摘要：随着城市化进程的发展，我国的高层建筑逐渐增多，对电梯的应用也越来越广泛。本文研究的对象就是电梯的控制方法。在此，我们分析电梯的控制要求及各种运行状态，构思各种各样的突发事件，采用西门子S7—200PLC对电梯进行各种控制。在调试过程中我们使用威纶通触摸屏实现电梯运行模拟操作，整个系统易于构思，操作简单，模拟运行效果较好。
关键词：电梯群控；PLC
引言
现今，电梯作为最常用的纵向运输工具，在楼宇交通中有着不可替代的重要地位。相比传统的继电器控制系统，由可编程序控制器或微机组成的，电梯运行逻辑群体控制系统，具有可靠性高、维护方便、开发周期短、可靠性高并且更加灵活等特点，可以完成更为复杂的控制任务，已成为电梯控制的发展方向。
1群控电梯设计原则
1.1固定程序的调度原则
根据大楼客流可能的变化把梯组分为几种工作模式，每种模式针对一个交通特征，由一种固定程序来控制。各固定程序的转换可自动或手动完成。
1.2分区调度原则
按照电梯的台数和建筑的层数进行分区，无召唤时各梯停在自己所服务区域的首层；也可按时一定顺序把电梯的服务区域接成环形，根据电梯运行状态不断更改；或者当某段客流量需求较高时，就把无任务的电梯派到那段电梯的前面。
1.3待机时间评价方式
把乘客等待时间这个物理量折算出在此时间中乘客所承受的心理影响，分为最小等待时间调度原则、防止预报失败调度原则、避免长时间等候原则等。
1.4综合成本调度原则
用轿厢中乘客人数与轿厢从一层到另一层之间运行时间的乘积（简称人•s），来综合反映了电梯运行成本。对电梯运行时间、效率、能耗及乘客心理等多种因素给以兼顾，体现出一定的整体优化意义。
2 电梯PLC控制系统设计
2.1系统结构
本文的设计系统为三座六层群控电梯，每部电梯都有一个PLC来控制，PLC之间通过通信模块交换数据。每一部电梯都是由机械和电气两大系统组成。机械系统由升降系统，门系统，轿厢，方向系统，重量平衡系统，电力拖动系统，控制系统，安全保护系统组成。控制系统主要由电梯控制系统，使用操纵系统，安全防护系统等组成。整个系统通过PLC来进行控制。
2.2电梯单控
2.2.1子程序：上电复位子程序，开门子程序，关门子程序，电梯上行子程序，电梯下行子程序，乘客呼叫子程序，乘客去向子程序（电梯内部），电梯距离判断子程序，电机控制子程序，安全通道子程序。
2.2.2设计思路（简略）：
a启动电源，进入上电复位子程序，开总开关，进入乘客呼叫程序，乘客按下上去或下去，进入电梯距离判断子程序。b电梯距离判断子程序，判断电梯所在楼层与人之间的距离，电梯在人上方则进入电梯下行子程序，电梯在人下方则进入电梯上行子程序，如若两者都不是则进入开门子程序。c开门子程序后自行进入关门子程序，之后进入乘客去向子程序记下乘客想去的楼层（及将乘客索取楼层减速带启动，没到达相应楼层后再关闭相应减速带）d依据乘客上行还是下行，自行进入电梯上行子程序或下行子程序。
2.2.3单控电梯PLCI/O口分配：（此配置法，为模拟电梯工作而配置，输入端的一部分为模拟电梯状况而分配相应端口）。
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2.2.4调试程序进行流程：第一次调试基础功能：开启电源，进入上电复位子程序，将所有输出去不复位为零，打开开机按钮，这时4楼乘客按下下行按钮，相应的4楼减速带上电置一，进入电梯距离判断子程序，电梯判断自己与楼层减速带所在距离，电梯在一楼，进入电梯上行子程序，当电梯到达四楼减速带时，减速带复位，进入开门子程序，5s后进入关门子程序，进入乘客去向子程序，乘客按下几楼对应楼层的减速带打开，即置一。当电梯到达减速带进入电梯开门子程序。第一次调试流程结束。第二次调试消防通道：开启电源，进入上电复位子程序，将所有输出去不复位为零，打开开机按钮，这时按下消防按钮，进入安全通道子程序，判断电梯是否在一楼，在一楼进入开门子程序，不在一楼启动一楼减速带，进入电梯下行子程序。当电梯到达减速带进入电梯开门子程序。第二次调试流程结束。第三次调试延时关门：开启电源，进入上电复位子程序，将所有输出去不复位为零，打开开机按钮，开电梯门，在关门前在门间放置一块面积稍大的木板，程序进入开门子程序的另一块分支，延时关门。若木板不拿开永远在以按时关门分之内循环。第三次调试结束。
