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基于PLC的四层电梯控制系统的组态设计
作者：楼蔚松
来源：《丝路视野》2017年第27期
[摘要]本文在详细论述四层电梯的PLC控制系统硬件与软件设计的基础上，结合MCGS组态软件，设计了一个能够实现远程监控的四层电梯组态控制系统。文中详细给出了具体的硬件电路的设计包括PLC选型、I/O分配表及PLC外围电路图；软件设计包括PLC程序的设计和MCGS组态的设计；经过实践检验，以上方案控制的电梯系统运行稳定、易于监控和改造、定位准确。
[关键词]MCGS组态监控；Q系列PLC；电梯控制；远程监控 一、硬件设计
（一）PLC控制系统设计
四层电梯控制系统的硬件电路的设计主要分为两大部分，具体包括主电路设计和控制电路设计。其中主电路由轿厢电动机和门控电动机组成；控制电路主要是以三菱Q系列PLC为主的I/0分配表和外围电路组成。根据系统的控制要求同时考虑点数的冗余量，选用三菱Q03UD CPU系列的PLC，总共使用了25个输入点和22个输出点。所有输入的按钮开关都通过DC24V电源来控制，输出则是用AC220V控制开关门的继电器。PLC程序设计过程中，由于MCGS组态软件中的输入寄存器x只有只读模式没有读写模式，为联合调试着想，将输入寄存器x都改为中间继电器M控制。 （二）远程模块设置
由于系统需要进行远程监控，所以在三菱Q系列PLC方面，采用了以太网模块以便于实现该功能。但是将以太网模块连接到Q系列PLC中，在GX-WORKS2中需要进行相应的软件设置。具体的是的操作步骤如下：（1）PLC参数设置中的I/O分配设置。打开GX Works2软件，新建工程点击参数下的PLC参数，打开PLC参数设置，系统真实的硬件部分从左到右依次是CPU、CC-LINK模块、以太网模块、两个输入模块，两个输出模块，其中CC-LINK模块和以太网模块都是智能模块。本系统总共使用了7个插槽数。所以在GX-WORKS系统的设计中，需要将第二个模块设置成QJ71E71，点数设置为32点。这样就可以将以太网模块选人本系统内了。（2）以太网站点设置及IP地址设置。前述10设置结束，再打开以太网参数设置网络类型选择以太网，起始I/0设置为0020，网络号为1，组号为1。由于本系统只有2个智能模块，两个智能模块站号分别为0和1，故在以太网这里设置站号为1。设置本系统的PLC模块上的IP地址，需要打开运行设置，选择始终等待并且选择允许RUN写入。设置下位机的IP地址为192.168.1.2，PLC系统的IP地址设置结束后，还需要进行通信协议的设置。继续选择该PLC参数设置界面下的的“打开设置”，在设置界面里选择UDP协议，通讯的时候有发送
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和接受所以要选择成对开放。端口号中必须要大于1500，这里本地端口号设置为2000，通讯对象为电脑的端口号设置为3000，两个端口号不能相同。通讯对象即上位机系统的IP地址设置为192.168.1.1，上位机和下位机的IP必须在同一个网段里面。 二、软件设计 （一）PLC程序设计
四层电梯控制系统中的PLC程序设计整体思路为：PLC程序上电初始化，如果电梯不在第一层，自动下降到第一层，到达第一层后电梯停止下降，等待呼唤，即完成电梯系统的初始化工作。电梯正常工作时，当检测到有外呼按钮或轿厢内的内选按钮有呼唤时，通过比较确定轿厢运行方向。电梯通过轿厢拖动系统，按照s形曲线低速启动转变为高速运行，检测到目的楼层前接近开关时，再降速运行，碰到平层信号时抱闸停车，达到平稳过渡，实现舒适性。平层后开门，直到碰到开门限位开关，开门结束。在五秒内，若未检测到轿厢关门按钮按下，轿厢自动关闭。在关闭过程中如果有开门按钮按下或者同方向外呼按钮或者同层内呼按钮按下电梯门将再次打开。具体而言系统要实现的控制功能有开、关门控制；内呼、外呼指令信号的处理；顺向截梯的处理；换速、平层、停车等控制。 （二）电梯组态监控设计
MCGS是一种通用的监控系统。能通过对现场数据的采集和处理，以及动画显示、流程控制、报警报表、实时曲线、历史曲线等多种方式向用户提供解决实际工程问题的方案。MCGS组态软件所建立的工程由主控窗口、设备窗口、用户窗口、实时数据库和运行策略五部分构成。其中的用户窗口是本系统设计的重点所在，主要在该界面下完成组态画面的设计工作。最终完成的组态设计效果如图l所示。 三、结语
电梯控制系统采用PLC控制后，在系统的可靠性、低成本、可维修性、低能耗等方面确实展现出了极大的优点。本文介绍的四层电梯控制系统PLC设计与组态监控设计对原有的电梯控制系统进行了一定升级，在组态软件上能将电梯实际运行情况进行实时监控与反馈。对类似的复杂控制系统有很好的参考借鉴价值。
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