基于PLC的電梯控制結(jié)構(gòu)的軟件設(shè)計及仿真分析案例概述目錄TOC\o"1-3"\h\u9156基于PLC的電梯控制結(jié)構(gòu)的軟件設(shè)計及仿真分析案例概述 1160801軟件設(shè)計 1167621.1程序流程圖 1295671.2方向定向原則 2202441.3電梯PLC控制系統(tǒng)設(shè)計 3185221.1.1各層樓外呼 3219281.1.2各層樓內(nèi)呼 3109591.1.3方向選擇 4150611.1.4門控 521161.1.5樓層顯示 6255062.仿真 645962.1電梯監(jiān)控系統(tǒng)圖形界面 7254512.2仿真 71軟件設(shè)計1.1程序流程圖電梯的大致程序流程圖如圖1.1所示。圖1.1程序流程圖電梯在電源啟動后，首先檢查電梯是否復(fù)位，若電梯沒有復(fù)位則先進行復(fù)位程序，防止轎廂位置異常導(dǎo)致電梯無法使用，復(fù)位程序執(zhí)行后在進行外部輸入信號的接入，在電機啟動前需要檢測電梯門是否處于閉合狀態(tài)，若沒有則執(zhí)行開關(guān)門程序，在電梯門閉合后電機準(zhǔn)備運行，檢測電梯是否處于工作狀態(tài)，如果有上下行輸入信號則電機開始進行上下行工作，任務(wù)完成結(jié)束當(dāng)前指令并復(fù)位等待下次指令。1.2方向定向原則電梯運行時所遵循的“先按定向，同向響應(yīng)，順向截梯”的電梯響應(yīng)原則或者調(diào)度規(guī)則，主要從電梯運行效率和節(jié)約能源考慮,即電梯運行時應(yīng)該沿著當(dāng)前前進方向盡可能遠(yuǎn)的距離駛?cè)ト缓笤俜聪蛳劝炊ㄏ颍弘娞菸挥谌龑?，有人在四層按上呼去八層，有人在二層按下呼去一層，這時電梯按照“先按定向”的原則響應(yīng)，若四層的人先按則先響應(yīng)四層再響應(yīng)二層，以此類推。同向響應(yīng)：同一方向電梯會按順序響應(yīng)順向截體：電梯從一層向上，有人在三層按下呼下行，電梯內(nèi)有人上六層，那么電梯不會響應(yīng)三層的下呼，要到六層，并且六層以上樓層沒有呼梯后，換成下方向。經(jīng)過三層時才會停梯。也就是說，乘客在本層呼梯，呼梯方向與電梯運行方向相同時，才會停梯響應(yīng)。1.3電梯PLC控制系統(tǒng)設(shè)計1.1.1各層樓外呼當(dāng)有乘客在轎廂外呼叫時，選定上行或下行按鈕，同時相應(yīng)的指示燈會被點亮，當(dāng)電梯到達指定樓層后，上行或下行指示燈會自動熄滅，控制流程圖如圖1.2所示:圖1.2樓層外呼控制流程圖1.1.2各層樓內(nèi)呼當(dāng)乘客進入電梯后，通過電梯的內(nèi)呼按鈕來選定目標(biāo)樓層，同時相應(yīng)樓層指示燈點亮；當(dāng)電梯到達指定樓層后，電梯內(nèi)指示燈會熄滅，控制流程圖如圖1.3所示。圖1.3樓層內(nèi)呼控制流程圖1.1.3方向選擇本程序的方向選擇主要由兩部分組成。其中，電梯滿足下列條件時上行：（1）有乘客在轎廂內(nèi)選擇較高樓層時；（2）電梯處于較低樓層，乘客在較高層外呼時；（4）電梯處于1樓時，均上行；下行與上行條件類似：（1）乘客在轎廂內(nèi)選擇較低樓層時；（2）電梯在較高樓層，乘客在較低樓層外呼時；（3）電梯處于8樓時，均下行?？刂屏鞒虉D如圖1.4所示：圖1.4方向選擇控制流程圖1.1.4門控在本次設(shè)計中，當(dāng)電梯滿足以下情況時門打開：（1）電梯處于平層狀態(tài)，轎廂內(nèi)的開門按鈕被按下時，（2）電梯的紅外感應(yīng)1與2有一個及以上響應(yīng)時，（3）電梯到達目標(biāo)樓層時；當(dāng)電梯滿足如下情況時門關(guān)閉：（1）電梯處于平層狀態(tài)，轎廂內(nèi)的關(guān)門按鈕被按下且開門按鈕未被按下時，（2）電梯開門一段時間后，轎廂外無上下行指示時?？刂屏鞒虉D如圖1.5所示：圖1.5門電機開關(guān)門控制流程圖1.1.5樓層顯示電梯在運行時，轎廂內(nèi)呼指示燈顯示電梯所到達的樓層，控制流程圖如圖1.6所示：圖1.6樓層顯示部分控制流程圖2.