电梯控制系统设计(5)

平顶山学院2014届本科生毕业论文 电梯控制系统设计 王培培

4系统软件设计

4.1控制系统的软件设计

硬件系统设计完成以后，为了实现优化控制，还需要用专业编程软件对双电梯联 动控制程序进行设计。由于电梯控制系统实际上是一个人机交互式的控制系统，因此单纯采用顺序控制或逻辑控制是不能够满足要求的，而应该在设计中采用随机逻辑控制方式。同时，由于梯形图之间的相互关联性很强，程序设计比较复杂，因此在双电梯联动控制系统的软件部分时，主要采用模块化的编程思想来进行设计。

PLC的梯形图按照其功能分成以下几个模块:呼叫信号登记模块、楼层显示模块、 上行程序模块、下行程序模块、换速程序模块、开关门程序模块和故障处理模块。 根据电梯的运行规律,设置了有/ 无司机、检修、优先服务、消防等四种工作方式。 其编制的程序主要遵循以下控制规律:

两个电梯遵循设定的选择规则，即将呼叫信号先进行登记，对电梯运行同向的呼叫信号逐一应答，当同向指令和召唤应答完毕后电梯可以自动换向。除此以外，电梯并联运行还遵循的相应的调度原则：

无故障时，当电梯启动以后，二号电梯作为忙梯会首先自动上升至第二层待命，一号电梯则作为基站电梯在第一层楼待命。当某层站有门厅呼叫信号时，则“忙梯”立即启动并定向运行去接该层站的乘客。其中，不管那台电梯忙，只要在该层呼叫，按优先原则，另台电梯则到达该层。

当两台电梯因轿厢内指令而到达基站后关门待命时，则应按照有效利用的原则，执行相互交替程序段。原先充当忙梯的电梯现在即作为基站电梯来使用，而原先作为基站电梯使用的电梯此时即成为忙梯。不论是一号电梯还是二号电梯均停留在最后停靠的层站待命。

当忙梯正在上行时，若其上方出现任何方向的门厅呼叫信号或是其下方出现向下的门厅呼叫信号，则均由忙梯在一周行程中去完成，而基站电梯不予应答运行。但是，若在忙梯的下方出现向上的门厅呼叫信号，则由基站电梯来应答信号而发车运行接客。 当忙梯正在下行时，若其下方出现任何方向的门厅呼叫信号，则均由忙梯在一周行 程中去完成，而基站电梯不予应答运行。但是，若在忙梯的上方出现任何向上或是向下的门厅呼叫信号，则由基站电梯来应答信号而发车运行接客。

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当其中一台PLC由于故障而停止运行，另一台PLC则自动承担全部的运行任务，还是遵循双电梯的运行规则。

无论是作为一号电梯还是二号电梯,由于轿内呼叫信号而使电梯定向的,电梯都必 须启动运行。电梯停用以后，不论当前处在哪一层，都会自动下降至底层[17]。

利用 PLC 内的条件跳转和主控制指令，把对电梯的控制程序划分为几个程序段：检修控制、正常加速和稳速段、减速爬行段、以及开关门阶段（如图4.1）。当给电梯送电时，PLC 就开始扫描电梯的所有输入、输出信号，检测电梯的安全回路是否接通、厅门轿门是否关闭、电梯处在何种状态。正常自动状态时，PLC 检测门锁是否接通，若门锁不通则给出关门信号，控制电梯关门；当门锁接通时，进入待机状态，此时收到指令信号电梯即起动。当电梯到达减速楼层时，通过比较楼层的基数脉冲和换速点脉冲是否相等，相等时给出电梯减速信号,电梯减速运行；判断电梯是否到达该层，若到达该层，则给出到达该层信号、开门信号；否则电梯继续运行[18]。

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是

自动

是

返回 给出平层，开门信号 是否达到平层区？ 否 是否达到减速点？ 是 电梯减速 电梯运行 是 否 否 门锁是否接通？ 否 给出指令信号 关门 是 司机（专用） 电梯现在处于何种状态？ 检修 安全回路是否接通？ 开始 是 图4.1 运行流程图

4.2 程序框图

PLC程序流程框图如图4.2所示。

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上电信号 上电信号 Y Y 忙梯停用否？ 基梯停用否？ 到底层 N 到底层 N Y Y Y 忙梯坏否？ N 基梯坏否？ N N 升至二层 基层 关门待命 关门待命 N 箱内呼叫 箱内有上 N 信号否？ 行信号否？ 忙梯应答 行信号否？ Y Y 箱内有下 N 基梯应答 Y N 忙梯应答 有上行信号否？ N 上方有信号否？ 指定层 Y 有下行信号否？ N Y 基梯上行 Y 下方有向 Y 基梯下行 下呼叫否？ 下方有信号否？ 指定层 N 指定层 N Y N 下方有向 上方有信号否? 顶层否? 到基站否？ N 上呼叫否？ Y N Y N 指定层 N 顶层否？ Y N 到基站否？ 换相 Y 换相 基梯、忙梯转换 图4.1 PLC程序流程图

换相 Y

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5结论

本文首先阐述了课题的研究背景、课题研究意义和方法，接着从控制系统的主要硬件的选型及实现、PLC的通讯、系统软件设计等方面对硬件进行介绍。PLC作为系统的主要控制单元担负现场数字输入输出点的逻辑控制以及模拟量处理。则变频器可以有效的控制鼠笼式电机的速度，以达到想要的速度，这样集中体现总操作台与现场设备控制逻辑。其主要是以PROFIBUS-DP通信对电梯信号系统进行控制，实现PLC之间数据交换，相互协同工作，提高了电梯的控制水平，并改善电梯运行的平稳性和舒适感，使电梯达到较为理想的控制效果。

该电梯控制系统具备自动化控制功能，并具备指层，厅召唤，选层，选向等功能。经过调试整个系统满足项目的设计目标，能够高速可靠平稳运行。

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