【正文】 層脈沖數(shù)，每一層都對(duì)應(yīng)唯一的脈沖數(shù)，這樣會(huì)占用較多的存儲(chǔ)空間。其中最關(guān)鍵部分包括兩點(diǎn)：一是對(duì)多個(gè)呼梯信號(hào)進(jìn)行優(yōu)先級(jí)判斷，根據(jù)順向最近優(yōu)先響應(yīng)、逆向最遠(yuǎn)優(yōu)先響應(yīng)的原則實(shí)現(xiàn)電梯正確響應(yīng)呼梯；二是準(zhǔn)確進(jìn)行樓層檢測(cè)，動(dòng)態(tài)判斷電梯所在樓層、換速及平層位置 (由于篇幅限制 ,具體程序不再給出 )。 無(wú)論是作為一號(hào)電梯還是二號(hào)電梯 ,由于轎內(nèi)呼叫信號(hào)而使電梯定向的 ,電梯都必須啟動(dòng)運(yùn)行。 當(dāng)兩臺(tái)電梯因轎廂內(nèi)指令而到達(dá)基站后關(guān)門(mén)待命時(shí)，則應(yīng)按照有效利用的原則，執(zhí)行相互交替程序段。VS616G5 通用型變頻器設(shè)置如表 8 所示。系統(tǒng)中實(shí)際需要輸入點(diǎn) 47 點(diǎn) ,輸出點(diǎn) 40 點(diǎn) ,因此我們選用西門(mén)子 S7300PLC，其中 CPU的型號(hào)選為 CPU315，輸入模塊的型號(hào)選為DI32xDC24V，總共需要兩塊，輸出模塊的型號(hào)選為 DO32xDC24V/，總共也需要兩塊。因此， PLC 應(yīng)用在電梯控制中的編程技術(shù)就成為控制電梯運(yùn)行的關(guān)鍵技術(shù)，這同時(shí)也是本系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一個(gè)重點(diǎn)。通過(guò)一臺(tái) PLC 去控制兩臺(tái)電梯運(yùn)行的方式，可以省去兩臺(tái)可編程控制器之間的相互通信 ,從而使得控制系統(tǒng)的可靠性更高，結(jié)構(gòu)顯得更加緊湊。 MCGS 用主控窗口、設(shè)備窗口和用戶(hù)窗口來(lái)構(gòu)成一個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)的人機(jī)交互圖形界面．組態(tài)配置各種不同類(lèi)型和功能的對(duì)象或構(gòu)構(gòu)。又緊密相關(guān)。 組態(tài)軟件模擬電梯 PLC 控制系統(tǒng)顯示設(shè)計(jì) MCGsm態(tài)軟件具有全中文、面向窗口的可視化操作界面。當(dāng) PLC 完成定向后，向變頻器發(fā)出方向使能的速度信號(hào)，變頻器依據(jù)設(shè)定的速度及加速度值啟動(dòng)電機(jī)，達(dá)到最大速度后勻速運(yùn)行。 DM0004與DM0000作 “ 與 ” 操作，則可以屏蔽當(dāng)前樓層以上的所有上行請(qǐng)求，而保留當(dāng)前樓層以下的所有上行請(qǐng)求。將它低 8位中的一位用作表示該層有沒(méi)有上行請(qǐng)求信號(hào)產(chǎn)生且被接納。程序 說(shuō)明如下： 電梯到達(dá)三層 LD threeseatq 電梯到達(dá)三層 R threeseletq 復(fù)位三層內(nèi)選擇 R ,1 復(fù)位四層下行 R ,1 復(fù)位一層上行 常州信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子與電氣工 程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 10 10 R ,1 復(fù)位二層上行 LD threeseatq 電梯到達(dá)三層 AN down 同時(shí)無(wú)下行 R threeupq 復(fù)位三層上行 LD threeseatq 電梯到 達(dá)三層 AN up 同時(shí)無(wú)上行 R breedown,1 復(fù)位三層下行 圖 5：三層電梯上行圖 電梯 三種狀態(tài)下 速度的控制 處于上升狀態(tài) 在該狀態(tài)下，當(dāng)前樓層的上面有上升請(qǐng)求，當(dāng)前樓層的上面有下降請(qǐng)求或者電梯轎箱內(nèi)請(qǐng)求在當(dāng)前樓層的上面， 3個(gè)條件有 1個(gè)和多個(gè)成立時(shí)，電梯繼續(xù)處于上升狀態(tài) 。 