基于plc控制的八层电梯

基于plc控制的八层电梯内容摘要：

值也在相应地提高。 4. 按电梯有无司机分类 1） 、有司机电梯，电梯的运行方式由专职司机操纵来完成。 2） 、无司机电梯，乘客进入电梯轿厢，按下操纵盘上所需要去的层楼按钮，电梯自动运行到达目的层楼，这类电梯一般具有集选功 能。 3） 、有 /无司机电梯，这类电梯可变换控制电路，平时由乘客操纵，如遇客流量大或必要时改由司机操纵。 5. 按操纵控制方式分类 1） 、手柄开关操纵，电梯司机在轿厢内控制操纵盘手柄开关，实现电梯的起动、上升、下降、平层、停止的运行状态。 2） 、 按钮控制电梯：是一种简单的自动控制电梯，具有自动平层功能，常见有轿外按钮控制、轿内按钮控制两种控制方式。 3)、信号控制电梯，这是一种自动控制程度较高的有司机电梯。 除具有自动平层，自动开门功能外，尚具有轿厢命令登记，层站召唤登记，自动停层，顺向截停和自动换向 等功能。 4)、集选控制电梯，是一种在信号控制基础上发展起来的全自动控制的电梯，与信号控制的主要区别在于能实现无司机操纵。 5)、并联控制电梯， 2～ 3 台电梯的控制线路并联起来进行逻辑控制，共用层站外召唤按钮，电梯本身都具有集选功能。 6)、群控电梯，是用微机控制和统一调度多台集中并列的电梯。 群控有梯群的程序控制、梯群智能控制等形式。 电梯的组成及工作原理 1. 组成 1） 、曳引系统： 曳引系统的主要功能是输出与传递动力，使电梯运行。 曳引系统主要由曳引机、曳引钢丝绳，导向轮，反绳轮组成。 2） 、导向系统： 导向系统的主要功能是限制轿厢和对重的活动自由度，使轿厢和对重只能沿着导轨作升降运动。 导向系统主要由导轨，导靴和导轨架组成。 3)、轿厢： 轿厢是运送乘客和货物的电梯组件，是电梯的工作部分。 轿厢由轿厢架和轿厢体组成。 4)、门系统： 门系统的主要功能是封住层站入口和轿厢入口。 门系统由轿厢门，层门，开门机，门锁装置组成。 5)、重量平衡系统： 系统的主要功能是相对平衡轿厢重量，在电梯工作中能使轿厢与对重间的重量差保持在限额之内，保证电梯的曳引传动正常。 系统主要由对重和重量补偿装置组成。 6)、 电力拖动系统 电力拖动系统的功能是提供动力，实行电梯速度控制。 电力拖动系统由曳引电动机，供电系统，速度反馈装置，电动机调速装置等组成。 7)、电气控制系统 电气控制系统的主要功能是对电梯的运行实行操纵和控制。 电气控制系统主要由操纵装置，位置显示装置，控制屏 (柜 )，平层装置，选层器等组成。 8)、安全保护系统 保证电梯安全使用，防止一切危及人身安全的事故发生。 由电梯限速器、安全钳、缓冲器、安全触板、层门门锁、电梯安全窗、电梯超载限制装置、限位开关装置组成。 曳引绳两端分别连着轿厢和对重，缠绕在曳引轮 和导向轮上，曳引电动机通过减速器变速后带动曳引轮转动，靠曳引绳与曳引轮摩擦产生的牵引力，实现轿厢和对重的升降运动，达到运输目的。 固定在轿厢上的导靴可以沿着安装在建筑物井道墙体上的固定导轨往复升降运动，防止轿厢在运行中偏斜或摆动。 常闭块式制动器在电动机工作时松闸，使电梯运转，在失电情况下制动，使轿厢停止升降，并在指定层站上维持其静止状态，供人员和货物出入。 轿厢是运载乘客或其他载荷的箱体部件，对重用来平衡轿厢载荷、减少电动机功率。 补偿装置用来补偿曳引绳运动中的张力和重量变化，使曳引电动机负载稳定，轿厢得以准确 停靠。 电气系统实现对电梯运动的控制，同时完成选层、平层、测速、照明工作。 指示呼叫系统随时显示轿厢的运动方向和所在楼层位置。 安 全装置保证电梯运行安全。 第 2 章 电梯控制系统的方案选择 电梯继电器控制系统 电梯继电器控制系统的优点 (1) 所有控制功能及信号处理均有硬件实现，线路直观，易于理解和掌握，适合于一般技术人员和技术工人所掌握。 (2) 系统的保养、维修及故障检查无需较高的技术和特殊的工具、仪器。 (3) 大部分电器均为常用控制电器，更换方便，价格较便宜。 (4) 多年来我国一直生 产这类电梯，技术成熟，已经形成系列化产品，技术资料图纸齐全，熟悉、掌握的人员较多。 