基于PLC的電梯控制系統(tǒng)設計

1、河南科技學院2009屆本科畢業(yè)論文（設計）論文題目：基于PLC的電梯控制系統(tǒng)設計學生姓名：賈 學 軍 所在院系：機電學院 所學專業(yè)：機電技術教育 導師姓名：王 玉 萍完成時間： 2009 年 5 月 20 日摘要隨著社會的發(fā)展，電梯的應用越來越被企、事業(yè)單位、大型超市等場所 普及，而它的安全、可靠性確備受觀注?？删幊炭刂破?(PLC) 是以計算機技 術為核心的通用自動化控制裝置。它的功能性強 , 可靠性高, 編程簡單 ,使用 方便,體積小巧 , 將 PLC 應用于電梯控制，克服了繼電器控制的控制線路復 雜、體積大、故障率高、難于維護等缺點，電梯控制系統(tǒng)的安全性、可靠性 得到了很大的改善。關鍵詞

2、： PLC, 電梯控制系統(tǒng) , 可靠性PLC-based elevator control system designAbstractWith the development of society, the elevator are applied by enterprises, institutions, large supermarket etc popularization widely, it is the view of safety and reliability. Programmable logic controller (PLC) is a general automatic

3、 control device as the core of a computer technology, its strong function, high reliability, simple programming, easy to use, small size, applying PLC to elevator control to overcome the elevator control circuit complexity, big volume, difficult to maintain and high defects. it obtained very big imp

4、rovement to elevator control system of the safety and reliability.Keywords: Elevator Control System, PLC, Reliability目錄1 緒言 6 TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark22 o Current Document 2 控制系統(tǒng)方案設計 6.2.1 PLC 控制系統(tǒng)與其他控制方式的比較 6.2.1.1 PLC 控制系統(tǒng)與繼電器控制系統(tǒng)的比較 6.2.1.2 PLC 控制系統(tǒng)與計算機控制系統(tǒng)比較 7.2.2 電梯控制系統(tǒng)方案設計 8.2.3 電梯控制

5、系統(tǒng)原理框圖設計 9.2.4 電梯控制系統(tǒng)硬件結構框圖 9. HYPERLINK l bookmark24 o Current Document 3 電氣控制部分 1.0.3.1 交流雙速電梯的主電路 1.03.2 電梯的主要電氣設備 1.13.2.1曳引電動機 1.13.2.2自動門機 1.13.2.3層樓指示 1.13.2.4呼梯盒 1.13.2.5操縱箱 1.13.2.6平層及開門裝置 1.13.2.7停層裝置 1.23.2.8開關裝置 1.2 HYPERLINK l bookmark26 o Current Document 4 PLC 控制部分 1.3.PLC 的選擇 1.3.輸入/

6、 輸出電路的設計 1.44.2.1 PLC 的電源控制電路 1.44.2.2輸入設備 1.54.2.3輸出設備 1.54.3 梯形圖設計 1.5.4.3.1開門環(huán)節(jié) 1.54.3.2電梯的關門環(huán)節(jié) 1.74.3.3開關門保護及故障顯示電路 1.84.3.4層樓信號的產(chǎn)生與清除環(huán)節(jié) 1.84.3.5內(nèi)選信號的登記、消除和顯示環(huán)節(jié) 1. 94.3.6外呼信號的登記、消除和顯示環(huán)節(jié) 1. 94.3.7電梯的定向環(huán)節(jié) 2.04.3.8停層信號的產(chǎn)生和消除環(huán)節(jié) 2.14.3.9停車制動環(huán)節(jié) 2.24.3.10 自動運行時啟動加速和穩(wěn)定運行環(huán)節(jié) 2. 35 結論 2.3.謝辭 2.5. HYPERLINK

7、 l bookmark32 o Current Document 參考文獻 2.6.1 緒言電梯是一種大型機電產(chǎn)品 , 作為一種現(xiàn)代的運輸工具已廣泛的進駐到人們的 生活中。當今世界 , 電梯的使用量已成為衡量現(xiàn)代化程度的標志之一 , 它必須具有 高度的安全性與科學性 , 因此它的控制系統(tǒng)就受到了廣泛的關注。早期的國產(chǎn)電 梯控制系統(tǒng)中 , 電梯信號的邏輯控制一般是由繼電器電路來實現(xiàn)的。繼電器控制 系統(tǒng)故障率高 , 降低了電梯的運行可靠性與安全性。傳統(tǒng)的繼電器控制方式已經(jīng)被計算機控制方式所代替 , 其控制方式有 : 單片 機控制、單板機控制、單微機控制、多微機控制以及可編程序控制器 ( PLC)

8、控 制等多種方式。其中單片機控制具有成本低 , 通用性強等優(yōu)點 , 但它不適于較復雜 的控制算法和故障診斷等要求 ; 微機控制的配件使系統(tǒng)設計和調試更加復雜 , 它 必須具有相應的大型開發(fā)系統(tǒng) , 這無疑會增加電梯的成本 , 因此對于一個小型的 電梯控制系統(tǒng)利用 PLC 進行控制將是一個最佳的選擇。2 控制系統(tǒng)方案設計2.1 PLC 控制系統(tǒng)與其他控制方式的比較2.1.1 PLC 控制系統(tǒng)與繼電器控制系統(tǒng)的比較繼電器組成的順序控制系統(tǒng)是最早的一種實現(xiàn)電梯控制的方法。 但是，進入 九十年代，隨著科學技術的發(fā)展和計算機技術的廣泛應用， 人們對電梯的安全性、 可靠性的要求越來越高，繼電器控制的弱點就