電梯在有外呼信號(hào)或內(nèi)選信號(hào)時(shí)，處于服務(wù)狀態(tài)，當(dāng)在一定的時(shí)間內(nèi)沒(méi)有服務(wù)信號(hào)時(shí)，電梯自動(dòng)駛回基站，下面著重介紹程序初始化、換速、樓層計(jì)數(shù)及平層的程序設(shè)計(jì)及工作過(guò)程。 PLC 系統(tǒng)部分 完成所設(shè)定的控制任務(wù)所需要的 PLC 規(guī)模主要取決于控制系統(tǒng)對(duì)輸入， {禽出點(diǎn)的需求量和控制過(guò)程的難易程度。該軟件在 WindOW8 平臺(tái)上運(yùn)行。它工作可靠，功能強(qiáng)，存儲(chǔ)容量大，編程方便，輸出 端可直接驅(qū)動(dòng) 2A 的繼電器或接觸器的線(xiàn)圈，抗干擾能力強(qiáng)。 （ 5）智能群控管理得到廣泛應(yīng)用。第一臺(tái)升降機(jī)并非奧的斯所發(fā)明，但他卻是第一臺(tái)“安全”升降梯的發(fā)明者。 1 電梯概述 電梯的起源與發(fā)展 電梯的起源 電梯在漢語(yǔ)詞典的解釋為：建筑物中用電作動(dòng)力的升降機(jī)，代替步行上下的樓梯。邏輯部分選用高可靠性的 PLC，利用軟件邏輯控制，具有硬件簡(jiǎn)單、工作可靠等特點(diǎn)。實(shí)踐證明， PLC 可遍程控制器和 MCGS 組態(tài)軟件結(jié) 合有利于 PLC 控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、檢測(cè)，具有良好的應(yīng)用價(jià)值。 回顧 3 年的生活以及對(duì)老師的感激，寫(xiě)好論文最后結(jié)束語(yǔ)。在 PLC的電梯控制系統(tǒng)中 ,電梯的運(yùn)行都是通 過(guò)控制軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)的。在許多交通設(shè)備中，電梯是自動(dòng)化程度最高的先進(jìn)設(shè)備的一種。針對(duì)目前這一現(xiàn)狀，本論文以?xún)膳_(tái)五層電梯為設(shè)計(jì)對(duì)象，對(duì)電梯的群控問(wèn)題進(jìn)行了較為深入的分析研究，提出了一些自己的認(rèn)識(shí)和看法，設(shè)計(jì)出了一套 PLC雙電梯聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)。 1. 電梯的 PLC 控制方案； 2. 制作 MCGS 組態(tài)控制畫(huà)面，畫(huà)面上要有電梯層數(shù)指示 燈、電梯上下箭頭的顯示，對(duì)應(yīng)各按鈕的表示，運(yùn)行與燈光控制一致； 3. 在組態(tài)中能調(diào)用 PLC 程序的狀態(tài)量，畫(huà)面的控制與程序運(yùn)行步調(diào)一致。 展開(kāi)第一部分的創(chuàng)作，用認(rèn)真嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度開(kāi)始正式的畢業(yè)論文寫(xiě)作。在理論上 ,電梯控制經(jīng)歷了從繼電器接觸器到 PLC控制和微機(jī)控制的過(guò)程。 在電梯控 制系統(tǒng)中，采用 PLC 構(gòu)成的系統(tǒng)具有故障率低，可靠性高，維修方便等優(yōu)點(diǎn)。此電梯模型所采用的類(lèi)型為西門(mén)子 S7200。 1854 年奧的斯設(shè)計(jì)了一種制動(dòng)器：在升降機(jī)的平臺(tái)頂部安裝一個(gè)貨車(chē)用的彈簧及一個(gè)制動(dòng)桿與升降梯井道兩側(cè)的導(dǎo)軌相連結(jié)，起吊車(chē)與貨車(chē)彈簧連結(jié)，這樣僅是起重平臺(tái)的重量就足以拉開(kāi)彈簧，避免與制動(dòng)桿接觸。