基于罗克韦尔PLC的电梯分级调速系统毕业论文

1、编号xxx学院毕业设计（论文）题目： 信机 系 专业学 号： 学生姓名： 指导教师： （职称：副教授） 2014年5月25日xx大学2013届本科生毕业论文装订线基于罗克韦尔plc的电梯分级调速系统摘要基于河北大学罗克韦尔自动化实验室的六梯模型，通过列写真值表的方法对电梯的运行状态进行分析，根据变加速运动的特点，用罗克韦尔plc进行编程，实现群梯控制和电梯的分级调速。文章中的设计主要包含这几部分内容：在读取了内外按键和当前层信息之后，用真值表编程的方法实现电梯的运行方向控制和派梯控制；在掌握了变加速运动特点的基础上，确定出变加速运动的数学方程，实现起动和制动时速度的s形变化；在确定了电梯的起动

2、层和目的层之后，通过判断运行楼层数实现电梯的分级调速控制。通过plc编程和联机调试，电梯实现了根据外呼按键信息和电梯状态来合理指派电梯，从而达到了最小候梯时间的目的；并在电梯起动和制动时实现了根据运行楼层数对电梯进行分三级调速，对于运行楼层数大的情况，速度在沿s形曲线起动后达到的最大速度较高，对于运行楼层数小的情况，速度在沿s形曲线起动后达到的最大速度则较低，同时，通过三种制动方案的确定，减小了低速运行时间，使电梯运行距离为各个楼层数时，其整体运行时间都比不进行分级调速时缩短了，从而提高了电梯的运行效率。关键词：真值表；plc；群梯控制；分级调速the grading governor sys

3、tem of elevator based on rockwell plcabstractbased on the six-elevator model of rockwell automation laboratory in hebei university，through the method of writing the truth table of a column to analyze the state of operation of the elevator，according to characteristics of the motion of the varying acc

4、eleration，write a plc program to control the operation and the grading governor of the group-elevatorthe design of this article primarily contains these parts：after reading the internal and external buttons and the current layer information, complete the direction control and dispatching control of

5、the elevator with a truth table method of programming；determine a mathematical equation of the motion of the varying acceleration to achieve the speed of s-shaped variation during the motion of starting and braking，after mastering characteristics of the motion；the speed control classification of the

6、 elevator is achieved by determining the number of the running floors，which is determined by the starting layer and target layer of the running elevatorthrough the plc programming and online debugging，implement the object of assigning elevator reasonably under the external key information and the st

7、ate of the elevator，so as to achieve the purpose of the minimum waiting time；implement the object of the speed control classification according to the operation floors during the motion of starting and braking，for the case of large operation floors，the speed after reaching the maximum speed along th

8、e s-shaped curve is higher than the case of small number operation floorsat the same time，after identifing the three programs of the braking motion, the low-speed running time is reduced，the overall running time when the speed is graded is shorter than when the speed is not graded no matter how many

9、 the operation floors are，so as to increase the operating efficiency of the elevatorkey words：truth table；plc；group elevator control；grading governor目录1绪论11.1课题背景11.2国内外发展现状11.3课题的研究目标11.4课题的主要工作22六梯群控调速系统的硬件组成与开发环境32.1六梯群控调速系统总述32.2电梯模型32.3控制器52.3.1六梯群控调速系统应用的主要指令62.3.2六梯群控调速系统的编程方法72.4变频器72.5 ethe

10、rnet/ip网络架构82.6系统应用的编程软件93六梯群控调速系统的实现103.1输入信号读取133.1.1电梯当前层数的读取133.1.2轿厢外呼按键信息读取143.1.3轿厢内选按键信息读取163.1.4上行最高层和下行最低层输出183.1.5控制信号的合并203.2运行控制203.2.1运行方向的初步判断223.2.2派梯控制273.2.3平层控制293.3分级调速控制323.3.1分级起动控制333.3.2分级制动控制363.3.3停车控制384六梯群控调速系统的程序调试404.1参数调试404.2调试结果404.3数据分析445总结46参考文献47致谢48附录49 561绪论1.1

11、课题背景罗克韦尔自动化是全球最大的专注于工业自动化设备及解决方案的供应商。2011年成立的河北大学罗克韦尔自动化实验室，通过工业化的实验设备、开发编程软件，按通用标准和行业标准培养工程人才，进一步培养学生的工程实践能力和创新能力，缩短学校与地方企业之间的距离。plc的编程简单，控制可靠，这使得其在电梯的控制市场中占有一定优势。利用河北大学罗克韦尔自动化实验室的电梯群控模型、rslogix5000控制器、power flex40e变频器，再结合梯形图编程设计，从而实现群梯的高效运行控制。1.2国内外发展现状随着城市的不断发展，电梯作为高层建筑物的主要运输工具，也开始日益兴盛。传统的电梯，主要是采

