【文章內(nèi)容簡介】 根據(jù)電梯需要實現(xiàn)的控制功能、調(diào)速方式、安全方面等的綜合分析，對電梯的硬件系統(tǒng)(如接觸器、繼電器、PLC型號、調(diào)速器等)進行總體安排。最后歸納出系統(tǒng)的順序功能圖，可編程控制器的根本任務(wù)就是通過編程正確的實現(xiàn)系統(tǒng)的控制功能。經(jīng)過上述分析后，根據(jù)所確定的電梯層站數(shù)、控制方式等，計算控制系統(tǒng)的輸入信號及輸出信號的數(shù)量，同時對輸入、輸出信號是模擬量還是數(shù)字量要分開考慮，然后分類統(tǒng)計出各輸入、輸出量的電壓類型、等級、數(shù)量。設(shè)計時對1/0總體點數(shù)要考慮留有一定的余量。根據(jù) 1/0 數(shù)量及輸入、輸出類型，選擇PLC機型、擴展單元等。可編程控制器的基本結(jié)構(gòu)分整體式和模塊式。多數(shù)小型PLC為整體式，具有體積小、價格便宜等優(yōu)點，適用于過程比較穩(wěn)定，控制要求比較簡單的系統(tǒng)。模塊式結(jié)構(gòu)的PLC采用主機模塊、輸入模塊、功能模塊組合實用的方法，適用于工藝變化較多，復(fù)雜的系統(tǒng)，價格比較高。一般來講，可編程控制器控制系統(tǒng)的規(guī)模的大小是用輸入輸出點的數(shù)量來衡量的。根據(jù)實際經(jīng)驗，在設(shè)計電梯控制系統(tǒng)時，在實際統(tǒng)計1/0點數(shù)的基礎(chǔ)上，一般應(yīng)加上10%20%的備用量。因可編程控制器是采用順序掃描的工作方式，從輸入信號到輸出控制存在著滯后現(xiàn)象，這對于大多數(shù)應(yīng)用場合是允許的。對于快速反應(yīng)的信號需要選取掃描速度高的機型。關(guān)于可編程控制器的選型問題，還要考慮通信功能、價格、可靠性等因素。 I/0接口電路設(shè)計根據(jù)要求，確定為可編程控制器提供輸入信號的各輸入元件的型號和數(shù)量，和需要控制的執(zhí)行元件的型號和數(shù)量。根據(jù)輸入元件和輸出元件的型號和數(shù)量，可以確定可編程控制器的硬件配置:輸入模塊的電壓和接線方式，輸出模塊的輸出形式，特殊功能模塊的種類。將系統(tǒng)中所有的輸入信號和輸出信號集中列表，表中列出各個信號的代號，每個代號分配一個編程元件號，這和可編程控制器的接線端子是一一對應(yīng)的。1/0 電路表示PLC與操縱盤、井道以及控制柜其他電器之間的連接，根據(jù)輸人信號的作用和輸出類型進行1/0地址分配。決定運行方式和運行條件等重要輸入信號應(yīng)排列在前面，如安全信號、門連鎖、有/無司機、門機信號、檢修、消防等輸人信號。負載電壓類型和等級相同的輸出合為一組，利用同一公共輸出點。如指示燈電路可作為一組輸出，接觸器、繼電器常用220V，另用一組輸出。 在分配了1/0地址后，應(yīng)畫出1/0接口線路圖，列寫1/0及內(nèi)部輔助繼電器、定時器等的地址分配表，以便進行梯形圖的設(shè)計。充分利用PLC提供的指令，根據(jù)模塊化設(shè)計思想，依次對各控制功能設(shè)計梯形圖。應(yīng)盡量使結(jié)構(gòu)清晰，程序簡潔。梯形圖設(shè)計完成后，可通過編程器將程序輸入PLC.初次設(shè)計后可對程序進行模擬調(diào)試，實際輸入信號及反饋信號用按鈕或開關(guān)模擬，輸出不用接負載，可由PLC輸出端的發(fā)光二極管顯示負載狀態(tài)。模擬調(diào)試時，按電梯的運行條件，依次設(shè)置輸入信號，并觀察輸出信號正確與否，同時可通過編程器監(jiān)控內(nèi)部各點狀態(tài)。 