仿真本設(shè)計采用博途V15軟件進行仿真。博途屬于一種自動化程度較高的軟件，由西門子公司開發(fā)，專門針對西門子旗下PLC的軟件，采用博途軟件中WINCC組態(tài)功能可以直觀的觀察電梯運行情況并檢查程序是否正確。2.1電梯監(jiān)控系統(tǒng)圖形界面電梯監(jiān)控系統(tǒng)圖形界面由電梯模型部分、狀態(tài)指示、轎廂內(nèi)指示信號和電梯運行信號4部分組成使用SIMATICWINCCV15繪制監(jiān)控電梯模型,以便直觀形象的觀察仿真結(jié)果。博途W(wǎng)INCC中提供了豐富的控件、動畫及基本的繪圖工具對工具箱中的基本對象、元素、控件和圖形等通過鼠標(biāo)簡單的設(shè)置就能實現(xiàn)大部分監(jiān)控需求。界面設(shè)計如圖2.1所示。圖2.1電梯監(jiān)控系統(tǒng)圖形界面2.2仿真本次仿真共模擬了3種乘客乘坐電梯的情景：乘客從4層下行到1層的過程仿真；乘客從1層分別上行到3層和8層的過程仿真；乘客分別在1層外呼上行、7層外呼下行的過程仿真。模擬1：乘客從4層下行到1層的過程仿真圖。電梯處于空閑待機狀態(tài)下，轎廂停靠在1層，此時廂門處于關(guān)閉狀態(tài)，電梯門閉合，1層顯示燈亮，運行狀態(tài)顯示1層，仿真圖如圖2.2所示。圖2.2電梯停靠1層仿真圖乘客在4層電梯外按下外呼按鈕，4層下呼指示燈亮，電梯收到指令，電梯上行，上行指示燈點亮，仿真圖如圖2.3所示。圖2.3電梯上行仿真圖電梯上行達到4層，上行指示燈熄滅，4層指示燈亮，電梯廂門打開，仿真圖如圖2.4所示。圖2.4電梯到達4層仿真圖乘客進入電梯，按下電梯1層內(nèi)呼按鈕，電梯廂門關(guān)閉，電梯下行，下行指示燈亮，仿真圖如圖2.5和圖2.6所示。圖2.5電梯內(nèi)呼1層仿真圖圖2.6電梯下行仿真圖電梯下行到達1層,1層指示燈亮，電梯廂門打開，電梯完成載客任務(wù)，仿真圖如圖2.7所示。圖2.7電梯到達1層開門仿真圖模擬2：乘客從1層分別上行到3層和8層的過程仿真圖。電梯處于空閑待機狀態(tài)下，轎廂?？吭?層，此時廂門處于關(guān)閉狀態(tài)，電梯門閉合，1層顯示燈亮，運行狀態(tài)顯示1層，仿真圖如圖2.8所示。圖2.8電梯?？?層仿真圖兩名乘客在1層電梯外按下上行外呼按鈕，電梯廂門打開，仿真圖如圖2.9所示。圖2.9電梯1層開門仿真圖乘客進入電梯，分別按下3層、8層的內(nèi)呼按鈕以及關(guān)門按鈕，電梯廂門關(guān)閉，電梯上行，仿真圖如圖2.10所示。圖2.10電梯內(nèi)呼仿真圖電梯上行先到達3層，3層指示燈點亮，電梯廂門打開，仿真圖如圖2.11所示。圖2.11電梯到達3層仿真圖乘客走出電梯，電梯廂門關(guān)閉，電梯繼續(xù)上行，仿真圖如圖2.12所示。圖2.12電梯上行仿真圖電梯繼續(xù)上行到達8層，8層指示燈點亮，電梯廂門打開，乘客走出電梯，電梯門關(guān)閉，仿真圖如圖2.13所示。圖2.13電梯到達8層仿真圖當(dāng)電梯超重時，電梯超重指示燈點亮，電梯不運作，仿真圖如圖2.14所示。圖2.14電梯超重仿真圖模擬3：乘客分別在3層外呼上行至8層、2層外呼下行至1層的過程仿真圖。電梯處于空閑待機狀態(tài)下，轎廂?？吭?層，此時廂門處于關(guān)閉狀態(tài)，電梯門閉合，4層顯示燈亮，運行狀態(tài)顯示4層，仿真圖如圖2.15所示。圖2.15電梯?？?層仿真圖乘客分別在3層外呼上行、2層外呼下行且電梯在4層，按照優(yōu)先級選擇，電梯優(yōu)先響應(yīng)3層外呼上行，所以電梯先下行至3層，仿真圖如圖2.16所示。圖2.16電梯響應(yīng)3層上呼仿真圖電梯到達3層，電梯廂門打開，乘客進入電梯，按下內(nèi)呼8層按鈕，電梯廂門關(guān)閉，電梯上行，仿真圖如圖2.17所示圖2.17電梯關(guān)門仿真圖電梯下行到達8層，電梯廂門打開，乘客走出電梯，電梯門關(guān)閉，電梯下行響應(yīng)2層外呼，仿真圖如圖2.18和圖2.19所示。圖2.18電梯到達8層仿真圖圖2.19電梯下行仿真圖電梯到達2層，