基于plc與觸摸屏電梯群控系統(tǒng)設(shè)計(jì)

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1、基于PLC與觸摸屏電梯群控系統(tǒng)設(shè)計(jì)　　摘要：針對具體的二座四層群控電梯，描述了基于PLC和觸摸屏的電梯群控的實(shí)現(xiàn)過程。針對單梯控制，主要敘述了電梯平層的處理，觸摸屏控制和顯示的結(jié)構(gòu)和工程設(shè)計(jì)。在此基礎(chǔ)上，給出了基于觸摸屏、PLC、變頻器的電梯群控的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，敘述了群控電梯PLC組之間的通信設(shè)定、群控電梯平層的處理、電梯群控調(diào)度算法，并進(jìn)行了不斷優(yōu)化。關(guān)鍵詞：PLC；觸摸屏；電梯；群控中圖分類號(hào)：TN911?34；TP393文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1004?373X（2013）22?0112?03隨著城市化進(jìn)程地不斷加快，高層建筑如雨后春筍已經(jīng)越來越多，電梯作為

2、垂直運(yùn)載工具，具有速度快、安全可靠、操作簡便的優(yōu)點(diǎn)。在這些高層建筑群每天都有大量的客流進(jìn)出，單個(gè)電梯已經(jīng)很難滿足要求，一般都安裝了多部電梯，在這種情況下，就需要對建筑物內(nèi)的電梯群進(jìn)行集中管理調(diào)度，協(xié)調(diào)各電梯的運(yùn)行[1]。本文將可編程序控制器（PLC）應(yīng)用于四層電梯控制系統(tǒng)，電梯采用三菱公司生產(chǎn)的FX3U系列PLC負(fù)責(zé)單臺(tái)電梯的控制，電梯PLC之間采用RS7485進(jìn)行通信，實(shí)現(xiàn)群控調(diào)度，使用觸摸屏實(shí)時(shí)顯示電梯的運(yùn)行狀況，以及實(shí)施對電梯的控制。整個(gè)系統(tǒng)具有硬件可靠性高、軟件易于擴(kuò)充、開發(fā)周期短、維護(hù)方便的特點(diǎn)。系統(tǒng)具有易編程、易維護(hù)、抗干擾性強(qiáng)、安全穩(wěn)定性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)

3、。1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)本系統(tǒng)為二座四層群控電梯，每部電梯系統(tǒng)均由一臺(tái)PLC控制，PLC之間通過通信模塊交換數(shù)據(jù)，電梯外呼統(tǒng)一管理，接近現(xiàn)實(shí)中的樓宇電梯控制。系統(tǒng)由機(jī)械和電氣兩大系統(tǒng)組成[2]。機(jī)械系統(tǒng)由驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、轎廂及對重裝置、導(dǎo)向系統(tǒng)、層門和轎門及開關(guān)門系統(tǒng)、機(jī)械安全保護(hù)系統(tǒng)組成；電氣控制系統(tǒng)主要由拖動(dòng)控制部分、使用操縱部分、井道信息采集部分、安全防護(hù)部分等組成。系統(tǒng)融低壓電氣、PLC、變頻調(diào)速、智能人機(jī)、傳感檢測、視頻監(jiān)控、智能考核系統(tǒng)等于一體。每部電梯內(nèi)有觸摸屏控制，觸摸屏在電梯中可替代轎廂內(nèi)部的顯示器以及轎廂的內(nèi)呼按鈕。它可顯示當(dāng)前時(shí)間，轎廂目前所處樓層，可通過

4、PLC實(shí)現(xiàn)對電梯的控制。2電梯單控電梯群控的前提是首先實(shí)現(xiàn)單梯控制，單梯控制主要實(shí)現(xiàn)以下的功能。2.1電梯舒適系統(tǒng)設(shè)計(jì)通過編寫變頻控制程序，設(shè)置變頻器參數(shù)，實(shí)現(xiàn)變頻器多段速度自動(dòng)切換、平穩(wěn)停止，達(dá)到電梯平層準(zhǔn)確，轎廂震動(dòng)較小的要求，實(shí)現(xiàn)電梯節(jié)能和平穩(wěn)度的要求。7（1）電梯平層的處理。轎廂的平層控制由1PG減速感應(yīng)器以及門驅(qū)雙穩(wěn)態(tài)信號(hào)觸發(fā)，當(dāng)轎廂從停止?fàn)顟B(tài)啟動(dòng)時(shí)，變頻器輸出為高速，當(dāng)經(jīng)過所選樓層的1PG減速感應(yīng)器以后，變頻器輸出為低速，最后當(dāng)PLC接收到門驅(qū)雙穩(wěn)態(tài)信號(hào)時(shí)，停止輸出STF或STR，使變頻器輸出停止，此時(shí)轎廂停止在所選樓層。（2）電梯節(jié)能處理。當(dāng)轎廂

