基于plc的五层电梯控制设计

基于plc的五层电梯控制设计内容摘要：

实 现 电 梯 的 高速 或 低 速 运 行 ； K M5 为长沙航空职业技术学院 9 启 动 加 速 接触 器 ； K M K M K M8 为 减 速 制 动 时的 接触 器； L L2 与 R R2 为串入电动机定子电路中的电抗 与 电 阻 ，与 K M5 ~K M8 配合实现对电机的加、减速控制。 当 K M1 或 K M2 与 K M3 通 电 吸 合时 ， 电 梯 将 进 行上 行 或 下 行启 动 ，延 时 后 K M5 通 电 吸 合 ，切 除 R L1，电 梯 将 转 为上 行 或 下 行 的 稳 速 运 行；当 电 梯 接 收 到停 层指令后， KM 3 断电释放， K M4 通 电 吸 合 ，电 动 机 转 为低 速 接 法 ，串入 阻 抗 制 动 ，实 现 上 升 与下 降 的 低 速 运 行，且 K M6~ K M8 依次通电吸 合 ，用 来 控 制制 动 过 程 的 强 度，提 高 停 车 制动 的 舒 适 感 ；至 平 层 位 置 时 ，接 触 器 全部 断电 释 放， 机 械 抱 闸， 电 梯 停 止 运 行。 在 检 修 状 态 时， 电梯只能在 低 速接 法 下 点 动 运 行。 电梯的主要电气设备 1）曳引电动 机 齿轮曳引 系 统作 为 电 梯 的 提 升 机 构 ， 主要 由 驱 动 电动机、电 磁 制动 器 （ 也 称 电 磁 抱 闸 ）、 减 速 器 及 曳 引轮组成。 2）自动门机 用来完成 电 梯的 开 门 与 关 门 ： 电 梯 的 门又 厅 门 （ 每层站一个 ） 和桥 门 （ 只 有 一 个 ）。 只 有 当 电 梯 停 靠 在某层 站 时， 此 层 厅 门 才 允 许开 启 （ 由 门 机拖 动 桥 门 ，桥 门带动厅门 完 成）； 也 只 有 当厅 门 、 桥 门 全 部 关 闭 后 才允许 启 动 运 行（ 检 修状 态 时 ，可 以 在 不 关 门 状 态 下 运行 ）。 3）层楼指示 层楼指示 也 叫层 显 ， 过 去 常 由 低 压 灯 泡构 成 ， 安 装在 每 层 站 厅门 的 上 方 和 轿 厢 内 轿 门 的上 方 ；现 多 由数 码管或 LED 点 阵 结 构 组成 ，与 呼 梯 盒 、运 行 方 向 指 示做 成一体结构。 长沙航空职业技术学院 10 4)呼梯盒 呼梯盒也 叫 召唤 按 钮 箱 或 外 呼 盒 ， 用 以在 每 层 站 召唤电梯。 常 安装 在 厅 门 外 ， 离 地 面 1M 左右的墙壁上。 基 站 与 顶 站只 有 ；一 个 按 钮 ，中 间 层 站 由 上 呼 与 下呼 两个 按 钮 组 成。 按 钮带 有 呼 梯 记 忆 灯 ，灯 亮 时 表 示 呼梯 信号已被接 收 并记 忆 ； 当 电 梯 满 足 呼 梯 要求 并 停 层 开 门时， 呼 梯 记 忆 灯 熄 灭。 基 站 的 呼 梯 盒 上， 常 带 有 钥匙 开关，供电 梯 管理 员 开 关 电 梯。 5）操纵箱 操 纵 箱 安 装在 轿 厢 内 ， 供 司 机及 乘 客 对 电 梯 发 布 命令。 操 纵 箱 上 没 有与 电 梯 层 站 数 相 同 的 内 选层 按 钮（ 带指示记忆 灯 ）， 上 、 下 行 启动 按 钮 （ 带 上 、 下 行 指 示记忆灯，检 修 时用 ）， 开 、 关门 按 钮 ， 急 停 按 钮 ， 电 梯运行 状 态 选 择钥 匙 开 关（ 选 择 电 梯 时 自 动 运 行 ，还 是检 修状态）以 及 风扇 、 照 明 等 的 控 制 开 关。 6)平层及开 门 装 置 该装置如 图 所示 ， 长沙航空职业技术学院 11 由 磁 铁 板 和上 、下 平 层 感 应 器 1 KR、 2 KR 组 成。 上行时， 1 KR 首先插入隔磁铁板，发出减速信号，电梯开始 减 速，至 2K R 插 入 隔 磁 铁板 时 ，发 出停 车 及 开 门 信 号，电 机 停 转 ，机 械 抱 闸 ；下 行 时 ， 2 K R 首先 插 入 隔 梯 铁 板，发 出 减 速 信号 至 1 KR 插入隔梯铁板时，发出停车及开门信号。 7）停层装置 如 上图 所 示， 在 电 梯 的 井 道 内每 层 站 装 有 一 只 磁 铁板 ，当 轿 厢 运 动 到相 应 层 站 时 ，磁 铁 板 插 入 平 层 感应 器内，以此 检 测电 梯 所 处 在 位 置 和 产 生 平层 信 号。 