基于PLC的雙速電機(jī)電梯控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

PLC電梯系統(tǒng)的總體控制方案控制實(shí)現(xiàn)電梯運(yùn)行中的各項(xiàng)控制要求.壓縮模型是一個(gè)五層的客LEDLED擇并能按下消防按鈕使電梯進(jìn)入消防狀態(tài)。整個(gè)電梯運(yùn)行程序可分為以下幾個(gè)階段：確定運(yùn)行狀態(tài)-→確定運(yùn)行方向—→自動(dòng)關(guān)門(mén)—→起動(dòng)運(yùn)行—→停站-→自動(dòng)開(kāi)門(mén)本設(shè)計(jì)的電梯控制系統(tǒng)的要求如下：1.以上三種狀態(tài)可以通過(guò)三位鑰匙開(kāi)關(guān)選擇以實(shí)現(xiàn)各自的控制要4—6s載保護(hù)狀態(tài)或啟用急停保護(hù)功能。2。自動(dòng)定向要求在有、無(wú)司機(jī)狀態(tài)利用第一登記指令或召喚信號(hào)所指層樓數(shù)N(指）或召）與轎廂所處的層數(shù)N′（轎）梯當(dāng)前的運(yùn)行方向.若N〉N′則電梯上行,反之則下行。在有司機(jī)狀態(tài)下,指令信號(hào)有優(yōu)先權(quán)，即當(dāng)電梯停站時(shí)，從電梯自動(dòng)開(kāi)門(mén)開(kāi)始到不參與定向控制。3.轎廂開(kāi)門(mén)、關(guān)門(mén)要求在延時(shí)一段時(shí)間后4數(shù)碼管來(lái)顯示。5.啟動(dòng)運(yùn)行控制要求梯便按程序自動(dòng)關(guān)門(mén)啟動(dòng)運(yùn)行，同時(shí)顯示其運(yùn)行狀態(tài)。(36。停站控制要求(1)指令信號(hào)停站：電梯運(yùn)行中，當(dāng)?shù)竭_(dá)已登記層樓時(shí)，該層樓行程開(kāi)關(guān)動(dòng)作并起作用,電梯就立即停站。（2）［4］.7。指令信號(hào)的登記與消除要求指令信號(hào)的登記:當(dāng)按下除停站外的某層樓按鈕時(shí)，此指令信號(hào)被登記。指令信號(hào)的消除：電梯運(yùn)行并到達(dá)某層樓,該層指令信號(hào)消除。召喚信號(hào)的登記與消除要求召喚信號(hào)的登記:當(dāng)按下除停站外某層樓召喚按鈕時(shí)，此信號(hào)應(yīng)被登記。致的登記信號(hào)即被消除。指令專(zhuān)用功能10。消防工作狀態(tài)功能當(dāng)按下消防工作狀態(tài)按鈕，電梯立即清除所有指令和召喚信號(hào),立即關(guān)門(mén)返回基站，到達(dá)基站后恢復(fù)指令功能。11。超載保護(hù)功能指示燈亮，直至超載消除方能正常運(yùn)行。12。緊停功能當(dāng)電梯出現(xiàn)意外故障時(shí)，如轎廂沖頂或沖底，該停站未停站時(shí)，管理人員應(yīng)立即按此按鈕使電梯停止運(yùn)行。交流雙速電機(jī)上經(jīng)常使用。交流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法主要是通過(guò)改變極對(duì)數(shù)的不同而得到不（3。1）式中：-—交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)速（r/min）;(1/；-—交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的磁極對(duì)數(shù)；-—轉(zhuǎn)差率.從上式可見(jiàn),改變磁極數(shù)就可以改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。