基于PLC的四層電梯控制課程設(shè)計(jì)

年4月19日基于PLC的四層電梯控制課程設(shè)計(jì)文檔僅供參考基于ＰＬＣ的四層電梯控制摘要：電梯是生產(chǎn)和生活中常見的運(yùn)輸工具．隨著科技的發(fā)展，電梯已采用ＰＬＣ進(jìn)行控制．應(yīng)用觸發(fā)器指令設(shè)計(jì)的基于ＰＬＣ的四層電梯控制系統(tǒng)的控制方案思路清晰、簡(jiǎn)單、方便，易于擴(kuò)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(xué)技術(shù)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，高層建筑已成為現(xiàn)代城市的標(biāo)志．而電梯作為生產(chǎn)和生活中常見的垂直運(yùn)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(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)和通信技術(shù)，面向控制過(guò)程和用戶的一種簡(jiǎn)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(jì)．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(gè)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(shí)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(duì)應(yīng)的指示燈指示，到達(dá)相應(yīng)樓層后指示燈熄滅．（３）有人按下呼叫按鈕且電梯運(yùn)行到位后，相應(yīng)樓層開門，時(shí)間為５ｓ．２四層電梯控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)主機(jī)采用西門子ＣＰＵ２２６型ＰＬＣ，由控制要求可知，輸入信號(hào)為各樓層限位開關(guān)、轎廂外呼叫按鈕和轎廂內(nèi)呼叫按鈕的信號(hào)，輸出信號(hào)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(jì)的四層電梯的Ｉ／Ｏ分配表如表１所示．樓層控制程序圖如圖２所示轎廂外呼叫控制程序如圖３所示．轎廂內(nèi)呼叫控制程序如圖４所示．上升、下降控制程序如圖５所示．電梯運(yùn)行指示控制程序如圖６所示．電梯開門控制程序如圖７所示．3關(guān)于系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)選型3.1可編程控制器(PLC)選型在選擇具體PLC工程設(shè)計(jì)選型時(shí)，重點(diǎn)需要根據(jù)工藝特點(diǎn)以及應(yīng)用要求。應(yīng)逐一分析，明確控制具體范圍、相應(yīng)控制任務(wù)，具體動(dòng)作操作，然后估算具體點(diǎn)數(shù)、以及相應(yīng)存儲(chǔ)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)。當(dāng)前市場(chǎng)上PLC種類相對(duì)較多。本文著重選擇三菱公司生產(chǎn)的FX2N-64MR型號(hào)可編程控制作為控制器進(jìn)行詳細(xì)分析。3.2選擇變頻器由于條件限制，本文著重經(jīng)過(guò)模擬狀態(tài)進(jìn)行。主要是經(jīng)過(guò)變頻器外部控制實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)熟讀以及方向變化。為了數(shù)據(jù)更具有真實(shí)性，本文主要針對(duì)三菱E540變頻器進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)。3.3選擇電動(dòng)機(jī)根據(jù)電梯實(shí)際作用，電動(dòng)機(jī)應(yīng)該具有以下特征：一是能頻繁起制，而且電流小；二是在運(yùn)行過(guò)程中噪聲相對(duì)較低，散熱功能相對(duì)較姣好。與此同時(shí)，曳引電動(dòng)機(jī)還應(yīng)該具備兩個(gè)軸伸端：一是與減速器耦合，一是非傳動(dòng)端，一般裝有飛輪。主要是為了增加轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。綜合考慮各種因素，本文著重選擇，J250系列永磁無(wú)齒曳引機(jī)。3.4PLC外部電路的設(shè)計(jì)3.4.1電梯報(bào)警設(shè)計(jì)在設(shè)計(jì)中，先模擬電梯出現(xiàn)故障，設(shè)計(jì)按下報(bào)警信號(hào)，這時(shí)指示燈亮，同時(shí)產(chǎn)生報(bào)警聲，而且需要延時(shí)到10S。10S后，系統(tǒng)重新設(shè)置。3.4.2定位系統(tǒng)設(shè)計(jì)模擬間，一般都有指示燈顯示電梯所在位置。比如當(dāng)電梯?？吭谝粯菚r(shí)，經(jīng)過(guò)傳感器檢測(cè)，給PLC輸入信號(hào)，輸出信號(hào)連接譯碼電路，使發(fā)光二極管點(diǎn)亮，從而顯示此時(shí)電梯停4關(guān)于系統(tǒng)軟件具體設(shè)計(jì)相對(duì)而言，圖形編程語(yǔ)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(jì)過(guò)程中，應(yīng)著重圍繞圖形中觸點(diǎn)之間的邏輯聯(lián)系，以便推算出與圖示中各個(gè)線圈相對(duì)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(jìn)行的。具體系統(tǒng)工作流程簡(jiǎn)析如下：1）需要初始設(shè)置；（2）需要確定檢測(cè)目標(biāo)層外是否有呼叫，或者電梯內(nèi)是否有呼叫，沒(méi)有直接結(jié)束；（3）分辨呼叫本層是否與目標(biāo)層相吻合，如果吻合，直接開門；（4）重新確認(rèn)電梯啟動(dòng)具體方向；（5）電梯重新啟動(dòng)；（6）電梯開始加速；（7）電梯處于高速運(yùn)行狀態(tài)；（8）對(duì)應(yīng)格層檢測(cè)；（9）檢測(cè)是否到達(dá)目標(biāo)層，如果不是，繼續(xù)保持高速運(yùn)行狀態(tài)；（10）檢測(cè)到達(dá)目標(biāo)層，電梯開始減速；（11）與目標(biāo)層進(jìn)行平層檢測(cè)；（12）電梯停止；（13）電梯開門；（14）電梯延時(shí)一段時(shí)間后自動(dòng)關(guān)門；（15）重新檢測(cè)是否需要停止，如果不是，則需要原地等待；（16）重新確認(rèn)運(yùn)行是否結(jié)束，如果結(jié)束則電梯停止運(yùn)行。5結(jié)論經(jīng)過(guò)以上設(shè)計(jì)程序能夠得出以下結(jié)論：（１）四層電梯控制設(shè)計(jì)思路清晰，各層的控制方式相同．當(dāng)電梯層數(shù)增加時(shí)，只需再增加類似程序即可，便于擴(kuò)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(jiǎn)單，便于調(diào)試和分析。參考文獻(xiàn)：［１］劉勤．電梯控制策略的研究［Ｄ］．蘇州：蘇州大學(xué)，２０１０：２．［２］陶權(quán)，韋瑞錄．ＰＬＣ控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)、安裝與調(diào)試［Ｍ］．北京：北京理工大學(xué)出版社，２００９：５．［