交流拖動(dòng)電梯更是得到迅速的發(fā)展，已有以前的變級(jí)調(diào)速（ AVVP）發(fā)展成為謂壓調(diào)速（ AVVV）及調(diào)頻調(diào)壓調(diào)速（ AVVVVF），使得電梯的速度，加速度，加加速度控制更加符合人們的生理需求，電梯的舒適感大為改善。系統(tǒng)還配置了與電動(dòng)機(jī)同軸連接的旋轉(zhuǎn)編碼器及 PG 卡，完成速度檢測(cè)及反饋，形成速度閉環(huán)和位置閉環(huán)。利用西門(mén)子 S7—200 可編程序控制器編寫(xiě)一個(gè)四層電梯的控制系統(tǒng)。 電氣控制系統(tǒng) 圖 l：電氣 系統(tǒng)組成框圖。 電梯的工作原理 由升降機(jī)械的電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)曳引輪，驅(qū)動(dòng)曳引鋼繩與懸吊裝置，拖動(dòng)轎廂和對(duì)重在井道內(nèi)作相對(duì)運(yùn)動(dòng)，轎廂上升對(duì)重下降，轎廂下降則對(duì)重上升，由此實(shí)現(xiàn)轎廂在井道中沿導(dǎo)軌上下運(yùn)行。程序說(shuō)明如下： 電梯在二層時(shí)上行情況 LD fourseletp 四層選擇 O threeseletp 或三層選擇 O fourdownq 或四層下呼 O threedownq 或三層下呼 O threeupq 或三層下呼 A twoseatq 或二層位置時(shí) S ,1 置二層上行位 電梯上行 LD 有一層上行位 O 或有二層上行位 或三層上行位 AN down 同時(shí)電梯無(wú)下行 =up 電梯上行 圖 4：二層電梯上行圖 電梯到達(dá)時(shí)程序設(shè)計(jì) 電梯到達(dá)某層時(shí)。相反，若在當(dāng)前層之下有下降、上升的請(qǐng)求信號(hào)或者電梯轎箱內(nèi)樓層請(qǐng)求信號(hào)在當(dāng)前層的下面則置電梯為下降狀態(tài)。 當(dāng)電梯處于下降狀態(tài)和停止?fàn)顟B(tài)時(shí)的方向判斷則比較復(fù)雜一些，以下只以電梯處于下降狀態(tài)時(shí)為例來(lái)進(jìn)行說(shuō)明。 在電梯控制系統(tǒng) 中，電梯速度的控制是一個(gè)重要而難以解決的問(wèn)題。在以往電梯的定向邏輯中，一般都是將電梯各個(gè)層的上、下行請(qǐng)求信號(hào)、電梯轎箱內(nèi)樓層請(qǐng)求信號(hào)、電梯當(dāng)前樓層信號(hào)等綜合到一條或幾條語(yǔ)句中進(jìn)行判斷。 MCGS 組態(tài)軟件支持多種硬件設(shè)備，實(shí)現(xiàn) “設(shè)備無(wú)關(guān) ”，用戶(hù)不必因外部設(shè)備的局部改動(dòng)，而影響整個(gè)系統(tǒng)。將 PLC 中的串口驅(qū)動(dòng)程序與組態(tài)軟件的需求響應(yīng)相結(jié)合，使電腦對(duì) PLC 發(fā)出的信號(hào)有響應(yīng)。采用圖 5所示的狀態(tài)轉(zhuǎn)換方式，電梯在響應(yīng)完某個(gè)方向上的所有信號(hào)后并不是立刻反向，而是保持該狀態(tài)等待一段時(shí)間后進(jìn)入停止?fàn)顟B(tài)，然后再反向響應(yīng)相反方向的呼叫信號(hào)。 PLC 首先接收來(lái)自電梯的呼梯信號(hào)、平層信號(hào)，然后根據(jù)這些輸入信號(hào)的狀態(tài)，通過(guò)其內(nèi)部一系列復(fù)雜的控制程序，對(duì)各種信號(hào)的邏輯關(guān)系有序地進(jìn)行處理，最后向直流門(mén)控電機(jī)、變頻器和各類(lèi)顯示器適時(shí)地發(fā)出開(kāi)關(guān)量控制信號(hào)，對(duì)兩臺(tái)電梯實(shí)施群控。 PLC 的型號(hào)的選擇及 I/O 點(diǎn)數(shù)分配 電梯邏輯控制系統(tǒng)的控制核心是 PLC，哪些信號(hào)需要輸入至 PLC， PLC 需要驅(qū)動(dòng)哪些負(fù)載 ,以及采用何種編程方式，都是需要認(rèn)真考慮的問(wèn)題，都會(huì)影響到其內(nèi)部 I/O 點(diǎn)數(shù)的分配。 