9、越來越明顯?？删幊绦蚩刂破?PLC)最早是根據(jù)順序邏輯控制的需要而發(fā)展起來的，是專 門為工業(yè)環(huán)境應用而設計的數(shù)字運算操作的電子裝置。鑒于其種種優(yōu)點，目前， 電梯的繼電器控制方式已逐漸被 PLC控制所代替。同時，由于電機交流變頻調速 技術的發(fā)展， 電梯的拖動方式已由原來直流調速逐漸過渡到了交流變頻調速。 因 此，PLC控制技術加變頻調速技術己成為現(xiàn)代電梯行業(yè)的一個熱點。電梯繼電器控制系統(tǒng)的優(yōu)點： 所有控制功能及信號處理均由硬件實現(xiàn)， 線路 直觀，易于理解和掌握，適合于一般技術人員和技術工人所掌握；系統(tǒng)的保養(yǎng)、 維修及故障檢查無需較高的技術和特殊的工具、 儀器；大部分電器均為常用控制 電器，更換方

10、便，價格較便宜；多年來我國一直生產(chǎn)這類電梯，技術成熟，己形 成系列化產(chǎn)品，技術資料圖紙齊全，熟悉、掌握的人員較多。但是，電梯繼電器控制系統(tǒng)存在很多的問題： 系統(tǒng)觸點繁多、 接線線路復雜， 且觸點容易燒壞磨損，造成接觸不良， 因而故障率較高； 普通控制電器及硬件接 線方法難以實現(xiàn)較復雜的控制功能， 使系統(tǒng)的控制功能不易增加， 技術水平難以 提高；電磁機構及觸點動作速度比較慢， 機械和電磁慣性大， 系統(tǒng)控制精度難以 提高；系統(tǒng)結構龐大， 能耗較高， 機械動作噪音大； 由于線路復雜， 易出現(xiàn)故障，因而保養(yǎng)維修工作量大，費用高，而且檢查故障困難，費時費工。電梯繼電器控制系統(tǒng)故障率高，大大降低了電梯的可

11、靠性和安全性， 經(jīng)常造 成停梯，給乘用人員帶來不便和驚憂，且電梯一旦發(fā)生沖頂或蹲底， 不但會造成 電梯機械部件損壞，還可能出現(xiàn)人身事故。PLC是一種用于工業(yè)自動化控制的專用計算機，實質上屬于計算機控制方式。 PLC與普通微機一樣，以通用或專用 CPU乍為字處理器，實現(xiàn)通道（字）的運算和 數(shù)據(jù)存儲，另外還有位處理器（布爾處理器），進行點（位）運算與控制。PLC控制 一般具有可靠性高、易操作、維修、編程簡單、靈活性強等特點。PLC控制電梯的優(yōu)點： 在電梯控制中采用了 PLC用軟件實現(xiàn)對電梯運行 的自動控制，可靠性大大提高。（2）去掉了選層器及大部分繼電器，控制系統(tǒng)結 構簡單，外部線路簡化。（3）P

12、LC可實現(xiàn)各種復雜的控制系統(tǒng)，方便地增加或改 變控制功能。（4）PLC可進行故障自動檢測與報警顯示，提高運行安全性，并便 于檢修。（5）用于群控調配和管理，并提高電梯運行效率。（6）更改控制方案時不 需改動硬件接線。為便于比較 PLC控制系統(tǒng)與繼電器控制系統(tǒng)優(yōu)缺點現(xiàn)列表如 下，詳見表2-1。表2-1 PLC控制系統(tǒng)與繼電器控制系統(tǒng)比較項目繼電器控制系統(tǒng)PLC控制系統(tǒng)控制功能有許多繼電器，采用接線的方式來完成控制功各種控制功能通過編制的程序來實現(xiàn)實現(xiàn)能對控制要求變更適應性適應性差，需要重新設計，改變繼電器和接線適應性強，只需針對程序進行修改控制速度低，靠機械動作實現(xiàn)極快，靠微處理器進行處理特殊功

13、能一般沒有有安裝，施工連線多，施工繁安裝容易，施工方便可靠性差，觸點多，故障多高，因元器件采取了篩選和抗老化等可靠性措施壽命短長可擴展性困難容易維護工作量大，故障不易查找有自診能力，維護工作量小從表2-1可以看出，PLC控制系統(tǒng)具有繼電器控制系統(tǒng)無法比擬的優(yōu)點，因 此傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)將逐漸被 PLC控制系統(tǒng)所取代是大勢所趨。2.1.2 PLC控制系統(tǒng)與計算機控制系統(tǒng)比較計算機控制系統(tǒng)在工業(yè)控制領域中，其主機一般采用能夠在惡劣工業(yè)環(huán)境下 可靠運行的工控機。工控機有通用微機應用發(fā)展而來，在硬件結構方面總線標準化程度高，品種兼容性強，軟件資源豐富，能提供實時操作系統(tǒng)的支持，故對要 求快速，實時性

