论文部分内容阅读
摘 要： 随着我国经济的快速发展，高层建筑的日益增多，电梯已成为不可缺少的工具，所以电梯运行的安全可靠显得尤为重要。本文对单部电梯控制中集选控制部分进行分析，给出了其中上下行定向与停靠平层相应的判断条件，给出了控制流程，并完成了程序的编写。
关键词： 电梯；控制；程序 ；
【中图分类号】 TP332.3 【文献标识码】 B 【文章编号】 2236-1879（2017）14-0256-02
0 引言
近年来，高层建筑越来越多，电梯已成为高层建筑中不可或缺的组成部分。目前，电梯的控制方式已经由以往的继电器控制转变为PLC控制，减少了中间继电器的数量，简化了控制系统。而且在发生故障时能够进行自动检测和报警的显示，大大的提高了检修效率以及运行时刻的安全性。同时，由于其在控制电梯时，能够用软件编写程序，大幅度地提高了电梯运行时的可靠性，且进行控制方式改动时不需要进行对实际线路进行改动。这种可靠性高，程序设计方便灵活，抗干扰能力强、运行稳定等特点的控制方式被国内厂家普遍采纳，所以现在的电梯控制系统广泛采用PLC来实现。
1 PLC简介
PLC主要有CPU模块、输入模块、输出模块及电源等组成。其中，CPU模块又称为中央处理单元，它是整个PLC的核心，主要由微处理器以及存储器所构成。输入单元是可编程控制器与需要控制的机器之间的输入接口，主要是用来收取主令元件和测试元件上输送过来的数据与信号。输出模块的作用是将可编程控制器的信号传输给要控制的机器，即CPU输出相应的低电平转换为高电平，进而对被控设备进行控制。其主要由RUN和STOP两种工作模式，在运行时，可编程控制器可根据程序代码输出相应的信号，进而对被控设备进行控制。为了能够及时响应持续变化的外部环境，PLC内部的程序始终反复地执行，指导PLC切换到STOP模式，如此便停止执行程序。
2 电梯的集选控制算法
2.1 算法简介，
在进行电梯控制时，通常都得实现顺向截梯，反向不停以及最远端反向登录等基本功能。在这当中，如何使电梯能够准确的进行上下行定向、电梯准确启动以及到达目标层后精准停梯等。其中，定向功能是指在既有轿内呼梯信号，也有轿外呼叫时，电梯应如何响应信号并前往呼梯层消除相应的信号。电梯平层停靠功能是指在到达呼叫的楼层后，能够自行进行多级减速、停止、打开电梯门的操作。在执行完命令后，若一定时间内没有呼梯信号，电梯便自行下行并返回基站待命。
在此，本文给出电梯在运行时，如何上下行定向与轿厢停靠平层的基本逻辑框图，如图1所示。
图 1 电梯集选控制框图
2.2 电梯上下行控制原则，
电梯在上升过程中，为了保持电梯在运行过程中不随意变向，电梯会优先相应响应在电梯上方的上呼信号。同样，在电梯下行过程中也需保证其不能随意变向，优先响应前方同向的信号。另外，电梯在运行过程中的位置不可以用各层的运行信号来表示，主要是因为电梯倘若在两个楼层之间，仍然能够保持上行或者下行的定向运行，且电梯的位置显示必须实时精准。
电梯上行定向时，满足以下条件之一即可：（1）电梯在上行时，若[S>B]或者[X>B]或[J>B]，则电梯会保持上行状态，否则，运行状态将切换为下行或停靠平层。其中：S为轿外上呼梯對应层数，X为轿外下呼梯对应的层数，J为轿厢内部的请求按钮，B为电梯此刻对应的楼层位置。（2）电梯在下行时，若[S< B]或[X< B]或[J< B]，则电梯会继续下行，否则，将切换为上行或者停靠平层状态。（3）电梯待机时，若[S>B]或者[X>B]或[J>B] ，则电梯会主动进行定向上行，相应的轿内和轿外呼梯信号，电梯启动运行。否则，电梯会继续上行。（4）电梯待机时，若[S< B]或[X< B]或[J< B]，则电梯会主动进行定向下行，相应的轿内和轿外呼梯信号，电梯启动运行。否则，电梯会继续待机。流程图如图2：
：
图 2 电梯上下行定向流程图
2.3 电梯响应平层停靠逻辑，
