基于PLC的電梯控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計案例目錄TOC\o"1-3"\h\u1281基于PLC的電梯控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計案例 [14]，該接口具有PROFINETI/O和ISOonTCP通訊功能。通過該集成以太網(wǎng)接口組態(tài)ISOonTCP通訊時，能使用開放式通訊專用的功能塊。本設(shè)計通信采用開放式用戶通信，通過TP電纜進(jìn)行硬件連接，實現(xiàn)兩個PLC的CPU之間進(jìn)行開放式數(shù)據(jù)交換。開放式用戶通信是在需要進(jìn)行通信的兩個PLC各自循環(huán)程序OB中添加TSEND_C指令發(fā)送數(shù)據(jù)和TRCV_C指令接收數(shù)據(jù)，并對指令的參數(shù)進(jìn)行設(shè)置實現(xiàn)通信連接。在開放式用戶通信中，只要硬件連接正常，就可以使兩臺PLC通過數(shù)組進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，發(fā)送和接收的數(shù)據(jù)存儲于對方PLC中的位置存儲器中以供程序進(jìn)行邏輯運算實現(xiàn)聯(lián)動控制。1.3.1主程序設(shè)計主程序的任務(wù)是考慮系統(tǒng)上電復(fù)位，聯(lián)動通信，信號清除，調(diào)用功能程序等，具體應(yīng)按照模塊化思想進(jìn)行設(shè)計。（一）初始化該程序段任務(wù)是設(shè)置開機(jī)標(biāo)志，而開機(jī)標(biāo)志應(yīng)只在上電的瞬間被設(shè)置，所以編寫程序時啟用CPU的系統(tǒng)存儲器字節(jié)，設(shè)置Firstscan標(biāo)志位，用來設(shè)置上電初始化程序。PLC屬性設(shè)置如圖4-9所示。圖4-9PLC屬性設(shè)置在PLC上電，狀態(tài)由STOP（停止）轉(zhuǎn)入RUN（運行）的第一個掃描周期，F(xiàn)irstScan存儲器閉合，執(zhí)行RESET_BF指令復(fù)位位域程序，實現(xiàn)給系統(tǒng)送入初始狀態(tài)，保證電梯控制系統(tǒng)工作正常。程序編寫如下：圖4-10初始化程序（二）聯(lián)動通信聯(lián)動通信程序段需要完成通信設(shè)置和設(shè)置聯(lián)網(wǎng)標(biāo)志，將需要共享的狀態(tài)信號傳送到M存儲器以便數(shù)據(jù)交換。單梯控制程序中主要說明1梯通信聯(lián)網(wǎng)設(shè)置，1梯調(diào)用TSEND_C指令操作發(fā)送數(shù)組數(shù)據(jù)內(nèi)容，主要程序編寫如下：圖4-11聯(lián)動通信程序圖4-12聯(lián)動通信程序（三）其他程序段其他程序段主要實現(xiàn)清除狀態(tài)標(biāo)志，按邏輯順序調(diào)用子程序和簡單功能控制等，具體程序編寫如下：圖4-13主程序其余程序段1.3.2上電復(fù)位子程序電梯上電復(fù)位程序是為了讓電梯上電后，控制系統(tǒng)能控制將電梯響應(yīng)回一層。編寫該子程序時，需要對電梯的狀態(tài)進(jìn)行確認(rèn)判斷，只有滿足條件才根據(jù)電梯當(dāng)前位置進(jìn)行上下行判斷運行，直到到達(dá)下限位開關(guān)停車完成復(fù)位。判斷電梯狀態(tài)包括是否已進(jìn)行上電復(fù)位、是否人員超載、是否為檢修模式、是否門聯(lián)鎖完全等因素。