14、強，模型復雜的工業(yè)對象的控制占有優(yōu)勢。但是，它的使用和維 護要求工作人員應具有一定的專業(yè)知識， 技術水平較高，且工控機在整機水平上 尚不能適應惡劣工作環(huán)境?？删幊炭刂破鲗Υ诉M行了改進，變通用為專用，有利于降低成本，縮小體積，提高可靠性等特性，更適應過程控制的要求。PLC控制系統(tǒng)與計算機系統(tǒng)比較見表2-2。表2-2 PLC控制系統(tǒng)與通用計算機系統(tǒng)的比較比較項目通用計算機系統(tǒng)PLC控制系統(tǒng)工作目的科學計算工業(yè)自動控制工作環(huán)境對工作環(huán)境要求高對工作環(huán)境要求低，可在惡劣的工業(yè)現(xiàn)場工作工作方式中斷處理方式循環(huán)掃描方式系統(tǒng)軟件需配備功能較強的系統(tǒng)軟件一般只需簡單的監(jiān)控程序采用的特殊措施掉電保護等一般性措施

15、采用多種抗干擾措施，自診斷，斷電保護，可在線維修編程語言匯編語言，高級語言，如BASIC, C等梯形圖，助記符語言，SFC標準化語言對操作人員的要求需專門培訓，并具有一定的計算機基礎一般的技術人員，稍加培訓即可操作使用對內(nèi)存的要求容量大容量小價格價格高價格低其他若用于控制，一般需自行設計機種多，模塊種類多，易于集成系統(tǒng)從表2-2可見，在控制功能方面，PLC與通用計算機相比，工作更穩(wěn)定可靠, 而且編程簡單，使用方便，應用設計和調試周期可大大縮短， 加之又能在惡劣的工業(yè)環(huán)境下和強電一起工作，容易實現(xiàn)機電一體化。2.2電梯控制系統(tǒng)方案設計本設計通過多種方案的比較和參照， 可看出PLC控制具有顯著的優(yōu)

16、點：在電 梯控制中采用了 PLC用軟件實現(xiàn)對電梯運行的自動控制，可靠性大大提高；可 實現(xiàn)各種復雜的控制系統(tǒng)，方便地增加或改變控制功能；可進行故障自動檢測與 報警顯示，提高運行安全性和可靠性，并便于檢修；用于群控調配和管理，并提 高電梯運行效率。綜上所述，本設計采用PLC控制2.3電梯控制系統(tǒng)原理框圖設計電梯控制系統(tǒng)原理框圖如圖1所示，主要由轎箱內(nèi)指令電路、門廳呼叫電路、 主拖動電機電路、開關門電路、檔層顯示電路、按鈕記憶燈電路、樓層檢測與平 層檢測傳感器及PLC電路等組成的。圖1電梯控制系統(tǒng)原理框圖2.4電梯控制系統(tǒng)硬件結構框圖系統(tǒng)由曳引機構、開、關門機構、轎廂、控制系統(tǒng)等組成，如圖2所示。曳

17、引系統(tǒng)的主要功能是輸出和傳遞動力， 使電梯運行。門系統(tǒng)的功能是封住層站入 口和轎廂人口。而轎廂是運送乘客和貨物的電梯組件，是電梯的主要工作部分。圖2電梯控制系統(tǒng)硬件結構框圖3電氣控制部分3.1交流雙速電梯的主電路下圖圖3為交流雙速電梯的主電路圖。圖中，M1為YYYD系列電梯專用型雙 速籠型異步電動機（4/16極），KM1 KM2為電動機正、反轉接觸器，用以實現(xiàn)電 梯上、下行控制；KM3 KM4為電梯高、低速運行接觸器，用以實現(xiàn)電梯的高速 或低速運行；KM5為啟動加速接觸器；KM6 KM7 KM8為減速制動時的接觸器； L1、L2與R1、R2為串入電動機定子電路中的電感與電阻，與 KM5-KM配

18、合實現(xiàn) 對電機的加、減速控制。當KM1或 KM2與 KM3通電吸合時，電梯將進行上行或下 行啟動，延時后KM5通電吸合，KM3斷電釋放，KM4通電吸合，電動機轉為低速 接法，串入阻抗制動，實現(xiàn)上升與下降的低速運行，且KM6-KM依次通電吸合，用來控制制動過程的強度，提高停車制動的舒適度，至平層位置時，接觸器全部斷電釋放，機械抱閘，電梯停止運行。在檢修狀態(tài)時，電梯只能在低速接法下點 動運行。5R圖3交流雙速電梯的主電路圖電梯的主要電氣設備3.2.1 曳引電動機曳引電動機作為電梯的提升機構， 主要由驅動電動機、電磁制動器 （也稱電 磁抱閘）、減速器及曳引輪組成。3.2.2 自動門機用來完成電梯的開

