基于組態(tài)軟件的PLC電梯控制和仿真研究

劉心

摘 要：PLC系統(tǒng)即為可編程序控制器，具有簡單易懂、抗干擾能力強、語言控制靈活等優(yōu)點，且系統(tǒng)較為穩(wěn)定，為此適用于大型機械設(shè)備的控制中。近年來，計算機控制技術(shù)不斷推進，變頻器和PUE逐漸在電梯電氣管控體系中得到運用。通過制定高效的控制機制，能夠加強電梯的控制效果，提高用戶的舒適度，幫助電梯控制實現(xiàn)預(yù)期效果。本文探討了基于組態(tài)軟件的PLC電梯控制和仿真研究，旨在為PLC電梯控制系統(tǒng)的設(shè)計和應(yīng)用提供參考價值。

關(guān)鍵詞：組態(tài)軟件;PLC;電梯控制;仿真設(shè)計

PLC是工業(yè)現(xiàn)場控制計算機，PLC技術(shù)涉及了多項學(xué)科的綜合性運用，其最小控制系統(tǒng)一般是繼電器邏輯控制系統(tǒng)，需和外圍的輸出執(zhí)行元件、輸入控制信號元件共同構(gòu)成;目前隨著計算機與工業(yè)控制技術(shù)的進步，促進PLC進一步運用在繼電器邏輯控制系統(tǒng)中，同時還可以在工業(yè)運動控制、過程控制、分布控制、遠程控制系統(tǒng)中發(fā)揮重要作用。PLC屬于核心控制器件，還和上位PC共同構(gòu)成現(xiàn)代工業(yè)自動檢測、管理及控制系統(tǒng)。

一、PLC電梯控制體系的建立

（一）控制體系的組成

微機與PLC控制方法是當(dāng)前控制電梯的主要手段，搭配交流變頻變壓控制技術(shù)，有助于促進電梯的使用具有更高的安全性能。在變頻器管控中，邏輯與調(diào)速方面是電梯PLC管控中的重要構(gòu)成部分。變頻器控制可以直接影響曳引電動機在電梯中的運作，同時PLC能夠為變頻器提供有效的輸入管理信號[1]。此外，PLC還控制了邏輯部分，可對變頻器等狀態(tài)訊號、廳門體系、功能與呼叫訊號進行準確接收，通過程序預(yù)判以及算法核算后完成電梯集選管理。此外，PLC不僅能夠?qū)崿F(xiàn)信號輸出的提示和監(jiān)測，還能夠針對隨機邏輯控制的要求，將運行方位、速度調(diào)節(jié)、開啟訊號等情況向變頻器進行傳導(dǎo)。其中，在調(diào)速上，同時是根據(jù)變頻器結(jié)合控制原理、算法以及規(guī)律來達到預(yù)期目的，在處理曳引機轉(zhuǎn)速行，可利用光電編碼器完成運算，之后在進一步處理閉環(huán)矢量管控體系。

（二）PLC的I＼O分配

在設(shè)計電梯控制體系的過程中，若其有六層樓高，則點位設(shè)置不能低于38項，同時包括暫停與開啟指令、內(nèi)外呼訊號、防夾檢測訊號、電梯門是否到位訊號、緊急求助訊號、電梯箱檢測到位訊號等。針對電梯的運行流程與系統(tǒng)的管控需要，確定好輸入以及輸出的接口處，并根據(jù)具體規(guī)定完成I＼O地址配置，保障每個訊號均能與相應(yīng)地址成功匹配，有利于控制和處理好PLC系統(tǒng)CPU。此外，每個信號源同時要和內(nèi)部輸出繼電器相對應(yīng)[2]。

（三）電梯運行狀態(tài)分析

呼梯信號決定了電梯的運行方向，根據(jù)順向優(yōu)先準則執(zhí)行操作。在行車過程中如果發(fā)現(xiàn)外呼信號，則順位截車，反位不截車。外呼和內(nèi)呼信號均有記憶標識，操作后方可將記憶消除。抵達目的平層時可進行延遲關(guān)門或是自動開門，同時具備手動開關(guān)門的功能，若測試到電梯門關(guān)閉時如果有人員經(jīng)過，電梯門則會自動打開[3]。行車過程中禁止手動開門，且在開門時電梯無法運行;如果電梯在兩層間的運行時間超出十秒，則會拉響超時信號;如果檢測到電梯人數(shù)超出限制，也會拉響超載信號，并打開電梯門同時鎖定電梯，在徹底解除報警信號后方可繼續(xù)運行。

