【文章內容簡介】 電梯 PLC 控制方案 電梯 PLC 控制系統(tǒng)的控制核心是 PLC 。哪些信號需要輸入 PLC ， PLC 要驅動哪些負載，以及采用何種編程方式。輸入輸出點的確定，是設計整個控制系統(tǒng)的首要問題，決定系統(tǒng)的程序及線路設計方案。 由信號輸入、控制電梯的 PLC 編程、步進電機控制 3大部分組成。模塊的面板如圖所示 4 層電梯模塊面板 基本控制原理：編制 PLC控制程序 對樓層的呼叫信號、平層信號作出停止、升 /降判斷，然后將信號傳送到單片機，調用單片機的正反轉、停止控制程序 再由單片機輸出回路的勵磁信號經放大驅動步進電機，帶動皮帶使橋廂上、下移動， 完成電梯的模擬運行。 四、電梯模型 PLC 控制系統(tǒng)設計 電梯的控制要求 1） 當電梯停于某層時，有一高層呼叫時，電梯上升到呼叫層停止。 2） 當電梯停于某層時，有一低層呼叫時，電梯下降到呼叫層停止。 3） 當電梯停于某層時，有多高層呼叫時，電梯先上升到較低的呼叫層，停 3秒后繼上升到高的呼叫層，響應完畢后停止。 4） 當電梯停于某層時，有多低層呼叫時，電梯先下降到較高的呼叫層，停 3秒后繼續(xù)下降到低的呼叫層，響應完畢后停止。 5） 當電梯處于上升或上降過程中，任何反向的呼叫均無效 。 PLC 控制系統(tǒng)的設計分析 PLC 課程設計 第三章 電梯內容簡介 8 任何一種控制系統(tǒng)都是為了實現被控對象的工藝要求，以提高生產效率和產品質量。因此，在設計 PLC 控制系統(tǒng)時，應遵循以下基本原則： PLC 控制系統(tǒng)安全可靠 、經濟、使用及維修方便 PLC控制系統(tǒng)設計 由于電梯的運行是根據樓層和轎廂的呼叫信號、行程信號進行控制，而樓層和轎廂的呼叫是隨機的，因此，系統(tǒng)控制采用隨機邏輯控制。即在以順序邏輯控制實現電梯的基本控制要求的基礎上，根據隨機的輸入信號，以及電梯的相應狀態(tài)適時的控制電梯的運行。另外，轎廂 的位置是由脈沖編碼器的脈沖數確定，并送 PLC 的計數器來進行控制。同時，每層樓設置一個接近開關用于檢測系統(tǒng)的樓層信號。為便于觀察，對電梯的運行方向以及電梯所在的樓層進行顯示，采用 LED 和發(fā)光管顯示，而對樓層和轎廂的呼叫信號以指示燈顯示 (開關上帶有指示燈 )。 為了提高電梯的運行效率和平層的精度，系統(tǒng)要求 PLC 能對轎廂的加、減速以及制動進行有效的控制。根據轎廂的實際位置以及交流調速系統(tǒng)的控制算法來實現。為了電梯的運行安全，系統(tǒng)應設置可靠的故障保護和相應的顯示。 根據電梯所處的位置和運行方向，在編程中，采用了四個優(yōu)先 級隊列，即上行優(yōu)先級隊列、上行次優(yōu)先級隊列、下行優(yōu)先級隊列、下行次優(yōu)先級隊列。其中，上行優(yōu)先級隊列為電梯向上運行時，在電梯所處位置以上樓層所發(fā)出的向上運行的呼叫信號，該呼叫信號所對應的樓層所具有的脈沖數存放的寄存器所構成的陣列。上行次優(yōu)先級隊列為電梯向上運行時，在電梯所處位置以下樓層所發(fā)出的向上運行的呼叫信號，該呼叫信號所對應的樓層所具有的脈沖數存放的寄存器所構成的隊列?？刂葡到y(tǒng)在電梯運行中實時排列的四個優(yōu)先級陳列，為實現隨機邏輯控制提供了基礎。 當電梯以某一運行方向接近某樓層的減速位置時，判別該樓層是否有 同向的呼叫信號 (上行呼叫標志寄存器、下行呼叫標志寄存器、有呼叫請求時，相應寄存器為 l，否則為 0)，如有，將相應的寄存器的脈沖數與比較寄存器進行比較，如相同，則在該樓層減速停車：如果不相同，則將該寄存器數據送入比較寄存器，并將原比較寄存器數據保存，執(zhí)行該樓層的減速停車。該動作完畢后，將被保存的數據重新送入比較寄存器，以實現隨機邏輯控制。系統(tǒng) 還 利用行程判斷樓層，并轉化成 BCD碼輸出，通過硬件接口電路以 LED 顯示 。