基于plc五层电梯的控制与设计

基于plc五层电梯的控制与设计内容摘要：

根据电梯需要实现的控制功能、调速方式、安全方面等的综合分析，对电梯的硬件系统(如接触器、继电器、PLC型号、调速器等)进行总体安排。 最后归纳出系统的顺序功能图，可编程控制器的根本任务就是通过编程正确的实现系统的控制功能。 经过上述分析后，根据所确定的电梯层站数、控制方式等，计算控制系统的输入信号及输出信号的数量，同时对输入、输出信号是模拟量还是数字量要分开考虑，然后分类统计出各输入、输出量的电压类型、等级、数量。 设计时对1/0总体点数要考虑留有一定的余量。 根据 1/0 数量及输入、输出类型，选择PLC机型、扩展单元等。 可编程控制器的基本结构分整体式和模块式。 多数小型PLC为整体式，具有体积小、价格便宜等优点，适用于过程比较稳定，控制要求比较简单的系统。 模块式结构的PLC采用主机模块、输入模块、功能模块组合实用的方法，适用于工艺变化较多，复杂的系统，价格比较高。 一般来讲，可编程控制器控制系统的规模的大小是用输入输出点的数量来衡量的。 根据实际经验，在设计电梯控制系统时，在实际统计1/0点数的基础上，一般应加上10%20%的备用量。 因可编程控制器是采用顺序扫描的工作方式，从输入信号到输出控制存在着滞后现象，这对于大多数应用场合是允许的。 对于快速反应的信号需要选取扫描速度高的机型。 关于可编程控制器的选型问题，还要考虑通信功能、价格、可靠性等因素。 I/0接口电路设计根据要求，确定为可编程控制器提供输入信号的各输入元件的型号和数量，和需要控制的执行元件的型号和数量。 根据输入元件和输出元件的型号和数量，可以确定可编程控制器的硬件配置:输入模块的电压和接线方式，输出模块的输出形式，特殊功能模块的种类。 将系统中所有的输入信号和输出信号集中列表，表中列出各个信号的代号，每个代号分配一个编程元件号，这和可编程控制器的接线端子是一一对应的。 1/0 电路表示PLC与操纵盘、井道以及控制柜其他电器之间的连接，根据输人信号的作用和输出类型进行1/0地址分配。 决定运行方式和运行条件等重要输入信号应排列在前面，如安全信号、门连锁、有/无司机、门机信号、检修、消防等输人信号。 负载电压类型和等级相同的输出合为一组，利用同一公共输出点。 如指示灯电路可作为一组输出，接触器、继电器常用220V，另用一组输出。 在分配了1/0地址后，应画出1/0接口线路图，列写1/0及内部辅助继电器、定时器等的地址分配表，以便进行梯形图的设计。 充分利用PLC提供的指令，根据模块化设计思想，依次对各控制功能设计梯形图。 应尽量使结构清晰，程序简洁。 梯形图设计完成后，可通过编程器将程序输入PLC.初次设计后可对程序进行模拟调试，实际输入信号及反馈信号用按钮或开关模拟，输出不用接负载，可由PLC输出端的发光二极管显示负载状态。 模拟调试时，按电梯的运行条件，依次设置输入信号，并观察输出信号正确与否，同时可通过编程器监控内部各点状态。 PLC控制系统设计要点在进行系统设计时，我们往往会遇到这样一个问题，即输入点数要求很多。 特别对电梯这样一个多位置、多控制点的系统，输入点数尤为突出。 因此，如何减少系统的输入点数，是降低PLC成本的关键。 在满足电梯动作要求的前提下，尽可能充分发挥PLC的控制功能，提高PLC的性能价格比。 现介绍PLC电梯控制系统设计的要点和技巧。 ，梯形图尽量采用模块化设计。 原因是模块化设计程序结构清晰，便于调试。 模块可分为外召唤模块、内指令模块、指层模块等。 模块间不是完全独立，它们之间存在着有机联系，应注意模块之间的互相影响，以及连锁指令的使用条件。 ，要注意各条指令间或模块间的时序关系，以保证程序能按照设计功能运行。 ，如自动关门时间、换速时间、启制动切换时间等与程序分离。 当调整参数时不需改动程序，可直接修改，方法简便，提高了软件可靠性，而且便于调试.。 电梯设备带有自动控制和手动控制两种状态，这两种状态不会同时执行。 把自动和手段信号叠加起来按不同控制输入到可编程控制器，可以节省输入接点。 例如，利用电梯轿厢最底层选层按钮和最高层选层按钮取代检修手动上下按钮，可节省输入节点。 ，这些信号只占用了一个输入节点。 ，可以公用PLC一个输出点，即一个输出点带多个负载，如果多个负载的总电流超出输出点的容量，可以用一个中间继电器，再控制其他负载。 如果将按钮开关输入信号通过二进制编码后再输入到PLC，可大大减少PLC输入点。 编码输入的信号再由程序将信号复原。 PLC控制交流双速电梯下面以五层五站为例，介绍用三菱FX2可编程序控制器实现交流双速集选控制电梯部分控制单元的设计。 由于是交流双速电梯，需保留原线路中的主回路接触器和门机继电器。 考虑安全设计需要，控制部分保留安全回路继电器(急停继电器)和门联锁继电器。 