二、組態(tài)軟件設(shè)計

組態(tài)軟件是進行數(shù)據(jù)收集以及過程控制的專業(yè)設(shè)備，主要在自動管控體系監(jiān)控處的一級軟件平臺，利用合理的組態(tài)方式，提供搭建工業(yè)自動管控系統(tǒng)的監(jiān)控功能。

（一）設(shè)計圖形界面

可實現(xiàn)圖形界面設(shè)計是組態(tài)軟件設(shè)計的重要特點，借助圖形界面設(shè)計，能夠?qū)δM顯示元件、電梯按鈕等電梯運行模型，同時可以有效對電梯的運行軌道進行模擬，這不僅為電梯運行前的調(diào)試控制提供了一定的便捷性，同時仿真模擬能夠及時發(fā)現(xiàn)運行過程中會發(fā)生的異常問題，便于保養(yǎng)和維修，在一定程度上加強電梯運行的實效性與規(guī)范性[4]。

（二）搭建數(shù)據(jù)庫

數(shù)據(jù)庫是整體設(shè)備的關(guān)鍵區(qū)，其數(shù)量體現(xiàn)了受控者的各個屬性。數(shù)據(jù)變量涉及了內(nèi)存變量和I/O變量等。其中，內(nèi)存變量不用和其他程序信息進行交換，I/O變量可借助其他程序改變數(shù)據(jù)。用PLC可完成轉(zhuǎn)換信息的數(shù)據(jù)變量。在程序運行期間，若VO變量數(shù)值發(fā)生更改，會自行輸入到遠程PLC存儲器內(nèi)，如果PLC發(fā)生變化，則I/O變量在組態(tài)中會自行更新。

（三）聯(lián)結(jié)動畫

在進行動畫鏈接搭建中可以促進生成數(shù)據(jù)。當(dāng)變量發(fā)生更改后，庫中可變數(shù)值將于圖形屏幕中進行顯示。此外，在數(shù)據(jù)庫內(nèi)，變量可借助圖形屏幕動作進行控制，使用者可通過圖形對象來更改數(shù)據(jù)變量數(shù)[5]，能夠?qū)崿F(xiàn)圖形界面與物理對象之間的PLC接口管理和模擬操作。雙擊圖形界面上的圖形元素，將會彈出動畫鏈接。同時，根據(jù)圖像名稱，并結(jié)合圖形元素的不同屬性，對話框能將其進行一一核對。

三、結(jié)語

綜上所述，PLC的實際物理控制能夠保障電梯的運行，在組態(tài)軟件的PLC電梯管控仿真探究中，當(dāng)脫離PLC物理管控的情況下可完成仿真控制，在控制程序投入運行前，需實施嚴格調(diào)試，在調(diào)試期間所設(shè)置的控制命令程序能夠?qū)崿F(xiàn)仿真模擬操作。同時，組態(tài)軟件與PLC可編程控制器相互結(jié)合，有助于系統(tǒng)檢測、設(shè)置與維護，且系統(tǒng)運行平穩(wěn)性和可靠性良好。在未來，如何優(yōu)化和改進PLC電梯控制系統(tǒng)設(shè)計，如何將PLC電梯控制系統(tǒng)應(yīng)用到實際生活中，是目前需要深入研究的探討方向。

參考文獻

[1]吳曉雪，何南，谷軍.基于組態(tài)軟件的電梯控制與仿真[J].計算機測量與控制，2019，27（11）：79-81.

[2]趙秀芬，王先宏，王守飛，等.基于博途軟件的PLC電梯控制和仿真研究[J].產(chǎn)業(yè)與科技論壇，2018，17（24）：58-60.

[3]王曉瑜.基于SIMATIC S7-1200 PLC、WINCC和VVVF的電梯監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計與仿真[J].自動化技術(shù)與應(yīng)用，2018，37（9）：81-85.

[4]王曉瑜.基于SIMATIC S7-1214C PLC、WINCC和VVVF的雙電梯監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計與仿真[J].自動化與儀表，2018，33（4）：100-104.

[5]余濤，王偉，孫藝峻，等.西門子S7-1200PLC在電梯運行控制系統(tǒng)中的應(yīng)用設(shè)計[J].自動化技術(shù)與應(yīng)用，2016，35（11）：58-61，64.