【正文】 Sequntial function chart。PLC design language。Elevator control基于 SFC 的四層電梯控制系統(tǒng)1前言人們?cè)絹碓蕉嗟氖褂酶鞣N電梯，對(duì)電梯運(yùn)行的正確使用要求我們必須去了解它們的工作原理，認(rèn)識(shí)它的工作過程。在工業(yè)生產(chǎn)上，電梯會(huì)伴隨目前大的生產(chǎn)設(shè)備整個(gè)工作流程，稍微有點(diǎn)偏差都可能給生產(chǎn)造成不可估量的后果。在我們的現(xiàn)實(shí)工作生活中，電梯是與我們的生產(chǎn)生活有著緊密聯(lián)系的。全面掌握電梯的產(chǎn)生原理，有助于我們安全、快捷、方便地使用它乘人或者輸送物品，從而更好地服務(wù)我們的日常生活 [1]。SFC 狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖是 PLC 程序設(shè)計(jì)語言之一，能直觀、快速的看到設(shè)備運(yùn)行的動(dòng)作順序，是各種設(shè)備測(cè)試過程中比較重要的功能圖，應(yīng)用于眾多領(lǐng)域。不管是在科學(xué)研究還是社會(huì)生產(chǎn)中，SFC 圖都具有十分良好的應(yīng)用前景。本次基于 SFC 的電梯控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，以 SFC 狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖為核心，各部分功能圖為補(bǔ)充，能實(shí)現(xiàn)電梯運(yùn)行過程中的呼上、呼下、和中途呼叫情況。通過按鈕控制電梯的樓層顯示，且傳感器輸出和輸入樓層的響應(yīng)和召喚信號(hào)。通過編程軟件 DXdeveloper 進(jìn)行編程調(diào)試，實(shí)現(xiàn)電梯的運(yùn)動(dòng)以及上下樓層的選擇，并且通過仿真軟件 GT Simulater 對(duì)程序進(jìn)行系統(tǒng)模擬仿真實(shí)現(xiàn)。該設(shè)計(jì)方案性能優(yōu)越，能滿足系統(tǒng)要求 [2]。1 電梯控制系統(tǒng)的簡(jiǎn)介 電 梯 的 介 紹 及 應(yīng) 用 現(xiàn) 狀電梯是先進(jìn)的工程建設(shè)中所必需的設(shè)施之一。它具有很好的升降傳輸效率，可以說，電梯是提高傳輸效率的一項(xiàng)關(guān)鍵因素。我們生活中已經(jīng)不可缺少電梯。轎廂是電梯的一個(gè)重要設(shè)備。它需要建立自己的長或短的機(jī)械傳輸線的設(shè)計(jì)，根據(jù)具體情況，要有協(xié)調(diào)機(jī)電控制系統(tǒng)，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)及通信系統(tǒng)，這一系統(tǒng)不僅占地面積大，而且占用空間大 [3]。 電梯裝置一般由行程開關(guān)、數(shù)碼管、傳感器和蜂鳴器等組成。用來辨別檢測(cè)呼叫信號(hào)并接收，然后送入處理中心進(jìn)一步的信號(hào)處理的裝置是控制裝置，根據(jù)呼叫的信號(hào)要求來控制電梯的運(yùn)動(dòng)。根據(jù)呼叫信號(hào)判斷，決定電梯該進(jìn)入哪一層。一個(gè)輸送裝置或轎廂的重要組成部分，它的主要作用是輸送自動(dòng)控制裝置基于 SFC 的四層電梯控制系統(tǒng)2和對(duì)象的分類方法，以及相應(yīng)的傳輸層 [4]。此類電梯目前在工程建筑有著最好的應(yīng)用，在其他行業(yè)也有一定的應(yīng)用，還有些特殊用途的電梯，如冷庫電梯、防爆電梯、礦井電梯、電站電梯、消防員用電梯等 [5]。 電梯控制的意義電梯能夠自動(dòng)工作這個(gè)功能，很大程度上節(jié)約了人力成本，并且能提高運(yùn)輸?shù)男?。因?yàn)檫@些優(yōu)點(diǎn)它成為工程必不可少的設(shè)備之一。（1）可以大批量地、不間斷的運(yùn)送貨物 因?yàn)槭褂玫墓ぷ鞣绞绞亲詣?dòng)化作業(yè)。電梯不會(huì)受到各種自然因素和人體力等方面的影響?？梢蚤L時(shí)間的連續(xù)地運(yùn)行。另外，由于電梯的設(shè)備和裝置很精細(xì)牢固，所以其壽命很長。