12、用继电器进行控制，但是由于继电器可靠性差、接线复杂、维修不方便、占用空间大等诸多缺陷，已经退出市场。现在的电梯控制技术，主要有两种方式：一、用微型计算机作为信号控制单元，实现对电梯的调度和控制；二、采用可编程逻辑控制器（plc)实现信号控制。两种方式在电梯的控制性能上并没有太大的区别，但是，由于plc编程简单、可靠性高，从而得到了广泛的应用发展。同时，在电梯的速度控制中，广泛采用变频器技术，使得电梯的控制效果日益完善。在当今世界的电梯市场中，有着众多的知名公司，如美国奥的斯、瑞士迅达、德国蒂森和日本的三菱、东芝等，其电梯产量已占世界市场的51%，其中，奥的斯公司和三菱公司是世界上最大的电梯生产

13、企业。现在市场中，在电梯的发展趋势中，除了以交流电梯取代直流电梯外，液压电梯的应用也日益普遍，同时电梯控制也正在朝着更加智能化的方向发展，以使其具有动态处理各种问题的能力，诸如根据轿厢内的信息和电梯外的候梯信息来自动制定每次最优的运动速度和停车方案；自动选择运动方面以及实现真正的人机对话等方面。1.3课题的研究目标电梯群控系统是指将安装在建筑物内的多台电梯作为一个有机整体,使用一套自动控制系统调度每一台电梯的运行, 目的是提高垂直交通系统的运行效率, 以较短的候梯时间和运行时间为乘客提供服务, 以提高对乘客的服务质量, 并减少能耗。由于电梯的客流是离散的、不均匀的，因此，如何通过对电梯交通模糊

14、性、非线性、不确定性和扰动性等动态特性的研究，从而选择合适的调度算法，以提高电梯的运行效率和服务质量，这已成为电梯行业中众多专家关注的问题。现在的群梯调度算法，有分区调度方法、基于搜索算法的方法和基于规则的方法等。而随着智能控制系统在电梯群控算法中的应用，现在又提出了多种研究方法，比如：以减小候梯时间为目的的神经网络算法和遗传算法、以减小轿厢内拥挤度为目的的模糊算法和以减小系统响应时间、系统服务时间为目的的专家算法等。这些方法使得人工智能控制技术在电梯群控系统中更加实用。在电梯的速度控制中，主要是要考虑到乘坐人员的舒适度和运行过程的节能问题。传统的电梯控制中，速度的变化过程有三个阶段，即先均匀

15、加速，再匀速运动，最后均匀减速。这种速度变化，使得电梯在启动和停止的时候，速度变化较突然，将会对乘坐人员造成较大的冲击，不符合人的生理和心理习惯。现在的电梯，在速度控制中，借助于变频器的变频功能，再结合plc的编程控制，可以实现变加速运动，使电梯的速度变化过程较为平缓，尤其是在电梯的启动和制动过程中，可以实现速度按s形变化，这样将更能满足电梯舒适度的要求。同时，在电梯的设计中，要针对不同的行进距离，设计出相应的速度变化算法，并且，在电梯的实时运行过程中，目的层是实时进行刷新的，这就要求合理控制电梯的运行速度，选择适当的调速和减速方案，从而使得电梯的控制趋于完善。1.4课题的主要工作对于六梯群控

16、调速控制系统的实现，主要需要完成以下几个方面的工作：系统硬件连接；电梯的运行方向控制；派梯控制；调速控制；系统调试。对于电梯的运行方向控制，根据内部按键和外部按键的信息，以及按键层与当前层的关系，确定出电梯的上行和下行状态。对于派梯控制，根据按键信息，以及当前各个电梯的运动状态，指派合适的电梯去响应。对于平滑调速的实现：利用加速度的线性变化规律，借助定时器，使加速度每隔一段时间，递增一个定值增量，再使速度加上相应的加速度，从而实现了速度的s形变化。对于调速控制，通过判断启动层与目的层的距离，从而选择出不同的调速策略，使得每次的运行过程，速度都能有近似梯形的变化过程，达到既能提高乘客舒适度，又能

17、节省能耗的双重要求。2六梯群控调速系统的硬件组成与开发环境2.1六梯群控调速系统总述在六梯群控调速系统中，核心硬件主要包括六梯模型，compactlogix控制器，flex i/o，power flex40e变频器，ethernet/ip网络和pc机，如图2-1即为系统的架构图。而系统所应用的主要软件包括用于编程的rslogix5000和用于网络通信的rslinx。图2-2为六梯群控调速系统的结构总图。其中compactlogix控制器是核心元件，通过读取按键信息，执行梯形图程序，进而控制六个电梯相对应的变频器输出频率，再进一步控制电机的运转，从而达到控制不同电梯的变加速启动，匀速运行和变减速

