电梯的系统设计plc编程控制

电梯的系统设计plc编程控制内容摘要：

低廉的成本 12． b~功能强大的指令集使得 S7— 200 PLC 成为各种小型控制任务理想的解决方案。 利用西门子 S7— 200 可编程序控制器编写一个四层电梯的控制系统。 分别完成轿内指令、厅外召唤指令、楼层位置指示、平层换速控制、开门控制等控制任务。 STEP 7Micro／ WIN 32 是 S7200 系列的 PLC 的编程软件．可以对 S7— 200 的所有功能进行编程。 该软件在 WindOW8 平台上运行。 基本操作与 omce 等标准WindOWS 软件相类似，简单、易学。 其基本功能是协助用户完成应用软件任务。 例如 创建用户程序、修改和编辑过程中编辑器具有简单语法检查功能。 还可以直接用软件设置 PLC 的工作方式、参数和运行监控。 2． 1 电气控制系统 图 l为本系统的组成框图。 图中。 输出为： l、电动机； 上下行接触器； 快慢速接触器； 位置指示；门锁。 输入为： 轿内指令； 厅外指令； 门区感应； 手动开关门； 楼层感应。 2． 2 PLC 系统部分 10 完成所设定的控制任务所需要的 PLC 规模主要取决于控制系统对输入， {禽出点的需求量和控制过程的难易程度。 (1)I／ O 点的估算： 系统的输入点有：门厅召唤按钮 6 个输入点；轿内指令按钮 4 个点；楼层感应器 4 个点；门区感应 l 点；手动开门 l 点：共计输入点 16 点。 而输出点有：快慢速接触器 2 点；上下行接触器 2 点；楼层指示灯 4 点；门锁 1 个点；共计输出点 9 点。 总计 I／ O 点数为 16／ 9； (2)可编程控制器 S7— 200 的 CPU226 输入，输出点数为 24／ 16。 足以满足要求。 PLC 控制电梯梯形图的设计 （附录如图 31） 11 12 13 14 NETWORK 1 //以下是电梯向上 运行控制 // //NETWORK COMMENTS // 15 LD O O O O O O O A = NETWORK 2 //NETWORK TITLE (single line) // //NETWORK COMMENTS // LD O O O O A A = NETWORK 3 LD O A A = NETWORK 4 LD O 16 O = NETWORK 5 //以下是电梯向下 运行控制 // //NETWORK COMMENTS // LD O O O O O O O A = NETWORK 6 //NETWORK TITLE (single line) // //NETWORK COMMENTS // LD O O O O A A = 17 NETWORK 7 LD O A A = NETWORK 8 LD O O = DI 点： 一层请求上楼； 二层请求上楼； 三层请求上楼； 二层请求下楼； 三层请求下楼； 四层请求下楼； 厢体到达一层； 厢体到达二层； 厢体到达三层； 厢体到达四层； 电梯内呼一层； 电梯内呼二层； 电梯内呼三层； 电梯内呼四层； 开厢门按钮； 关厢门按钮； 厢门开到位； 厢门关到位； DO 点： 厢体向上 运行 ； 18 厢体向下 运行 ； 厢体停； 开厢门； 关厢门； 当前厢体在一层； 当前厢体在二层； 当前厢体在三层； 当前厢体在四层； 补充： 电梯在一层时停止指令； 电梯在二层时停止指令； 电梯在三层时停止指令； 电梯在四层时停止指令； 电梯在一层时向 上运行 指 令 ； 电梯在二层时向上 运行 指令； 电梯在三层时向上 运行 指令； 变频器实际上就是一个逆变器 .它首先是将交流电变为直流电 .然后用电子元件对直流电进行开关 .变为交流电 .一般功率较大的变频器用可控硅 .并设一个可调频率的装置 .使频率在一定范围内可调 .用来控制电机的转数 .