變頻器，門機也采用西門子M440變頻器和西門子1LA7電動機，下面主要針對控制系統進行詳細介紹，電氣圖紙如下。
圖1 CPU224控制原理圖（計數、井道信號檢測、檢修運行控制、變頻器控制和開關門部分）
說明： 1、CMD—門機信號公共端 2、0D、CD—開、關門信號
3、FWD、REV、SS1、SS2、SS4、OFF—變頻器控制信號 4、AC220V PLC—供電電源
5、SQU、SQD—上、下門區感應器 6、PFA、PFB—計數信號
7、井道信號檢測及檢修運行信號 8、KMC變頻器進相接觸器
9、KMY—變頻器出相接觸器 10、KMB—抱閘接觸器
11、KMZ—抱閘強激接觸器
圖2 EM 223控制原理圖（控制、檢測、顯示部分）
圖3 EM223控制原理圖（集選、基本功能設定、到站鐘部分）
3 系統控制功能
工業自動化的發展帶來了對貨梯運行要求的提高，在平層精度、故障檢測、噪聲、啟動與停車加速度、特殊功能和可靠性上都對電梯提出了較高的要求，在許繼電梯公司生產的STIA P224貨梯控制系統中，特別在這些地方充分應用了西門子產品的優點，最大限度的為客戶創造了價值！具體內容如下：
3.1 硬件部分
通過合理的硬件選型和線路設計，是該系統達到了低噪音、高效率、節能、安全可靠。
（1）在CPU選型上，充分利用了西門子控制系統可靠性高、指令豐富、通訊和擴展能力強的優點，以高性價比占領市場，選用CPU224作為控制系統控制中樞，利用其兩個獨立的高速計數器作為電梯位置的定位脈沖采集和電梯運行故障判斷;
（2）在擴展選型上，由于變頻貨梯為集選并行產品，樓層和轎廂輸入/輸出信號較多，為盡量降低成本，將集成并行信號分別采用幾個擴展模塊來實現，根據樓層的多少可自由選用擴展模塊的類型和個數，一般四層站及以下的電梯選用兩塊EM223擴展模塊；
（3）在變頻器選型上，采用了西門子M440矢量控制變頻器，其脈寬調制的頻率可選,可以大大降低電機運行噪聲,豐富的矢量控制功能使電梯運行效率更高、更節能、更可靠;
（4）在接觸器的選型上，全部采用西門子3RH11型低噪音接觸器。
3.2 軟件部分
硬件設計是系統的骨架，確保硬件設計完善的基礎上，PLC程序設計也是該系統穩定、高效運行的關鍵，依據S7-200豐富的指令集，程序設計充分與硬件設計相結合，構成了電梯系統安全可靠的保障！
（1）計數是電梯運行的基準，使用I0.0和I0.1作為計數脈沖輸入點，用該輸入脈沖進行井道高度計數、正反轉運行判斷、門區信號與樓層高度信號比較處理以進行故障判斷；由于貨梯載重噸位大、開門寬度大等因素，貨梯運行的平層精度一直是一個行業的難題，其中的因素除跟變頻器的低速驅動能力和機械配合精度有關外，最主要的還和PLC程序控制的處理方式有非常重要的關系，在PLC的處理上，該系統在門區信號的處理上，采用了門區信號檢測、井道脈沖信號檢測、門區長度二次計數相結合的方式來處理電梯停車位置，極大的提高了電梯的平層精度，現場運行的貨梯平層精度能達到5mm以內，遠遠高于國標7588關于變頻貨梯平層精度的要求。
（2）在顯示信號的處理上，該系統充分應用S7-200的豐富的指令集，運用多種寄存器和傳送指令進行樓層顯示、故障顯示和故障記憶功能，極大的方便了電梯的使用和維護，用戶在使用時，僅可以進行觀察電梯運行時的顯示就可知道電梯的運行是正常，有故障時可以讓維保人員在第一時間知道故障的位置，極大的提高了電梯的運行無故障時間，電梯運行每月平均故障率不到一次。
4 開始使用時遇到的問題和解決方法
在整個運用過程中，遇到的硬件問題較少，軟件設計時要注意下面的一些問題：