18、停止的目的。2.2电梯模型单梯模型如图2-3。在这个模型中，轿厢是主要部件，同时也是控制系统的被控对象。轿厢在曳引电机的作用下，通过钢丝绳使其在导轨上平稳运行，而电机和变频器的配合，又能使轿厢达到变速运行的目的，再借助平层传感器有能够使其达到精确定位和准确平层的目的。六梯模型如图2-4。在实验中，六梯群控调速模型以可编程逻辑控制器（plc）作为控制器，以各个传感器和内选外呼按钮的信号作为输入信号，以曳引电机、门驱动电机、显示屏以及内选外呼按钮指示灯作为输出信号，通过plc编程的方法，对轿厢实现变频调速和群梯控制的目的。图2-1系统架构图compactlogix控制器轿厢外呼按键轿厢内选按键开关

19、门按键电梯位置信息电梯开关门电梯状态显示变频器电动机图2-2系统结构总图图2-3单梯模型1-主体框架及导轨；2-轿箱；3-配重；4-曳引钢丝绳；5-曳引电机；6-轿箱门驱动电机和防夹传感器；7-变速及平层传感器；8-外呼按钮和指示灯；9-显示屏；10-内选按钮及指示灯操作面板；11-直流电机驱动板；12-信号接口板。图2-4六梯模型2.3控制器实验中采用专用于工业控制的计算机自动控制设备可编程控制器（plc）作为六梯群控调速系统的控制器，plc具有编程简单、通用性强和可靠性高的特点，并且可以组成诸如以太网、控制网和设备网等网络，大大加强了其功能。其基本结构是以cpu作为控制中枢，在运行过程中，

20、plc首先以循环扫描的方式读取所有输入接口的数据和状态，并将其存入到输入i/o映像区的相应单元，其次再从存储器中按照自上而下，先左后右的顺序逐条读取用户程序，最后经过cpu处理，将指令执行的结果送入到i/o映像区或者是数据寄存器中，在所有的用户程序都执行完毕后，将存入的状态和数据送到输出装置，驱动外部设备动作。总的来说，plc的动作过程可以分为三个阶段，即输入采样阶段、用户程序执行阶段和输出刷新阶段。在一个扫描周期中，先后完成这三个阶段，而在整个运行过程中，plc即是以循环扫描的方式重复地执行这三个阶段的。在实验中，采用的是罗克韦尔自动化公司生产的compactlogix控制器，该控制器比较适

21、合小型的控制系统，其主要特点是：无需机架和背板；能安装在导轨和面板上；能纵向或者横向扩展；支持最多960个扩展i/o口；支持以太网、控制网和串口通信。在此次实验中，采用的即是以太网通信。一个基本的compactlogix系统的最基本配置包括cpu、电源模块、i/o模块、右端盖、cf卡和通讯模块。在工作时，可以通过本地i/o或者分布式扩展i/o实现实时控制，实验中，即是用以太网连接分布式i/o口完成电梯的实时控制任务的。2.3.1六梯群控调速系统应用的主要指令compactlogix控制器的控制程序编写方式有梯形图程序、顺序功能流程图程序、功能块结构和语句结构程序。其中常用的是基于梯形图程序的编

22、写。梯形图程序由指令构成的逻辑梯级集合构成，逻辑梯级的结构则由输入指令和输出指令两部分构成：（1）输入指令是决定梯级条件的指令，通常包括以下三类指令：位指令的逻辑运算结果、比较指令的比较结果、检测或者诊断的结果（由sqi和dtr两条特殊指令对操作对象进行检测和诊断，得出逻辑结果）。输入指令的运行并不会产生执行某种操作的动作，但是会得到逻辑结果，即梯级条件，然后再决定是否动作；（2）输出指令是引起操作的指令，通常包括非保持型指令（位指令、传送指令、转换指令、算术运算指令等）和保持性指令（位锁存指令、移位指令、堆栈操作指令、顺序操作指令等）。在实验中，经常用到的编程指令包括以下几种：（1）计时器指

23、令ton，梯级条件成立，计时器使能，开始计时；梯级条件消失后，指令未使能，同时acc复位，所有状态位复位。这一点在编程时需要注意，计时器只有在梯级条件不成立之时才会将所有的状态位复位，指令未使能，而并不是达到预置值后，使能位和完成位自动复位。（2）单一比较指令：equ、neq、geq、grt、leq以及les用于完成两个数的大小比较，但是比较对象的数据类型需要注意，如果是sint或int 型数据，将转换成dint型的,而如果是asc二码字符进行比较，该字符类型可以是默认定义的string（82个字符），也可以是用户自定义的asc二码自定义数据类型（自定义字符数目）。（3）表达式比较指令cmp：