程序編寫如下：圖4-14上電復(fù)位程序1.3.3參數(shù)復(fù)位子程序電梯上電復(fù)位完成以后，程序進(jìn)行參數(shù)復(fù)位，主要將各功能子程序的標(biāo)志位參數(shù)復(fù)位，如上下行標(biāo)志，開關(guān)門標(biāo)志，當(dāng)前位置標(biāo)志等，并將電梯置于空閑等待呼叫的狀態(tài)，程序編寫如下：圖4-15參數(shù)復(fù)位程序1.3.4信號登記子程序電梯運行時對用戶輸入的呼叫請求信號進(jìn)行檢測，將信號狀態(tài)保存在PLC中相應(yīng)的M存儲器用以程序運算。檢測的信號主要包括轎廂內(nèi)樓層信號開關(guān)門信號，樓層外呼按鈕信號，主要程序編寫如下：圖4-16信號登記程序1.3.5系統(tǒng)狀態(tài)確定子程序系統(tǒng)狀態(tài)確定需要完成電梯在內(nèi)呼外呼按鈕按下后，能點亮對應(yīng)呼叫按鈕的指示燈，讓用戶知道呼叫信號已經(jīng)被記錄等待響應(yīng)。還需要在電梯轎廂內(nèi)的開門關(guān)門按鈕按下后，能設(shè)置開關(guān)門標(biāo)志。同時該程序需要完成讓用戶知道電梯運行所處樓層，上下行運行方向等信息的任務(wù)。電梯樓層顯示器采用BCD碼顯示譯碼，因此利用三個輸出對應(yīng)顯示字符“1”，“2”，“3”，“4”，程序編寫如下：圖4-17系統(tǒng)狀態(tài)確定程序1.3.6開門子程序開門子程序需要完成在轎廂平層曳引電機(jī)接觸器斷開后或者開門按鈕按下且被系統(tǒng)記錄后，程序中能設(shè)置開門標(biāo)志。在設(shè)置開門標(biāo)志后，開門子程序能利用開門標(biāo)志通斷開門繼電器。當(dāng)門電機(jī)啟動讓開門限位開關(guān)動作達(dá)到開門到位，程序應(yīng)斷開開門繼電器，同時設(shè)置開門完畢標(biāo)志。程序需要設(shè)置定時器完成開門到位后延時5S后自動關(guān)閉的功能，并設(shè)置關(guān)門標(biāo)志和復(fù)位開門標(biāo)志，程序編寫如下：圖4-18開門程序1.3.7關(guān)門子程序關(guān)門子程序任務(wù)是通過對關(guān)門標(biāo)志以及門聯(lián)鎖繼電器的觸點狀態(tài)的滿足來實現(xiàn)控制關(guān)門繼電器的通斷。利用門聯(lián)鎖繼電器信號可判斷電梯門是否關(guān)閉，當(dāng)關(guān)門標(biāo)志接通且電梯門未關(guān)門時，電梯應(yīng)進(jìn)行開門操作；當(dāng)電梯門關(guān)閉到位時完成關(guān)門操作。同時程序需要設(shè)置關(guān)門完成標(biāo)志和復(fù)位關(guān)門標(biāo)志，主要程序編寫如下：圖4-19關(guān)門程序1.3.8呼叫信號檢測子程序呼叫信號檢測子程序任務(wù)是為了檢測電梯內(nèi)呼按鈕，外呼按鈕以及其他電梯的按鈕信號是否處于按下的狀態(tài)，用來確定電梯的各層開門標(biāo)志，實現(xiàn)電梯能在到達(dá)樓層實現(xiàn)自動開門。程序編寫如下：圖4-20呼叫信號檢測程序1.3.9信號清除子程序信號清除子程序的任務(wù)是當(dāng)電梯轎廂運行到用戶呼叫的樓層進(jìn)行響應(yīng)后，要完成將已經(jīng)被響應(yīng)過的呼叫按鈕狀態(tài)清除，不會讓電梯進(jìn)行重復(fù)響應(yīng)。主要設(shè)計思路是根據(jù)電梯的當(dāng)前位置清除與運行方向一致對應(yīng)的轎廂樓層內(nèi)呼按鈕，樓層外呼按鈕，并且設(shè)置狀態(tài)本梯狀態(tài)清除標(biāo)志以供聯(lián)網(wǎng)通信。