基于plc的電梯級式控制程序設(shè)計

基于plc的電梯級式控制程序設(shè)計

1電梯控制系統(tǒng)電梯是建筑物的重要交通設(shè)備。系統(tǒng)龐大，結(jié)構(gòu)復雜，安全要求高。其控制系統(tǒng)也要求具有較高的可靠性,隨著科學技術(shù)的發(fā)展,傳統(tǒng)繼電器控制系統(tǒng)將逐漸被計算機和PLC控制系統(tǒng)代替。4層4站電梯具有頂層、底層、兩個中間層站,是一個比較典型的研究電梯對象模型。本設(shè)計采用PLC實現(xiàn)聯(lián)名流雙速電梯控制系統(tǒng)的設(shè)計,并將級式程序設(shè)計方法和中斷技術(shù)應用電梯控制系統(tǒng)。根據(jù)電梯的實運行方式在初始級設(shè)計了3個模塊:集選、消防和檢修。在各個模塊下,按照電梯運行動作進一步分級,使程序的級與電梯的運行動作相對應。另外,為了提高控制系統(tǒng)對消防聯(lián)動和廳外召喚信號的響應速度,采用中斷技術(shù)對這兩種信號進行處理。通過實驗證明,級式程序設(shè)計方法簡化了控制程序,縮短了程序的執(zhí)行時間,并且容易編制和維護。其次,中斷技術(shù)用于電梯控制系統(tǒng)是可行的,它不僅使消防聯(lián)動信號得到了快速響應,還縮短了召喚信號的登記時間。級式程序和中斷技術(shù)結(jié)合的方法有效地解決了順序控制中隨機信號的處理問題,具有一定的工程應用廣價值。24層4號電梯電氣系統(tǒng)設(shè)計2.1抗器改變bc段斜率電梯拖動系統(tǒng)采用交流雙速電動機。圖1為交流雙速電梯的運行速度曲線,當電梯起動時速繞組接通,串入和切除電抗器改變OA段斜率,改善乘坐電梯的舒適感,同樣,減速時接入電抗器和電阻來改變BC段的斜率。電梯通過換速點BC段的斜率。電梯通過換速點Br瞬間,電梯減速,舒適感變差,此時加大串入慢速繞組的電抗和電阻的總阻值。到C點切除電抗器,電梯就處于慢速爬行狀態(tài)。到達平層點D時,電動機斷電并抱閘制動,電梯平層?？俊?.2電梯電氣控制系統(tǒng)2.2.1系統(tǒng)輸入信號的分析SH-64PLC具有32點輸入點,32點輸出點,除了具有其他PLC實現(xiàn)邏輯控制的功能之外,它還具有級式編程語言、外部中斷技術(shù)和串行通信的功能。級式語言是一種新的PLC程序語言,它的特點是:對設(shè)備的運行工序進行簡單化分解,使程序的級與運行工序一一對應,軟件容易理解,不同的人對同一個問題編制的程序差異較小,便于維護。根據(jù)集選電梯的使用功能和拖動系統(tǒng)進行要求,系統(tǒng)中的輸入信號有:井道聽層樓及換速檢測8個(4個層檢測,4個限速檢測)、平層檢測1個,廳外召喚6個(1層上召1個,4層下召1個,2層和3層上召、下召各1個)、轎內(nèi)主令6個(4個層樓指令,開關(guān)門各1個)、檢修信號4個(點動上、下各1個,開關(guān)門各1個),共25路輸入信號:系統(tǒng)中的輸出信號:廳外登記6個(1層上召1個,4層下召1個,2層和3層有上召、下召各1個)、轎內(nèi)主令登記4個(4個登記信號)、方向指示2個、層樓顯示器4個(BCD碼需要4個輸出信號)、開關(guān)門控制2個、拖動系統(tǒng)控制信號7全(上下行控制信號2個,電阻和電抗器切除和接入控制信號3個,快慢速控制信號2個),共25路輸出信號。因此,采用SH-64可滿足4層4站集選電梯的控制任務(wù)。