4 系统软件开发

梯形图是使用得最多的图形编程语言，被称为PLC的第一编程语言。梯形图电器控制系统的电路图很相似，具有直观易懂的优点，很容易被设计人员掌握，特别适用于开关量逻辑控制。梯形图常被称为电路或程序，梯形图的设计称为编程。根据梯形图中各触点的状态和逻辑关系，求出与图中各线圈对应的编程元件的状态，称为梯形图的逻辑解算。梯形图中逻辑解算是按从左至右、从上到下的顺序进行的。解算的结果，马上可以被后面的逻辑解算所利用。逻辑解算是根据输入映像寄存器中的值，而不是根据解算瞬时外部输入触点的状态来进行的。

4.1 升降机的三个工作状态

升降机控制系统由呼叫到响应形成一次工作循环，升降机工作过程又细致分为自检、正常工作、强制工作等三种工作状态。升降机在三种工作状态之间来回切换，构成了完整的升降机工作过程。

4.1.1 升降机的自检状态

PLC上电后，PLC中的程序己开始运行，但因为升降机尚未读入任何数据，也就无法在收到请求信号后通过固化在PLC中的程序作响应。为满足处于响应呼叫就绪状态这一条件，所以必须使升降机处于平层状态或已知楼层升降机门关闭状态。升降机自动检测的目标为：先按下启动按钮，再按下恢复正常工作按钮，升降机首先是升降机的门于关闭状态，然后升降机自动向上运行，经过两个平层点后停止

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4.1.2 升降机的正常工作状态

升降机完成一个呼叫响应的步骤如下：

1) 升降机在检测到门厅或轿厢的呼叫信号后将此楼层信号与轿厢所在的楼层信号比较，通过模块进行选向。

2) 升降机通过拖动调速模块驱动直流电机拖动轿厢运动。轿厢运动速度要经过低速转变为中速再转变为高速，并以高速运行至减速点。

3) 当升降机检测到目标层楼层检测点产生的减速点信号时，升降机进入减速状态，由中速度变为低速，并以低速运行到平层点停止。

4) 平层后，经过一定延时后关门，直到碰到关门到位行程开关;再经过一定延时后关门，直到碰到关门到位行程开关。升降机控制系统始终实时显示轿厢所在楼层。

4.1.3 升降机强制工作状态

当升降机的初始位置需要调整或升降机需要检修时，应设置一种状态使升降机处于该状态时不响应正常的呼叫，并能移动到导轨上、下行极限点间的任意位置。控制台上消防/检修按钮按下后，使升降机立刻停止原来的运行，然后按下强迫上行(或下行)按钮，升降机上行(或下行)一旦放开该按钮，升降机立刻停止，当处理完毕时可用恢复正常工作按钮来使升降机跳出强制工作状态

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4.2 软件设计特点

由于升降机的运行是根据楼层和轿厢的呼叫信号、行程信号进行控制，而楼层和轿厢的呼叫是随机的，因此，系统控制采用随机逻辑控制。即在以顺序逻辑控制实现升降机的基本控制要求的基础上，根据随机的输入信号，以及升降机的相应状态适时的控制升降机的运行。另外，轿厢的位置是由脉冲编码器的脉冲数确定，并送PLC的计数器来进行控制。同时，每层楼设置一个接近开关用于检测系统的楼层信号。

系统的软件设计有如下几个特点:

1) 采用优先级队列。根据升降机所处的位置和运行方向，在编程中，采用了四个优先级队列，即上行优先级队列、上行次优先级队列、下行优先级队列、下行次优先级队列。其中，上行优先级队列为升降机向上运行时，在升降机所处位置以上楼层所发出的向上运行的呼叫信号，该呼叫信号所对应的楼层所具有的脉冲数存放的寄存器所构成的队列。控制系统在升降机运行中实时排列的四个优先级队列。为实现随机逻辑控制提供了基础。

2) 采用先进先出队列。根据升降机的运行方向，将同向的优先级队列中非零单元(有呼叫时此单元是非零单元;无呼叫时则此单元为零)送入寄存器队列，我们利用先进先出读出指令，将第一个单元中数据送入比较寄存器。

3) 对变频器的控制，PLC根据随机逻辑控制的要求，可向变频器发出正向运行、反向运行、减速以及制动信号，再由变频器根据一定的控制规律和控制算法来控制电机。同时，当系统出现故障时，PLC向变频器发出信号。如下为软件设计流程图。

图3-4 软件设计流程图

4.3 系统的软件开发过程

升降机的外指令、内召唤信号的登记、消除回路。

轿内指令和厅外召唤登记的条件是按下要登记的按钮，若此时升降机处在正常运行状态，而且升降机又不在登记的层楼，则该登记即为有效。轿内指令登记消除的条件是当升降机正常运行到登记楼层时，指令登记即被消除。厅外召唤消除的条件是:当升降机正常运行至厅外召唤的楼层时升降机的运行方向与召唤按钮的方向一致时，厅外召唤即被消除。当在安全回路继电器动作、门厅锁断开、检修等状态下指令信号不予登记，登记的信号即刻消除。

1) 外召唤信号登记及消除

厅外召唤信号同样需要进行登记，显示本层停车信号，此外还具有反向运行保号功能。

图4-1 外召唤信号登记及消除程序段