針對電梯處于空閑時，需要清除電梯所有的內(nèi)外呼狀態(tài)。主要程序編寫如下：圖4-21信號清除程序1.3.10空閑處理子程序當(dāng)沒有呼叫信號電梯處于空閑狀態(tài)，電梯空閑狀態(tài)處理子程序決定了電梯對新的呼叫信號的響應(yīng)優(yōu)先性，根據(jù)控制要求對響應(yīng)優(yōu)先應(yīng)設(shè)計為當(dāng)1梯所在位置與呼梯信號樓層的距離小于或等于跟2梯所在位置的距離時由1梯響應(yīng)，相反即當(dāng)1梯所在位置與呼梯信號樓層的距離大于跟2梯所在位置的距離時由1梯響應(yīng)。該子程序的任務(wù)在確定由哪部電梯響應(yīng)呼叫之后，還需要確定響應(yīng)電梯的上下行方向。當(dāng)目標(biāo)位置變量的數(shù)值大于電梯當(dāng)前位置數(shù)值，如目標(biāo)位置為3層，電梯當(dāng)前位置為1層，則將目標(biāo)位置傳送到上行最近目標(biāo)位置進(jìn)行電梯上行的操作。同理可設(shè)計當(dāng)目標(biāo)位置變量的數(shù)值小于電梯當(dāng)前位置數(shù)值，如目標(biāo)位置為1層，電梯當(dāng)前位置為3層，則將目標(biāo)位置傳送到下行最近目標(biāo)位置進(jìn)行電梯下行的操作。在確定上下行最近目標(biāo)變量后，需要設(shè)置標(biāo)志位并清除電梯的空閑狀態(tài)，主要程序編寫如下：圖4-22空閑處理程序1.3.11確定上行子程序該子程序任務(wù)是當(dāng)電梯處于上行時，通過檢測用戶新的呼叫信號的輸入，判斷確定是否需要更改電梯上行應(yīng)到達(dá)的樓層目標(biāo)。主要解決情況如當(dāng)電梯在1層收到上升至4層的呼叫時，3層有外呼上行信號則電梯的上行目標(biāo)應(yīng)改為3層。調(diào)用該子程序時電梯已經(jīng)處于上行狀態(tài)，所以程序中只需要比對電梯所在樓層與高一層的樓層按鈕呼叫信號即可，編程原則可總結(jié)如下：①當(dāng)轎廂內(nèi)呼按鈕輸入時，呼叫樓層則為上行最近目標(biāo)；②當(dāng)電梯上行時，未上升至的樓層外呼上行按鈕信號有效時，則將呼叫樓層設(shè)置為上行最近目標(biāo)。主要具體程序編寫如下：圖4-23確定上行程序1.3.12確定下行子程序該子程序任務(wù)是當(dāng)電梯處于下行時，通過檢測用戶新的呼叫信號的輸入，判斷下行樓層目標(biāo)。主要解決情況如當(dāng)電梯在4層收到下降至1層的呼叫時，3層有外呼下行信號則電梯的下行目標(biāo)應(yīng)改為3層。調(diào)用該子程序時電梯已經(jīng)處于下行狀態(tài)，所以程序中只需要比對電梯所在樓層與低一層的樓層按鈕呼叫信號即可，編程原則可總結(jié)如下：①當(dāng)轎廂內(nèi)呼按鈕輸入時，呼叫樓層則為下行最近目標(biāo)；②當(dāng)電梯下行時，未下降至的樓層外呼下行按鈕信號有效時，則將呼叫樓層設(shè)置為下行最近目標(biāo)。主要具體程序編寫如下：圖4-24確定下行程序1.3.13開門子程序該子程序的任務(wù)是使電梯到達(dá)目標(biāo)樓層時，能自動開門，并在延時5S后設(shè)置關(guān)門標(biāo)志。同時在該過程中如果有用戶按下開門按鈕或者關(guān)門按鈕能直接響應(yīng)進(jìn)行開關(guān)門操作。主要程序編寫如下：圖4-25開門程序1.3.14關(guān)門子程序該子程序的任務(wù)是當(dāng)關(guān)門標(biāo)志接通時，驅(qū)動關(guān)門繼電器，當(dāng)檢測門聯(lián)鎖繼電器動作表示關(guān)門已到位時，釋放關(guān)門繼電器，并設(shè)置關(guān)門到位標(biāo)志。