PLC 課程設計 第四章 系統(tǒng)配置與軟件設計 9 第四章 系統(tǒng)配置與軟件設計 一、 FPΣ 的簡單介紹 松下電工 FPΣ 是松下新推出的 小型 PLC，它代表了當今世界 PLC 的發(fā)展水平。由于它采用了RIS 的 CPU 芯片，提高了處理速度，使基本指令的運行速度提高到了 ，程序存儲容量高達 12千步。它除采用周期循環(huán)掃描方式外，多條指令采用終端控制方式工作，使緊急任務可得到及時處理，為實現多任務調度與管理提供了方便。此外， FPΣ 還可實現高達 100kHz 的梯形加減速控制，能夠控制步進電機和伺服電機； PID 控制己指令化，可進行自整定，實現簡便、高性能控制；單相和雙相的高速計數器功能頻率可高達 50kHz，脈沖輸入功能可高達 100kHz。 FPΣ 體積小，功能很大， 12K 的編程容量使得在編程時擁有足夠的存儲空間。另外，數據寄存器的容量為 32K，能夠處理大量的數據編譯和重復操作。 二、電梯電機系統(tǒng)的設計 四層電梯電氣控制系統(tǒng)的概述 此電梯控制系統(tǒng)的硬件分為調速部分、邏輯控制部分、速度反饋部分。調速部分的性能對電梯運行時乘客的舒適感有著重要影響，而邏輯控制部分是電梯安全可靠運行的關鍵。 松下系列 PLC 如 FP0、 FPΣ具有 PWM輸出指令，可直接控制變頻器的啟動、停止、多段速度運行等。又由于變頻器有良好的調整特性，能增加 調速系統(tǒng)的智能程度（具有可設置的多種速度、過渡過程等）、節(jié)省開支、減少電氣容量、提高功率因數等。變頻器應用于電梯控制系統(tǒng)中的調速部分是現行工程中發(fā)展的方向。 電梯控制的 I/O 分配圖 四層電梯控制系統(tǒng)變頻調速部分的設計 PLC 課程設計 第四章 系統(tǒng)配置與軟件設計 10 電梯調速要求除了一般工業(yè)控制的靜態(tài)、動態(tài)性能外，它的舒適度指標往往是競爭的一項重要內容。全數字控制的變頻調速系統(tǒng)已經用于電梯控制，在降低振動及噪聲等方面采取了一系列措施，如互鎖時間的補償、開關頻率的提高（超過 10KHZ）等。變頻器通過編程控制電梯，變 頻電機按圖 1和表 1所示的理想曲線運行，而電機何時啟動換速以及電機的轉向是由 PLC 根據電梯呼梯、減速等信號做出決策，發(fā)出控制信號給變頻器，變頻器按理想速度曲線控制電梯運行。電梯的拖動系統(tǒng)為 VVVF（變頻變壓）拖動方式，這大大改善了電梯舒適感和平層精度，提高了電梯的性能。 表 電梯控制的 I/O 分配表 三、電梯模型 PLC 控制系統(tǒng) PLC 的編程工作方式 不同類型的 PLC 都有相應的編輯器，但是編程原理大同小異。程序編輯和調試操作過程如圖 2所示 ， F 系列 PLC 基本單元有運行和停止兩種模式。編程時基本單元置于停止模式；而 PLC 系統(tǒng)處輸入按鈕 上行 1 樓呼入信號 X1 下行 2 樓呼入信號 X13 上行 2 樓呼入信號 X2 下行 3 樓呼入信號 X14 上行 3 樓呼入信號 X3 下行 4 樓呼入信號 X15 上行 4 樓呼入信號 X4 樓層限位開關信號 F1 X21 下行 1 樓呼入信號 X12 樓層限位開關信號 F2 X22 樓層限位開關信號 F3 X23 樓層限位開關信號 F5 X25 樓層限位開關信號 F4 X24 輸 出按鈕 上行 1 樓信號燈 Y0 下行 5 樓信號燈 Y7 上行 2 樓信號燈 Y1 LED 數字顯示 a Y20 上行 3 樓信號燈 Y2 LED 數字顯示 b Y21 上行 4 樓信號燈 Y3 LED 數字顯示 c Y22 下行 2 樓信號燈 Y4 LED 數字顯示 d Y23 下行 3 樓信號燈 Y5 LED 數字顯示 e Y24 下行 4 樓信號燈 Y6 LED 數字顯示 f Y25 電機正轉 上行 Y10 LED 數字顯示 g Y26