对5层5站集选电梯，根据输人信号及输出信号的数量，经过初略计算，输人点数为35点，输出点数为32点。 输人、输出信号都是数字量。 输出量的电压类型分别为220VAC, 110VDC, 24VDCo PLC的选型根据上述计算出的1/0点数及输出点数的电压等级，考虑1/0总体点数留有一定的余量，选用目前通用的三菱FX280MR可编程序控制器(总共80个输人、输出点)。 元件说明表根据5层5站交流双速集选电梯的功能，列出需要元器件图表，图中的元件符号及其含义如下表51。 序号符号含义序号符号含义1PC INPUT可编程序控制器输人24PC OUT可编程序控制器输出2YJ安全回路继电器25SC上行接触器3MSJ门联锁继电器26XC下行接触器4TSK基站厅外电锁27KC快车接触器5NSK轿内电锁28MC慢车接触器6SHK上强迫换速开关291KC快车辅助接触器7XHK下强迫换速开关301ZC慢车第一辅助接触器81NA5NA15楼轿内指令按钮312ZC慢车第二辅助接触器91SA4SA14楼厅外上召唤按钮32SDK上行端站限位开关102XA5XA25楼厅外下召唤按钮33XDK下行端站限位开关11SKM双开门开关34KMJ,1KMJ开门继电器12SPG上平层感应器35GMJ,1GMJ关门继电器13XPG下平层感应器36KMK,1KMK开门限位开关14FBG方向保持感应器37GMK,1GMK关门限位开关151LG5LG15楼层楼感应器38AF楼层显示七段码16KMA开门按钮39SD上行方向灯17GMA关门按钮40XD下行方向灯18MK轿内检修开关411ND5ND15楼轿内指令灯19HK轿顶检修开关421SD4SD14楼厅外上召唤灯20DSA轿顶上行按钮432XD5XD25楼厅外下召唤灯21DXA轿顶下行按钮44BELL蜂鸣器22NSA轿内上行按钮45KSL快车辅助继电器表51元件说明 指层控制回路本例中楼层信号是通过安装于每层井道内的感应器及安装在轿顶的隔磁板来实现的。 但由于获得的楼层信号不连续，因而需要通过程序实现X33X37分别为15楼的楼层感应器在PLC的输入端地址。 其实现程序如图41梯形图 指令语言LD X33SET M1LD X34RST M1LD X34SET M2LD X33OR X35RST M2LD X35SET M3LD X34OR X36RST M3LD X36SET M4LD X35OR X37RST M4LD X37SET M5LD X36RST M5图51实现连续层楼信号及指令 上述程序中M1M5为PLC内部辅助继电器，其作用相当于继电器控制线路中的15楼的楼层辅助继电器。 取得楼层信号后，就要将楼层信息通过指示灯或七段数码管表示出来。 若用指示灯表示层楼信号，程序非常简单。 本例中采用七段数码管来表示楼层信号，其指令表和梯形图如图52. 其中Y14,Y1 5,Y 16,Y 17,Y20, Y21, Y22为七段码中A, B, C D, E, F, G各个笔画的PLC输出端地址。 梯形图指令语言LD M2OR M3OR M5OUT Y14OUT Y17LD M1OR M2OR M5OR M4OUT Y15LD M1OR M3OR M4OR M5OUT Y16LD M2UUT Y20LD M4OR M5OUT Y21LD M2OR M3OR M4OR M5OUT Y22图52用七段数码管表示楼层信号及其指令上述指令可以实现七段码的输出，另外一种编程方法如图53梯形图指令语言LDI M1ANI M4OUT Y14OUT Y17 LDL M5OUT Y15LDI M2OUT Y16LDI M1ANI M3ANI M4ANI M5OUT Y20LDI M1ANI M2ANI M3OUT Y21LDI M1OUT Y22图53用另外一种方法实现七段数码楼层显示及其指令 轿内指令与厅外召唤的登记和消号轿内轿内指令和厅外召唤登记的条件是按下要登记的按钮，若此时电梯处在正常运行状态，而且电梯又不在登记的层楼，则该登记即为有效。 轿内指令登记消号的条件是当电梯正常运行至登记楼层时，指令登记即被消号。 厅外召唤消号的条件是:当电梯正常运行至厅外召唤的楼层且电梯的运行方向与召唤按钮的方向一致时，厅外召唤即被消号。 当在安全回路继电器动作、轿内电锁断开、检修等状态下指令信号不予登记，登记的信号即刻消号。 下列程序中X10X14为15楼内指令按钮在PLC输入端的地址，M11M15为PLC内部辅助继电器，表示15楼的内指令登记继电器。 X0为安全回路继电器常开触点在PLC的输人端地址，X3为轿内电锁在PLC的输人端地址，X43为检修开关在PLC的输人端地址。 轿内指令登记与消号的程序如图54.梯形图指令语言LD XO LD M3AND X3 ORI M180OUT MO ANI Y4LDI X43 RST M13AND MO LD X13OUT MI80 SET M14LD X10 LD M4S。