（2）電梯的作業(yè)基本上已實(shí)現(xiàn)無人控制化 電梯控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的目的之一就是為了減少輸送過程對(duì)人力的依賴，并提高輸送的效率，因此電梯能減少人力的數(shù)量。電梯控制本身只需要人工輸入樓層呼叫信號(hào)，人在此的作用是將外面的物料送入系統(tǒng)或者是人本身進(jìn)入系統(tǒng)，以及系統(tǒng)的維護(hù)、設(shè)備檢修等 [6]。 本文研究的主要內(nèi)容本論文主要設(shè)計(jì)一個(gè)基于 SFC 程序設(shè)計(jì)語言控制的四層電梯控制系統(tǒng)設(shè)，不僅要完成語言編程方面的問題，還要實(shí)現(xiàn)硬件設(shè)備和仿真圖控制的完善，要求完成的主要任務(wù)如下。（1）了解電梯控制系統(tǒng)的應(yīng)用及工作方式。（2）用 SFC 順序功能圖編程出一種實(shí)現(xiàn)四層電梯控制系統(tǒng)的程序，做好硬件設(shè)計(jì)，繪制所需電路圖。（3）完成該系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)，程序編寫，并仿真調(diào)試。要求達(dá)到的目標(biāo)：了解物料分檢系統(tǒng)的工作原理，掌握 PLC 的 SFC 狀態(tài)順序功能圖的編程方法來控制的物料分檢方案和思路。熟練運(yùn)用三菱 PLC 編程軟件 DXDeveloper進(jìn)行編程調(diào)試，熟悉操作仿真軟件 GT Smulater[7]。本文主要研究在三菱 PLC 的 SFC 設(shè)計(jì)語言來設(shè)計(jì)電梯控制系統(tǒng)。針對(duì)現(xiàn)在我國工業(yè)生產(chǎn)中不同大小物體傳輸各個(gè)層效率低下設(shè)計(jì)的。因此可以減少生產(chǎn)的人員，提高運(yùn)輸乘客或者物品的效率，達(dá)到節(jié)約成本的目的。電梯實(shí)現(xiàn)呼叫信號(hào)是由安裝在每一樓層門口的上升和下降呼叫按鈕實(shí)現(xiàn)。電梯轎廂內(nèi)設(shè)有樓淮南師范學(xué)院 2022 屆本科畢業(yè)論文3層內(nèi)選按鈕及到位行程開關(guān)。電梯等待呼叫時(shí)，如果有不同呼叫信號(hào)共同發(fā)出時(shí)，則先呼叫先執(zhí)行 [8]。2 電梯控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì) 方案提出方案一：使用單片機(jī)作為控制單元，主要控制電梯的運(yùn)行，可編程性和可擴(kuò)展性強(qiáng)，而且單片機(jī)對(duì)數(shù)據(jù)的處理能力要強(qiáng)，可以使電梯與樓層組成大的智能的控制系統(tǒng) [9]。如圖 1 所示。圖 1 單片機(jī)控制系統(tǒng)方案二：電梯運(yùn)行中最重要的為控制部分，本方案中采用 SFC 做為編程控制器。設(shè)備的動(dòng)作順序能非常直觀地在 SFC 在程序中顯示出來。SFC 編程相對(duì)容易看明白，程序規(guī)律性較強(qiáng)是因?yàn)樗歉鶕?jù)機(jī)械的運(yùn)動(dòng)順序來編寫的 [10]。如圖 2 所示。圖 2 PLC(SFC)控制系統(tǒng) 方案論證方案一中采用單片機(jī)，雖然單片機(jī)控制便宜，但是從檢修角度講用 SFC 更方便。單片機(jī)要求要懂 C 語言，一般人即使會(huì)編程也不容易讀明白，并且單片機(jī)系統(tǒng)一般設(shè)置了密碼，一點(diǎn)都看不到內(nèi)容；SFC 是通用控制器，懂的人很多，基于 SFC 的四層電梯控制系統(tǒng)4檢修調(diào)試都方便，一般很快就能知道故障出在哪里，故障停機(jī)時(shí)間段。方案二中利用 PLC（SFC） ，為了實(shí)現(xiàn)電梯運(yùn)行的自動(dòng)控制，本設(shè)計(jì)用圖形編程語言，在很大程度上提高了可靠性，而且控制系統(tǒng)構(gòu)成簡(jiǎn)易，簡(jiǎn)化了外部線路。SFC 編程可以達(dá)到各種復(fù)雜的控制系統(tǒng)要求，控制功能可以被方便地增加或改變，能進(jìn)行故障自動(dòng)檢測(cè)以及報(bào)警顯示，系統(tǒng)運(yùn)行安全性被提高，而且容易檢修，不需要復(fù)雜的互鎖電路，更容易設(shè)計(jì)和維護(hù)系統(tǒng)，滿足設(shè)計(jì)要求，所以本文采用第二種方案。 PLC 的簡(jiǎn)介與選型 PLC 的簡(jiǎn)介可編程控制器