【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 電梯的平層、停層裝置示意圖 停層裝置 圖 4 所示，在電梯的井道內(nèi)每層站裝有一只磁鐵板，當(dāng)轎廂運(yùn)行到相應(yīng)層站時(shí)，磁鐵板插入平層感應(yīng)器內(nèi)，以此檢測(cè)電梯所處位置和平層信號(hào)。 開關(guān)裝置 安全窗及其開關(guān) ,安全鉗及其開關(guān)，限速器及其開關(guān)，上，下限位開關(guān)， 上下強(qiáng)迫停止開關(guān)，極限開關(guān) 電梯的轎廂頂部開有安全窗，供緊急情況下疏散乘客，當(dāng)安全窗打開時(shí)，電梯不允許運(yùn)行。安全鉗是為防止電梯曳引鋼繩斷裂及超速運(yùn)行的機(jī)械裝置，用以在是述情況下，將轎廂夾持在導(dǎo)軌上。限速器是用以檢測(cè)電梯運(yùn)行速度的機(jī)械裝置，當(dāng)電梯超速運(yùn)行時(shí)，限速器動(dòng)作，帶動(dòng)安全鉗使 電梯停止運(yùn)行。以上三種裝置的動(dòng)作 通過(guò)其相應(yīng)天關(guān)來(lái)檢測(cè)。當(dāng)電梯運(yùn)行至上，下極限位置時(shí)仍不停車，上，下限位開關(guān)動(dòng)作，發(fā)出停車信號(hào)，若不能停車，將壓下上，下強(qiáng)迫停止開關(guān)，強(qiáng)制電梯停止運(yùn)行；若還不能停車，將通過(guò)機(jī)械裝置帶動(dòng)極限開關(guān) SQ0 動(dòng)作，切斷電梯曳引電動(dòng)機(jī)的電源，以達(dá)到停車的目的，避免電梯出現(xiàn)沖頂與 蹾 底事故。 為了便于對(duì)電梯的工作原理及 PLC 控制系統(tǒng)進(jìn)行分析，現(xiàn)列出 5 層 5 站電梯 的電見下表： 5層 5站電梯電氣元件表 元件符號(hào) 名稱及作用 元件符號(hào) 名稱及作用 KM1 上行接觸器 1SB14SB1 1 樓 4 樓 上行外呼按鈕 KM2 下行接觸器 2SB25SB2 2 樓 5 樓下行外呼按鈕 KM3 高速接觸器 1HL5HL 1 樓 5 樓指示燈 KM4 低速接觸器 6HL、 7HL 上、下行指示燈 KM5 啟動(dòng)加速接觸器 HL HL7 操縱箱上、下行指示記憶燈 KM6KM8 制動(dòng)減速接觸器 HL8 1 樓外呼指示記憶燈 KM9 開門接觸器 HL9 2 樓上呼指示記憶燈 KM10 關(guān)門接觸器 HL10 2 樓下呼指示記憶燈 SQ5 基站開關(guān) HL11 3 樓上呼指示記憶燈 SQ6 開門到位開關(guān) HL12 3 樓 下呼指示記憶燈 SQ7 關(guān)門到位開關(guān) HL13 4 樓上呼指示記憶燈 SQ8 開門調(diào)速開關(guān) HL14 4 樓下呼指示記憶燈 SQ9SQ10 關(guān)門調(diào)速開關(guān) HL15 5 樓下呼指示記憶燈 SQ11SQ15 1 樓 5 樓廳門鎖開關(guān) SA1 狀態(tài)運(yùn)行選擇鑰匙開關(guān) SQ16 轎門關(guān)閉到位開關(guān) SA2 基站開關(guān)梯鑰匙開關(guān) SQ17 上限位開關(guān) SQ1 安全窗開關(guān) SQ18 下限位開關(guān) SQ2 安全鉗開關(guān) SQ19 上行強(qiáng)迫停止開關(guān) SQ3 限速器開關(guān) SQ20 下行強(qiáng)迫停止開關(guān) SQ4 轎內(nèi)急停開關(guān) SB1 開門按鈕 1KR 上平層感應(yīng)器 SB2 關(guān)門按鈕 2KR 下平層感應(yīng)器 SB3 上行啟動(dòng)按鈕 3KR 開門感應(yīng)器 SB4 下行啟動(dòng)按鈕 SQ 電源開關(guān) SB5SB9 1 樓 5 樓內(nèi)選層按鈕 4 PLC控制部分 PLC 的選擇 傳統(tǒng)的控制方法是采用繼電器 — 接觸器控制。這種控制系統(tǒng)較復(fù)雜，并且大量的硬件接線使系統(tǒng)可靠性降低，也間接地降低了設(shè)備的工作效率。