5、處于正常關(guān)門狀態(tài)且處于停止?fàn)顟B(tài)，等待10s，無內(nèi)呼或外呼信號(hào)時(shí)，內(nèi)部照明燈和風(fēng)扇停止工作，當(dāng)有呼叫信號(hào)時(shí)恢復(fù)正常工作。2.2觸摸屏工程設(shè)計(jì)系統(tǒng)采用MCGS的TPC7062K觸摸屏，它是一套以嵌入式低功耗CPU為核心的高性能嵌入式一體化觸摸屏，觸摸屏工程與PLC程序同步運(yùn)行顯示，實(shí)現(xiàn)聯(lián)機(jī)運(yùn)行。觸摸屏工程首先在桌面采用MCGSG組態(tài)軟件開發(fā)環(huán)境實(shí)現(xiàn)觸摸屏實(shí)現(xiàn)的功能，開發(fā)完成后通過USB接口下載到觸摸屏，然后啟動(dòng)PLC、電梯和觸摸屏就可以實(shí)現(xiàn)聯(lián)機(jī)運(yùn)行，觸摸屏和PLC之間采用串口連接，觸摸屏通過對PLC的編程元件的共享訪問實(shí)現(xiàn)對PLC的訪問，見圖1。7觸摸屏通過多畫面

6、實(shí)現(xiàn)的功能主要有：畫面切換開關(guān)、消防開關(guān)、所有內(nèi)選指示燈、所有外呼燈、當(dāng)前樓層信息、轎廂的運(yùn)行軌跡（連續(xù)變化）、開關(guān)門動(dòng)作（連續(xù)變化）及當(dāng)前轎廂的實(shí)時(shí)高度。當(dāng)打開消防開關(guān)時(shí)，電梯迫降至底層，電梯門打開，同時(shí)電梯停用，當(dāng)關(guān)閉消防開關(guān)時(shí)電梯恢復(fù)正常工作。消防開關(guān)在觸摸屏上進(jìn)行操作，在PLC中增加程序段，實(shí)現(xiàn)消防功能。3電梯群控每部電梯系統(tǒng)均由一臺(tái)PLC控制，PLC之間通過通信模塊交換數(shù)據(jù)，電梯外呼統(tǒng)一管理，接近現(xiàn)實(shí)中的樓宇電梯控制。本套電梯系統(tǒng)的群控系統(tǒng)由兩臺(tái)三菱FX2N系列通過485通信形式實(shí)現(xiàn)。通過通信，兩臺(tái)PLC以主從站的形式互通樓層呼叫，轎廂位置，響應(yīng)次序

7、等信息，從而實(shí)現(xiàn)群控的調(diào)度。結(jié)構(gòu)圖見圖2。3.1PLC組之間的通信設(shè)定主PLC和從PLC之間通過串口連接，通過編程元件的共享實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)互訪，主站PLC通信設(shè)定程序見圖3，從站PLC設(shè)定程序見圖4。3.2群控調(diào)度程序?qū)㈦娞莘譃榇?、上客、運(yùn)行三種狀態(tài)，其中一臺(tái)為主梯（主梯PLC1為主站），另一臺(tái)為副梯（副梯PLC2為從站），相同情況下主梯優(yōu)先響應(yīng)。當(dāng)其中一臺(tái)電梯處于檢修狀態(tài)時(shí)，另一臺(tái)按單電梯運(yùn)行邏輯運(yùn)行。7兩臺(tái)電梯內(nèi)選信號(hào)的響應(yīng)規(guī)則與單臺(tái)電梯一致，群控邏輯主要考慮兩臺(tái)電梯對外呼信號(hào)如何響應(yīng)，外呼信號(hào)統(tǒng)一管理，兩臺(tái)電梯外呼信號(hào)作用相同，響應(yīng)邏輯應(yīng)遵循路程最短原則、時(shí)

8、間最少原則與任務(wù)均分原則。（1）群控電