19、門與關門：電梯的門的有廳門（每層站一個）和轎門（中 有一個）。只有當電梯?？吭谀硨诱緯r， 此層廳門才允許開啟 （由門機拖動轎門， 轎門帶動廳門完成）；也只有當廳門，轎門全部關閉后才允許啟動運行。3.2.3 層樓指示層樓指示也叫層顯， 過去常有低壓燈泡構成， 安裝在每層站廳門的上方和轎 門內(nèi)轎門的上方；現(xiàn)多由數(shù)碼管或 LED點陣結構組成，與呼梯盒，運行方向指示 做成一體結構。呼梯盒呼梯盒用以在每層站召喚電梯。 常安裝在廳門外， 離地面 1 米左右的墻壁上。 基站與頂站有一個按鈕， 中間層站由上呼與下呼兩個按鈕組成。 按鈕帶有呼梯記 憶燈，燈亮時表示呼梯號已被接收并記憶；當電梯滿足呼梯要求并停層開

20、門時， 呼梯記憶燈熄滅?；镜暮籼莺猩?，常帶有鑰匙開關，供電梯管理員開關電梯。操縱箱操縱箱安裝在轎廂內(nèi)， 供司機及乘客對電梯發(fā)布動作指令。 操縱箱上設有與 電梯經(jīng)層站數(shù)相同的內(nèi)選層按鈕（帶有標記） ，上下層啟動按鈕（帶有上，下行 指示燈，檢修時用） ，開關門按鈕，急停按鈕，電梯運行狀態(tài)選擇鑰匙開關（選 擇電梯是自動運行，還是檢修狀態(tài)）以及風扇，照明等的控制開關。3.2.6 平層及開門裝置該裝置如圖4所示，由磁鐵板和上、下平層感應器1KR 2KR組成。上行時, 1KR首先插入隔磁鐵板，發(fā)出減速信號，電梯開始減速，至2KR插入隔磁鐵板時， 發(fā)出停車及開門信號，電機停轉，機械抱閘；下行時，2KR首先

21、插入隔梯鐵板，發(fā)出減速信號至1KR插入隔梯鐵板時，發(fā)出停車及開門信號。斤門圖4電梯的平層、停層裝置示意圖327停層裝置圖4所示，在電梯的井道內(nèi)每層站裝有一只磁鐵板， 當轎廂運行到相應層站 時，磁鐵板插入平層感應器內(nèi)，以此檢測電梯所處位置和平層信號。3.2.8開關裝置安全窗及其開關，安全鉗及其開關，限速器及其開關，上，下限位開關，上 下強迫停止開關，極限開關電梯的轎廂頂部開有安全窗，供緊急情況下疏散乘客，當安全窗打開時，電 梯不允許運行。安全鉗是為防止電梯曳引鋼繩斷裂及超速運行的機械裝置，用以在是述情況下，將轎廂夾持在導軌上。限速器是用以檢測電梯運行速度的機械裝 置，當電梯超速運行時，限速器動作

22、，帶動安全鉗使電梯停止運行。以上三種裝 置的動作 通過其相應天關來檢測。當電梯運行至上，下極限位置時仍不停車， 上,下限位開關動作，發(fā)出停車信號，若不能停車，將壓下上，下強迫停止開關， 強制電梯停止運行；若還不能停車， 將通過機械裝置帶動極限開關 SQM作，切 斷電梯曳引電動機的電源，以達到停車的目的，避免電梯出現(xiàn)沖頂與蹾底事故。為了便于對電梯的工作原理及 PLC控制系統(tǒng)進行分析，現(xiàn)列出5層5站電梯的電見下表:5層5站電梯電氣元件表元件符號名稱及作用元件符號名稱及作用KM1上行接觸器1SB1-4SB11樓-4樓上行外呼按鈕KM2下行接觸器2SB2-5SB22樓-5樓下行外呼按鈕KM3高速接觸器

23、1HL-5HL1樓-5樓指示燈KM4低速接觸器6HL 7HL上、下行指示燈KM5啟動加速接觸器HL6 HL7操縱箱上、下行指示記憶燈KM6-KM8制動減速接觸器HL81樓外呼指示記憶燈KM9開門接觸器HL92樓上呼指示記憶燈KM10關門接觸器HL102樓下呼指示記憶燈SQ5基站開關HL113樓上呼指示記憶燈SQ6開門到位開關HL123樓下呼指示記憶燈SQ7關門到位開關HL134樓上呼指示記憶燈SQ8開門調速開關HL144樓下呼指示記憶燈SQ9-SQ10關門調速開關HL155樓下呼指示記憶燈SQ11-SQ15 樓-5樓廳門鎖開關SA1狀態(tài)運行選擇鑰匙開關SQ16轎門關閉到位開關SA2基站開關梯鑰