电梯停靠平层的逻辑影响到电梯在运行过程中到达目标层后是否会进行停靠，这关系到电梯运行的安全问题。因此，停靠平层逻辑也是电梯进行集选控制的一项重要内容。电梯要想停靠平层，就必须要使用限位开关，这能够让电梯在上下平层时停止。条件如下：（1）响应轿内呼梯信号第i层的指令，则电梯运行到第i层后必须停靠平层，并执行开门操作，停靠平层的条件为：Bi=Ji=1。（2）电梯上行时，电梯上方的第i层有上行呼梯信号，则电梯运行到第i层时必须停靠平层，并执行开门操作，停靠条件为：[M=1]且[Bi=Ai=1]，其中M为电机正反转信号，若M=1时电梯上行定向，反之，电梯下行。（3）电梯在上行时，若电梯上方的第i层有轿厢外的下行呼叫指令，则电梯并不一定停止。当该呼梯信号是最远端时，电梯到此层会停靠平层；反之，电梯不会响应该呼梯信号，而去响应对应层数更高的呼梯信号，停靠平层条件为：[M=1]且[X>S且[Bi=Ji=1]。（4）电梯在向上运行时，在到达最高层后必须停止且运行方向切换至下行，停靠平层条件为：；其中i为楼层中的最高层。（5）电梯在向下运行时，第i层如有下行呼梯的信号，则电梯下行到第i层的时候，需响应并停靠平层，对应停靠平层条件为：[M=0]且[Bi=Ji=1]。（6）电梯在下行过程中，若第i层有上行的呼梯信号，电梯下行到此层的时候并不一定会停止，当该呼梯信号是最远端时，电梯到此层会停靠平层；否则，电梯不会响应呼梯信号，而去响应对应层数更低的呼梯信号，对应停靠平层条件为：[M=0]且[S>J]。（7）当电梯向下运行至最低层的时候，电梯必须停靠平层，对应停靠平层条件为：Bi=1。此处i为最低层对应的楼层数。
基于以上分析，本文利用S7-200 PLC为该系统控制单元，部分程序如图3所示：
图3部分程序
3 结语
本文对电梯控制单部多层电梯的控制部分中的集选控制进行详细分析，其中针对上下行定向和停靠平层条件进行了详细分析，并给出了具体条件下的逻辑关系。利用此集选控制系统可以及时解决电梯在运行过程中遇到的一些问题，避免电梯事故的发生。这对今后用此类控制系统对电梯进行控制时有着一定的现实指导意义。
参考文献
[1] 马家峰. PLC在电梯集选控制中的应用[J]. 技术与市场，2011，18（06）：115.
[2] 冯建强. 基于PLC中断技术的集选电梯控制系统的实现[J]. 建材与装饰（中旬刊），2007，（09）：255-256.
[3] 姚玉刚. 电梯智能控制系统研究[D].长春理工大学，2008.
关键词： 电梯；控制；程序 ；
【中图分类号】 TP332.3 【文献标识码】 B 【文章编号】 2236-1879（2017）14-0256-02
0 引言
近年来，高层建筑越来越多，电梯已成为高层建筑中不可或缺的组成部分。目前，电梯的控制方式已经由以往的继电器控制转变为PLC控制，减少了中间继电器的数量，简化了控制系统。而且在发生故障时能够进行自动检测和报警的显示，大大的提高了检修效率以及运行时刻的安全性。同时，由于其在控制电梯时，能够用软件编写程序，大幅度地提高了电梯运行时的可靠性，且进行控制方式改动时不需要进行对实际线路进行改动。这种可靠性高，程序设计方便灵活，抗干扰能力强、运行稳定等特点的控制方式被国内厂家普遍采纳，所以现在的电梯控制系统广泛采用PLC来实现。
1 PLC简介
PLC主要有CPU模块、输入模块、输出模块及电源等组成。其中，CPU模块又称为中央处理单元，它是整个PLC的核心，主要由微处理器以及存储器所构成。输入单元是可编程控制器与需要控制的机器之间的输入接口，主要是用来收取主令元件和测试元件上输送过来的数据与信号。输出模块的作用是将可编程控制器的信号传输给要控制的机器，即CPU输出相应的低电平转换为高电平，进而对被控设备进行控制。其主要由RUN和STOP两种工作模式，在运行时，可编程控制器可根据程序代码输出相应的信号，进而对被控设备进行控制。为了能够及时响应持续变化的外部环境，PLC内部的程序始终反复地执行，指导PLC切换到STOP模式，如此便停止执行程序。
2 电梯的集选控制算法
2.1 算法简介，
在进行电梯控制时，通常都得实现顺向截梯，反向不停以及最远端反向登录等基本功能。在这当中，如何使电梯能够准确的进行上下行定向、电梯准确启动以及到达目标层后精准停梯等。其中，定向功能是指在既有轿内呼梯信号，也有轿外呼叫时，电梯应如何响应信号并前往呼梯层消除相应的信号。电梯平层停靠功能是指在到达呼叫的楼层后，能够自行进行多级减速、停止、打开电梯门的操作。在执行完命令后，若一定时间内没有呼梯信号，电梯便自行下行并返回基站待命。