8）安全窗及 其 开 关 ， 安 全 钳 及 其 开 关 ， 限 速 器 及其 开 关 ，上 、下 限 位 开 关 ，上 、下 强 迫 停 止 开 关 ，极 限开关。 长沙航空职业技术学院 12 电 梯 的 轿 厢顶 部 开 有 安 全 窗 ，供 紧 急 情 况 下 疏 散 乘客， 当 安 全 窗 打 开 时， 电 梯 不 允 许 运 行。 安 全 钳 是为 防止 电 梯 曳 引钢 绳 断 裂 及 超 速 运 行 的 机械 装 置 ，用 以在 上述 情 况 下 将轿 厢 夹 持 在 导 轨 上。 限 速 器 是 用 以 检 测电 梯运 行 速 度 的机 械 装 置 ，当 电 梯 超 速 运 行时 ，限 速 器 动 作，带 动 安 全 钳使 电 梯 停 止 运 行。 以 上 三 种 装 置 的 动 作通 过其 相 应 开 关来 检 测。 当 电 梯 运 行 至 上 、下 极 限 位 置时 仍不 停 车， 上 、 下 限位 开 关 动 作 ， 发出 停 车 信 号 ， 若仍 不能 停 车， 将 压 下 上、 下 强 迫 停 止 开 关， 强 制 电 梯 停止 运行； 若 还 不 能 停 车， 将 通 过 机 械 装 置 带 动 极限 开 关 S Q 0动 作 ，切 断 电梯 曳 引 电 动 机 的 电 源 ，以 达 到 停 车 的 目 的，避免电梯 出 现冲 顶 与 礅 底 事 故。 为了便于 对 电梯 的 工 作 原 理 及 P L C 控制系统进行分析，现 列 出 5 层 5 站电梯的电器元件。 见表 长沙航空职业技术学院 13 第 3 章 输入 /输出电路的设计 门机电路、抱闸电路、门锁及安全运行电路 门电动机 为 它励 直 流 电 动 机 ， 如 图 所 示， KM KM 10 控 制 其 正、 反 转。 K M9 接通时，电阻R2 与 电 动 机 电枢 并 联 ，电 流 由 电枢 左 端 流 向 右 端 ，电 动机正转实 现 开门 ， 压 下 S Q 8 时， R2 部分被短接，实现开门调速。 KM 10 接 通 时 ， 电动 机 将 反 转 ， 实 现 关 门 ，并由 SQ SQ 1 0 与 R3 一起 实 现 关 门 调 速。 在电梯上 、 下行 运 行 时 ， 抱 闸 应 打 开 ，其 线 圈 应 通电。 电 梯 停 止 运 行 时， 抱 闸 应 抱 死， 其 线 圈 断 电。 故 可长沙航空职业技术学院 14 用 KM KM 2 控制 抱 闸 线 圈 YB 的通电和断电。 将所有厅 门 、轿 门 开 关 串 联 在 一 起 ， 控制 门 锁 继 电器 KA 1， 实 现 全部 门 关 门 正 常 后 电 梯 才 能运 行 的 控 制。 将 安 全 窗 开关（ S Q 1），安 全 钳 开 关（ S Q 2），限 速 器开 关（ S Q 3），轿 内 急 停 开 关（ S Q 4），上 、下 强 迫 停止 开关，基站 开 关（ S A 2）以及热继电器触点 F R F R2 串联 在 一 起 ，构 成 安 全 回 路 ， 控 制 安 全运 行 继 电 器 K A2，只有当 K A2 吸 合 时 ， 才允 许 P L C 处 于 运 行 状态。 这 样可以节省 P LC 的输出口 ，又 可 以 实 现 在 多 种 紧 急 情况 下的立即停 车。 如上图所示 的电源控制电路 PLC 采用 A C 220V 供电，如图所示， 电梯正常 工 作时 ， 锁 梯 开 关 S A 2 接通， P L C 电源接通 ，程 序 正 常 运 行 ， 锁 梯时 ， S A 2 断开， P L C 断 电， 电梯停止运 行。 输入 /输出电路 将电梯运 行 过程 中 的 各 种 输 入 信 号 ， 送入 P L C 的输入 口 构 成 其输 入 电 路 图。 完 成 电 梯 运 行 的 各 种 执 行元 件长沙航空职业技术学院 15 及 指 示 电 梯运 行 状 态 的 各 种 指 示 灯，均 要 受 到 P L C 输出口 的 控 制 ，构 成 其 输 出电 路。 其 输 入 /输出 电 路 如 图 所 示。 长沙航空职业技术学院 16 长沙航空职业技术学院 17 由上述输 入 /输 出 电 路可 知 输 入 /输出点分别为 34 点和 29 点 ，故 可 选 择 FX2N 80 MR 的 P L C 构 成 其 控 制 系 统。 第 4 章 梯形图的设计。