3 基于PLC控制的六层电梯设计总体方案

3.1 电梯的硬件系统组成
在办公楼、小区住宅、大厦等场所，电梯的存在是极为的重要，同时电梯从某些方面也体现出现代的工艺水平。其实电梯的结构就和人体的结构是一样的，它的电器方面就像是人的血管经脉一样，硬件方面就好比人的外表，各个部件就像人的各个器官。每个部分协调工作，进而实现电梯的正常运行。电梯的硬件系统主要包括控制机房、井道、电梯轿厢、电梯门系统等。
电梯的井道它就是一个通道，给电梯运行的时候用，也有时候电梯可能出了故障，需要维修，正好可以提供给维修人员一个维修通道。另外，井道内的线路十分复杂，并且还安装了很多安全栓，以此来提供一个安全的环境，同时井道内还有各种开关、缓冲器等。
轿厢也是电梯重要的一部分，它可以载人或者载物，把它们送到指定的楼层，所以一般轿厢采用比较坚硬的金属，以保证安全性。电梯的门系统，外面包含有上下行按钮，楼层指示等，里面有楼层按钮，也有楼层显示、电话等。电梯具体的结构如下图3-1所示：
3.2 电梯的控制系统
电梯的运行离不开电动机，而电动机的驱动速度往往是由变频器来控制的。当电梯要加速或者减速的时候会发出请求信号给PLC中变频器，变频器接收到电梯发出的信号，然后反馈信号给电梯，命令其加速或者减速。另外，对于PLC本身来说，它拥有许多扩展功能，把效率提高了，成本降了下来，并且出了问题也方便维修。
电梯的控制系统主要是由编程部分和动力部分组成，编程是通过对应的软件在电脑上进行编写程序，而动力部分是通过电机去控制。而电机又是通过变频器对其进行控制，所以动力部分间接利用变频器对电梯进行驱动。具体的控制系统结构图如下图3-2所示。

图3-1 电梯系统基本结构图

图3-2 电梯系统的结构图

4 虚拟电梯梯形图程序设计与分析

4.1 电梯系统PLC的控制结构
变频器和PLC是电梯系统的核心部分。它的基本结构有：PLC、电机、变频器等。基本的结构组成如下图4-1所示。

图4-1 六层电梯PLC控制系统结构图
4.6 外呼信号登记与消除
外呼的情况其实和内呼很相似，它的登记与消除梯形图程序如下面几幅图所示，本次设计在这里编写了乘客在各个楼层按下上行或者下行按钮的梯形图程序。例如，当乘客在六楼时按下下行按钮，这时下行继电器为M3.1，电梯向上运行，这时下行继电器M3.1闭合，六楼指示灯不会变亮，因为电梯还没有到达六楼，接着当电梯到达六楼时，六楼的指示灯会变亮，六楼下选指示灯熄灭；然后这时如果有人在二楼按下上行按钮，电梯会自动向二楼运行，具体的情况和六楼类似，其它楼层也一样，按下该楼层上行或者下行按钮为信号的登记，到达指定楼层为信号的消除，具体的梯形图程序如下图4-7所示：

5 基于组态王的人机界面设计

5.1 人机界面的介绍
市场上有许多类型的仿真软件，不同类型的仿真软件对应的仿真功能也大致不同。二组态王这款仿真软件是对我本次设计的最佳选择。因为这款软件可以进行仿真模拟本次设计的六层电梯，它的运行情况，而且还可以与PLC进行互相连接。在电脑上就能进行各种各样的仿真模拟，十分便捷。详细的结构示意图如下图5-1所示。

图5-1 触摸屏的结构示意图
5.2 组态王的特点
在本次设计中，用到的组态王版本是组态王6.55，和之前的版本有少许区别，它是亚控公司的产品，属于组态软件类，拥有许多的优点，其主要的优点有下面几个：
（1）图画编辑系统：组态王拥有数量庞大的图库，里面有很多图片供使用者选择，使用者根据自己的喜欢可以来进行相应的选择，这样对于使用者是很节省时间的，而且图库里的图片每一个都有清楚的介绍，使用说明等，简单易懂，很容易上手。
（2）报警系统：在组态王6.55中，有很多方便的报警系统，并且有的报警系统可以在事情发生时，准确的记录正在运行的事件和用户正在使用的操作信息。
（3）报表系统：在组态王的设计过程中，可以生成一套报表系统，该系统提供了各种各样的函数以及数据处理功能，并且也提供了很多工具条，使操作起来简单方便。
5.3 设计监控画面
首先创建一个界面如图5-2所示：

图5-2 六层电梯的监控界面

5.5 组态王动画展示
（1）电梯运行仿真
以乘客在四楼然后想到二楼为例子，当乘客在四楼时按下外呼下行按钮，下行按钮指示灯亮起，然后电梯自动运行到四楼并且电梯门打开，同时四楼外呼下行按钮指示灯熄灭，当乘客走进电梯后电梯门自动关上。然后乘客按下二楼内呼按钮，电梯开始运行，当电梯到达二楼时，电梯门打开。具体的流程如下图5-6所示。

图5-5 变量的动态链接

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