基于PLC的四層電梯控制課程設(shè)計

基于PLC的四層電梯控制摘要：電梯是生產(chǎn)和生活中常見的運輸工具.隨著科技的發(fā)展，電梯已采用PLC進行控制.應(yīng)用觸發(fā)器指令設(shè)計的基于PLC的四層電梯控制系統(tǒng)的控制方案思路清晰、簡單、方便，易于擴展至多層電梯控制．關(guān)鍵詞：四層電梯；PLC;觸發(fā)器指令隨著科學技術(shù)和社會經(jīng)濟的發(fā)展，高層建筑已成為現(xiàn)代城市的標志．而電梯作為生產(chǎn)和生活中常見的垂直運輸工具在建筑物中顯得至關(guān)重要[1].PLC（可編程控制器）是以微處理器為基礎(chǔ)，結(jié)合計算機技術(shù)、自動控制技術(shù)和通信技術(shù)，面向控制過程和用戶的一種簡單易懂、操作方便、可靠性高的新一代通用控制裝置[2].現(xiàn)代電梯已采用PLC控制取代繼電器控制.本文以四層電梯為例介紹基于PLC的電梯控制系統(tǒng)的設(shè)計.1四層電梯控制要求四層電梯的控制部件分布于電梯轎廂內(nèi)部和外部．在電梯轎廂內(nèi)部，有四個樓層（1-4層）的按鈕（稱為內(nèi)部呼叫按鈕）、樓層顯示、上升和下降顯示；在電梯轎廂外部，每層都有呼叫按鈕和指示燈、上升和下降指示燈．四層電梯中，一層只有上呼叫按鈕，四層只有下呼叫按鈕，其余兩層都同時具有上呼叫和下呼叫按鈕[3].四層電梯示意圖如圖1[4]所示。其控制要求如下：（1）電梯可由各樓層轎廂外的上升、下降按鈕，電梯轎廂內(nèi)樓層選擇按鈕，各樓層的到位行程開關(guān)控制．（2）電梯上升、下降由PLC控制，各選擇按鈕分別由對應(yīng)的指示燈指示，到達相應(yīng)樓層后指示燈熄滅．（3）有人按下呼叫按鈕且電梯運行到位后，相應(yīng)樓層開門，時間為5s.

麗。網(wǎng)謠吟u3D3gup2u2D2麗。網(wǎng)謠吟u3D3gup2u2D2甌0UIcRgo色co040R00aSL4SL3SE2SL1OOOCTOC\o"1-5"\h\zS4 S3□ 口S2 51□ □圖1四層也梯示意圖2四層電梯控制系統(tǒng)設(shè)計主機采用西門子CPU226型PLC,由控制要求可知，輸入信轎廂外呼叫按鈕和轎廂內(nèi)呼叫按鈕的信號，輸出信號為上升／下降、各樓層開門繼電器、轎廂外呼叫顯示和轎廂內(nèi)呼叫顯示.本文設(shè)計的四層電梯的I/O分配表如表1所示.表1四層電梆控制系統(tǒng)［/。分配式信耳類型ln資德控制/顯示功能說明10,1——IU.4SQ]—SQ4楂層限枇開關(guān)輸入仁號10.：■--10.7UIUM“一州8'|：rr;[.11,1——4L4S1-S4轎期內(nèi)呼叫按鈕11.5- 11.702一1計轎川外卜一呼技忸QU.0/QI.0UPjlQWhLF.卜降Q0,：——1".4Sl.l—S1.4—用【內(nèi)樓層指活輸尸信號Q),——Q(Pi：r5i-i)E3轎廂外1：升指示Q].1 Q一，4l.J-1.4Q].5—QL7l】NE-DM4一刖外卜一降指?示;樓層控制程序圖如圖2所示■V80MOVB樓層控制程序圖如圖2所示■V80MOVBOUT-7E1OUTMOV圖2樓層控制程序MOV圖2樓層控制程序ENO■V80轎廂外呼叫控制程序如圖3所示.Tfl)

7B1網(wǎng)絡(luò)11“□.5VBOM0.1T37INTUNPT IDCiimTT37INTUNPT IDCiimVBO==B| V31 50-圖3轎相外呼叫控制程序轎廂內(nèi)呼叫控制程序如圖4所示.網(wǎng)絡(luò)13SIMOV_B—EN ENO 1?IM OUT-VB2網(wǎng)絡(luò)14S2網(wǎng)絡(luò)15mov_s-EN ENO——NIN OUT-VB2同絡(luò)17S3網(wǎng)絡(luò)16S4SIT38WO5HOB-IEHH)S2M0.6IM0.6IP網(wǎng)第18MQ.6VBOMO.3TFHI)VB2網(wǎng)癡gM0&VBOMO4Tfl)VB2網(wǎng)絡(luò)飛。面—I==BH\YB2

T36—INKN配?FT1口：i你圖4轎廂內(nèi)呼叫控制程序上升、下降控制程序如圖5所示.麻I銘71M0.0DOWNUP[m燈I)

網(wǎng)絡(luò)22MU.1 UPDaWHi)電梯運行指示控制程序如圖6所示.