電梯用的交4級(jí)和6極和244極和24極或6極和36[7.U1①U2②W2②①V1W1①V2②U2U1 W1V2W2(b)雙星形接線(xiàn)3.14/2（a）U1V1W1定子繞組的U2V2W2U1①U2②W2②①V1W1①V2②U2U1 W1V2W2(b)雙星形接線(xiàn)(a)(a)三角形接線(xiàn)圖314/232聯(lián)電抗啟動(dòng)，二級(jí)電阻電抗減速。圖3.2圖3.2交流雙速電梯電機(jī)的主電路圖中交流雙速電機(jī)電梯主電路的工作原理如下：?jiǎn)?dòng)時(shí)，串入電抗XQ，,1C接通，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)入固有特性運(yùn)轉(zhuǎn)。,KC,MCXJR接通,短接R，電動(dòng)機(jī)串入電抗XJ,3CSC或XC電梯系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)系統(tǒng)的電氣控制線(xiàn)路平層線(xiàn)路拖動(dòng)線(xiàn)路平層線(xiàn)路拖動(dòng)線(xiàn)路減速減速點(diǎn)信號(hào)啟動(dòng)線(xiàn)路平層感應(yīng)器定向平層線(xiàn)路樓層信號(hào)位置信號(hào)轎內(nèi)指令與門(mén)廳召喚線(xiàn)路指層信號(hào)圖5.1交流雙速電梯電氣控制線(xiàn)路的組成框圖用這些控制線(xiàn)路可以構(gòu)成各種運(yùn)行方式:有司機(jī)/無(wú)司機(jī)控制、集選運(yùn)行、下行集選運(yùn)行、消防運(yùn)行、并聯(lián)運(yùn)行、檢修運(yùn)行等。PLC的種類(lèi)非常繁多，不同種類(lèi)之間的功能設(shè)置差異很大，這既給PLC度。機(jī)型選擇的基本原則應(yīng)是在功能滿(mǎn)足要求的前提下,力爭(zhēng)最好的PLC的種類(lèi)非常繁多，不同種類(lèi)之間的功能設(shè)置差異很大，這既給PLC度。機(jī)型選擇的基本原則應(yīng)是在功能滿(mǎn)足要求的前提下,力爭(zhēng)最好的性?xún)r(jià)比,并有一定的升級(jí)空間.4層，且開(kāi)關(guān)量居多，模擬量較少;對(duì)于開(kāi)關(guān)量控制為主的系統(tǒng)而言，一般PLCPLC行局部調(diào)整，另外模塊式PLC4根據(jù)PLCI/O20%———30%的I/O,432達(dá)到預(yù)期的效果，本系統(tǒng)選用PLCFX2-——-128MR，這種機(jī)型的I/O64，10002000步的程序內(nèi)存，并配有相應(yīng)的編程軟件MEDOC編輯,而且還可以通過(guò)計(jì)算機(jī)對(duì)其進(jìn)行編輯。FX2系列是三菱公司1991年推出的一種整體式和模塊式相結(jié)合的疊裝式小型PC,它的執(zhí)行速度為0.48us/步,其編程指令超過(guò)100條,有2K步RAMX圖形編程器（GP—80EX—E。此外，還有利用編程軟件MELSEC—MEDOC,FXMING電機(jī)選型式感應(yīng)電動(dòng)機(jī)兩種。鼠籠式電機(jī)目前較多地使用于額定速度不大于1m/s4/166/244：105~1m/s曳引電機(jī)的型號(hào)，根據(jù)電梯設(shè)計(jì)目標(biāo)來(lái)選擇,轎廂載重量為1000-1500kg1m/s計(jì)采用YTD—225S型鼠籠式電機(jī),額定功率為15/3.5kW，轉(zhuǎn)速為1500/375，由接于輸出端口Y00、Y01的開(kāi)關(guān)門(mén)接觸器線(xiàn)圈KM1、KM2得失電對(duì)電機(jī)MD進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)電梯的開(kāi)關(guān)門(mén)過(guò)程。