基于組態(tài)的電梯控制系統(tǒng)

張紅銳 遼寧錦州渤海大學(xué)工學(xué)院

基于組態(tài)的電梯控制系統(tǒng)

張紅銳 遼寧錦州渤海大學(xué)工學(xué)院

現(xiàn)今的社會(huì)中，通過(guò)PLC控制電梯運(yùn)行的技術(shù)日益成熟。本文設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了基于組態(tài)的電梯控制系統(tǒng)，主要是圍繞著PLC程序設(shè)計(jì)部分以及設(shè)計(jì)電梯監(jiān)控組態(tài)兩個(gè)方面展開(kāi)的。實(shí)現(xiàn)了PC以及PLC的連接，從而設(shè)計(jì)出的組態(tài)的電梯控制系統(tǒng)操作上更加地簡(jiǎn)捷、靈活而且界面美觀。

PLC 組態(tài)軟件 電梯控制系統(tǒng)

隨著現(xiàn)今社會(huì)的建筑物紛紛不斷地涌現(xiàn)，在日常的生活中，電梯充當(dāng)著重要的運(yùn)載工具，而且人們的生活已經(jīng)無(wú)法離開(kāi)電梯。對(duì)于那些住在高層的樓房里的住戶(hù)，電梯給人們的生活帶來(lái)了極大的便利。隨著人們步入到21世紀(jì)，科學(xué)的突飛猛進(jìn)，在現(xiàn)在背景下，電梯的發(fā)展技術(shù)不斷地成熟起來(lái)。社會(huì)的進(jìn)步，生活質(zhì)量的提高，人們對(duì)電梯有了更高的需求。現(xiàn)在幾種比較常用的電梯控制系統(tǒng)包括了的控制方式有3種，PLC控制系統(tǒng)、微機(jī)以及繼電路控制系統(tǒng)等。這里的繼電路控制系統(tǒng)的第一次使用的形態(tài)出現(xiàn)的是多位繼電器控制系統(tǒng)，但是考慮到因?yàn)樵擃?lèi)的電梯發(fā)生的故障比較多，所以該類(lèi)電梯慢慢地被替代了。通過(guò)微機(jī)進(jìn)行電梯的控制，具有比較差的抗干擾性，而且在進(jìn)行設(shè)計(jì)系統(tǒng)的時(shí)候比較繁瑣。但是相對(duì)而言PLC控制系統(tǒng)彌補(bǔ)了上述兩種電梯系統(tǒng)的缺點(diǎn)，在現(xiàn)今的社會(huì)中，PLC控制系統(tǒng)的應(yīng)用十分普遍。

1 電梯的基本功能

1.1 電梯的基本結(jié)構(gòu)

電梯在現(xiàn)實(shí)生活中，人們對(duì)電梯并不陌生，而且已經(jīng)成為了人們生活的一個(gè)重要的工具組成部分，電梯在現(xiàn)實(shí)中起著十分的重要作用，電梯的基本結(jié)構(gòu)組成部分包括了限速器、轎廂以及控制柜、隨行電纜等。在電梯中連接對(duì)重與轎廂是通過(guò)鋼絲繩實(shí)現(xiàn)的，在驅(qū)動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)下，鋼絲繩連接起重要的部件，從而促使電梯進(jìn)行上下直線的移動(dòng)。

2 配合PLC和組態(tài)軟件

通過(guò)組態(tài)軟件能夠?qū)芏嗟腜LC控制對(duì)象進(jìn)行仿真，從PLC中所發(fā)射出來(lái)的命令信號(hào)是被這些對(duì)象接受的，另外傳輸?shù)倪^(guò)程中需要借助PLC實(shí)現(xiàn)，最終得出在PLC控制下的結(jié)果和被控對(duì)象彼此間的相互關(guān)系。此外PLC發(fā)出的控制信號(hào)能夠被組態(tài)軟件接收，根據(jù)系統(tǒng)程序里面具體的算法從而得出電梯控制的結(jié)果，這個(gè)實(shí)現(xiàn)的方式可以通過(guò)動(dòng)畫(huà)，文字以及數(shù)值、標(biāo)尺實(shí)現(xiàn)，從而最終讓用戶(hù)的體驗(yàn)更加的真實(shí)，形象。當(dāng)今社會(huì)的很多的高樓大夏迅速的建立，大樓中的很多設(shè)備的完成需要借助于電梯的應(yīng)用，大樓中的電梯對(duì)系統(tǒng)的安全性以及可靠性有著極高的要求，而且還希望通過(guò)電梯從而進(jìn)行監(jiān)視。在具體的電梯應(yīng)用中，PLC的應(yīng)用十分普遍，然而PLC少了友好的界面，對(duì)于那些智能大夏而言，人們需要的是更好的用戶(hù)與機(jī)器的交互。通過(guò)電梯監(jiān)控可以顯示出電梯的各種形態(tài)，同時(shí)還可以看到豐富的動(dòng)畫(huà)效果，以及聲音效果等，這樣一來(lái)，監(jiān)視人員能夠隨時(shí)隨地得出電梯的情況。組態(tài)軟件通過(guò)對(duì)PLC進(jìn)行讀取從而將繼電器X輸入其中，對(duì)輸出繼電器Y以及繼電器M進(jìn)行輔助，同時(shí)監(jiān)視控制對(duì)象電梯的各種詳細(xì)情況。梯形圖編程語(yǔ)言的形成是基于接觸器邏輯控制實(shí)現(xiàn)的，該相關(guān)的技術(shù)人員比較容易接受編輯語(yǔ)言，這正是由于該語(yǔ)言的特點(diǎn)，分別是生動(dòng)、適用以及更加直觀等，也是PLC編程語(yǔ)言中一種常見(jiàn)的語(yǔ)言。

