基于状态图电梯控制建模及其PLC实现

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1、第35卷第16期计算机工程2009年8月Vo1．35No．16ComputerEngineeringAugust2009·工程应用技术与实现·文章编号；10oo一-3428(20o9)16-_022l—03文献标识码：A中圈分类号：N945基于状态图的电梯控制建模及其PLC实现马殷元，姚阎(1．兰州交通大学机电技术研究所，兰州730070；2．兰州铁路局，兰州730000)摘要：采用层次化方法和UML状态图建立电梯控制系统，阐述用PLC语言实现状态图模型的方法。该方法用子程序封装组合状态，通过置位或复位子程序的使能输入位决定是否执行子程序

2、，以实现对状态转移的控制。给出在西门子PLC上利用该方法实现的控制系统主程序，其结构化程度高，可以作为控制系统的PLC软件框架。关健诃：控制系统；电梯；状态图；建模；可编程逻辑控制器；框架ElevatorControlModelingBased0nStatechartsandItsPLCImplementationMAYin-yuan，YAOChuang(1．InstituteofMechanicalandElectricalTechnology，LanzhouJiaotongUniversity，Lanzhou730070；2．Lanz

3、houRailwayBureau，Lanzhou730000)[Abstract]ThispaperuseshierarchicalmethodandUMLstatechartstomodelanelevatorcontrolsystemandexpatiateanapproachofimplementingthestatechartsmodelwithPLClanguageBymeansofencapsulatingthecompositestateintosubroutine，andbymeansofsettingorresettin

4、gtheenableinputbittoenableordisablethesubroutinetobeexecutedornottocontrolthetransition．Themainprogramofthecontrolsystemispresented，whichtakesSiemensPLCasitsplatform．ThisprogramisstructuralandcanbeusedasaPLCsoftwareframeworkofcontrolsystem．[Keywords

5、controlsystem；elevator

6、；statecharts；modeling；ProgrammableLogicController(PLC)；~amework1概述2电梯控制系统顶层状态图建模电梯控制系统是一个复杂的实时多任务系统，具有输入为便于说明，本文系统忽略超重、过载、报警、到达响变量多、随机性、对输出响应有实时性要求等特点。上述特铃、关门阻挡等信号，不考虑电梯轿厢启停的速度控制，使点使其成为软件工程技术(包括实时系统软件技术)文献中常用安装在在每层的行程开关检测平层停车位置。考虑的输入用的建模案例，并经常被PLC应用文献作为介绍设计方法的信号包括轿厢内目的楼层请

7、求按钮、每层的上升招唤按钮、例子。软件工程技术文献主要介绍电梯控制系统的建模，读每层的下降招唤按钮、每层的楼层行程开关、开门按钮、关者无法了解电梯控制系统的实现。而PLC应用文献中的例子门按钮、开门行程开关、关门行程开关。输出信号包括目的没有对电梯控制系统进行分析或给出其实现思路。文献【1]提按钮指示灯、上行招唤按钮指示灯、下降招唤按钮指示灯、出模型驱动的PLC软件开发方法，但没有给出应用实例。因轿厢上升(曳引电机正转控制)、轿厢下降、到达楼层数字显此，本文采用模型驱动的方法，以电梯控制系统为例介绍从示灯、开门(门控电机正转控制)、关门、

8、当前电梯状态显示系统建模到实现的完整过程。灯(下升态、上降态或空闲态)。文献[2]总结PLC软件设计的正规化方法，此类方法使用目前已有多种电梯控制系统模型，一种基本的电梯控制状不同的数学工具如PetriNet、有限状态机等作为建模工具，态图如图1所示，但该模型未考虑电梯调度算法，且不便实现。可以为开发人员提供很好的参考，但忽略了软件工程中UML电梯调度算法描述如下：电梯在运行中服务于同方向上的请的发展。UML在软件建模中被广泛应用，它提供了一种系统求，中途不改变其运动方向，除非它完成了所有同方向上的请分析方法，有助于设计人员完成系统建模与

9、实现。UML状态求任务。例如，在电梯在上升态时，轿厢一直向上运动，或停图是UML中用于描述系统行为的图形化表示方法，较适用止并开门以服务客户。轿厢停止并开门共分为3种情况：于PLC控制软件建模