电梯继电器控制的缺点 (1) 系统触点繁多、接线线路复杂，且触点容易烧坏磨损，造成接触不良，因而故障率较高。 (2) 普通控制电器及硬件接线方法难以实现较复杂的控制功能，使系统的控制功能不易增加，技术水平难以提高。 (3)电磁机构及触点动作速度比较慢，机械和电磁惯性大，系统控制精度难以提高。 (4) 系统结构庞大，能耗较高，机械动作噪音大。 (5) 由于线路复杂，易出现故障，因而保养维修工作量大。 费用高 ；而且检查故障困难，费时费工。 总之，电梯继电器控制系统故障率高，大大降低了电梯的可靠性和安全性，经常造成停梯，给乘客人员带来不便和惊扰。 且电梯一旦发生冲顶或蹲底，不但会造成电梯机械部件损坏，还可能出现人身事故。 所以目前电梯的继电器控制已经很少使用了。 微机控制系统 电梯的微机控制系统实质上是使控制算法不再由硬件逻辑完成，而是通过程序存贮器中的程序来完成的控制系统。 因此对于有不同功能要求的电梯控制系统，只要改变程序存贮器中的程序指令即可，而无需变更或增减硬件系统的元件或布线。 因此，十分方便于使用和 管理，并提高系统的可靠性，减小控制系统体积，降低了能耗及其维修保养费用。 虽然微机控制的电梯，与继电器控制的电梯比较，它具有较大的优越性。 但是，对一般的电梯而言，应用微机控制也有其局限性和 不足之处。 其缺点是：微型计算机是按数字运算的需要而设计的，功能比较齐全，结构比较复杂；而一般的电梯控制只需要进行简单的逻辑运算，运算方式多为“与”、“或”、“非”几种，运算位数只需 1 位，即“ 1”与“ 0”。 因此，使用微机就有“大材小用”之嫌。 此外，微机的接口电路没有标准件，而且一般不控制强电。 但在电梯控制中，往往要求能直接控制 110V 或 220V 的用电设备，如用户专门配备接口电路既不方便又不可靠。 综上所述，造成用微机控制的成本、运行和维修费用均较高，因此，如在一般的电梯上使用微机控制在经济上不合算。 PLC 控制系统 PLC 控制系统的特点 PLC 是一种用于工业自动化控制的专用计算机实质上属于计算机控制方式。 PLC 和普通的微型计算机相似，以通用和专用 CPU 作为字处理器，实现通道（字）的运算和数据存储，另外还有位处理器（布尔处理器）。 进行点（位）运算与控制。 PLC 控制一般具有可靠性高、易操作、维修、编程简单、灵活性强等特点。 (1) 可靠性：对维修的产品，可靠性包括产品的有效性和可维修性 ； (2) 易操作性 ： PLC 的易操作性表现在以下几个方面：。 对 PLC 的操作包括程序输入和更改的操作。 大多数 PLC 采用编程器进行输入和更改的操作。 编程器至少提供了输入信息的显示，对大中型的 PLC，编程器采用了 CRT 屏幕显示，因此，程序的输入直接可以显示。 更改程序的操作也可以直接根据所需要的地址编号或接点号进行搜索或顺序寻找，然后进行更改。 更改的信息可在液晶屏或 CRT 上显示。 PLC 有多种程序设计语言可供使用。 对电气技术人 员来说，由于 梯形图与电气原理图较为接近，容易掌握和理解。 采用布尔助记符编程语言时，十分有助于编程人员的编程。 PLC 具有的自诊断功能对维修人员维修技能的要求降低。 当系统发生故障时，通过硬件和软件的自诊断，维修人员可以很快的找到故障的位置，以便维修。 (3) 灵活性， PLC 的灵活性表现在以下几个方面：。 PLC 采用的编程语言有梯形图，布尔助记符、功能表图、功能模块和语句描述编程语言 编程方法的多样性使编程方便，应用面拓展。 PLC 的扩展灵活性是它的一个重要特点。 它可根据应用的规模不同，即可进行容量的扩展、功能的扩展、应用和控制范围的扩展。 操作十分灵活方便，监视和控制变得十分容易。 显然可见 PLC 控制相对于继电器控制来说，无论是在硬件接线方面，还是在 软件编程方面；无论是在设计安装方面，还是在故障维修方面；无论是在控制精度方面，还是在安全可靠方面都要好的多。 方案的确定 PLC 是采用微机技术制造的通用自动控制设备，它能控制开关量、模拟量、具有可靠性高、抗干扰能力强、并具有完成逻辑判断、定时、计数、记忆和算术、运算等功能，可以取代继电器为主的各 种控制设备。 