3 PLC電梯控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

3.1 控制系統(tǒng)配置

該部分的設(shè)計(jì)主要是監(jiān)視四層電梯，其中電梯中的硬件組成部分包含了驅(qū)動(dòng)電機(jī)、電源電路、內(nèi)外呼梯按鈕以及可編程控制器等。直流電機(jī)直接控制著轎廂門(mén)開(kāi)關(guān)和電梯上下行。借助于軟件編程可以響應(yīng)門(mén)廳以及轎內(nèi)呼叫和自動(dòng)開(kāi)門(mén)以及自動(dòng)顯示出樓層等。電梯輸入輸出框圖如圖1所示。

圖1 電梯輸入輸出框圖

在電梯的輸入輸出系統(tǒng)中一共有著4樓，其中上呼是在一樓，上呼及下呼中有著2樓和3樓。八段數(shù)碼管的作用主要是顯示出樓層。在PLC的I/O中的點(diǎn)數(shù)一共有：如果輸出的是1的時(shí)候代表著電機(jī)控制，輸出如果是2的時(shí)候代表著顯示樓層。總共的點(diǎn)數(shù)目是15，如果輸入是等于3則代表著轎內(nèi)指令，如果是4代表著門(mén)廳指令，如果是5代表著門(mén)區(qū)感應(yīng)，如果是6代表著樓層感應(yīng)。

4 軟件設(shè)計(jì)

4.1 電梯運(yùn)行狀態(tài)分析

電梯的最初狀態(tài)是位于1樓的，這個(gè)時(shí)候當(dāng)?shù)谝粚訒r(shí)電梯的指示燈是亮的，那么電梯門(mén)就會(huì)合上。電梯的每層都有平層限位開(kāi)關(guān)以及廳門(mén)呼梯按鈕，當(dāng)電梯的門(mén)關(guān)上后就可以電梯工作了，當(dāng)電梯到達(dá)對(duì)應(yīng)的樓層的時(shí)候，電梯的轎廂門(mén)可以通過(guò)手動(dòng)或者是自動(dòng)的方式打開(kāi)，當(dāng)系統(tǒng)設(shè)置的時(shí)間到達(dá)了以后，電梯就會(huì)自己關(guān)閉上。如果時(shí)間沒(méi)有到的話(huà)，那么可以通過(guò)手動(dòng)的方式按下電梯關(guān)門(mén)的操作。電梯的開(kāi)門(mén)與電梯的關(guān)門(mén)電路為了保護(hù)直流電機(jī)，從而完成了實(shí)現(xiàn)。當(dāng)電梯在工作的時(shí)候，可以對(duì)轎箱內(nèi)以及自門(mén)廳的開(kāi)啟自動(dòng)響應(yīng)。當(dāng)如果需要對(duì)其中的樓層呼叫的話(huà)可以按下按鈕，電梯就會(huì)實(shí)現(xiàn)呼叫的功能，每個(gè)樓層的顯示都會(huì)因?yàn)殡娞莸牟煌瑥亩鴨?dòng)不同的操作，當(dāng)電梯停止特定的樓層的時(shí)候就可以完成電梯門(mén)開(kāi)啟的狀態(tài)。

4.2 制作監(jiān)控畫(huà)面

按照具體的情況從而繪制出電梯的監(jiān)控畫(huà)面，這樣能夠?qū)⒃O(shè)備狀態(tài)顯示出來(lái)，而且根據(jù)相應(yīng)的操作進(jìn)行指示，設(shè)置相應(yīng)的參數(shù)，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)等。系統(tǒng)中設(shè)置的PLC數(shù)據(jù)的改變是需要通過(guò)界面實(shí)現(xiàn)的，并且對(duì)設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)進(jìn)行控制。PLC內(nèi)部數(shù)據(jù)的可用多種方式顯示，電梯狀態(tài)數(shù)據(jù)的顯示是根據(jù)PLC的數(shù)據(jù)不同而不同的。電梯監(jiān)控界面如圖2所示。

圖2 電梯監(jiān)控畫(huà)面

4.3 動(dòng)畫(huà)連接

通過(guò)MCGS能夠設(shè)計(jì)出動(dòng)畫(huà)圖形，從而準(zhǔn)確地把外界對(duì)象的狀態(tài)表示出來(lái)，進(jìn)一步完成實(shí)時(shí)監(jiān)控。當(dāng)電梯正常運(yùn)行的時(shí)候，可以保證電梯的外觀以及電梯的正常工作，電梯的運(yùn)行過(guò)程中需要驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)對(duì)象的采集值，監(jiān)視電梯動(dòng)畫(huà)效果和監(jiān)視電梯的形態(tài)。轎廂動(dòng)畫(huà)連接如圖3所示。電梯動(dòng)畫(huà)連接如圖4所示。

結(jié)語(yǔ)：基于組態(tài)的電梯控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了一個(gè)穩(wěn)定性以及安全性和準(zhǔn)確性高的電梯系統(tǒng)，通過(guò)該電梯系統(tǒng)可以進(jìn)行很方便地遠(yuǎn)程監(jiān)控，基于組態(tài)的電梯控制系統(tǒng)在很多的行業(yè)中都有著極其普遍的運(yùn)用，人們的生活離不開(kāi)基于組態(tài)的電梯控制系統(tǒng)，使得人們的生活更加地便捷。

圖3 轎廂動(dòng)畫(huà)連接

圖4 電梯動(dòng)畫(huà)連接

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