基于組態軟件的PLC電梯控制和仿真研究

劉心

摘 要：PLC系統即為可編程序控制器，具有簡單易懂、抗干擾能力強、語言控制靈活等優點，且系統較為穩定，為此適用于大型機械設備的控制中。近年來，計算機控制技術不斷推進，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，幫助電梯控制實現預期效果。本文探討了基于組態軟件的PLC電梯控制和仿真研究，旨在為PLC電梯控制系統的設計和應用提供參考價值。

關鍵詞：組態軟件;PLC;電梯控制;仿真設計

PLC是工業現場控制計算機，PLC技術涉及了多項學科的綜合性運用，其最小控制系統一般是繼電器邏輯控制系統，需和外圍的輸出執行元件、輸入控制信號元件共同構成;目前隨著計算機與工業控制技術的進步，促進PLC進一步運用在繼電器邏輯控制系統中，同時還可以在工業運動控制、過程控制、分布控制、遠程控制系統中發揮重要作用。PLC屬于核心控制器件，還和上位PC共同構成現代工業自動檢測、管理及控制系統。

一、PLC電梯控制體系的建立

（一）控制體系的組成

微機與PLC控制方法是當前控制電梯的主要手段，搭配交流變頻變壓控制技術，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，邏輯與調速方面是電梯PLC管控中的重要構成部分。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，可對變頻器等狀態訊號、廳門體系、功能與呼叫訊號進行準確接收，通過程序預判以及算法核算后完成電梯集選管理。此外，PLC不僅能夠實現信號輸出的提示和監測，還能夠針對隨機邏輯控制的要求，將運行方位、速度調節、開啟訊號等情況向變頻器進行傳導。其中，在調速上，同時是根據變頻器結合控制原理、算法以及規律來達到預期目的，在處理曳引機轉速行，可利用光電編碼器完成運算，之后在進一步處理閉環矢量管控體系。

（二）PLC的I＼O分配

在設計電梯控制體系的過程中，若其有六層樓高，則點位設置不能低于38項，同時包括暫停與開啟指令、內外呼訊號、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的管控需要，確定好輸入以及輸出的接口處，并根據具體規定完成I＼O地址配置，保障每個訊號均能與相應地址成功匹配，有利于控制和處理好PLC系統CPU。此外，每個信號源同時要和內部輸出繼電器相對應[2]。

（三）電梯運行狀態分析

呼梯信號決定了電梯的運行方向，根據順向優先準則執行操作。在行車過程中如果發現外呼信號，則順位截車，反位不截車。外呼和內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門或是自動開門，同時具備手動開關門的功能，若測試到電梯門關閉時如果有人員經過，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運行。

二、組態軟件設計

組態軟件是進行數據收集以及過程控制的專業設備，主要在自動管控體系監控處的一級軟件平臺，利用合理的組態方式，提供搭建工業自動管控系統的監控功能。

（一）設計圖形界面

可實現圖形界面設計是組態軟件設計的重要特點，借助圖形界面設計，能夠對模擬顯示元件、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試控制提供了一定的便捷性，同時仿真模擬能夠及時發現運行過程中會發生的異常問題，便于保養和維修，在一定程度上加強電梯運行的實效性與規范性[4]。

（二）搭建數據庫

數據庫是整體設備的關鍵區，其數量體現了受控者的各個屬性。數據變量涉及了內存變量和I/O變量等。其中，內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據。用PLC可完成轉換信息的數據變量。在程序運行期間，若VO變量數值發生更改，會自行輸入到遠程PLC存儲器內，如果PLC發生變化，則I/O變量在組態中會自行更新。

（三）聯結動畫

在進行動畫鏈接搭建中可以促進生成數據。當變量發生更改后，庫中可變數值將于圖形屏幕中進行顯示。此外，在數據庫內，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據變量數[5]，能夠實現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，根據圖像名稱，并結合圖形元素的不同屬性，對話框能將其進行一一核對。

三、結語

綜上所述，PLC的實際物理控制能夠保障電梯的運行，在組態軟件的PLC電梯管控仿真探究中，當脫離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，需實施嚴格調試，在調試期間所設置的控制命令程序能夠實現仿真模擬操作。同時，組態軟件與PLC可編程控制器相互結合，有助于系統檢測、設置與維護，且系統運行平穩性和可靠性良好。在未來，如何優化和改進PLC電梯控制系統設計，如何將PLC電梯控制系統應用到實際生活中，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].產業與科技論壇，2018，17（24）：58-60.

[3]王曉瑜.基于SIMATIC S7-1200 PLC、WINCC和VVVF的電梯監控系統設計與仿真[J].自動化技術與應用，2018，37（9）：81-85.

[4]王曉瑜.基于SIMATIC S7-1214C PLC、WINCC和VVVF的雙電梯監控系統設計與仿真[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中的應用設計[J].自動化技術與應用，2016，35（11）：58-61，64.