內(nèi)存容量估計(jì)用戶(hù)的程序和數(shù)據(jù)都保存在內(nèi)存之中，對(duì)所需的內(nèi)存容量要有一曳引電機(jī)的型號(hào)，根據(jù)電梯設(shè)計(jì)目標(biāo)來(lái)選擇,轎廂載重量為1000-1500kg1m/s計(jì)采用YTD—225S型鼠籠式電機(jī),額定功率為15/3.5kW，轉(zhuǎn)速為1500/375，由接于輸出端口Y00、Y01的開(kāi)關(guān)門(mén)接觸器線(xiàn)圈KM1、KM2得失電對(duì)電機(jī)MD進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)電梯的開(kāi)關(guān)門(mén)過(guò)程。內(nèi)存容量估計(jì)用戶(hù)的程序和數(shù)據(jù)都保存在內(nèi)存之中，對(duì)所需的內(nèi)存容量要有一費(fèi)資源.我們一般會(huì)從下面幾個(gè)因數(shù)來(lái)估計(jì)內(nèi)存大小:內(nèi)存利用率:所謂內(nèi)存利用率，就是一個(gè)程序段中的節(jié)點(diǎn)數(shù)與存放該程序段所代表的機(jī)器碼所需內(nèi)存字?jǐn)?shù)的比值.對(duì)于同一個(gè)程序而言，高利用率可以降低內(nèi)存的使用量，還可以縮短掃描時(shí)間,提高系統(tǒng)的響應(yīng)速度。開(kāi)關(guān)量輸入和輸出的點(diǎn)數(shù):一般系統(tǒng)中,開(kāi)關(guān)量輸入與輸出的比為6：4，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式，可以算出所需內(nèi)存的字?jǐn)?shù):所需內(nèi)存字?jǐn)?shù)=開(kāi)關(guān)量（輸入+輸出）總點(diǎn)數(shù)*10=590模擬量輸入和輸出的點(diǎn)數(shù):對(duì)于模擬量的處理需要用到數(shù)字傳送和運(yùn)算的功能，這部分指令的內(nèi)存利用率比較低,因此需要更多的內(nèi)存容量.下面是一般情況下的經(jīng)驗(yàn)計(jì)算公式:只有模擬量輸入時(shí):內(nèi)存字?jǐn)?shù)=模擬量點(diǎn)數(shù)＊100=400模擬量輸入/輸出共存時(shí)：內(nèi)存字?jǐn)?shù)=模擬量點(diǎn)數(shù)＊200=800所占內(nèi)存約為40KB,但是考慮到實(shí)際情況,在本系統(tǒng)控制過(guò)程中不存在此種情況。1000FX2—-—128MR2000:PLCPLC用低電壓形式，低壓又分為5v，12v,24v，60v用低電壓形式，低壓又分為5v，12v,24v，60v68v,從可靠性角度考慮,我選用24vPLC高,電感性和低功率因數(shù)的負(fù)載設(shè)備，其缺點(diǎn)是價(jià)格高,過(guò)載能力差。價(jià)格較低，但是它的壽命不長(zhǎng)，而且響應(yīng)速度慢,達(dá)不到我們?cè)O(shè)計(jì)的控制系統(tǒng)反應(yīng)速度的要求,因此我們選用晶閘管輸出模塊。電梯系統(tǒng)的曳引電機(jī)的工作電壓選用交流220v,轎箱門(mén)開(kāi)關(guān)控制電機(jī)的工作電壓我們選用交流220v，指示燈工作電壓都選用24v。電梯系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)電梯控制系統(tǒng)的要求本設(shè)計(jì)中電梯控制系統(tǒng)的要求如下：1。電梯運(yùn)行到位后具有自動(dòng)和手動(dòng)開(kāi)、關(guān)門(mén)的功能。2.利用指示燈顯示廳外呼叫信號(hào)、廳內(nèi)指令信號(hào)和電梯到達(dá)樓層信號(hào)。3。能自動(dòng)判別電梯運(yùn)行方向,并發(fā)出響應(yīng)呼叫的指示信號(hào)。4。電梯能在一定條件下進(jìn)行起動(dòng)、加速和換速。5。