24、匙開關SQ17上限位開關SQ1安全窗開關SQ18下限位開關SQ2安全鉗開關SQ19上行強迫停止開關SQ3限速器開關SQ20下行強迫停止開關SQ4轎內(nèi)急停開關SB1開門按鈕1KR上平層感應器SB2關門按鈕2KR下平層感應器SB3上行啟動按鈕3KR開門感應器SB4下行啟動按鈕SQ電源開關SB5-SB91樓-5樓內(nèi)選層按鈕4 PLC控制部分4.1 PLC的選擇傳統(tǒng)的控制方法是采用繼電器一接觸器控制。 這種控制系統(tǒng)較復雜，并且大 量的硬件接線使系統(tǒng)可靠性降低，也間接地降低了設備的工作效率。采用可編程 控制器較好地解決了這一問題，可編程控制器是一種將計算機技術、自動控制技 術和通信技術結合在一起的新型工

25、業(yè)自動控制設備， 不僅能實現(xiàn)對開關量信號的 邏輯控制 , 還能實現(xiàn)與上位計算機等智能設備之間的通信。因此，將可編程控制 器應用于電梯控制，完全能滿足控制要求。且具有操作簡單、運行可靠、工藝參 數(shù)修改方便、自動化程度高等優(yōu)點。在本控制系統(tǒng)中， 所需的開關量輸入為 32點，開關量輸出為 29點，考慮到系 統(tǒng)的可擴展性和維修的方便性，選擇模塊式PLC由于本系統(tǒng)的控制是順序控制， 選用日本三菱電工公司生產(chǎn)的FX2N-80M的PLC來控制整個系統(tǒng)。之所以選擇這種 PLC主要考慮FX系列PLC有以下特點：（1）可靠性高、抗干擾能力強 PLC 是為工業(yè)控制而設計的， 除了對器件 的嚴格篩選外，在硬件和軟件兩

26、個方面還采用可屏蔽、濾波、隔離、故障診斷和 自動恢復等措施， 使可編程控制器具有很強的抗干擾能力， 其平均無故障時間達 到30000h以上。（2）編程直觀、簡單 考慮到大多數(shù)電氣技術人員熟悉電氣控制線路的特點， PLC沒有采用微機控制中常用的匯編語言，而是采用了一種面向控制過程的梯形 圖語言。梯形圖語言與繼電器原理圖相類似，形象直觀，易學易懂，電氣工程師 和具有一定知識的電氣技術人員都可在短時間內(nèi)學會， 計算機技術和傳統(tǒng)的繼電 器控制技術間的隔閡在PLC上完全不存在。因此，許多國家生產(chǎn)的 PLC都把梯形 圖語言作為第一用戶語言。此外， 還可采用指令表進行編程控制。（3）適應性好 PLC 是通過

27、程序實現(xiàn)控制的。當控制要求發(fā)生改變時， 只要 修改程序即可。由于 PLC 產(chǎn)品已標準化、系列化、模塊化。因此能靈活方便地進 行系統(tǒng)配置，組成規(guī)模不同、功能不同的控制系統(tǒng)。其適應能力非常強，既可控 制一臺機器， 一條生產(chǎn)線， 也可控制一個復雜的群控系統(tǒng)，既可以現(xiàn)場控制， 又可以遠距離控制。（4）功能完善、接口功能強 PLC 具有數(shù)字量和模擬量的輸入輸出、 邏輯和 算術運算、定時、 計數(shù)、順序控制、 通信、人機對話、自檢、 記錄和顯示等功能， 使設備控制水平大大提高； 其接口功率驅動范圍較大， 不像普通的計算機輸出信 號需放大才能驅動負載， 極大地方便了用戶。 其常用的數(shù)字量輸入輸出接口， 就 電

28、源而言有110V 220V交流和5V、48V直流等多種。4.2 輸入/ 輸出電路的設計4.2.1 PLC 的電源控制電路PLC采用AC220V供電，如下圖5所示，電梯正常工作時，鎖梯開關 SA2接 通，PLC電源接通，程序正常運行，鎖梯時， SA2斷開，PLC斷電，電梯停止運 行。LI *勺LPLC圖5 PLC電源控制電路422輸入設備啟動、停止選擇開關SQi限位開關SQSQ 點動開關SBiSB8安全開關SA i門鎖開關SA2自動 SA 3檢修SA 4上減速 SA 5下減速 SA 64.2.3輸出設備控制上行、下行、高速、低速、啟動加速、制動減速、開門、關門電機的接觸器KMKMo工作方式指示燈

29、HLiHLi5,樓梯層數(shù)字顯示HL6。將電梯運行過程中的各種輸入信號，送入PLC的輸入口構成其輸入電路圖。完成電梯運行的各種執(zhí)行元件及指示電梯運行狀態(tài)的各種指示燈，均要受到PLC輸出口的控制，構成其輸出電路。其輸入/輸出電路如下圖6所示。由上述輸入/ 輸出電路可知輸入輸出點分別為 32點和29點，故可選擇FX2N-80MR勺PLC構成 其控制系統(tǒng)。PLC俞入、輸出接線圖如下頁圖6所示。圖6是PLC和外圍設備的外部接線圖， 應說明的是PLC面板上標有“ COM標記的端子即可作為公共端。4.3梯形圖設計梯形圖的設計可以分成幾個環(huán)節(jié)進行，然后再將這些環(huán)節(jié)組合在一起，形成完整的梯形圖。4.3.1開門環(huán)