圖 7： 變頻器拖動(dòng)部分線(xiàn)路圖 常州信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子與電氣工 程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 14 14 由于本控制系統(tǒng)選擇的是有 PG 矢量控制，因此在運(yùn)行之前，需要變頻器對(duì)電機(jī)單體進(jìn)行自學(xué)習(xí)，否則變頻器將不能正常工作。其編制的程序主要遵循以下控制規(guī)律 : 兩臺(tái)電梯都遵守集選規(guī)則，即將呼叫信號(hào)先進(jìn)行登記，對(duì)與電梯運(yùn)行同向的呼叫信號(hào)逐一應(yīng)答，當(dāng)同向指令和召喚應(yīng)答完畢后電梯可以自動(dòng)換向。 當(dāng)忙梯正在下行時(shí)，若其下方出現(xiàn)任何方向的門(mén)廳呼叫信號(hào)，則均由忙梯在一周行程中去完成，而基站電梯不予應(yīng)答運(yùn)行。電梯控制 系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)框圖見(jiàn)圖 1。 電梯全程的每一個(gè)位置對(duì)應(yīng)一個(gè)脈沖計(jì)數(shù)值， 10 層全部脈沖值 (包括頂層和底層的平層位置到上下限位開(kāi)關(guān)之間的距離所對(duì)應(yīng)的脈沖值 )約為 20209p，根據(jù)電梯各個(gè)位置對(duì)應(yīng)的位移和每個(gè)脈沖對(duì)應(yīng)井道中電梯所走的平均距離 l可以計(jì)算出相應(yīng)的脈沖數(shù)，通過(guò)比較判斷所記錄的脈沖數(shù)就可實(shí)現(xiàn)電梯的位移閉環(huán)控制。其中 PLC 采用CompactLogix L31 控制器 ,它屬于 CompactLogix 系列，是 Rockwell 目前主推的Logix 控制平臺(tái) [3,4]中的一款中型 PLC。對(duì)于系統(tǒng)本地框架中的數(shù)字量輸出模塊，控制器會(huì)分別按 RPI 和在任務(wù)執(zhí)行結(jié)束時(shí)將數(shù)據(jù)發(fā)送到相應(yīng)模塊?？梢酝ㄟ^(guò) RSLinx 的自動(dòng)組態(tài)功能實(shí)現(xiàn)控制器型號(hào)、波特率、校驗(yàn)、停止位、錯(cuò)誤檢測(cè)等的自動(dòng)組態(tài)。 PLC 數(shù)字量輸出模塊的 OUT OUT OUT5(與變頻器數(shù)字 I/O 端子塊的 6接線(xiàn)端相對(duì)應(yīng) )輸出狀態(tài)的不同組合對(duì)應(yīng)七組預(yù)置頻率中的不同值，對(duì)應(yīng)關(guān)系如表 13 所示。將脈沖計(jì)數(shù)電路板的輸出信號(hào)引入 PLC 的一塊擴(kuò)展輸入模塊，通過(guò)直接讀取此模塊的輸入狀態(tài)得到對(duì)應(yīng)的脈沖數(shù)，由 PLC控制計(jì)數(shù)電路清零復(fù)位。程序流程如圖 4 所示。以電梯平層停車(chē)所需時(shí)間 (可由電梯平層停車(chē)所需脈沖數(shù)乘以脈沖的周期折算得到 )為例，通過(guò)比較得出，影響電梯平層精度的 因素除減速機(jī)齒輪嚙合間隙等機(jī)械因素外主要有以下 4點(diǎn)： (1) 脈沖計(jì)數(shù)電路的精度限制造成計(jì)數(shù)累計(jì)誤差較大； (2) 電梯轎廂有慣性且變頻器響應(yīng)有延時(shí)，故電梯平層停車(chē)需要一定延時(shí)時(shí)間 (t1)； (3) 雖然負(fù)責(zé)計(jì)數(shù)的輸入模塊各輸入口的狀態(tài)是按 RPI不斷刷新，但是程序中對(duì)應(yīng)脈沖值只有在控制器掃描時(shí)才被刷新 (刷新的最大延時(shí)時(shí)間為控制器的最大掃描時(shí)間 )，當(dāng)程序較復(fù)雜掃描時(shí)間大于脈沖寬度時(shí)，程序中讀取的脈沖數(shù)值就不是一個(gè)連續(xù)變化的數(shù)，即掃描間隔會(huì)造成一定的死區(qū)時(shí)間 (t2)； (4) 從發(fā)出停車(chē)指令到輸 出端口狀態(tài)的刷新存在一定的延時(shí)時(shí)間 (t3)。 