PLC控制系統(tǒng)設(shè)計要點在進行系統(tǒng)設(shè)計時，我們往往會遇到這樣一個問題，即輸入點數(shù)要求很多。特別對電梯這樣一個多位置、多控制點的系統(tǒng)，輸入點數(shù)尤為突出。因此，如何減少系統(tǒng)的輸入點數(shù)，是降低PLC成本的關(guān)鍵。在滿足電梯動作要求的前提下，盡可能充分發(fā)揮PLC的控制功能，提高PLC的性能價格比?，F(xiàn)介紹PLC電梯控制系統(tǒng)設(shè)計的要點和技巧。，梯形圖盡量采用模塊化設(shè)計。原因是模塊化設(shè)計程序結(jié)構(gòu)清晰，便于調(diào)試。模塊可分為外召喚模塊、內(nèi)指令模塊、指層模塊等。模塊間不是完全獨立，它們之間存在著有機聯(lián)系，應(yīng)注意模塊之間的互相影響，以及連鎖指令的使用條件。，要注意各條指令間或模塊間的時序關(guān)系，以保證程序能按照設(shè)計功能運行。，如自動關(guān)門時間、換速時間、啟制動切換時間等與程序分離。當(dāng)調(diào)整參數(shù)時不需改動程序，可直接修改，方法簡便，提高了軟件可靠性，而且便于調(diào)試.。電梯設(shè)備帶有自動控制和手動控制兩種狀態(tài)，這兩種狀態(tài)不會同時執(zhí)行。把自動和手段信號疊加起來按不同控制輸入到可編程控制器，可以節(jié)省輸入接點。例如，利用電梯轎廂最底層選層按鈕和最高層選層按鈕取代檢修手動上下按鈕，可節(jié)省輸入節(jié)點。，這些信號只占用了一個輸入節(jié)點。，可以公用PLC一個輸出點，即一個輸出點帶多個負載，如果多個負載的總電流超出輸出點的容量，可以用一個中間繼電器，再控制其他負載。如果將按鈕開關(guān)輸入信號通過二進制編碼后再輸入到PLC，可大大減少PLC輸入點。編碼輸入的信號再由程序?qū)⑿盘枏?fù)原。 PLC控制交流雙速電梯下面以五層五站為例，介紹用三菱FX2可編程序控制器實現(xiàn)交流雙速集選控制電梯部分控制單元的設(shè)計。由于是交流雙速電梯，需保留原線路中的主回路接觸器和門機繼電器。考慮安全設(shè)計需要，控制部分保留安全回路繼電器(急停繼電器)和門聯(lián)鎖繼電器。對5層5站集選電梯，根據(jù)輸人信號及輸出信號的數(shù)量，經(jīng)過初略計算，輸人點數(shù)為35點，輸出點數(shù)為32點。輸人、輸出信號都是數(shù)字量。輸出量的電壓類型分別為220VAC, 110VDC, 24VDCo PLC的選型根據(jù)上述計算出的1/0點數(shù)及輸出點數(shù)的電壓等級，考慮1/0總體點數(shù)留有一定的余量，選用目前通用的三菱FX280MR可編程序控制器(總共80個輸人、輸出點)。 元件說明表根據(jù)5層5站交流雙速集選電梯的功能，列出需要元器件圖表，圖中的元件符號及其含義如下表51。序號符號含義序號符號含義1PC INPUT可編程序控制器輸人24PC OUT可編程序控制器輸出2YJ安全回路繼電器25SC上行接觸器3MSJ門聯(lián)鎖繼電器26XC下行接觸器4TSK基站廳外電鎖27KC快車接觸器5NSK轎內(nèi)電鎖28MC慢車接觸器6SHK上強迫換速開關(guān)291KC快車輔助接觸器7XHK下強迫換速開關(guān)301ZC慢車第一輔助接觸器81NA5NA15樓轎內(nèi)指令按鈕312ZC慢車第二輔助接觸器91SA4SA14樓廳外上召喚按鈕32SDK上行端站限位開關(guān)102XA5XA25樓廳外下召喚按鈕33XDK下行端站限位開關(guān)11SKM雙開門開關(guān)34KMJ,1KMJ開門繼電器12SPG上平層感應(yīng)器35GMJ,1GMJ關(guān)門繼電器13XPG下平層感應(yīng)器36KMK,1KMK開門限位開關(guān)