24、这是一个复合比较指令，用逻辑运算表达式或立即数与比较连接符建立比较关系。尤其注意表达式可以比较字符串标签，但是不能够键入asc二码字符，且只能用单一比较指令的比较符进行比较。cmp指令虽然可以完成复杂的比较，但是指令的耗时较长，不适用于简单的比较关系。（4）完成范围比较的指令lim：该指令有两种情况，一是当比较下限值小于比较上限值，被测数据落在范围内，梯级条件为真；二是比较下限值大于比较上限值，被测数据落在范围外，梯级条件为真。比较对象的数据类型限于sint、int、dint和real，最优化的比较值是32位的dint型和real型数据。（5）传送和带屏蔽的传送指令：mov和mvw是将源操作数

25、传送到目的操作数，源操作数保持不变，在屏蔽传送中，屏蔽代码的传送方式与非屏蔽传送指令中一样。传送指令的操作对象是sint、int、sint、real型的数据，即只能传送一个操作数，遇到结构数据的传送，应该采用cop指令。（6）程序控制指令：跳转指令jmp和标号指令lbl，两条指令成对使用，可以改变梯级的执行顺序，使得梯级向前或者向后跳转，但是在向后跳转时，应避免程序出现死循环；跳转子例程指令jsr、子例程指令sbr和返回指令ret，jsr将调用除主例程和故障处理例程以外的其他子例程，同时子例程可以相互调用，嵌套层数也不受限制，而sbr可以使调用带入带回参数，ret则是调用返回指令。2.3.2六

26、梯群控调速系统的编程方法对于梯形图的设计方法可以采用真值表、时序图和编程语言等方法，其中对于输入变量不多的程序常借助真值表进行编程。真值表即利用表格的形式列出输出与输入的关系，在表中，输出与输入的状态都用0和1表示。其中最简单的程序是基于组合逻辑类的梯形图的设计方法，组合逻辑即输出只与输入的状态有关，而与上一次的输出状态无关。直接列写真值表，再将输出为的每一行都列出对应的逻辑表达式，最后综合起来，得到输出与输入的逻辑关系，即可由此画出梯形图。而时序逻辑与组合逻辑不同，其输出不仅与输入有关，还与上次输出的状态有关。在梯形图中，输出以触点的形式表现出来，则是上一次扫描周期的运行结果，若以线圈的形式

27、表现出来，则是本次扫描将会产生的输出。在将时序类逻辑转化为梯形图时，有几个必须遵守的原则：（1）对于具有单输出的时序类，从真值表转换为梯形图，方法与组合逻辑类一致；（2）对于具有多输出的时序类，要引入中间变量。首先将现态变量的运行结果赋值给中间变量，再由中间变量赋值给次态，并且要保证在梯形图中每一个次态输出线圈只能出现一次，以保证次态是由输入和现态决定的；（3）在进行逻辑表达式的化简时，只能用中间变量为输出进行逻辑化简。编程的基本过程为：列出真值表，按照输出为1的行中，输入为0写反变量，为1写原变量，为x不写的原则直接列写逻辑表达式，最后再化简得出输出与其现态和输入的逻辑关系。由此关系，即可画

28、出相应的梯形图程序。2.4变频器在很长的一段历史时期，在调速传动领域，直流调速系统因其优良的动态和静态性能指标，而得到了普遍应用，然而由于它的一些固有缺点，如维修量大；事故率高；容量、电压、电流和转速上限受转换条件限制等，而阻碍了它在更宽领域的应用。而交流电机恰好能克服这些缺点，但是因其调速困难和调速性能指标不佳的缺点而一度阻碍了它的发展。随着电力电子技术的发展，变频技术得到了广泛应用，变频器的发展解决了交流调速系统调速困难的缺点，从而使得交流调速系统的性能已经可以和直流调速系统相媲美。变频器的主要任务是把恒压恒频的交流电转换为变压变频的交流电，以满足交流电机变频调速的需要，因其调速精度高、响

29、应快速、节能显著、智能化程度高和易于实现复杂控制的优点，已经得到了广泛应用。通常使用的变频器大多为交直交脉宽调制（pwm）电压型变频器。即是利用整流器将频率恒定的工频交流电先转换成直流电，再通过逆变器将直流电变换成频率和电压都可控制的交流电。而变频器的控制方式先后经历了u/f控制、转差频率控制和矢量控制，尤其是矢量控制，基本上已经可以实现和直流调速系统相同的调速性能。在本次试验中，应用的是powerflex40e变频器，其设计结合了应用灵活和控制功能强的优点，以无速度传感矢量控制和外置i/o能力为特征，此外还有很多优良特性，如可变的脉宽调制控制方式允许变频器能够在低频下输出更大的电流；基本逻辑