改進(jìn)措施 為減小累計(jì)誤差，可待電梯運(yùn)行到底層時(shí)，通過(guò)硬件方式將計(jì)數(shù)器清零復(fù)位；由于 t1為一固定值，故可通過(guò)軟件程序避免由 t1帶來(lái)的平層誤差?？紤]到負(fù)責(zé)處理 I/O 數(shù)據(jù)的周期性任務(wù)的優(yōu)先級(jí)為 7，此處周期性任務(wù)的優(yōu)先級(jí)選擇 1～ 6。其次，畢業(yè)設(shè)計(jì)的指導(dǎo)是老師檢驗(yàn)其教學(xué)效果，改進(jìn)教學(xué)方法，提高教學(xué)質(zhì)量的絕好機(jī)會(huì)。 總之，不管學(xué)會(huì)的還是學(xué)不會(huì)的的確覺(jué)得困難比較多，真是萬(wàn)事開(kāi)頭難，不知道如何入手。 參考文獻(xiàn)： [1]陳立定、吳玉香、蘇開(kāi)才編．電氣控制與可編程控制器，廣州：華南理工大學(xué)出版社． 200l [2]劉載文、李毫升、鐘亞林編。此外，還得出一個(gè)結(jié)論：知識(shí)必須通過(guò)應(yīng)用才能實(shí)現(xiàn)其價(jià)值！有些東西以為學(xué)會(huì)了，但真正到用的時(shí)候才發(fā)現(xiàn)是兩回事，所以我認(rèn)為只有到真正會(huì)用的時(shí)候才是真的學(xué)會(huì)了。在不斷的努力下我的畢業(yè)設(shè)計(jì)終于完成了。 。1mm 。 當(dāng)程序較簡(jiǎn)單，掃描時(shí)間較短時(shí)，可以通過(guò)判斷單個(gè)脈沖值實(shí)現(xiàn)樓層檢測(cè)、換速及平層停車(chē)，即平層誤差可在 177。為防止計(jì)數(shù)脈沖高電平期間反復(fù)計(jì)數(shù)，采用樓層計(jì)數(shù)信號(hào)上沿觸發(fā)樓層計(jì)數(shù)。 圖 14 脈沖計(jì)數(shù)電路結(jié)構(gòu)圖 采用這種方式取代高速計(jì)數(shù)模塊 ,雖然硬件設(shè)計(jì)增加了系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)時(shí)間 ,且計(jì)數(shù)精度沒(méi)有高速計(jì)數(shù)模塊高 ，但實(shí)驗(yàn)表明電梯仍然可以實(shí)現(xiàn)較高的平層精度，取得了良好的實(shí)驗(yàn)效果，并且節(jié)省了購(gòu)買(mǎi)高速計(jì)數(shù)模塊的昂貴費(fèi)用。 圖 11： PLC 數(shù)字量輸出模塊與變頻器數(shù)字 IO 端子塊間的接線(xiàn)圖 端子號(hào) 參數(shù)名稱(chēng) 參數(shù)編號(hào) 參數(shù)值 常州信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子與電氣工 程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 19 19 1 數(shù)字輸入 1 選擇 361 4停機(jī) CF 2 數(shù)字輸入 2 選擇 362 5 起動(dòng) 3 數(shù)字輸入 3 選擇 363 6正向，反向 4 數(shù)字輸入 4 選擇 364 15速度選擇 1 5 數(shù)字輸入 5 選擇 365 16速度選擇 2 6 數(shù)字輸入 6 選擇 366 17速度選擇 3 圖 12 與變頻器數(shù)字 I/O 端子號(hào)對(duì)應(yīng)的參數(shù)信息 速度選擇 3 速度選擇 2 速度選擇 1 自動(dòng)基準(zhǔn)值信號(hào)源 頻率值 0 0 0 速度基準(zhǔn)值 A（未用） 0 0 1 速度基準(zhǔn)值 B（預(yù)