主要程序編寫如下：圖4-26關(guān)門程序1.3.15檢修子程序檢修子程序的任務(wù)是在電梯出現(xiàn)故障時，當(dāng)輸入檢修模式的開關(guān)時，可以對電梯進(jìn)行移動至與檢修轎廂平層。主要程序編寫如下：圖4-27檢修程序1.3.16空閑確認(rèn)子程序本子程序的任務(wù)是當(dāng)電梯上電復(fù)位完成以后，如果3分鐘沒有呼叫信號，可以將電梯復(fù)位回一層進(jìn)入空閑狀態(tài)，并設(shè)置空閑標(biāo)志。程序編寫如下：圖4-28空閑確認(rèn)程序1.4雙梯程序設(shè)計1.3.1聯(lián)動控制要求兩部電梯的PLC需要進(jìn)行通信聯(lián)網(wǎng)，對樓層呼叫信號進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，讓兩部電梯的樓層外呼信號聯(lián)通，設(shè)置狀態(tài)存儲區(qū)，讓兩臺PLC可以讀取信號數(shù)據(jù)，通過程序設(shè)計，按照控制要求編寫調(diào)度程序，合理安排一臺電梯響應(yīng)呼叫。即讓1號梯響應(yīng)的樓層呼叫，2號梯不再重復(fù)響應(yīng)。兩部電梯應(yīng)各自具備單梯電梯控制的所有功能，具體功能控制程序在前面已經(jīng)有了詳細(xì)的介紹，聯(lián)動控制則需要根據(jù)遵循集選和最快響應(yīng)的控制要求，關(guān)鍵在于添加功能程序段實現(xiàn)對輸入的共享信號進(jìn)行邏輯運算判斷應(yīng)該讓哪部電梯進(jìn)行響應(yīng)。1.3.2聯(lián)動控制組態(tài)將1梯的地址設(shè)置為191.168.0.1，將2梯的地址設(shè)置為191.169.0.2。兩部電梯PLC控制系統(tǒng)通信硬件組態(tài)如圖4-29所示。圖4-29通信組態(tài)1.3.3聯(lián)動控制程序設(shè)計比對單梯控制程序，雙梯聯(lián)動控制在程序上主要需要在主程序中添加通信聯(lián)網(wǎng)程序段，在子程序修改添加檢測信號，距離計算調(diào)度和清除標(biāo)志等子程序。（一）主程序通信聯(lián)網(wǎng)程序段在2梯的主程序中，通信聯(lián)網(wǎng)程序段調(diào)用TRCV_C指令接收數(shù)據(jù)。程序段編寫如下：圖4-30主程序通信聯(lián)網(wǎng)程序段（二）響應(yīng)他梯清除子程序該子程序的任務(wù)是當(dāng)兩臺電梯中有一臺電梯已經(jīng)對樓層的外呼進(jìn)行相應(yīng)后，則另外一臺電梯對該層的外呼信號視為無效。編程時主要思路是通過滿足條件對聯(lián)網(wǎng)信號和外呼按鈕狀態(tài)進(jìn)行復(fù)位。對于他梯程序修改相應(yīng)的聯(lián)網(wǎng)信號即可，程序編寫如下：圖4-31響應(yīng)他梯清除程序（三）距離計算子程序為了進(jìn)行雙梯聯(lián)動控制的運行調(diào)度，程序需要讀取兩臺電梯的當(dāng)前位置，計算各自與呼叫信號樓層的距離，從而選擇相距距離小的電梯響應(yīng)，同時還要以順向優(yōu)先為前提。舉例如當(dāng)1梯響應(yīng)呼叫上行至3層而2梯在1層空閑時，2層有外呼下行信號，雖然兩電梯實際相距距離都是1層，但是1梯已處于上行任務(wù)中，實際到達(dá)2層需要在完成上一次響應(yīng)并處于下行狀態(tài)才滿足計算距離的條件。對于本梯，用