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(jiǎn)單易懂、抗干擾能力強(qiáng)、語(yǔ)言控制靈活等優(yōu)點(diǎn)，且系統(tǒng)較為穩(wěn)定，為此適用于大型機(jī)械設(shè)備的控制中。近年來(lái)，計(jì)算機(jī)控制技術(shù)不斷推進(jìn)，變頻器和PUE逐漸在電梯電氣管控體系中得到運(yùn)用。通過(guò)制定高效的控制機(jī)制，能夠加強(qiáng)電梯的控制效果，提高用戶的舒適度，幫助電梯控制實(shí)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(jì)和應(yīng)用提供參考價(jià)值。

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

PLC是工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)控制計(jì)算機(jī)，PLC技術(shù)涉及了多項(xiàng)學(xué)科的綜合性運(yùn)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(hào)元件共同構(gòu)成;目前隨著計(jì)算機(jī)與工業(yè)控制技術(shù)的進(jìn)步，促進(jìn)PLC進(jìn)一步運(yùn)用在繼電器邏輯控制系統(tǒng)中，同時(shí)還可以在工業(yè)運(yùn)動(dòng)控制、過(guò)程控制、分布控制、遠(yuǎn)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(dòng)檢測(cè)、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(jī)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(jìn)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(dòng)機(jī)在電梯中的運(yùn)作，同時(shí)PLC能夠?yàn)樽冾l器提供有效的輸入管理信號(hào)[1]。此外，PLC還控制了邏輯部分，可對(duì)變頻器等狀態(tài)訊號(hào)、廳門體系、功能與呼叫訊號(hào)進(jìn)行準(zhǔn)確接收，通過(guò)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(hào)輸出的提示和監(jiān)測(cè)，還能夠針對(duì)隨機(jī)邏輯控制的要求，將運(yùn)行方位、速度調(diào)節(jié)、開啟訊號(hào)等情況向變頻器進(jìn)行傳導(dǎo)。其中，在調(diào)速上，同時(shí)是根據(jù)變頻器結(jié)合控制原理、算法以及規(guī)律來(lái)達(dá)到預(yù)期目的，在處理曳引機(jī)轉(zhuǎn)速行，可利用光電編碼器完成運(yùn)算，之后在進(jìn)一步處理閉環(huán)矢量管控體系。

（二）PLC的I＼O分配

在設(shè)計(jì)電梯控制體系的過(guò)程中，若其有六層樓高，則點(diǎn)位設(shè)置不能低于38項(xiàng)，同時(shí)包括暫停與開啟指令、內(nèi)外呼訊號(hào)、防夾檢測(cè)訊號(hào)、電梯門是否到位訊號(hào)、緊急求助訊號(hào)、電梯箱檢測(cè)到位訊號(hào)等。針對(duì)電梯的運(yùn)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(gè)訊號(hào)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(gè)信號(hào)源同時(shí)要和內(nèi)部輸出繼電器相對(duì)應(yīng)[2]。

（三）電梯運(yùn)行狀態(tài)分析

呼梯信號(hào)決定了電梯的運(yùn)行方向，根據(jù)順向優(yōu)先準(zhǔn)則執(zhí)行操作。在行車過(guò)程中如果發(fā)現(xiàn)外呼信號(hào)，則順位截車，反位不截車。外呼和內(nèi)呼信號(hào)均有記憶標(biāo)識(shí)，操作后方可將記憶消除。抵達(dá)目的平層時(shí)可進(jìn)行延遲關(guān)門或是自動(dòng)開門，同時(shí)具備手動(dòng)開關(guān)門的功能，若測(cè)試到電梯門關(guān)閉時(shí)如果有人員經(jīng)過(guò)，電梯門則會(huì)自動(dòng)打開[3]。行車過(guò)程中禁止手動(dòng)開門，且在開門時(shí)電梯無(wú)法運(yùn)行;如果電梯在兩層間的運(yùn)行時(shí)間超出十秒，則會(huì)拉響超時(shí)信號(hào);如果檢測(cè)到電梯人數(shù)超出限制，也會(huì)拉響超載信號(hào)，并打開電梯門同時(shí)鎖定電梯，在徹底解除報(bào)警信號(hào)后方可繼續(xù)運(yùn)行。

二、組態(tài)軟件設(shè)計(jì)

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

（一）設(shè)計(jì)圖形界面

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

（二）搭建數(shù)據(jù)庫(kù)

數(shù)據(jù)庫(kù)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(gè)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(jìn)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(yùn)行期間，若VO變量數(shù)值發(fā)生更改，會(huì)自行輸入到遠(yuǎn)程PLC存儲(chǔ)器內(nèi)，如果PLC發(fā)生變化，則I/O變量在組態(tài)中會(huì)自行更新。

（三）聯(lián)結(jié)動(dòng)畫

在進(jìn)行動(dòng)畫鏈接搭建中可以促進(jìn)生成數(shù)據(jù)。當(dāng)變量發(fā)生更改后，庫(kù)中可變數(shù)值將于圖形屏幕中進(jìn)行顯示。此外，在數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)，變量可借助圖形屏幕動(dòng)作進(jìn)行控制，使用者可通過(guò)圖形對(duì)象來(lái)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(duì)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(huì)彈出動(dòng)畫鏈接。同時(shí)，根據(jù)圖像名稱，并結(jié)合圖形元素的不同屬性，對(duì)話框能將其進(jìn)行一一核對(duì)。

三、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，PLC的實(shí)際物理控制能夠保障電梯的運(yùn)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(yùn)行前，需實(shí)施嚴(yán)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(shí)，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(cè)、設(shè)置與維護(hù)，且系統(tǒng)運(yùn)行平穩(wěn)性和可靠性良好。在未來(lái)，如何優(yōu)化和改進(jìn)PLC電梯控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，如何將PLC電梯控制系統(tǒng)應(yīng)用到實(shí)際生活中，是目前需要深入研究的探討方向。

參考文獻(xiàn)

[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(jì)算機(jī)測(cè)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.

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[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(jì)與仿真[J].自動(dòng)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(yùn)行控制系統(tǒng)中的應(yīng)用設(shè)計(jì)[J].自動(dòng)化技術(shù)與應(yīng)用，2016，35（11）：58-61，64.