30、和步序逻辑能够简化控制方案；具有pid能力的两个模拟量输入通道则增加了应用的灵活性。2.5 ethernet/ip网络架构设备间的连接使用了ethernet/ip网络，使用交换机连接了pc机、compactlogix控制器、flex i/o和六个变频器。配置局域网网络号192.168.1.0/24，使之组合在一个网络内，设备间使用rslinx软件可以直接完成通信。pc机双线路接入，一条接入实验室局域网，用于与设各通信;一条接入校园网，用于提供vpn服务。校园网用户可以通过vpn隧道技术远程访问pc机，从而可以间接地访问子网192.168.1.0/24，以用于远程监控的口的。网络拓扑图如图2-5

31、。图2-5系统网络拓扑图设备的ip分配如表2-1所示。表2-1实验设备ip地址分配表设备名称tcp/ip地址子网掩码compactlogix控制器192.168.1.200255.255.255.0flex i/o192.168.1.31255.255.255.0变频器192.168.1.33-38255.255.255.0pc机192.168.1.101255.255.255.02.6系统应用的编程软件实验中采用rslogix5000编程软件来编写梯形图程序，控制六梯运行。rslogix5000编程软件可以协助用户简化对控制和信息系统的编程、配置和维修处理。该软件除了具有参数设置、编程、调试

32、、运行和诊断等基本功能外，还具有用户定义添加指令设计功能，即允许用户创建自定义指令，从而可提高程序的标准化和改善代码重用。除此之外，还具有集成驱动配置，使得驱动系统更加易于维修，并且能够提高精确性。在调试的时候，rslogix5000支持在线修改程序，使得调试更加方便，无需重复地上传下载程序，从而可以大大的减少程序调试的时间。并且在plc控制器的用户程序中所包括的算术逻辑运算指令，计数器和定时器等方面的指令，以及用来实现各种功能所用的程序编辑工具，都集成在该软件中。如图2-6，即是编写梯形图程序的软件界面图2-6rslogix5000编程软件变成界面3六梯群控调速系统的实现六梯群控调速系统是基

33、于河北大学罗克韦尔自动化实验室中的六梯模型，compactlogix控制器，flex i/o，power flex40e变频器，ethernet/ip网络和pc机等硬件设备，应用rslogix5000编程软件，以梯形图编程的方法实现按键信息读取和取消、当前楼层判断和显示、派梯控制、变加速运行、变减速停车、分级起动控制、分级制动控制、平层停车控制、电梯运行状态显示等功能的一个完整系统。在六梯群控调速系统的实现方面，首先要分析课题要求，明确研究目标，并初步确定实现方案，画出系统实现的操作流程图；其次，通过掌握一定的背景知识，主要是要熟悉rslogix5000编程软件，并掌握用罗克韦尔plc编写梯形

34、图程序的方法，以及学习实验中应用的核心硬件的基本原理和性能指标，来进行硬件的选型和i/o配置，完成设备之间的网络组态；再次，根据课题的研究目标和实现要求，编写梯形图程序；最后，将梯形图程序下载到compactlogix控制器，进行程序的运行和调试，逐步完善梯形图程序，完成课题要求。系统实现的总流程图如图3-1所示。此次设计是在罗克韦尔自动化实验室的已有设计基础之上进行的进一步完善，因此，此次设计继续沿用了实验室中的关于六梯模型的网络架构，仍然使用ethernet/ip网络将compactlogix控制器、power flex40e变频器和flex i/o相连接，且仍然使用原来的flex i/o

35、端口，六梯模型，flex i/o端口，在此基础之上，进行plc编程，实现电梯的群梯控制算法的设计，以及调速策略的优化设计，即进行分级调速设计，使电梯能够根据目的层和起动层之间的运行楼层数，确定了三种调速方案，从而优化电梯的运行过程，使得电梯的运行时间缩短，运行效率提高。六梯群控调速系统的主程序总流程如图3-2，整个程序可以分为输入信息读取，运行控制和调速控制这三大功能模块，其中输入信息读取模块包括电梯内外按键信息的读取和电梯当前层的判断；运行控制模块包括运行方向的初步判断、派梯控制和平层控制中的电梯运行状态的刷新功能；调速控制模块包括电梯分级起动调速控制、分级制动调速控制和停车控制。交付使用是