30、節(jié)電梯的開門存在以下幾種情況電梯投入運行前的開門此時電梯位于基站，將開關電梯鑰匙手插入 SQ(程序中X010)內(nèi)，旋轉至 開關電梯位置，此時PLC電源接通，程序開始運行，電梯自動開門，乘客或司機 進入轎廂，選層后電梯自動進行。電梯檢修時開門檢修狀態(tài)下(X003接通)，開門均為手動狀態(tài)，由開關門按鈕 SB1 (X004,嵌全述齊IA2 門恢ni 自型JFH共訂 上卄啟動 T布啟關i瑋曲 上冇腹也 F冇限也 謹內(nèi)矗2楷內(nèi)選 5啊 減內(nèi)逵1犠上亓 2樓上齊 zarff3ff ms rw 樓上亓s rr 上誡矽f平思 下臧愛r上平圧上犧追開共 T毎迫開關 辻戰(zhàn)笄嫌ai1WISE1A:一啟BlSBEB3

31、B4-s X- sIIFRXOOO xOOl x(E x003 x004 泅5XOO6 x007 x(no MIL xOia xai3 xOJ4 xOJ= xaie x017 x02O xCCl xQP2 xQE3:CC4 xoes xQ26 畑了 x(QD x021 X03E 畑3 x036 XQ37 加0X041X42 8EY000yooiX 密roo VO03 roo4 Y005 rooe roo? roio YOUCOMY012YD13YOMY015Y016017YOEOYOE1Y022YOE3V04Y025Y026Y027ro3ocnM031Y03033YV34COM上冇奔門畫訂上齊

32、穂不記住崔示丄犠蚪畔記吃 E樓上邛記址 E樓下吟記憶 言機上邛記址 3櫻下邛記城 坪樓上邛記址 斗蜃下吟記憶 T嶺F邙記憶LG LI H圖6 5層5站電梯PLC控制I/O圖SB2 (X005)實施開門與關門。電梯自動運行停層時的開門電梯在停層時，至平層位置，M140接通，電梯開門電梯關門過程中的重新開門在電梯關門的過程中，當需要重新開門時，可以通過開門按鈕 X004實施重 新開門。大多數(shù)電梯現(xiàn)采用光幕或機械安全觸板進行檢測， 自動發(fā)送重新開門信 號，以達到重新開門的目的。呼梯開門電梯到達某層站后，若沒有人繼續(xù)使用電梯，電梯將?？吭谠搶诱敬?；若 有人在該層站呼梯，電梯將首先開門，以滿足用梯的要

33、求。電梯在運行的過程中，當有外呼梯信號時，若順向運行，則電梯停層開門； 若逆向運行，則電梯不停層。防夾或超載開門當電梯在關門的過程中，如有東西夾在門上，則電梯在關門的過程中關不上， 會使X037接通；或電梯超載，轎箱底下的稱重開關 X036接通，使程序中的M20 接通，則電梯重新開門。(7)電梯在運行中禁止開門開門環(huán)節(jié)的梯形圖如下圖7所示：M1O2M1U0KO DSNina圖7開門環(huán)節(jié)程序梯形圖A:T T T Hx I.4.3.2電梯的關門環(huán)節(jié)電梯停用后的關門此時電梯到達基站，司機或乘客離開轎廂，電梯自動關門，司機將開、關梯 鑰匙插入SA2旋轉到關梯位置，電梯訴安全回路被切斷，PLC停止運行，

34、電梯被關閉。自動關門電梯開門時開始計時，時間到后，電梯應自動關門。提前關門停站時間未到時，可以用按鈕 X005實現(xiàn)提前關門。檢修關門考慮檢修狀態(tài)時的關門，檢修關門不自鎖。電梯超重時禁止關門關門環(huán)節(jié)的梯形圖如圖8所示：M1QC 75MEI圖8電梯關門環(huán)節(jié)程序梯形圖圖9重復開關、關門電路和故障顯示程序梯形圖4.3.3開關門保護及故障顯示電路電梯在關門地過程中因各種原因不能關門到位，電梯會重新關門，開門時間到后，又會自動關門，關門不到位又要開門。如此開、關門反復動作，如現(xiàn)場沒 人及時處理，門很容易被損壞，應此要求在出現(xiàn)這種情況時，開、關門動作出現(xiàn) 5次，電梯停止運行。其程序梯形圖如圖 9所示。關門時

35、，M101接通，如正常關 門到位時，X001接通，程序中常閉觸點是斷開的， M22不能接通，T6不接通， 不會重新開門。如經(jīng)過一段時間（3S）關門不能到位，X001的常閉點是接通的 M22得電，T6的觸點接通，電梯重新開門，開門計時時間到，T5接通，又要關門，關門又不到位，T6又接通，如此循環(huán)，當連續(xù)關門達到 5次時，C0的觸點 接通，利用C0的觸點，使電梯停止運行。且故障顯示 0、2交替出現(xiàn)。當電梯關 門到位時，對C0復位。當電梯的安全繼電器KA2斷開時也即X000為OFF時，電梯停止運行，且故 障顯示0、1交替出現(xiàn)。其控制程序梯形圖如圖 10和圖11所示。利用主控和主 控復位控制了程序的運