2.3电梯双控
2.3.1电梯并联控制要求
首先，两部电梯都要具备单部电电梯的功能。在此基础上才有电梯的并联控制要求。单部电梯主要根据集选原则来处理厅外呼梯信号，这在前面给予了详细的介绍。而电梯的并联控制则需要遵循集选和并联调配原则。当按照并联调配原则实现两部电梯协调运行后，就达到了双部电梯合理控制。
2.3.2电梯并联调度算法
双梯并联调度的时候，两部电梯共享厅层外呼信号，并把自己的位置信号、运行方向信号等传给控制器。控制器根据这些信息的处理结果，依据调度算法派出一部电梯去响应厅层外呼指令。所以电梯并联控制的关键就是设计应该派出哪部电梯。本文将依据最快响应原则来进行双部电梯的程序设计。最快响应就是就近调度，计算每部电梯的当前位置与厅层外呼信号所在楼层位置的距离，通过比较派出距离小的电梯。电梯运行过程中重点还要具备顺向优先的原则。所以最快响应调度原则是一种根据距离远近来调度的方式。
2.4电梯群控
2.4.1控制算法
电梯系统性能的好坏取决于电梯是否能将乘客安全、舒适、快捷地送往目的楼层。在此我采用四种模式来达到基础的电梯群控：a）上行高峰模式：当乘客全部或者大部分从下方去上方，即客流向上时，这种情况被定义为上行高峰模式。b）下行高峰模式：当乘客全部或者大部分从上方去下方，即客流向下时，这种情况被定义为下行高峰模式。c）平衡模式：当上行客流量和下行客流量数量大致相同，并且各层之间的客流量大致相同，此时的模式是处于一种双向交通模式，一天中的大部分时间都处于该状态，乘客通常要求最小的候梯时间和乘梯时间。d）报警模式：当发生紧急状况时，电梯立刻停在最近楼层，方便乘客尽快离开电梯。
2.4.2模糊控制
本人由于学识浅薄并没有完全运用此算法设计程序，所以程序设计完成后很大，在此推荐有能力的人士采用模糊控制算法来实现电梯群控。
2.4.3PLC组之间的通信设定
每部电梯系统均由一台PLC控制，PLC与PLC之间使用通信模块交换数据，电梯的外呼统一管理，效仿现实中的电梯控制。通过通信，让两台PLC以主从站的形式来相互通信，以确定楼层呼叫位置，电梯位置，响应顺序序等信息，从而实现群控的目的。主从站之间通过串口连接，通过编程元件的共享实现数据互访。
结语
综上所述，在现代高层大规模建筑群中，电梯已经成为了不可或缺的一部分，一个性能完美的电梯是提高人们生活质量的侧重点之一。本文利用PLC与威纶通触摸屏相结合组成的电梯群控系统具有思路清晰、操作简单、易于学习、稳定可靠等优点，特别适合学习与使用。本文研究了PLC与触摸屏在电梯群控控制系统中的应用，介绍了运用威纶通触摸屏进行调试的方法，并设计了单，双电梯控制的实现方式。经过不断的调试优化，该电梯已经能正常完成各项指标，但还存在着一些细微的问题，欢迎大家积极指出其错误。
参考文献：
[1]黄永红.电气控制与PLC应用技术[M].北京：机械工业出版社，2011.
[2]吴淑娟.PLC与触摸屏在电梯群控系统中的应用[J].中原工学院学报，2014（6）：16-19.
[3]王岩.基于PLC的楼宇群控电梯系统研究[J].机械研究与应用，2011（1）：85-87.
论文作者:戴智鑫,徐永健,李军
论文发表刊物:《电力设备》2017年第35期
论文发表时间:2018/5/14
标签：电梯论文; 子程序论文; 乘客论文; 系统论文; 原则论文; 楼层论文; 模式论文; 《电力设备》2017年第35期论文;