36、将程序下载到控制器软件测试编写梯形图程序软件测试是否正常分析课题要求硬件选型进行plc硬件配置分析i/o端口否整体测试硬件布线否是整体测试是否满足要求图3-1系统实现总流程图运行方向的初步判断有无内选按键读取当前楼层数读取内外按键信息找到内部按键中的上行最高层和下行最低层合并控制信号开始平层停车控制有无停车信号有无无派梯控制有无外呼按键有结束运行调速控制电梯运行状态和楼层数显示无制动调速控制有无制动信号有有无图3-2主程序总流程图3.1输入信号读取输入信号的读取包括电梯当前层数的读取，轿厢外呼按键信息的读取和轿厢内选按键信息的读取，由轿厢内部按键确定的电梯上行最高层和下行最低层输出，以及控制信

37、号的合并。3.1.1电梯当前层数的读取对于当前楼层数的读取，在程序设计中，首先要对分别存储六个电梯当前层数信息的变量初始化为0，然后根据导轨中的位置传感器信息，判断电梯的当前层数，并将其放入指定变量中。在程序中，分别用双整形比昂两szlcurrent1r、szlcurrent1l、szlcurrent2r、szlcurrent2l、szlcurrent3r、szlcurrent3l来存放六个电梯的当前楼层数信息。最基本的程序设计思想即是从一层向八层依次检查对应的位置传感器，如果满足条件，即将相应的楼层数放入指定变量。然而在实际电梯运行中，电梯停在这八层的概率并不是相同的，总会出现一个电梯停车概

38、率大于其他层数的楼层，因此，在程序的设计中，为提高程序的运行效率，可以先检查电梯是否位于该楼层，如果是的话，则直接赋值，并跳转到下一个梯级，如果不是的话，再依次检查其他的楼层数。在此实验中，假设六层为电梯停车概率最大的楼层，程序设计流程如图3-3所示。图3-3当前楼层信息读取程序流程开始电梯在6层输出6层否是电梯在1层输出1层否是电梯在2层输出2层否是。否是电梯在8层输出8层否是结束具体楼层信息读取的实现：在导轨中，每一楼层，有上、中、下三个传感器，当上部和中部两个传感器同时有信号时，或者中部和下部两个传感器同时有信号时，即将相应楼层数放入指定变量，然而在运行中，会有这样一种情况，即下一层的上

39、部传感器和上一层的下部传感器同时有信号，此时需要这样处理：在上行时，遇到这种情况，则保持下一层的楼层信息；在下行时，遇到这种情况，则保持上一层的楼层信息。以电梯1r由三层上行到四层为例，三层上部传感器u1r3先有信号，在四层下部传感器d1r4还没有信号时，当前层数置3，当u1r3和d1r4都有信号时，保持3不变，当u1r3信号消失之后，当前层才会置4。程序实现如图3-4所示。图3-4当前楼层读取程序3.1.2轿厢外呼按键信息读取对于轿厢的外呼按键，在编程中，将六个电梯外的六组外呼按键等效为一组，即对于同一层的六个上行按键，只要有一个按键被按下，相当于其余的五个同时都被按下，在程序中，只有一个变

40、量与其相对应，再分别将上行按键和下行按键存入到数组szl_pb_up和szl_pb_down中。对于按键信息的读取程序设计，要从一层到八层分别依次检查是否接收到了上行按键和下行按键信号，接收到按键信号之后，就要将按键层放入到指定数组的指定位置，并且在赋值之后，要设置闭锁，以保证无需重复读取数据。此外，针对可能出现的误操作，还将按键读取设计成了智能按键，即只要长按一秒，则自动将按键信息清零。外呼按键信息读取的程序总流程图如图3-5所示，图3-6显示的是每一层按键读取时的程序流程图。图3-5外呼按键信息读取的程序流程图开始1层上行按键执行梯级有有2层上行按键执行梯级有有2层下行按键执行梯级有有。有

41、有结束2层下行按键执行梯级有有图3-6单层按键读取程序流程图检查有无按键按键是否长按1s存储按键层数结束取消按键开始有无否是外呼按键信息读取的程序实现如图3-7，接受到按键信号后，将楼层数1赋值到szl_pb_up1中，而按钮灯恰好起到闭锁信号的作用，即正常情况下，在按钮灯灭的时候，接收到按键信号，则先执行赋值指令，然后，将按钮灯置1，起到锁存按键信号作用，即在按钮灯清零之前，不会再接受外部按键信号。而在程序中，只有在平层停车的时候，按钮灯信号才有可能清零，如此一来，就避免了重复读取信号，提高了程序的运行效率。另一方面，当有外呼信号后，则启动定时器，如果外部按键长按一秒，则定时器使能置位，将楼