14FBG方向保持感應(yīng)器37GMK,1GMK關(guān)門限位開關(guān)151LG5LG15樓層樓感應(yīng)器38AF樓層顯示七段碼16KMA開門按鈕39SD上行方向燈17GMA關(guān)門按鈕40XD下行方向燈18MK轎內(nèi)檢修開關(guān)411ND5ND15樓轎內(nèi)指令燈19HK轎頂檢修開關(guān)421SD4SD14樓廳外上召喚燈20DSA轎頂上行按鈕432XD5XD25樓廳外下召喚燈21DXA轎頂下行按鈕44BELL蜂鳴器22NSA轎內(nèi)上行按鈕45KSL快車輔助繼電器表51元件說明 指層控制回路本例中樓層信號是通過安裝于每層井道內(nèi)的感應(yīng)器及安裝在轎頂?shù)母舸虐鍋韺崿F(xiàn)的。但由于獲得的樓層信號不連續(xù)，因而需要通過程序?qū)崿F(xiàn)X33X37分別為15樓的樓層感應(yīng)器在PLC的輸入端地址。其實現(xiàn)程序如圖41梯形圖 指令語言LD X33SET M1LD X34RST M1LD X34SET M2LD X33OR X35RST M2LD X35SET M3LD X34OR X36RST M3LD X36SET M4LD X35OR X37RST M4LD X37SET M5LD X36RST M5圖51實現(xiàn)連續(xù)層樓信號及指令 上述程序中M1M5為PLC內(nèi)部輔助繼電器，其作用相當(dāng)于繼電器控制線路中的15樓的樓層輔助繼電器。取得樓層信號后，就要將樓層信息通過指示燈或七段數(shù)碼管表示出來。若用指示燈表示層樓信號，程序非常簡單。本例中采用七段數(shù)碼管來表示樓層信號，其指令表和梯形圖如圖52. 其中Y14,Y1 5,Y 16,Y 17,Y20, Y21, Y22為七段碼中A, B, C D, E, F, G各個筆畫的PLC輸出端地址。 梯形圖指令語言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圖52用七段數(shù)碼管表示樓層信號及其指令上述指令可以實現(xiàn)七段碼的輸出，另外一種編程方法如圖53梯形圖指令語言LDI M1ANI M4OUT Y14OUT Y17 LDL M5OUT Y15LDI M2OUT Y16LDI M1ANI M3ANI M4ANI M5OUT Y20LDI M1ANI M2ANI M3OUT Y21LDI M1OUT Y22圖53用另外一種方法實現(xiàn)七段數(shù)碼樓層顯示及其指令 轎內(nèi)指令與廳外召喚的登記和消號轎內(nèi)轎內(nèi)指令和廳外召喚登記的條件是按下要登記的按鈕，若此時電梯處在正常運行狀態(tài)，而且電梯又不在登記的層樓，則該登記即為有效。轎內(nèi)指令登記消號的條件是當(dāng)電梯正常運行至登記樓層時，指令登記即被消號。廳外召喚消號的條件是:當(dāng)電梯正常運行至廳外召喚的樓層且電梯的運行方向與召喚按鈕的方向一致時，廳外召喚即被消號。當(dāng)在安全回路繼電器動作、轎內(nèi)電鎖斷開、檢修等狀態(tài)下指令信號不予登記，登記的信號即刻消號。下列程序中X10X14為15樓內(nèi)指令按鈕在PLC輸入端的地址，M11M15為PLC內(nèi)部輔助繼電器，表示15樓的內(nèi)指令登記繼電器。X0為安全回路繼電器常開觸點在PLC的輸人端地址，X3為轎內(nèi)電鎖在PLC的輸人端地址，X43為檢修開關(guān)在PLC的輸人端地址。轎內(nèi)指令登記與消號的程序如圖54.梯形圖指令語言LD XO LD M3AND X3 ORI M180OUT MO ANI Y4LDI X43 RST M13AND MO LD X13OUT MI80 SET M14LD X10 LD M4S