（1）計數處理
電梯運行時多處采樣計數脈沖，處理時要考慮是井道信號優先或者是故障判斷優先，任何情況下都要確保電梯在安全的狀態下運行；
（2）故障顯示處理
有時多個故障同時發生時，要考慮故障顯示的優先級，防止多個故障代碼同時顯示，出現所謂的“亂碼”，無法正確判斷故障發生的位置。
5 結束語
自2004年10月份開始，許繼電梯公司首批STIA P224控制系統變頻貨梯投放市場以來，該系統即在許繼電梯的多種類型控制系統的貨梯產品及其他品牌貨梯產品中脫穎而出，成為眾多中、高端用戶的首選，鄭州出口加工區、易初蓮花多家連鎖店、中國樂凱、正新輪胎等多家用戶都相繼大量使用，許繼電梯公司生產的此類型電梯數量也連年攀升，目前已運行300余臺，運行質量穩定可靠，獲得了用戶的一致好評。相信在未來的變頻貨梯市場，S7-200也必將發揮越來越大的優勢，廣大未來的貨梯用戶也必將從中獲取更多的價值！
許繼電梯有限公司坐落在中原腹地的河南省許昌市，是許繼集團引進世界先進電梯控制技術成立的高新技術企業，是一家從事電梯研發、制造、銷售、安裝、維修服務的專業化大型企業，為用戶提供包括客梯、住宅梯、醫用梯、貨梯、觀光梯、自動扶梯、自動人行道、別墅梯、汽車梯、液壓梯等產品在內的電梯系列產品及服務，具有年生產6000臺電梯的制造能力。企業符合ISO 9001、ISO 14001和OHSAS 18001標準的質量、環境及職業健康安全一體化管理體系，高起點的研發戰略，不斷擴充的研發團隊，國際一流的加工設備，遍布各地的營銷網絡，快捷、優質的售后服務，國內首家為全部產品投保的氣度構成了為客戶提供優質產品的支撐系統。
貨梯是垂直運輸貨物的設備，隨著工業自動化程度的提高，在現代化的工業生產中，大量的貨梯應用在工廠的生產作業當中，而且伴隨著生產精細化、流水線生產過程的發展，對貨梯的性能要求也越來越高，僅僅空間位置的升降已經不能夠滿足用戶的生產作業要求，精確的平層精度和加減速斜率要求標準的提高也對電梯生產廠家貨梯的設計提出了新的挑戰！
許繼電梯有限公司生產的基于S7-200控制的STIA-P224變頻貨梯控制系統運行平穩、平層精確、控制可靠，一投放市場，在同類貨梯產品中因其控制性能優越、質量穩定可靠而受到廣大用戶的一致好評，市場銷量連年攀升。在這當中，具有卓越控制性能的S7-200 PLC功不可沒！
2 系統構成
該系統主要控制部分是一臺CPU224和兩臺EM223擴展組成的控制系統，驅動系統采用西門子M440變頻器，門機也采用西門子M440變頻器和西門子1LA7電動機，下面主要針對控制系統進行詳細介紹，電氣圖紙如下。
圖1 CPU224控制原理圖（計數、井道信號檢測、檢修運行控制、變頻器控制和開關門部分）
說明： 1、CMD—門機信號公共端 2、0D、CD—開、關門信號
3、FWD、REV、SS1、SS2、SS4、OFF—變頻器控制信號 4、AC220V PLC—供電電源
5、SQU、SQD—上、下門區感應器 6、PFA、PFB—計數信號
7、井道信號檢測及檢修運行信號 8、KMC變頻器進相接觸器
9、KMY—變頻器出相接觸器 10、KMB—抱閘接觸器
11、KMZ—抱閘強激接觸器
圖2 EM 223控制原理圖（控制、檢測、顯示部分）
圖3 EM223控制原理圖（集選、基本功能設定、到站鐘部分）
3 系統控制功能
工業自動化的發展帶來了對貨梯運行要求的提高，在平層精度、故障檢測、噪聲、啟動與停車加速度、特殊功能和可靠性上都對電梯提出了較高的要求，在許繼電梯公司生產的STIA P224貨梯控制系統中，特別在這些地方充分應用了西門子產品的優點，最大限度的為客戶創造了價值！具體內容如下：
3.1 硬件部分
通過合理的硬件選型和線路設計，是該系統達到了低噪音、高效率、節能、安全可靠。
（1）在CPU選型上，充分利用了西門子控制系統可靠性高、指令豐富、通訊和擴展能力強的優點，以高性價比占領市場，選用CPU224作為控制系統控制中樞，利用其兩個獨立的高速計數器作為電梯位置的定位脈沖采集和電梯運行故障判斷;
（2）在擴展選型上，由于變頻貨梯為集選并行產品，樓層和轎廂輸入/輸出信號較多，為盡量降低成本，將集成并行信號分別采用幾個擴展模塊來實現，根據樓層的多少可自由選用擴展模塊的類型和個數，一般四層站及以下的電梯選用兩塊EM223擴展模塊；
（3）在變頻器選型上，采用了西門子M440矢量控制變頻器，其脈寬調制的頻率可選,可以大大降低電機運行噪聲,豐富的矢量控制功能使電梯運行效率更高、更節能、更可靠;
（4）在接觸器的選型上，全部采用西門子3RH11型低噪音接觸器。
3.2 軟件部分
硬件設計是系統的骨架，確保硬件設計完善的基礎上，PLC程序設計也是該系統穩定、高效運行的關鍵，依據S7-200豐富的指令集，程序設計充分與硬件設計相結合，構成了電梯系統安全可靠的保障！
（1）計數是電梯運行的基準，使用I0.0和I0.1作為計數脈沖輸入點，用該輸入脈沖進行井道高度計數、正反轉運行判斷、門區信號與樓層高度信號比較處理以進行故障判斷；由于貨梯載重噸位大、開門寬度大等因素，貨梯運行的平層精度一直是一個行業的難題，其中的因素除跟變頻器的低速驅動能力和機械配合精度有關外，最主要的還和PLC程序控制的處理方式有非常重要的關系，在PLC的處理上，該系統在門區信號的處理上，采用了門區信號檢測、井道脈沖信號檢測、門區長度二次計數相結合的方式來處理電梯停車位置，極大的提高了電梯的平層精度，現場運行的貨梯平層精度能達到5mm以內，遠遠高于國標7588關于變頻貨梯平層精度的要求。
（2）在顯示信號的處理上，該系統充分應用S7-200的豐富的指令集，運用多種寄存器和傳送指令進行樓層顯示、故障顯示和故障記憶功能，極大的方便了電梯的使用和維護，用戶在使用時，僅可以進行觀察電梯運行時的顯示就可知道電梯的運行是正常，有故障時可以讓維保人員在第一時間知道故障的位置，極大的提高了電梯的運行無故障時間，電梯運行每月平均故障率不到一次。
4 開始使用時遇到的問題和解決方法
在整個運用過程中，遇到的硬件問題較少，軟件設計時要注意下面的一些問題：
（1）計數處理
電梯運行時多處采樣計數脈沖，處理時要考慮是井道信號優先或者是故障判斷優先，任何情況下都要確保電梯在安全的狀態下運行；
（2）故障顯示處理
有時多個故障同時發生時，要考慮故障顯示的優先級，防止多個故障代碼同時顯示，出現所謂的“亂碼”，無法正確判斷故障發生的位置。
5 結束語
自2004年10月份開始，許繼電梯公司首批STIA P224控制系統變頻貨梯投放市場以來，該系統即在許繼電梯的多種類型控制系統的貨梯產品及其他品牌貨梯產品中脫穎而出，成為眾多中、高端用戶的首選，鄭州出口加工區、易初蓮花多家連鎖店、中國樂凱、正新輪胎等多家用戶都相繼大量使用，許繼電梯公司生產的此類型電梯數量也連年攀升，目前已運行300余臺，運行質量穩定可靠，獲得了用戶的一致好評。相信在未來的變頻貨梯市場，S7-200也必將發揮越來越大的優勢，廣大未來的貨梯用戶也必將從中獲取更多的價值！
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：鞏經理
：13915946763
：南京塞姆泵業有限公司