42、层数清零，同时按钮灯也复位，以便能够再次接受外呼信号。图3-7外呼按键信息读取程序3.1.3轿厢内选按键信息读取对于轿厢的内选按键信息，在编程中，分别将六个电梯的内选信号放入六个指定数组中，即数组szlin1r、szlin1l、szlin2r、szlin2l、szlin3r、szlin3l。对于内选按键信息读取的程序设计：对于六个电梯，依次从一层到八层检查是否有按键信号，如果有，则将按键楼层放入到对应数组的指定位置。并且对于内部按键，也针对可能出现的误按键动作，设计出了智能按键，长按一秒，则将按键信息清零。内选按键信息读取的程序总流程图如图3-8所示，图3-9显示的是每一层按键读取时的程序流程

43、图。图3-8内选按键信息读取的程序总流程图开始2层出现按键信息读取是否。信息读取是否1层出现按键信息读取是否结束是否8层出现按键信息读取图3-9单层内选按键读取时的程序流程图无否有按键是否长按1s存储按键层数结束取消按键检查有无按键开始是以电梯1r的二层为例，内选按键信息读取的程序实现如图3-10所示。在信号灯灭的时候，当接受到内部案件信号，则将楼层数2赋值给szlin1r2，同时将信号灯置位，作为避免再次按键时重复读取信号的闭锁信号。与外呼按键一样，设置了一个定时器，当长按一秒之后，定时器使能置位，将szlin1r2内存储的信息清零，同时将存放目的层的变量szlin1r0也清零，还有按钮灯信

44、号也复位，以便再次读取按键信息。图3-10内选按键信息读取程序3.1.4上行最高层和下行最低层输出上行最高层和下行最低层输出只是针对内部按键信息确定的值，在电梯运行方向控制方面将会发挥作用，具体应用将会在平层程序中介绍，本小节中只就有关如何确定上行最高层和下行最低层的内容作了介绍。在程序中，分别将六个电梯的上行最高层和下行最低层存入到十二个相关变量，以电梯1r为例，上行最高层放入到max1r中，下行最低层放入到min1r中。以确定电梯1r的上行最高层max1r为例，程序的设计思想为：要按照电梯1r从一层到八层的顺序依次检查是否有内选按键信号，如果有，再将按键层和电梯的当前层进行比较，如果按键层

45、大于或者等于当前层，就将该按键层所代表的楼层信息存入到指定变量max1r中，如果条件不满足，则继续判断下一层按键，因为是按照从一层到八层的顺序，因此，最后在变量里存储的一定是上行要到达的最高层楼层信息，程序的设计流程图如图3-11所示。图3-11上行最高层输出程序变量初始化开始是否1层出现按键且1大于或者等于当前层将1存入到max1r是否2层出现按键且2大于或者等于当前层将2存入到max1r是否。将。存入到max1r是否结束8层出现按键且8大于或者等于当前层将8存入到max1r3.1.5控制信号的合并控制信号指的就是由导轨中的位置传感器所确定的楼层信息信号，每一个楼层由三个传感器确定出气准确位

46、置，只有当三个传感器同时都接受到信号时，才意味着准确平层。控制信号的合并，就是在核心程序开始执行之前，检查每一楼层的三个传感器状态，将三个传感器相与的结果送入到一个指定变量，以备后续程序直接调用，像在运行控制程序szl_go和电梯平层程序szl_arrive中，都会应用这一变量，其最终目的都是为了保证电梯准确停车在一指定楼层。以电梯1r为例，其控制信号的合并程序实现如图3-12。图3-12控制信号的合并程序如图3-12所示，以电梯1r的八层为例，将上、中、下三个传感器u1r8、m1r、d1r8相与的结果放入到变量dmu1.8中，其余的七个楼层与此类此，将结果分别放入变量dmu1.1dmu1.7

47、中，当某一楼层的三个传感器同时有信号时，则指定变量将会置1。同时在程序中，还要将电梯1r所对应的八个变量取反之后再相与的结果放入到变量merge1r中，merge1r的值若为1，就代表电梯1r并没有准确停车在某一层，若为0，就代表电梯停车准确。其具体内容会在后面运行控制程序szl_go和电梯平层程序szl_arrive中再做详细介绍。3.2运行控制六梯群控调速系统的运行控制包括由轿厢内选按键确定的电梯运行方向的初步控制，由电梯外呼按键和六个电梯的运行状态确定的派梯控制，以及平层停车控制。对于电梯，首先根据电梯上一时刻的电梯运行状态，即各个电梯时处在上行、下行还是静止状态，优先响应轿厢内选按键信

