基于组态软件的电梯控制系统模拟与模型构件的研究

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可编程序控制器(PLC)是用量最大的微机化的工业控制设备,现在各工科大学都开设了PLC课程。PLC实验课需要各种硬件制作的被控对象,电梯是常见的典型被控对象。电梯模型的结构复杂,价格昂贵,很难大量配备,同时还具有体积大、容易损坏和维护困难等缺点。 用计算机来模拟PLC的被控对象,可以用很低的成本和多样化的程序,来丰富PLC实验课的内容,增强PLC实验课的教学效果。 组态软件是用于计算机的控制系统监控软件,组态软件易于生成画面中的图形对象和实现与PLC的通信,是用来模拟PLC被控对象的最佳软件。作者用国产组态软件“组态王”和两种方式对电梯进行了模拟: 1.用组态软件实现了对PLC控制的5层电梯的模拟,编写了PLC的控制程序,计算机与PLC通过串行通信交换信息,用PLC来控制“虚拟”电梯。通过组态软件中命令语言编写的程序,使虚拟电梯的轿箱和门执行相应的动作,用画面上的指示灯和楼层显示器来显示来自PLC的各种状态信息。对组态软件的画面和命令语言编写的程序稍加修改,很容易增加电梯的层数,和实现对双梯、多梯的模拟。这种虚拟电梯也可以用于调试实际的PLC电梯控制程序。 2.用组态软件实现了对5层电梯控制系统的纯软件模拟。这种模拟方式不是用PLC的用户程序来实现对虚拟电梯的控制,而是用组态软件的命令语言编写的程序来实现对虚拟电梯的控制,对电梯对象本身的模拟也是用组态软件实现的。这种模拟控制系统可以帮助学生更深入地了解和使用组态软件,在教学中有较大的应用价值。 为了使学生对电梯有更强的真实感,研制了两台变频器驱动的电梯模型,用增量式旋转编码器检测电动机的转速,通过变频器内置的PID控制器实现转速闭环控制。电梯模型用PLC控制,具有实际电梯的各种基本功能。论文介绍了电梯模型设计中主要元件的选型、电气接线图和主要部件的结构图。
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