电梯群控系统研究与设计(9)

重庆理工大学毕业论文 电梯群控系统软件设计

3.3.2 模糊神经网络的训练算法设计

输出层权值的变化 ?w????E?E?yk?w??? k?y??wk =?(a?y)f2?

其中?为神经网络的学习率，a为期望值，y为输出值，数的导数。

隐含层权值的变化

?w4Elk??????E?yP4k?w4??4??

lk?y??Pk?w4lk??3(a?y)f2?wk?4?1kf1?Pk

其中f1?为第四层激励函数的导数

学习率的变化

?1.05?(k).....................SSE(k?1)?SSE(?(k?1)??k)?0.7?(k).............SSE(k?1)?1.04SSE(k)

???(k)........................................其它其中SSE(k)表示网络的误差

训练目标 minE?(?)12a?(y2 )

23

f2?为最后一层激励函

重庆理工大学毕业论文 电梯群控系统软件设计

第四章 程序设计

4.1 PLC的编程语言

PLC程序是PLC指令的有序集合，PLC运行程序就是按一定的顺序，执行这集合中的一条条指令。指令是指示PLC动作的文字代码或图形符号。使用的编程语言不同，这些文字代码和图形符号就不相同。但从本质上来讲，指令的实质都是二进制机器码。同普通的计算机一样，PLC的编程软件通过编译系统把PLC程序编译成机器代码。

PLC提供了功能较为完整的编程语言，以适应PLC在工业环境中的应用。利用PLC

24

重庆理工大学毕业论文 电梯群控系统软件设计

的编程语言，按照不同的控制要求编制不同的控制程序，这相当于设计和改变继电器控制的硬件接线，也就是所谓的“可编程序”。

PLC的编程语言一般有五种：顺序功能图、梯形图、功能块图、指令表和结构文本。其中，顺序功能图(SFC)、梯形图(LD)、功能块图(FBD)是图形编程语言，指令表(IL)和结构文本(ST)是文字语言。梯形图(LD)是目前使用最广泛的PLC图形编程语言，梯形图与继电器控制系统的电路图相似，比较易于掌握、程序表达清楚。

本系统PLC程序的编制采用梯形图语言，编程软件为STEP 7。该软件能够完成制作程序、对可编程控制器CPU的写入/读出、监控程序运行、调试程序、PLC错误诊断等一系列功能。

4.2 程序设计常用方法

在工程中，对PLC应用程序的设计有多种方法，这些方法的使用，也因各个设计人员的技术水平和喜好有较大的差异。现将常用的几种应用程序的设计方法简要介绍如下。

4.2.1经验设计法

经验设计法也叫凑试法。在掌握一些典型控制环节和电路设计的基础上，根据被控对象对控制系统的具体要求，凭经验进行选择、组合。这种方法对于一些简单的控制系统的设计是比较凑效的，可以收到快速、简单的效果。经验设计法的具体步骤如下：

（1）确定输入/输出电器；

（2）确定输入和输出点的个数、选择PLC机型、进行I/O分配； （3）做出系统动作工程流程图； （4）选择PLC指令并编写程序； （5）编写其它控制控制要求的程序；

25

重庆理工大学毕业论文 电梯群控系统软件设计

（6）将各个环节编写的程序合理地联系起来，即得到一个满足控制要求的程序。

4.2.2 逻辑设计法

工业电气控制线路中，有很多是通过继电器等电器元件来实现的。而继电器、交流接触器的触点都只有两种状态即：断开和闭合，因此用“0”和“1”两种取值的逻辑代数设计电气控制线路是完全可以的。该方法法是根据数字电子技术中的逻辑设计法进行PLC程序的设计，它使用逻辑表达式描述问题。在得出逻辑表达式后，根据逻辑表达式画出梯形图。

4.2.3 顺序控制法

对那些按动作的先后顺序进行控制的系统，非常适合使用顺序控制设计法进行编程。顺序控制法规律性很强，虽然编程相当长，但程序结构清晰、可读性。在用顺序控制设计法编程时，功能图是很重要的工具。功能图能够清楚地表现出系统各工作步的功能、步与步之间的转换顺序及其转换条件。

功能图由流程步、有向线段、转移和动作组成，在使用时它有一些使用规则，具体如下：

步于步之间必须用转移隔开；转移与转移之间必须用步隔开；转移和步之间用有向线段连接，正常画顺序功能图的方向是从上向下或则从左向右。按照正常顺序画图时，有向线段可以不加箭头，否则必须加箭头。一个顺序功能图中至少有一个出初始步。在程序设定中，我们作如下假设：

(l)假定每层楼的门厅都有门庭呼叫按钮，可在任何方向、任何楼层产生不同方向的呼叫信号。

(2)轿箱总是匀速运行的，并且不存在满载，总能按照指令正常工作。 (3)电梯遵循“内选优先”的原则，即优先根据轿内召唤确定电梯停靠的目的楼层和运动方向。

26

重庆理工大学毕业论文 电梯群控系统软件设计

(4)乘客不存在登记错误的目的层和厅外呼叫。

(5)各厅层召唤乘客的优先权相同，由EGCS的总体评价值决定所派电梯。 (6)电梯开关门的时间是定值，各乘客进出电梯时间及各乘客重量相等。 (7)电梯对召唤信号的响应总是遵循先同向由近及远、再反向的原则。 (8)假定所有电梯服务的范围覆盖大楼全部楼层，即未进行分区控制。 (9)大楼楼层数为16层;电梯数为4部;电梯容量巧人;乘客数65人/分钟;轿厢额定速度2米/秒。

4.3 I/O点数的估算

采用PLC构成四层简易电梯电气控制系统。电梯的上、下行由一台电动机拖动，电动机正转为电梯上升，反转为下降。一层有上升呼叫按钮K1和指示灯H1，二层有上升呼叫按钮K2和指示灯H2以及下降呼叫按钮K4和指示灯H4，三层有上升呼叫按钮K3和指示灯H3以及下降呼叫按钮K5和指示灯H5，四层有下降呼叫按钮K6和指示灯H6。一至四层有到位行程开关SQ1～SQ4。电梯内有一至四层呼叫按钮K10～K7和指示灯H10～H7；电梯开门和关门按钮SB5和SB6，电梯开门和关门分别通过电磁铁KM3和KM4控制，关门到位由行程开关ST1检测，开门到位由行程开关ST2检测。轿厢上行和下行由接触器KM1和KM2控制，并有上行记忆和下行记忆两路指示灯。

4.4 输入/输出的分配如下：

该系统占用PLC的30个I/O口，14个输入点，16个输出点，具体的I/O分配如下图所示： 序号 0 1 2 名 称 一层平层 二层平层 三层平层 输入点 I0.0 I0.1 I0.2 序号 0 1 2 名 称 电梯上行记忆 电梯下行记忆 电机正转 输出点 Q0.0 Q0.1 Q0.2 27