36、行。圖10、11主控、安全繼電器斷開時故障顯示程序梯形圖4.3.4層樓信號的產(chǎn)生與清除環(huán)節(jié)當電梯位于某一層時，應產(chǎn)生于該樓層的信號，以控制樓層顯示器顯示樓層 所處的位置，離開該層時，該樓層信號應被新的樓層信號所取代。 其梯形圖如圖 12所示。D200為電梯的樓層數(shù)，通過譯碼器用數(shù)碼管顯示出來。X040是下強迫樓層顯示開關，裝在1樓，當電梯運行到1樓時，使D200為1。在中間的某些 樓層中，電梯上行時，每上一層時，D200加1;當電梯下行時，每下一層，D200 減1。另外電梯在1樓-5樓時，分別使M11 M114置ON如果電梯樓層顯示有 誤，只要將電梯開到頂層或一層，馬上就能顯示正常。XD403

37、4100103106rem J0011L6157MHO159M112161163165PLS HO WJV K5 衛(wèi) BOO C1NP D300 K5 MU JNP caoo K4 HU JCNP 0300 KZ 圈 TT Xo匚剋P fEW KZ hC JxcCNP ri=lil K5 K4 圖12層樓信號的產(chǎn)生與清除環(huán)節(jié)圖13內(nèi)選信號的登記、消除和顯示環(huán)節(jié)程序梯形圖程序梯形圖4.3.5內(nèi)選信號的登記、消除和顯示環(huán)節(jié)乘客或司機通過轎廂內(nèi)操縱盤上 1樓-5樓選層按鈕的操作；可以選擇欲去 的樓層。選層信號被登記后，選層按鈕下的指示燈亮。當電梯到達所選的樓層后, 停層信號應被消除，指示燈也應熄滅。

38、其程序梯形圖如圖 13所示：4.3.6外呼信號的登記、消除和顯示環(huán)節(jié)乘客在廳門外呼梯時，呼梯信號應被接收和記憶。當電梯到達該樓層，且電 梯運行方向與呼梯目的地方一致時（基層和頂層除外），呼梯要求滿足，呼梯信 號應被消除。其程序梯形圖如圖14所示：f Ml 35圖14外呼信號的登記、消除和顯示環(huán)節(jié)程序梯形圖圖中，按下外呼按鈕時，相對應的外呼輔助繼電器按通，外呼按鈕下的指示 燈亮，表示呼梯要求已被電梯接收并記憶。 電梯運行方向與呼梯目的地方向一致 時，至呼梯樓層時，電梯將停止并開門，呼梯要求滿足，呼梯信號被消除。電梯 運行方向與呼梯目的地方向相反時， 如電梯從1樓向上運行，而呼梯要求從2樓 向下，

39、若有去3樓以上的內(nèi)選層要求及外呼梯要求，電梯到達 2樓時不停梯，呼 梯要求沒有滿足，呼梯信號不能消除；若3樓以上無用梯要求，電梯將停在2樓, 但呼梯信號不能立即消除，待乘客進入轎廂內(nèi)，選層（去1樓）后，電梯定下向， 則2樓呼梯信號已滿足，呼梯信號被滿足。電梯停在該樓層時，按下外呼按鈕（上行或下行），此時指示燈應該亮。4.3.7電梯的定向環(huán)節(jié)在自動運行狀態(tài)下，電梯應首先確定運行方向，也即定向。電梯的定向只有 兩種情況即上行和下行。電梯處于待命狀態(tài)下， 接收到內(nèi)選和外呼信號時，應將 電梯所外的位置與內(nèi)選信號和外呼信號進行比較，確定是上行還是下行，一旦電梯定向后，內(nèi)選信號與外呼信號對電梯進行順向運行

40、要求沒有滿足的情況下，定向信號不能消除。檢修狀態(tài)下運行方向直接由上行和下行啟動按鈕確定，不需定向。其程序梯形圖如圖15所示。FEWa333匕3E沁丄ermMH3：Z：3-4MiaMl三3L 玉匸T氏匚T三m 7FT3 DI：門qJ 03IM143IM1 -4-4Ml-1 1IMQ 卒 0：C 1 ILO三圖15定上行環(huán)節(jié)程序梯形圖圖中M121 M122 M123 M124分別是2、3、4、5樓的內(nèi)選輔助信號；M131, M132是2樓的外呼上行和下行的輔助信號； M133 M134是 3樓的外呼上行和下 行輔助信號；M135 M136是 4樓的外呼上行和下行輔助信號；M137是5樓的外 呼下行

41、輔助信號；M146是下行互鎖；X003是檢修選擇開關；X002是自動選擇開 關；M111 M112 M113 M114分別是2、3、4、5的樓輔助信號；Y012是上行指 示燈；圖中M103及M104在電梯上行及下行的全過程中，存在不能全程接通的情況， 如上行至5樓時，一旦5樓層繼電器M114接通時，M103則立即斷開，而此時電 梯仍處于上行狀態(tài)，至5樓平層位置時才能停止。為解決這一問題，引入M134-M136可能會發(fā)生下述情況：4樓向上的外呼信號（不存在其他外呼及內(nèi) 呼信號）使電梯上行，電梯至 4樓位置，M113使M103斷開，在電梯至4樓位置 到電梯停層開門，乘客進入轎廂內(nèi)選 5樓之前的時間

