电梯PLC控制系统的设计与实现论文_郑旭军,陈高

电梯PLC控制系统的设计与实现论文_郑旭军,陈高

金华市特种设备检测中心 浙江省金华市 321000

摘要:随着社会的发展,我国的高层建筑越来越多,电梯的应用越来越广泛。本文在分析PLC电梯控制系统的基本结构与原理的基础上,对于电梯PLC控制系统的设计与实现进行探讨,希望可以满足今后对电梯的整体性需求。

关键词:电梯;PLC;设计;实现

引言

PLC本身属于可编程的存储器,其拥有计算机功能,不但可以实现逻辑控制,同时也具备网络、数据处理以及通信功能。其体积小、编程简单、可靠性高、组装维护方便、抗干扰能力强,被广泛应用到工业控制领域之中。

1PLC电梯控制系统结构与工作原理

电梯PLC控制系统包含了逻辑和拖动两个部分,其中,借助PLC控制软件可以实现逻辑控制功能,其中包含了轿厢位置判定、定向选层、开启或者是关闭轿门等。另外,在运行拖动控制系统时,借助PLC控制系统就可以传输电梯实时工作状态之下的反馈信号,这样也可以将对应的控制信号加以明确。就PLC控制系统原理来看,其运行包含了RUN和STOP两种。在RUN状态下,PLC就可以接触反应控制要求的用户程序执行处理,进而满足电梯控制功能的操作。另外,为了确保输出可以及时的响应电梯运行可能发生变化的输入信号,针对用户程序执行,并且1次就可以完成,而是需要重复性的多次执行,这样的执行直至处于STOP状态之下。

2电梯PLC控制系统总体设计内容

2.1可靠性设计

可靠性设计是整体的重要组成部分,主要包含了硬件和软件两个方面。系统任何部分出现故障,都会影响系统的正常运行,所以,需要基于可靠性的分配原则进行设计。可靠性设计内容包含了系统安装工作环境设计、冗余设计等,其中,冗余设计主要是利用冷后备或者是热后备的方式。针对PLC来说,冗余系统包含了电源系统、CPU、通信单元和存储单元等,系统工作环境应该满足振动、温度、冲击和湿度等要求。

2.2安全性设计

在系统设计过程中,系统就应该拥有处理事故和故障的功能。在主要设备和回路中设置好事故按钮或者是紧急停车按钮,亦或是设计好安全回路。这里所说的安全回路是非半导体的机电元件,主要是通过硬接线的方式来构成,属于独立同PLC工作的,并且还可以保护好现场的设备和工作人员。

2.3标准化设计

对于系统的软硬件设计而言,满足国际标准的元件和系统,都可以方便日常的控制系统维护,同时也可以用于将来的规模扩展和升级,这样就可以将不必要的冲突降低,提升系统本身的兼容性。

3电梯PLC控制系统设计

3.1子程序:上电复位子程序,开门子程序,关门子程序,电梯上行子程序,电梯下行子程序,乘客呼叫子程序,乘客去向子程序(电梯内部),电梯距离判断子程序,电机控制子程序,安全通道子程序。

3.2设计思路:

3.2.1启动电源,进入上电复位子程序,开总开关,进入乘客呼叫程序,乘客按下上去或下去,进入电梯距离判断子程序。

3.2.2电梯距离判断子程序,判断电梯所在楼层与人之间的距离,电梯在人上方则进入电梯下行子程序,电梯在人下方则进入电梯上行子程序,如若两者都不是则进入开门子程序。

3.2.3开门子程序后自行进入关门子程序,之后进入乘客去向子程序记下乘客想去的楼层(及将乘客索取楼层减速带启动,没到达相应楼层后再关闭相应减速带)

3.2.4依据乘客上行还是下行,自行进入电梯上行子程序或下行子程序。

3.3单控电梯PLCI/O口分配:(此配置法,为模拟电梯工作而配置,输入端的一部分为模拟电梯状况而分配相应端口)。

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4基于PLC的电梯控制系统实现

4.1调试流程

结合电梯PLC控制系统的设计与实现程序,在编译、下载、实验箱接线等步骤之后,就可以调试整个系统。其流程如下:

(1)调试简单指令,对最简单的功能进行检查。

(2)调试单层,对层与层之间的功能进行检查。

(3)调试复杂指令,对各个功能进行检查

因为五层电梯指令程序相对复杂,在考虑到现实条件后,在具体的调试中选择选层选向功能的指令程序。在实验之中选择三菱PLC机型,首先是将OMRONC60P型之中的PLC直接转换成为三菱PLC指令代码。然后再将指令程序输入到PLC的综合实验学习机主机之中,这样可以对设计的可行性进行验证。

4.2I/O分配表

4.2.1输入点

主要是针对各层的门厅以及轿厢的控制按钮。其中,门连锁开关一个、一到四层门厅上行的按钮为4个,二到五层门厅的下行方向的按钮为4个,另外,还有一个门钥匙的开关。其次,通过对于电梯运行位置的检测反映信号,主要包含了相对应的接触器和向上向下的慢性按钮,另外还有从一到五层向外显示的位置信号5个。

4.2.2输出点

主要是针对一到五层选层指令信号以及门连锁开关,继电器6个。有司机的时候,需要针对上行与下行选向的2个点;相对的控制包含了上行与下行的2个继电器。总而言之,在PLC控制系统之中,输入点数2-5个,输出点数10个,根据实际的要求,其分配点见表1所示。

4.3指令程序

乘客操作,主要是按下所需要到达的楼层,在按下按钮之后,就会选择最优的运行方式前往楼层。当电梯停稳之后,就会亮起楼层显示灯。手动检修,主要是根据检修任务,调节控制电梯的运行速度。司机操作,则是内部的按钮完全由司机的控制完成,等待电梯到达需要的楼层之后,就会亮起显示灯,并且显示楼层号。另外,通过上慢行和下慢行按钮,也可以有效的控制电梯的实际运行。根据具体的控制方式,还可以编辑选层选向的指令程序。

4.4调试过程

本次试验选择的司机控制,所以,不会考虑到召唤指令。其中,Y31-Y35属于内部的辅助继电器,是一道五层选层控制信号的实现。X08-X11,X400-X403表示的召唤指令的登记信号;X03-X07属于对应层楼的轿内选层指令登记信号。另外,Y39属于下行的选向控制信号继电器,Y38输上行,而X00属于门连锁信号。其中,常开的接点之中,X00,Y38,Y39三者是相互并联的,并且可以进行相应的控制。一般来说,Y30是在Y31-Y35控制回路之中分别串联的,并且X00,Y38,Y39在平时都是保持开断状态,因为,召唤指令还无法控制选层以及选项控制。在控制系统之中Y32-Y35和X411-X502分别串联,形成回路,这样就可以实现当前位置同选层信号之间的自动选向的合理控制。将同一层的指层信号和选层信号相互串联,然后将串联支路和高一层的选层信号相互并联,通过这样的方式,执行到第二层。这样的模式,就可以实现Y38上行选向控制功能,同时Y39的下行也可以得到满足。通过对调试过程的分析,选层选向PLC控制程序的实验论证具有极高的可行性。

结语

在现代高层大规模建筑群中,电梯已经成为了不可或缺的一部分,一个性能完美的电梯是提高人们生活质量的侧重点之一。随着电力电子科学技术的不断发展,国民经济的各个生产环节中都开始应用PLC控制系统以及相对应的装置。这对于高层建筑之中电梯的普及也是一样。所以,未来的电梯控制系统中,PCL控制系统就成为一种必然的发展趋势。

参考文献:

[1]李涛.基于PLC的电梯控制系统的设计与实现[J].仪器仪表用户,2010(03):74-75.

[2]景利学,冉鹏程,饶克克.变频调速电梯PLC控制系统设计[J].变频器世界,2011(11):102-104.

[3]苏东平.变频技术的电梯PLC控制系统设计研究[J].电子制作,2013(11):30.

论文作者:郑旭军,陈高

论文发表刊物:《基层建设》2017年第12期

论文发表时间:2017/8/18

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