48、号，初步确定出电梯运行的目的层，并刷新各个电梯的运行状态。然后基于以上刷新的信息，再去响应轿厢外呼按键信号，确定出具体由哪一台电梯响应外外呼按键，经此过程，再次刷新六个电梯的运行状态和目的层信息。最后，当电梯运行到目的层之后，即在平层环节，要根据轿厢内选按键信息，当前楼层的轿厢外呼按键信息，以及电梯在上一时刻的运行状态，确定出电梯下一时刻的运行状态，是上行、下行还是静止。如此，整个程序即执行完一遍，再返回首段继续执行。整个程序即是按照这个顺序循环执行，不断刷新的。运行控制程序总流程图如图3-13所示。图3-13运行控制程序总流程结束开始检查各个电梯有无内选按键无运行方向的初步判断，刷新目的层有

49、检查电梯有无外呼按键无执行派梯控制，并刷新目的层有检查是否满足平层停车条件否刷新电梯运行状态，并执行停车是在程序中，对每一部电梯都用两个标签的值表示电梯的运行状态，以电梯1r为例，标签值与电梯运行状态之间的对应关系如表3-1所示。表3-1标签值与电梯运行状态之间的对应关系表标签运行状态szl_1r_upszl_1r_down00电梯静止10电梯上行01电梯下行11电梯检修在程序设计中，对电梯的静止情况，作如下三点规定：（1）对电梯既没有外部按键，又没有内选按键信号时的情况，将变量szl_1r_up和szl_1r_down的值清零；（2）当电梯上行到由内选按键确定的上行最高层时，将变量szl_1

50、r_up和szl_1r_down的值清零；（3）当电梯下行到由内选按键确定的下行最低层时，将变量szl_1r_up和szl_1r_down的值清零。对于后两种情况，主要体现在平层控制程序中。3.2.1运行方向的初步判断对于电梯运行方向的初步判断是由电梯的内选按键确定的。首先确定电梯的运行状态是上行，下行还是静止，然后分别针对不同的运行状态，结合内选按键信号，确定电梯下一时刻的运行状态和目的层。对于静止电梯，首先应该从一层向八层查找有无内选按键信号，如果有信号，则比较按键层数和当前层数的关系，如果按键层小于当前层，则将按键层所代表的的楼层信息存入目的层，并将电梯的状态置位为下行状态，然后再从八层

51、到一层查找一遍，对于按键层大于或等于当前层的情况，要将相应楼层信息存入目的层，再将电梯的状态置位为上行状态。对于可能出现的下行状态，按照从一层向八层的顺序查找，对于上行状态，则是从八层向一层的顺序，这样是为了保证目的层中存放的楼层信息为距离当前层最近的楼层。以查找电梯1r下行状态为例，程序设计流程图如图3-14。对于静止电梯的程序设计的具体步骤为：（1）静止电梯的判断。即对反映电梯运行状态的变量用两条xio指令相与的结果是为1还是为0来判断，以电梯1r为例，对变量szl_1r_up和变量szl_1r_down用xio指令进行相与逻辑运算，输出为1即代表电梯1r为静止状态；（2）内选按键信号的判

52、断。用八条并行梯级分别依次对一层到八层的内选按键进行判断，即分别用neq指令判断内选按键信号是否非零，如果有信号，则再进一步用les指令判断按键层是否小于电梯当前层，如果满足条件，就用mov指令将该楼层数存入到目的层，因为程序是自上而下顺序执行的，因此最后存入到目的层的一定是距离当前层最近的楼层信息；（3）电梯下行状态的置位。在八条并行梯级之后，用out指令对变量szl_1r_up置位0，用otl指令对变量szl_1r_down置位1，具体的实现程序如图3-15；（4）电梯上行状态的置位。在判断出电梯的静止状态和检查有无内选按键信号之后，用geq指令判断按键层是否大于或者等于电梯当前层，再将满

53、足条件的楼层存入到目的层，最后用oul指令对变量szl_1r_up置位0，用otu指令对变量szl_1r_down置位1。图3-14静止电梯下行状态置位程序设计流程图结束1层有按键1小于当前层将1存入目的层并置位下行状态。将。存入目的层并置位下行状态8层有按键8小于当前层将8存入目的层并置位下行状态开始无有是否无是有否有无是否图3-15静止电梯运行方向控制程序对于上行电梯，要按照从八层向一层的顺序检查内选按键，以保证将距离当前层最近的楼层信息放入到目的层中，程序的设计总流程图如图3-16。对于每一楼层，均分成两种情况进行设计，即电梯的目的层是否为零，对于目的层为零的情况，只要按键层大于电梯的当前层，即将该楼层数存入到目的层，而对于目的层非零的情况，不仅要判断电梯的按键层大于电梯当前层，还要判断按键层是否小于或等于电梯的目的层，只有两