它不仅能用于控制机械设备、流水线和各种设备的运行过程，将 PLC 用于控制电梯各种操作和处理相关信息也是可行的。 故选择 PLC 作为电梯的控制系统。 总体框图 图 脉冲计数电路 电梯其他输入信号 桥厢内外呼梯按钮电路 光电编码盘 变频器 楼层显示电路 （ 7段数码管） 拽引电机（拖动电机上下运行） 呼梯按钮记忆等电路（发光二极管） 桥厢开关门电路 P L C 控 制 器 第 3 章 系统 硬件设计 电梯控制系统的构成 电梯控制系统主要由输入、输出单元以及 PLC 单元构成， PLC 用来完成对电梯曳引电机及开关门机的起动，加减速，停止，运行方向，楼层显示，层站召唤，轿箱内操作，安全保护等指令信号进行管理和控制功能。 电梯控制硬件 可分为两部分，输入和输出单元，它门是 PLC 的 I/O 接口部分，主要由厅外呼叫、轿箱内选层、楼层及方向指示、开关门、井道内的上下平层、上下强迫换速开关、门锁、安全保护继电器等单元构成。 输入单元 门厅外按钮与轿箱内选层按钮，负责对预选楼层指令的登记、消除和指示；开关门按钮，控制轿门的开闭；上下平层感应器，用来保证电梯轿箱在各层停靠时准确平层；上下限强迫换速开关，用于保护电梯的高速运行安全，避免电梯出现冲顶或蹲底事故，当电梯到达上下端站时，装在轿厢边的上下限强迫换速开关打板，信号输入到 PLC， PLC 发出换速信号强迫电梯减速运行到平层位置；门锁装置，轿门闭合和各厅门闭合上锁是电梯正常起动运行的前提；安全回路，通常包括轿内急停开关、轿顶内急停开关、安全钳开关、限速器断绳开关、限速器超速开关、电源开关以及超重报警开关等。 输出单元 楼层及方向指示单元，包括电梯上下行方向指示灯、目前的方向及层楼指示灯；开关门接触器，用于控制电梯的厅门和轿门的打开和关闭，在自动定向完成或电梯平稳停靠后， PLC 给出相关指令，完成开关门动作；启动加速、制动减速接触器，用于电梯的调速系统。 确定输入 /输出点 I/O 点数的估算 采用 PLC 构成八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。 一层有上行键和指示灯，二 ~七层有上下行键和指示灯，八层有下行键和指示灯，一至八层有到位行程开关 SQ1～ SQ8。 电梯内有一至八层呼叫按钮 SQ10～ SQ18 和指示灯 H10～ H18；电梯开门和关门按 钮 SB5 和 SB6，电梯开门和关门分别通过电磁铁 KM3 和 KM4 控制，关门到位由行程开关 ST1 检测，开门到位由行程开关 ST2 检测。 轿厢上行和下行由接触器 KM1和 KM2 控制，并有上行记忆和下行记忆两路 指示灯。 而输入输出点要有 10%的冗余 综上所述，输入点共有 36 个，输出点共 34 个。 PLC 的选型 S7200 可编程控制器是它工作可靠，工作是抗干扰能力强。 编程方便，存储量大，结构很紧凑，成本低廉 ， CPU226 具有 24 点输入， 16 点输出。 故选择该型号的 CPU 作为本电梯控制系统。 图 西门子 S7200 PLC外观图 扩展模块的选型 因为 CPU226 的 I/O 口的点数不能符合 36 个输入点， 34 个输出点，故要扩展I/O 点数， CPU226 具有 24 点输入， 16 点输出，所以需要扩展 12 个输 入点， 18 个输出点。 所以可以选择 二 个 EM223 数字 扩展模块，它具有 16 点输出 /输出和一个EM235 模拟量扩展模块。 图 扩展模块方框图 输入 /输出的分配 如 表 31 所示 . 模块 1 EM223 DI8/DO8 DC24V 模块 2 EM223 DI8/DO8 DC24V 模块 3 EM232 AO2 主机 CPU226 表 I/O分配表 主机 I/O 模块 1 I/O 模块 2 I/O 模块 3 I/O AQW0 I51 AQW4 Q05 Q13 地址分配 该系统占用 64 个 I/O 口， 36 个输入点， 28 个输出点，具体的 I/O 分配如下 表 I/O分配表 序号 名 称 输入点。