在此，本文给出电梯在运行时，如何上下行定向与轿厢停靠平层的基本逻辑框图，如图1所示。
图 1 电梯集选控制框图
2.2 电梯上下行控制原则，
电梯在上升过程中，为了保持电梯在运行过程中不随意变向，电梯会优先相应响应在电梯上方的上呼信号。同样，在电梯下行过程中也需保证其不能随意变向，优先响应前方同向的信号。另外，电梯在运行过程中的位置不可以用各层的运行信号来表示，主要是因为电梯倘若在两个楼层之间，仍然能够保持上行或者下行的定向运行，且电梯的位置显示必须实时精准。
电梯上行定向时，满足以下条件之一即可：（1）电梯在上行时，若[S>B]或者[X>B]或[J>B]，则电梯会保持上行状态，否则，运行状态将切换为下行或停靠平层。其中：S为轿外上呼梯對应层数，X为轿外下呼梯对应的层数，J为轿厢内部的请求按钮，B为电梯此刻对应的楼层位置。（2）电梯在下行时，若[S< B]或[X< B]或[J< B]，则电梯会继续下行，否则，将切换为上行或者停靠平层状态。（3）电梯待机时，若[S>B]或者[X>B]或[J>B] ，则电梯会主动进行定向上行，相应的轿内和轿外呼梯信号，电梯启动运行。否则，电梯会继续上行。（4）电梯待机时，若[S< B]或[X< B]或[J< B]，则电梯会主动进行定向下行，相应的轿内和轿外呼梯信号，电梯启动运行。否则，电梯会继续待机。流程图如图2：
：
图 2 电梯上下行定向流程图
2.3 电梯响应平层停靠逻辑，
电梯停靠平层的逻辑影响到电梯在运行过程中到达目标层后是否会进行停靠，这关系到电梯运行的安全问题。因此，停靠平层逻辑也是电梯进行集选控制的一项重要内容。电梯要想停靠平层，就必须要使用限位开关，这能够让电梯在上下平层时停止。条件如下：（1）响应轿内呼梯信号第i层的指令，则电梯运行到第i层后必须停靠平层，并执行开门操作，停靠平层的条件为：Bi=Ji=1。（2）电梯上行时，电梯上方的第i层有上行呼梯信号，则电梯运行到第i层时必须停靠平层，并执行开门操作，停靠条件为：[M=1]且[Bi=Ai=1]，其中M为电机正反转信号，若M=1时电梯上行定向，反之，电梯下行。（3）电梯在上行时，若电梯上方的第i层有轿厢外的下行呼叫指令，则电梯并不一定停止。当该呼梯信号是最远端时，电梯到此层会停靠平层；反之，电梯不会响应该呼梯信号，而去响应对应层数更高的呼梯信号，停靠平层条件为：[M=1]且[X>S且[Bi=Ji=1]。（4）电梯在向上运行时，在到达最高层后必须停止且运行方向切换至下行，停靠平层条件为：；其中i为楼层中的最高层。（5）电梯在向下运行时，第i层如有下行呼梯的信号，则电梯下行到第i层的时候，需响应并停靠平层，对应停靠平层条件为：[M=0]且[Bi=Ji=1]。（6）电梯在下行过程中，若第i层有上行的呼梯信号，电梯下行到此层的时候并不一定会停止，当该呼梯信号是最远端时，电梯到此层会停靠平层；否则，电梯不会响应呼梯信号，而去响应对应层数更低的呼梯信号，对应停靠平层条件为：[M=0]且[S>J]。（7）当电梯向下运行至最低层的时候，电梯必须停靠平层，对应停靠平层条件为：Bi=1。此处i为最低层对应的楼层数。
基于以上分析，本文利用S7-200 PLC为该系统控制单元，部分程序如图3所示：
图3部分程序
3 结语
本文对电梯控制单部多层电梯的控制部分中的集选控制进行详细分析，其中针对上下行定向和停靠平层条件进行了详细分析，并给出了具体条件下的逻辑关系。利用此集选控制系统可以及时解决电梯在运行过程中遇到的一些问题，避免电梯事故的发生。这对今后用此类控制系统对电梯进行控制时有着一定的现实指导意义。
参考文献
[1] 马家峰. PLC在电梯集选控制中的应用[J]. 技术与市场，2011，18（06）：115.
[2] 冯建强. 基于PLC中断技术的集选电梯控制系统的实现[J]. 建材与装饰（中旬刊），2007，（09）：255-256.
[3] 姚玉刚. 电梯智能控制系统研究[D].长春理工大学，2008.