網(wǎng)熊網(wǎng)熊THMO.GH H網(wǎng)絡(luò)34T HT H網(wǎng)絡(luò)35MQ5H HMQlGT H網(wǎng)絡(luò)38電梯開門控制程序如圖7所示.SQ1VBOT3TL1HHH，HK)VB1SCIVBO「25HmBH*H5clzVBO?□?L2H^H/l-K)VS1SQ2VBC T38H==BH7HSQ3VBO T37 匕HHH，HrC)VB1SQ3VBOT3SH==EHHMO.5 SWVBt]F37L4THHHH什)VB1MO.6 5Q4 MB口 T3STHVB2引7電梯開門控制程序3關(guān)于系統(tǒng)硬件設(shè)計選型可編程控制器(PLC)選型在選擇具體PLC工程設(shè)計選型時，重點需要根據(jù)工藝特點以及應(yīng)用要求。應(yīng)逐一分析，明確控制具體X圍、相應(yīng)控制任務(wù)，具體動作操作，然后估算具體點數(shù)、以及相應(yīng)存儲器容量和確定PLC具體作用等，綜合各種因素最終選擇PLC和以及控制系統(tǒng)。目前市場上PLC種類相對較多。本文著重選擇三菱公司生產(chǎn)的FX2N-64MR型號可編程控制作為控制器進行詳細分析。選擇變頻器由于條件限制，本文著重通過模擬狀態(tài)進行。主要是通過變頻器外部控制實現(xiàn)電動機熟讀以及方向變化。為了數(shù)據(jù)更具有真實性，本文主要針對三菱E540變頻器進行模擬實驗。3.3選擇電動機根據(jù)電梯實際作用，電動機應(yīng)該具有以下特征：一是能頻繁起制，而且電流?。欢窃谶\行過程中噪聲相對較低，散熱功能相對較姣好。與此同時，曳引電動機還應(yīng)該具備兩個軸伸端：一是與減速器耦合，一是非傳動端，一般裝有飛輪。主要是為了增加轉(zhuǎn)動慣量。綜合考慮各種因素，本文著重選擇，J250系列永磁無齒曳引機。3.4PLC外部電路的設(shè)計3.4.1電梯報警設(shè)計在設(shè)計中，先模擬電梯出現(xiàn)故障，設(shè)計按下報警信號，這時指示燈亮，同時產(chǎn)生報警聲，并且需要延時到10S。10S后，系統(tǒng)重新設(shè)置。3.4.2定位系統(tǒng)設(shè)計模擬間，一般都有指示燈顯示電梯所在位置。比如當電梯?？吭谝粯菚r，通過傳感器檢測，給PLC輸入信號，輸出信號連接譯碼電路，使發(fā)光二極管點亮，從而顯示此時電梯停4關(guān)于系統(tǒng)軟件具體設(shè)計相對而言，圖形編程語言中使用最多的是梯形圖。而梯形圖一般直觀易懂，電氣工作人員很容易掌握。在具體設(shè)計過程中，應(yīng)著重圍繞圖形中觸點之間的邏輯聯(lián)系，以便推算出與圖示中各個線圈相對應(yīng)的編程元件狀態(tài)。而這種邏輯解算都是按從左至右、從上到下的順序進行的。具體系統(tǒng)工作流程簡析如下：1）需要初始設(shè)置；（2）需要確定檢測目標層外是否有呼叫，或者電梯內(nèi)是否有呼叫，沒有直接結(jié)束；（3）分辨呼叫本層是否與目標層相吻合，如果吻合，直接開門；（4）重新確認電梯啟動具體方向；（5）電梯重新啟動；（6）電梯開始加速；（7）電梯處于高速運行狀態(tài)；（8）對應(yīng)格層檢測；（9）檢測是否到達目標層，如果不是，繼續(xù)保持高速運行狀態(tài)；（10）檢測到達目標層，電梯開始減速；（11）與目標層進行平層檢測；（12）電梯停止；（13）電梯開門；（14）電梯延時一段時間后自動關(guān)門；（15）重新檢測是否需要停止，如果不是，則需要原地等待；（16）重新確認運行是否結(jié)束，如果結(jié)束則電梯停止運行。5結(jié)論通過以上設(shè)計程序可以得出以下結(jié)論：（1）四層電梯控制設(shè)計思路清晰，各層的控制方式相同.當電梯層數(shù)增加時，只需再增加類似程序即可，便于擴展；（2）采用觸發(fā)器指令具有鎖存和復(fù)位功能使得控制程序簡單，便于調(diào)試和分析。參考文獻：X勤.電梯控制策略的研究[D]: