電梯plc控制系統(tǒng)

電梯PLC控制系統(tǒng)論文緒言隨著我國高層建筑的增多,人們對高層運(yùn)輸交通工具--電梯的使用越來越頻繁。近年來,可編程控制技術(shù)的發(fā)展越來越迅速,利用

PLC

控制技術(shù)對電梯的控制系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn),對電梯進(jìn)行集成選控、并聯(lián)集成控制、群體控制等邏輯控制,能大幅提高電梯的拖動(dòng)技術(shù)和安全性能,為人們的出行提供更加可靠、安全、舒適的服務(wù)。第一章PLC控制系統(tǒng)的工作原理

PLC具有徴機(jī)的許多特點(diǎn),但它的工作方式卻與微機(jī)有很大不同,微機(jī)一般采用等待命令的工作方式,PIC則采用循環(huán)掃描工作方式。在PL.C中,用戶程序按先后項(xiàng)序存放,cPU從第一條指令開始執(zhí)行程序,直至遇到結(jié)東符后又返回第一條。如此周而不斷循環(huán)。每一個(gè)循環(huán)稱為一個(gè)掃描局期。一個(gè)掃描嗣期大致可分為I/O劇新和執(zhí)行指令兩個(gè)階段。

所謂VO刷新即對PLC的輸入進(jìn)行一次讀取。將輸入端各變量的狀態(tài)重新讀入PLC中存入內(nèi)部寄存器,同時(shí)將新的運(yùn)算結(jié)果送到輸出端,這實(shí)際是將存入輸入,輸出狀態(tài)的寄仔器內(nèi)容進(jìn)行了一次更新,故稱為“I(翰入)j0(輸山)刷新”[1]。

由此可見,若輸入變量在IO剝新期間狀態(tài)發(fā)生變化,則本次掃推期間輸出端也會(huì)相應(yīng)的發(fā)生變化,或者說輸出隊(duì)輸入產(chǎn)生了響應(yīng)。反之,若在本次t/O刷新之后,輸入變量才發(fā)生變化,則本次掃錨輸出不變,即不響應(yīng),而要到下一次掃描期間輸出才會(huì)產(chǎn)生響應(yīng)。由于PLC采用循環(huán)掃描的工作方式,所以它的輸出對輸入的響應(yīng)速度要受掃描同期的影響。掃描周期的長短主要取決于這幾個(gè)因數(shù),二是每條指令占用的時(shí)間,三是指令條數(shù)的多少,即程序的長短劇于慢速控制系統(tǒng),響應(yīng)速度常常不是主要的,故這方式不但沒有壞處反而可以增強(qiáng)系統(tǒng)抗干擾能力。因?yàn)楦蓴_常是脈沖式的、短時(shí)的,而由于系統(tǒng)響應(yīng)較慢,常常要兒個(gè)掃指周期響應(yīng)一次,而多次掃描后,瞬間下憂所引起的誤動(dòng)作將會(huì)大大誠少,故增加了抗下擾能力。

但對控制時(shí)間要求較嚴(yán)格、響應(yīng)速度要求較快的系統(tǒng),這一問題就需慎重考慮。應(yīng)對響應(yīng)時(shí)間作出精確的計(jì)算,精心編排程序,合理安排指令的順序,以盡可能減少版期造成的響應(yīng)延時(shí)等的不良影響[1]。第二章PLC的選擇

根指系統(tǒng)的控制要求及復(fù)爾程度,對質(zhì)需要的I/o口要進(jìn)行初步的估算,PLC的輸入輸出點(diǎn)數(shù)是有限的,在設(shè)計(jì)個(gè)PLC

控制系統(tǒng)時(shí)可施遇到其I/O口的點(diǎn)數(shù)問題,可以選擇0點(diǎn)數(shù)較影的P.C或增加擴(kuò)展單元根控制系統(tǒng)的功能要求,從經(jīng)濟(jì)性、可靠性等方面考慮,選擇兩臺西門子S7-200系列PIC作為此電梯群控系統(tǒng)的控制主機(jī)、此電梯控系統(tǒng)主電梯總共有21個(gè)數(shù)字輸入,19個(gè)數(shù)字量輸出,1個(gè)模擬量輸入,根據(jù)I/O點(diǎn)數(shù)和動(dòng)序容量和控制的要求,又因?yàn)樾枰拥氖墙涣髫?fù)栽。所以選用繼電器輸出型的PLC.再根據(jù)學(xué)校的實(shí)際情況。選擇兩臺CPU224XP推電器輸出型的PLC作為該控制系統(tǒng)的主機(jī),在這個(gè)控制系統(tǒng)中,從PLC主控制單元總共有22個(gè)數(shù)字輸入,17個(gè)數(shù)字量輸出,1個(gè)模擬量輸入,從控制單元總共有16個(gè)數(shù)寧輸人,11個(gè)數(shù)字量輸出,1個(gè)模擬量輸入。根棚IO點(diǎn)數(shù)和數(shù)字輸入/翰出擴(kuò)展模塊選用兩個(gè)LM223(16點(diǎn)輸入16點(diǎn)輸出分別接在主從PLC后面[2]。第三章電梯PLC的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