2.2.2中斷源擴展電路為了提高系統(tǒng)的響應速度,設(shè)計時對消防聯(lián)動信號和廳外召喚信號采用中斷技術(shù)處理,二者共用PLC的一個中斷源,由源入點IO引入。由于使用了PLC的1個外部中斷源,而有多個中斷請求信號,因此,設(shè)計了圖2中斷源擴展電路,將這些信號綜合共用一個中斷源,并將這些信號分別再通過輸入點I26~I34引入PLC,以便在中斷處理時通過程序鑒別是哪種信號請求了中斷。當IO出現(xiàn)上跳沿時,觸發(fā)了中斷,PLC運行中斷處理程序一次。圖2采用或門綜合中斷請求信號,若某個信號源(消防按鈕、1-4層外召喚按鈕)閉合時,只能處理第一人中斷請求的問題發(fā)生。2.2.3plc迅速響應因為消防聯(lián)動關(guān)系著重大財產(chǎn)和生命的安全,為了及時響應消防聯(lián)動信號,在程序設(shè)計時將該信號定義為最高優(yōu)先響應級,電梯在正常使用時,不論在任何狀態(tài)下,只要該信號閉合,PLC立即響應。圖3為中斷處理程序,當IO有中斷請求信號時,中斷程序先判斷是否為消防信號,若為消防信號,則使消防運行繼電器M61閉合,進入消防運行狀態(tài)并且關(guān)閉廳外呼梯信號,并清除已登記的廳外呼梯信號。若為廳外呼梯信號,則進行相應的信號登記后返回主程序。如果PLC在響應廳外呼梯信號時,消防聯(lián)動信號有效,則即刻取消指令登記,立即進入消防運行方式。2.3消防運行過程在開始級ISG中定義了電梯的3種運行方式:集選、消防和檢修,如圖4所示。程序開始運行時PLC開始讀開始級ISGSO,選擇運行方式。據(jù)電梯的使用功能和運行工序的關(guān)系,在程序中定義了層樓顯示(SI)、轎內(nèi)指令登記消除(S2)、方向選擇(S3)、啟動換速(S4)、開門控制(S5)、換速控制(S6)、轎外指令消除(S7)這7個主要環(huán)節(jié),編為7個級。消防運行有層樓顯示(S1)、轎內(nèi)指令登記消除(S2)、方向選擇(S3)、啟動換速(S4)、開門控制(S5)、換速控制(S6)、應急運行級(S10)。檢修時用檢修級(S12)。在正常情況下消防聯(lián)動繼電器M61和檢修按鈕136斷開,其常閉觸點閉合,電梯選擇集選運行方式,則級層樓指示S1,轎內(nèi)指令登記消除S2,方向選擇S3,起動換速S4,開門控制S5,換速控制S6,轎外指令消除S7處于激活狀態(tài)。如果此時有電梯有召喚或轎內(nèi)主令,則電梯啟動運行,到達目的層站后,平層、停靠、開門。為了使中斷響應速度,將級設(shè)置成為并行,使PLC能及時的響應中斷請求,使四層四站電梯保持在最佳的工作狀態(tài)。在消防運行情況下消防運行繼電器M61閉合,檢修按鈕I36打開,則電梯選擇消防運行方式,則級S1,S3,S4,S6打開,并在消防上行處理級S10,判斷電梯是否處于上行狀態(tài)并進行相應的處理。在檢修運行情況下檢修按鈕I36閉合,檢修級S12打開,則電梯選擇檢修運行方式,此時,電梯上只能點動慢行和點動開關(guān)門。3中斷技術(shù)的應用采用PLC實現(xiàn)了四層四站交流雙速電梯的集選、消防和檢修控制方式,并且采用級式程序?qū)崿F(xiàn)了電梯的指令登記、自動選向與選層、無方向換速、順向截梯、反向截梯轎內(nèi)指令優(yōu)先、開關(guān)門控制、實現(xiàn)雙速電梯的換速及平層控制等功能,為了提高系統(tǒng)的響應速度,采用中斷技術(shù)處理消防聯(lián)動信號和廳外召喚信號的登記。通過試驗研究表明,