具有故障和斷電時(shí)自動(dòng)抱閘保護(hù)、門(mén)鎖防夾保護(hù)、手動(dòng)自動(dòng)報(bào)警功能.地址分配輸入編號(hào)表5.1確定I/O接口點(diǎn)數(shù)及地址分配表輸入名稱(chēng) 輸出編輸出名稱(chēng)X000門(mén)輸出手動(dòng)開(kāi)門(mén)按鈕 Y000開(kāi)X001手動(dòng)關(guān)門(mén)按鈕 Y001關(guān)門(mén)輸出X002開(kāi)門(mén)行程開(kāi)關(guān) Y002上行接觸器X003關(guān)門(mén)行程開(kāi)關(guān) Y003下行接觸器X004有/無(wú)司機(jī)操作方式轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān) Y004快速接觸器X005上平層感應(yīng)器觸點(diǎn) Y005慢速接觸器X006門(mén)區(qū)感應(yīng)器觸點(diǎn) Y006上行方向指示燈X007 下平層感應(yīng)器觸點(diǎn) Y007 行方向指示燈X010 轎內(nèi)五層指令按鈕 Y010 轎內(nèi)五層指示燈X011 轎內(nèi)四層指令按鈕 Y011 內(nèi)四層指示燈X012 轎內(nèi)三層指令按鈕 Y012 內(nèi)三層指示燈X013 轎內(nèi)二層指令按鈕 Y013 內(nèi)二層指示燈X014 轎內(nèi)一層指令按鈕 Y014 內(nèi)一層指示燈X015 門(mén)廳四層上召喚按鈕 Y015 廳四層上召喚指示燈5。1I/O輸入編號(hào) 輸入名稱(chēng) 輸出編輸出名稱(chēng)X016 門(mén)廳三層上召喚按鈕 Y016 門(mén)三層上召喚指示燈X017 門(mén)廳二層上召喚按鈕 Y017 門(mén)二層上召喚指示燈X020 門(mén)廳一層上召喚按鈕 Y020 門(mén)一層上召喚指示燈X021 門(mén)廳五層下召喚按鈕 Y021 門(mén)五層下召喚指示燈X022 門(mén)廳四層下召喚按鈕 Y022 門(mén)四層下召喚指示燈X023 門(mén)廳三層下召喚按鈕 Y023 門(mén)三層下召喚指示燈X024 門(mén)廳二層下召喚按鈕 Y024 門(mén)二層下召喚指示燈X025 五層指示燈X026 四層指示燈X027 三層指示燈X030 二層指示燈X031 一層指示燈X032 報(bào)警X033四樓下行樓層感應(yīng)觸點(diǎn)X034三樓下行樓層感應(yīng)觸點(diǎn)X035二樓下行樓層感應(yīng)觸點(diǎn)X036一樓下行樓層感應(yīng)觸點(diǎn)

Y025 門(mén)廳Y026 門(mén)廳Y027 門(mén)廳Y030 門(mén)廳Y031 門(mén)廳Y034 超載X037 超載信號(hào)輸入X040 上強(qiáng)迫換速開(kāi)關(guān)X041 下強(qiáng)迫換速開(kāi)關(guān)X042 司機(jī)上行選擇按X043 司機(jī)下行選擇按所用輔助繼電器和時(shí)間繼電器編號(hào)分配如下表：5.2輔助繼電器和時(shí)間繼電器編號(hào)及地址分配表編 號(hào) 名 稱(chēng) 編 名稱(chēng)M100—M1045—1層樓層感應(yīng)中間繼電器 M135 門(mén)鎖中繼電器M112—M116應(yīng)中間繼電器5-1層指層中間繼電器M140上平層感M123—M1265-2層向下召喚中間繼電器M141門(mén)區(qū)感應(yīng)中間繼電器M105—M1115—1轎內(nèi)指令中間繼電器M142下平層感應(yīng)中間繼電器M117—M1224—1層向上召喚中間繼電器M143快速運(yùn)行中間繼電器M130 上行中間繼電器 M144 換速除中間繼電器M131 下行中間繼電器 T000 3s延時(shí)M132司機(jī)上行中間繼電器 T0015s延時(shí)M133司機(jī)下行中間繼電器 