電梯的PLC控制系統(tǒng)分為拖動(dòng)控制系統(tǒng)和信號控制系統(tǒng)兩部分,系統(tǒng)核心由PLC主機(jī)與CPU存儲器組成,其他主要硬件設(shè)備還包括并道設(shè)備、安全裝置、門機(jī)、拖動(dòng)系統(tǒng)、調(diào)整系統(tǒng)、指揮系統(tǒng)、廳外呼梯盤、轎廂操作盤指揮層、操作盤、安全保護(hù)、井道等外設(shè)裝置發(fā)出信號,經(jīng)輸入接口傳送入PLC中,CPU存儲器內(nèi)的相關(guān)軟件程序?qū)υ撔盘栠M(jìn)行處理后,PLC再經(jīng)輸出接口向拖動(dòng)系統(tǒng)發(fā)出指令以實(shí)現(xiàn)對電梯啟動(dòng)、加減速、上下行等制動(dòng)控制,其具體流程如下:乘梯者進(jìn)入轎廂后,按動(dòng)操作盤內(nèi)的指令按鈕,CPU存儲器通過輸入接口對該信號進(jìn)行采樣并進(jìn)行指令讀取和邏輯運(yùn)算,從而驅(qū)動(dòng)PLC的內(nèi)部呼喚信號處理程序?qū)Σ僮鲀?nèi)容進(jìn)行響應(yīng),依指令的層次運(yùn)行電梯,使電梯達(dá)到目標(biāo)層,且CPU還會(huì)對輸入信號進(jìn)行周期性刷新,以驅(qū)動(dòng)外部機(jī)構(gòu)實(shí)時(shí)執(zhí)行指令,同時(shí),PLC還會(huì)通過輸出接口對門機(jī)發(fā)出開關(guān)門指令,向調(diào)整器發(fā)出上下行指令、向各樓層的顯示燈、方向燈、呼梯信號燈發(fā)出顯示指令,從而控制電梯運(yùn)行。第四章PLC控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)

在進(jìn)行電梯的控制軟件設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)根據(jù)電梯的功能需求,編寫相應(yīng)的程序段,并預(yù)設(shè)好主程序、子程序和中斷程序以實(shí)現(xiàn)對電梯的控制,可將軟件程序可分為以下幾個(gè)子程序模塊:(1)電梯開關(guān)門、故障顯示和保護(hù)模塊;(2)轎廂內(nèi)操作信號的產(chǎn)生、消除和顯示模塊;(3)輸入信號的產(chǎn)生、消除和顯示模塊;(4)樓層選擇信息的產(chǎn)生、消除和數(shù)碼管顯示模塊;(5)電梯的運(yùn)行方向控制和顯示模塊;(6)電梯的啟動(dòng)、加速和穩(wěn)定行駛模塊;(7)停層信息的產(chǎn)生、消除和制動(dòng)模塊。

以樓層選擇信息的產(chǎn)生、消除和數(shù)碼管顯示模塊為例,如圖2所示,當(dāng)乘梯者進(jìn)入轎廂并發(fā)出相應(yīng)的樓層選擇指令后,系統(tǒng)會(huì)讀入該信號信息并將該指令存入對應(yīng)的中間繼電器中執(zhí)行,PLC則通過比較指令和加減指令對該執(zhí)行進(jìn)行控制直到達(dá)到指定樓層為止,而對應(yīng)的樓層信息則通過七段數(shù)碼管進(jìn)行顯示。又如電梯的運(yùn)行方向控制和顯示模塊,該模塊主要完成對電梯上、下行的控制和信息顯示,PLC需對電梯內(nèi)的呼叫做出響應(yīng),并通過比較指令對電梯的上、下運(yùn)行方向做出判斷;停層信息的產(chǎn)生、消除和制動(dòng)模塊的功能是當(dāng)電梯運(yùn)行到指定樓層的檢測點(diǎn)時(shí),PLC需要控制電梯減速制動(dòng)。

高層建筑中的樓層較多,而每個(gè)樓層都會(huì)設(shè)置相應(yīng)的檢測點(diǎn),PLC必須對樓層檢測點(diǎn)做出判斷,只有電梯運(yùn)動(dòng)到指定樓層的檢測點(diǎn)時(shí),PLCオ會(huì)控制電梯進(jìn)行減速制動(dòng);電梯開關(guān)門、故障顯示和保護(hù)模塊的功能是對電梯的開關(guān)門進(jìn)行控制以及電梯處于非正常運(yùn)行狀態(tài)時(shí),接通二極管電路進(jìn)行發(fā)光顯示和緊急制動(dòng)。在進(jìn)行PLC控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)時(shí),將上述六個(gè)模塊進(jìn)行梯形圖編程,并把子程序按邏輯順序連接就構(gòu)成了電梯PLC控制系統(tǒng)的總程序。結(jié)語：

電梯具有軌道運(yùn)行、操作便捷、快速可靠等特點(diǎn),是針對高層建筑出行的特殊運(yùn)輸工具,現(xiàn)階段,隨著科技的發(fā)展,人們對電梯的功能需求越來越多。本控制系統(tǒng)以

PLC

為核心,通過對系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、控制軟件、PLC的選型、