基于PLC的电梯控制系统
图3-1 四层电梯实物模型
模型一共有19个开关量输入点，分别是：一层上楼按钮、二层上楼按钮、二层下楼按钮、三层上楼按钮、三层下楼按钮、四层下楼按钮、一层行程开关、二层行程开关、三层行程开关、四层行程开关、电梯门开状态、电梯门关状态、一层按钮（梯内）、二层按钮（梯内）、三层按钮（梯内）、四层按钮（梯内）、开门（梯内）、关门（梯内）、电梯出现故障发送信息按钮。共有14个开关量输出点，分别是：一层上楼按钮指示灯、二层上楼按钮指示灯、二层下楼按钮指示灯、三层上楼按钮指示灯、四层下楼按钮指示灯、一层按钮指示灯（梯内）、二层按钮指示灯（梯内）、三层按钮指示灯（梯内）、四层按钮指示灯（梯内）、电梯开门、电梯关门、电梯上行、电梯下行。
3.3 系统的硬件总体设计、选型
3.3.1系统的硬件结构框图
根据要实现的功能和被控对象的输入输出点设计出系统的结构框图
如图3-2所示。包括按钮输入电路、楼层行程开关、PLC控制器、GPRS通讯模块、手机等。
14
基于PLC的电梯控制系统
发送信息按钮 输入量1 、 、 、 输入量18 输出量1 、 、 、 输出量14
光电隔离 PLC GPRS UART 继电器 手机
图3-2 基于PLC的电梯控制系统硬件结构框图
有了系统的整个构架，可以确定所需硬件及其作用。如表3-1所示。
表3-1 系统所需硬件一览表
所需器件 PLC PLC数字量扩展模块 PC机 GPRS模块 数量 1 1 1 1 2 1 若干 所用 控制器 控制器 编程 信号远传 器件连接 GPRS供电 四层电梯与控制器连接
RS-232与RS-485转换线缆 直流电源 弹簧头导线 3.3.2 系统的硬件选型
1．控制器选型
15
基于PLC的电梯控制系统
控制器，即PLC，选择西门子公司的S7-200系列的PLC,西门子 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。因此S7-200系列具有极高的性能/价格比。其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
在本系统中选择S7-200系列CPU 224XP 作为电梯控制系统的控制器。如图3-3所示。
图3-3 CPU 224XP硬件图
该PLC的编程语言简单多样化，应用V4.0 STEP 7 Micro WIN SP3作为编程平台，手动编译下载CPU 224XP自身带有I/O接口可简单实现对各控制点的控制。
其主要特性如下：
16
基于PLC的电梯控制系统
功耗： 8W 数据储存器 10240 bytes 程序储存器 在线程序编辑时 12288 bytes 非在线程序编辑时 16384 bytes 本机数字量输入 14输入 本机数字量输出 10输出 本机模拟量输入 2输入 本机模拟量输出 1输出
接口 2个RS-485接口
PPT,DP/T波特率 9.6，19.2和 187.5kbaud 输出类型 继电器输出型
2.PLC数字量扩展模块选型
由于本系统一共有19个输入点和14个输出点，S7-200系列的CPU
224XP的PLC有14个输入点和10个输出点。综合研究后数字量扩展模块选择EM 223 CN，8输入DC 24v/8继电器输出。如图3-4所示。
图3-4 数字量扩展模块EM 223 CN
扩展模块用扁平电缆与CPU模块相连。其具体特性如下： 功耗
2W
17
基于PLC的电梯控制系统
输入点数 输入类型 输出点数 输出类型
8输入 漏型/源型 24VDC 8输出 继电器
5－30V DC或5－250V AC
输入电压额定值
输出电压允许范围 3.PC机的选型
因为安装软件的需求，故采用推荐配置： 操作系统 Windows XP
INTERNET浏览器 Microsoft Internet Explorer V6.0 SP1 图形、分辨率 1024*768像素，256色 处理器 Pentium 4 主内存（RAM） 1GB 硬盘上的空闲空间 >1.5GB
PDF文件的显示 Adobe Acrobat Reader 7.0 4.GPRS模块的选型
GPRS通讯模块选择西门子公司的MC39i，这个先进的GPRS模块接收速率可以达到86.20kbps,发送速率可以达到21.5kbps.当然最大的数据吞吐量还依赖于GPRS网络的支持。MC39i也支持GSM900和GSM1800双频网络。如图3-5所示。
MC39i模块性能指标如下： 信息传送内容 频段
电源 短信息
语音和数据 单电源7.5VDC
MT, MO, CB 和 PDU 模式 RS-232
采用AT指令或掉电复位 300bps...115kbps
双频GSM900MHz 和 DCS1800 MHz(Phase 2+)
通讯接口 模块复位
串口通讯波特率
发射功率 2W （GSM900MHz Class 4）1W （DCS1800MHz Class 1）
18