42、內(nèi)，1、2、3樓外呼信號可 能使電梯在未完成4樓向上的運動之前定下行方向。根據(jù)同樣的道理，定下行環(huán)節(jié)的程序梯形圖如圖16所示。圖中M120是1樓 的內(nèi)選輔助；M130是1樓的上向外呼；M144是上行互鎖；丫013是下行指示。4.3.8停層信號的產(chǎn)生和消除環(huán)節(jié)電梯在停車制動之前，應首先確定其停層信號，即確定要?？康臉菍?，每一 層產(chǎn)生一個停層輔助信號，1樓-5樓的停層輔助分別是 M150-M154 1樓停層的 條件是電梯下行到1樓，5樓的停層條件是電梯上行到5樓，中間層產(chǎn)生的條件 是根據(jù)電梯的運行方向與外呼信號的位置和轎廂內(nèi)選層信號比較后得出。其程序梯形圖如圖17所示。3斗73SC13533&Q3

43、fe3370373圖16定下行環(huán)節(jié)程序梯形圖M1L46 MHOH HI !L匸Cr3GT S0 JftST H1SJD 3TT kO=l PST H4I31 SETT wsa JRSr trass an mrta 圖17停層的產(chǎn)生和消除環(huán)節(jié)程序梯形圖外呼信號方向與運行方向一致時，產(chǎn)生外呼所在樓層的停車要求；內(nèi)選層信 號產(chǎn)生欲去樓層的停車要求，滿足停車要求時， 停車信號應被取消。電梯運行過 程中，所處的樓層若呼梯方向與電梯運行方向相反時的停車問題。4.3.9停車制動環(huán)節(jié)停層信號產(chǎn)生后，與上、下平層感應器配合，進行停車制動。停車制動之前， 應先產(chǎn)生停車制動信號 M105然后由停車制動信號控制接觸器

44、實現(xiàn)停車制動。 為解決電梯進入平層區(qū)間后才出現(xiàn)的停車信號致使電梯過急停車的問題，采用微分指令X032及X033變成短信號。其程序梯形圖如圖18所示。電梯上行時，先接通上行減速信號 X032,則M106接通，使丫005 丫006 Y007 依次接通，電梯開始減速，當達到上平層信號 X033接通時，電梯制動，同時使 M140接通，電梯自動開門，稍后，T0觸點接通消除停層信號 M105電梯下行時， 先接通下行減速信號X033,電梯開始減速，當接通X032時，電梯停止。407410413427431435442X032斗5M46f NM142PLS M141 J=FLS M142 _機 w)453M1

45、07 X001M1444SE4544Sfc(N L07(Ml+0)-YflOSY0O滬468478圖19電梯的啟動、加速和制動環(huán)節(jié)程序梯形圖(Y001)/O h 004)- Y003)-砌說I品辛叫時斗屮阿小&丫叩XQ13#、 I M | 貼扌(vooo)-斗91X032圖18停車制動環(huán)節(jié)程序梯形圖4.3.10自動運行時啟動加速和穩(wěn)定運行環(huán)節(jié)電梯啟動的條件是運行方向已確定，門已關好，。其程序梯形圖如圖19所示。上行時，定上行信號 M144接通，當門關好后X001接通，貝U 丫000 Y002置 ON電梯高速上行，通過去1S延時，丫004接通加速上行。下行時，定下行信號 M146接通，門關好后X

46、001接通，則Y001、Y002接通，電梯高速下行通過1S延 時，電梯加梯下行。如果停車信號M107接通時，上行時，碰到上平層 X033,則丫0為OFF電梯 制動。下行時，碰到下平層信號 X032, Y001為OFF電梯制動。當需要檢修時，接通檢修開關X003,通過按X006或X007,電梯直接上行或 下行，門是否關好不影響電梯運行，此時 丫003接通，即電梯只能低速運行。上述過程以分析電梯的各種邏輯關系為生，電路部分為了分析問題方便進行 簡化，如電梯的鎖梯、開關門電路、安全回路等都進行了簡化。還有電梯的通信、 監(jiān)視和消防等功能在實際電梯控制中都應該考慮。5結論可編程序控制器是新一代的控制工具，因其核心是微處理器、 接口電路、電源電路等具有很強的抗干擾能力，而梯形圖的編程語言極易為工程技術人員 所接受等特點 , 被稱為真正的工業(yè)控制計算機 , 或“藍領計算機”。 尤其是隨著 微電子技術、計算機技術的發(fā)展 , 可編程序控制器的功能已遠遠超過替代繼電器 控制系統(tǒng)的初衷而廣泛應用于開關量控制、 模擬量控制等各種工業(yè)控制場合。 電 梯控制系統(tǒng)使用可編程控制器可使其硬件結構簡捷 ,編程簡單方便 ,可靠性進一 步提高。謝辭學期即末，分別亦近，在此畢業(yè)課題設計完成之際