使转数在一定的范围内可调 .变频器广泛用于交流电机的调速中 .变频调速技术是现代电力传动技术重要发展的方向，随着电力电子技术的发展，交流变频技术从理论到实际逐渐走向成熟。 变频器不仅调速平滑，范围大，效率高，启动电流小，运行平稳，而且节能效果明显。 因此，交流变频调速已逐渐取代了过去的传统滑差调速、变极调速、直流调速等调速系统，越来越广泛的应用于冶金、纺织、印染、烟机生产线及楼宇、供水等领域。 一般分为整流电路、平波电路、控制电路、逆变电路等几大部分。 19 电梯一次完整的运行过程，就是曳引电动机从起动、匀速运行到减速停车的过程。 PLC 接收来自操作面板和呼梯盒的召唤信号、轿厢和门系统的功能信号以及井道和变频器的状态信号 ，经程序判断与运算后实现电梯的集选控制， PLC 在输出显示和监控信号的同时向变频器发出运行方向、启动、加速、减速、运行和制动停梯信号。 曳引电动机正转 (或反转 )控制及高速控制信号有效 时，电动机开始从 0Hz 到 50Hz 开始起动，起动时间在 3S 左右，然后维持 50Hz 的速度一直运行，完成起动及运行段的工作。 当换速信号到来后， PLC 撤消高速信号，同时输出爬行信号，此时爬行的输出频率为 6Hz。 从 50Hz 到 6Hz 的减速过程在 3S 之内完成，当达到 6Hz速度时电梯停止减速，并以此速度爬行。 当平层信号到来后， PLC 撤消爬行信号，同时发出停梯信号，此时电动机从 6Hz 减速到 0Hz，电梯停梯。 正常情况下，在整个起动、运行、减速爬行段内，变频器的零速输出点一直是闭合的，减至 0HZ 之后，零速输出点断开，通过 PLC 抱 闸及自动开门，电梯运行曲线如图 2所示。 图 2 中运行曲线可通过变频器进行设置，也可通过配置运行曲线输入板。 本系统采用变频器进行参数设置 :令 C101=3s,设置加速起动时间为 3s。 令 C102=3s,设置减速时间为 3s。 令 D102=50Hz,设置快车运行速度。 D103=6Hz，设置爬行速度。 电梯控制系统 软件设计 系统软件根据运行要求及保护要求共分为 14 个功能程序块 :初始化、外呼、内选、自动开关电梯、平层、层楼计数及显示、超时基驶回基站、上行、下行、换速、开 /关门、报警、相序更正、优先服务等。 根据电梯运行的要求，作出其运行流程的工作循环如图 3 所示。 电梯在有外呼信号或内选信号时，处于服务状态，当在一定的时间内没有服务信号时，电梯自动驶回基站，下面着重介绍程序初始化、换速、楼层计数及平层的程序设计及工作过程。 (1) 程序初始化 : 将各楼层平层点对应的脉冲数及换速点对应的脉冲数写入数据寄存器 (停电保持 )。 数据寄存器分配如下 : 平层点 :0→D200 4000→D201 8000→D202 12020→D203 换速点 :2400→D204 6400→D205 10400 → D206 9600→D207 5600→D210 1600 → D211 20 (2) 换速 用 PLC的高速计数器对 PG 卡的输出脉冲进行计数，当高速计数器的计数值与换速点对应的脉冲数相等时，且目的层有有效的选层信号或呼梯信号，则发出换速信号，电梯转入爬行阶段。 程序流程如图 4所示。 (3) 楼层计数 当轿厢到达各楼层计数点时，楼层数加 1或减 1。 为防止计数脉冲高电平期间反复计数，采用楼层计数信号上沿触发楼层计数。 程序流程如图 5 所示。 (4) 平层 当高速计数器的计数值与平层点的计数脉冲相等时发出平层信号，电梯平层。 平 层程序流程如图 6所示 采用 PLC 构成四层简易电梯电气控制系统。 电梯的上、下行由一台电动机拖动，电动机正转为电梯上升，反转为下降。 一层有上升呼叫按钮 SB11 和指示灯 H11，二层有上升呼叫按钮 SB21 和指示灯 H21 以及下降呼叫按钮 SB22 和指示灯 H22，三层有上升呼叫。