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基于组态技术的载货电梯控制系统研究

关键词:基于组态技术的载货电梯控制系统研究

时间:2011-03-15 15:54:20       来源:网络

辽宁机电职业技术学院 马宏骞 马英庆

引言

货梯是一种垂直交通运输设备,随着国民经济的高速发展和多功能现代化建筑的不断涌现,配备货梯的用户正在迅速增加。为确保其安全正常运行,对货梯进行远程实时监控是十分必要的。

根据工厂提出的要求,基于组态王控制技术,改造一台四层站货梯,采用一台工业控制计算机(工控机),作为控制主体和下位机PLC通讯,采样货梯现场情况,以组态形式反映在计算机上,直观地监视货梯运行,同时可以向PLC下达运行指令,控制货梯的运行状态。

系统架构

货梯控制系统构成见图1。


图1 载货电气控制系统框图

控制要求

货梯控制要求有以下方面: (1) 货梯无司机人工驾驶,完全自动响应层站召唤和轿厢内指令;

(2) 货梯起动后,轿厢在一楼,若一楼有呼梯信号,则开门;

(3) 载货当货梯“悬停”时,若有呼梯信号且信号对应的楼层高于当前楼层时,则货梯处于上升状态,反之则下降;

(4) 货梯运行时只响应顺向呼梯信号,对反向呼梯信号只作记忆;

(5) 货梯在运行过程中应具有自动换速、指层显示、状态指示、限位保护等功能。

控制原理

货梯的控制属于随机控制,各种输入信号之间、输出信号之间以及输入信号和输出信号之间相互关联,逻辑关系处理起来非常复杂。PLC的编程工作主要是针对各种信号进行逻辑判断和处理。改造用的PLC采用欧姆龙CMP—2A机型,基于组态软件的工控机与PLC相连,时时读取PLC输入输出信息,真实的显现货梯运行情况,同时将运算处理获得的信息下传给PLC,实现对货梯的运行监控。

系统搭建

硬件连接

基于组态软件的工控机与PLC的连接采用串行口设备。在工程浏览器界面中,点击设备下的COM1(或COM2),再点击新建,按照PLC的类型,根据设备配置向导建立与外设的连接,如图2所示。为了对硬件的方便使用,在选择设备后,单击鼠标右键弹出浮动式菜单,选择“测试设备”选项即可开始调试,最后按照调试结果(双击该串行口)设置设备的参数。待通讯正常后,再进行其他控制设置。


图2 串行口设备

构造数据库

数据库是组态王软件的核心部分,在组态王软件运行时,它含有全部数据变量的当前值。变量是在画面制作系统组态王开发系统中定义的,定义时要指定变量名和变量类型,某些类型的变量还需要一些附加信息。在组态王运行时,工业现场的生产状况要以动画的形式反映在屏幕上,同时运行人员在计算机前发布的指令也要迅速送达生产现场,所有这一切都是以实时数据库为中介环节的。用户根据需要新建变量,如图3所示,在定义变量对话框中,设置变量的基本属性,变量名由用户设定,变量类型根据实际选择类型,本设计因为工控机要与PLC进行通信,所以采用I/O整数类型。设置参数可以改变图形与实物的比例关系;连接设备可以选择硬件连接设备或软件提供的仿真设备;可以根据硬件设备选择寄存器和数据类型;最后设定数据采样频率,最小为55毫秒。在本设计中,设置了开关门、输入/输出接口、正反转等变量,如图4所示。

 
  图3 定义变量                        图4 变量库

界面制作

在组态王软件中,货梯的运行界面包括曳引电机、轿箱及内外呼梯按钮,如图5所示。当组态软件和PLC通讯正常后,“#”将显示货梯所在楼层,“↑↓”将显示货梯的状态(上行或下行),有呼叫信号的按钮将闪烁,直至完成呼叫任务。


图5 电梯运行界面

楼层显示

楼层显示占用PLC输出通道010,工控机接收到010通道输出的信息后,通过程序转换成楼层数字,该显示应用软件的动态连接如图6所示。


图6 模拟量输出连接

按钮的动画连接

按钮的形式多样,可以选择图库中的按钮,也可以通过工具栏自制按钮,选择不同的风格,对按钮进行不同的文字说明。双击要进行动画连接的按钮,可弹出动画连接对话框,如图7所示,选择不同的连接方式。


图7 按钮的动画连接

软件程序设计

为了满足系统的运行,在画面属性里设置命令语言,完成货梯的上下运行和开关门。开关门设计时应用两套门板,一套实现关门控制,并在开门操作时隐含;另一套相反。

画面属性命令语言如下:

//货梯正反转

if(Bit( \本站点输出011, 1 )==1&&\本站点开关门==0)

{\本站点正反转=\本站点正反转+1;}

if(Bit( \本站点输出011,2 )==1&&\本站点开关门==0)

{\本站点正反转=\本站点正反转-1;}

//轿箱开门

if(Bit(\本站点输出011, 6 )==1&&\本站点开关门<10)

{\本站点开关门=\本站点开关门+1;}

//轿箱关门

if(Bit(\本站点输出011, 7 )==1&&\本站点开关门>0)

{\本站点开关门=\本站点开关门-1;}

//楼层显示

if( \本站点输出010 ==6)

{\本站点输出010=1;}

if( \本站点输出010 ==91)

{\本站点输出010=2;}

if(\本站点输出010 ==79)

{\本站点输出010=3;}

if(\本站点输出010 ==102)

{\本站点输出010=4;}

结束语

通过改造,提高了货梯运行的可靠性、安全性,改造后电气设备线路简洁,操作、检修方便,货梯故障率明显降低,避免了现场由于人为操作的不规范带来的安全隐患,该设计是一种比较理想的控制方案。

GEC

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