T002快速運(yùn)行斷開(kāi)延時(shí)K4s延時(shí)M134換速中間繼電器電梯控制的程序設(shè)計(jì)(一)程序設(shè)計(jì)思路(二）主要程序設(shè)計(jì)流程圖圖五：開(kāi)關(guān)門(mén)程序流程圖開(kāi)關(guān)門(mén)程序流程簡(jiǎn)介：當(dāng)停層信號(hào)到達(dá)時(shí),電梯停層,門(mén)電機(jī)正轉(zhuǎn)，轎箱門(mén)打開(kāi),系統(tǒng)等待開(kāi)門(mén)到位信號(hào)到達(dá)，接受到信號(hào)后，箱門(mén)保持打開(kāi)延時(shí)狀態(tài)；開(kāi)門(mén)2則保持電梯門(mén)關(guān)閉狀態(tài)。當(dāng)電梯處于三樓時(shí),首先判斷電梯處于上升狀態(tài)還是下降狀態(tài)，若處于上升狀態(tài)時(shí),記憶向下呼叫信號(hào)，響應(yīng)上升信號(hào)；若電梯處于下降狀態(tài)時(shí),它將記憶向上呼叫的信號(hào)，響應(yīng)向下呼叫的信號(hào)；若無(wú)呼叫信號(hào)存在，電梯則將保持門(mén)畢狀態(tài).當(dāng)電梯處于四樓時(shí)，首先判斷有無(wú)向下呼叫信號(hào)；有向上呼叫信號(hào)，向上運(yùn)行燈亮；沒(méi)有電梯將保持門(mén)畢狀態(tài)。圖六：主程序簡(jiǎn)易圖圖六：主程序簡(jiǎn)易圖根據(jù)電梯控制要求,將電梯控制程序分成以下八部分。電梯啟動(dòng)控制M143M135X040和X041,M130和M131和Y005M134M134M143輸出線(xiàn)圈Y004Y005,電動(dòng)機(jī)慢速運(yùn)行。5.1電梯啟動(dòng)控制梯形圖電梯開(kāi)關(guān)門(mén)動(dòng)控制X000X000，使輸出線(xiàn)圈Y000X002T000開(kāi)始計(jì)時(shí)，計(jì)時(shí)到3秒時(shí),T000輸出線(xiàn)圈有效，從而打開(kāi)電梯門(mén).當(dāng)按下關(guān)門(mén)按鈕時(shí)，觸點(diǎn)X001Y001自動(dòng)關(guān)門(mén)則借助于時(shí)間繼電器T0015使T00152電梯開(kāi)關(guān)門(mén)控制梯形圖3。電梯換速控制當(dāng)電梯將要到達(dá)需要停止的樓層時(shí),應(yīng)發(fā)出換速信號(hào)，斷開(kāi)快速繼電當(dāng)電梯到達(dá)頂層或底層時(shí),無(wú)論有無(wú)轎內(nèi)指令都必須換速。M144,M144開(kāi)M134，M130M131它原因使M105～M111層平層停止。53電梯換速控制梯形圖4。電梯平層控制X005X006、X007輸入繼電器、門(mén)區(qū)感應(yīng)輸入繼電器和下平層感應(yīng)輸入繼電器。其工作原理為：,SPGX005、M140Y003Y004M140M143和Y002M142開(kāi)接點(diǎn)而接通，電梯反向平層，直至M140,M140M141和M142和Y003T002時(shí)的延時(shí)，保護(hù)電機(jī)繞組。5.45改變電梯的運(yùn)行方向,實(shí)際上就是改變電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向。要改變?nèi)喔袘?yīng)電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向,只要將其中任意二相電相序交換即6.5SCXCB、C機(jī)反轉(zhuǎn)。55X042、X043分別為司機(jī)控制的上行選向按鈕、下行選向按鈕,輸出線(xiàn)圈Y002Y003SCXC器M130M131M132M1335.66樓層感應(yīng)電路控制梯形圖如下,其中PLC輸入觸點(diǎn)X025~X0