采用可編程控制器較好地解決了這一問(wèn)題，可編程控制器是一種將計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技 術(shù)和通信技術(shù)結(jié)合 在一起的新型工業(yè)自動(dòng)控制設(shè)備，不僅能 實(shí)現(xiàn)對(duì)開關(guān)量信號(hào)的邏輯控制 ,還能實(shí)現(xiàn)與上位計(jì)算機(jī)等智能設(shè)備之間的通信。因此，將可編程控制器應(yīng)用于 電梯控制 ，完全能滿足控制要求。且具有操作簡(jiǎn)單、運(yùn)行可靠、工藝參數(shù)修改方便、自動(dòng)化程度高等優(yōu)點(diǎn)。 在本控制系統(tǒng)中，所需的開關(guān)量輸入為 32點(diǎn)，開關(guān)量輸出為 29點(diǎn)，考慮到系統(tǒng)的可擴(kuò)展性和維修的方便性，選擇模塊式 PLC。由于本系統(tǒng)的控制是順序控制，選用日本 三菱 電工公司生產(chǎn)的 FX2N80MR的 PLC來(lái) 控制 整個(gè)系統(tǒng) 。之所以選擇這種PLC，主要考慮 FX系列 PLC有以下特點(diǎn)： （ 1） 可靠性高 、 抗干擾能力強(qiáng) PLC 是為工業(yè)控制 而設(shè)計(jì)的 ， 除了對(duì)器件的嚴(yán)格篩選外 ， 在硬件和軟件兩個(gè)方面還采用可屏蔽、濾波、隔離、故障診斷和自動(dòng)恢復(fù)等措施 ， 使可編程控制器具有很強(qiáng)的抗干擾能力 ， 其平均無(wú)故障時(shí)間達(dá)到 30000h以上。 （ 2）編程直觀、簡(jiǎn)單 考慮到大多數(shù)電氣技術(shù)人員熟悉電氣控制線路的特點(diǎn) ，PLC沒(méi)有采用微機(jī)控制中常用的匯編語(yǔ)言 ， 而是采用了一種面向控制過(guò)程的梯形圖語(yǔ)言。梯形圖語(yǔ)言與繼電器原理圖相類似 ， 形象直觀 ， 易學(xué)易懂 ， 電氣工程師和具有一定知識(shí)的電氣技術(shù)人員都可在短時(shí)間內(nèi)學(xué)會(huì) ， 計(jì)算機(jī)技術(shù)和傳統(tǒng)的繼電器控制技術(shù)間的隔閡在 PLC上完全不存在。因此 ， 許多國(guó)家生產(chǎn)的 PLC都把梯形圖語(yǔ)言作為第一用戶語(yǔ)言 。 此外 ， 還可采用指令表進(jìn)行編程控制。 （ 3）適應(yīng)性好 PLC 是通過(guò)程序?qū)崿F(xiàn)控制的。當(dāng)控制要求發(fā)生改變時(shí) ， 只要修改程序即可。由于 PLC 產(chǎn)品已標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、模塊化 。 因此能靈活方便地進(jìn)行系統(tǒng)配置 ， 組成規(guī)模不同、功能不同的控制系統(tǒng)。其適應(yīng)能力非常強(qiáng) ， 既可控制一臺(tái)機(jī)器 ， 一條生產(chǎn)線 ， 也可控制一個(gè)復(fù)雜的群控系統(tǒng) ， 既可以現(xiàn)場(chǎng)控制 ，又可以遠(yuǎn)距離控制。 （ 4）功能完善 、 接口功能強(qiáng) PLC 具有數(shù)字量和模擬量的輸入輸出、邏輯和算術(shù)運(yùn)算、定時(shí)、計(jì)數(shù)、順序控制、通信、人機(jī) 對(duì)話、自檢、記錄和顯示等功能 ， 使設(shè)備控制水平大大提高 ； 其接口功率驅(qū)動(dòng)范圍較大 ， 不像普通的計(jì)算機(jī)輸出信號(hào)需放大才能驅(qū)動(dòng)負(fù)載 ， 極大地方便了用戶。其常用的數(shù)字量輸入輸出接口 ， 就電源而言有 110V、 220V交流和 5V、 48V直流等多種 。 輸入 /輸出 電路的設(shè)計(jì) PLC 的電源控制電路 PLC 采用 AC220V 供電，如下圖 5 所示，電梯正常工作時(shí)，鎖梯開關(guān) SA2 接通， PLC 電源接通，程序正常運(yùn)行，鎖梯時(shí)， SA2 斷開， PLC 斷電，電梯停止運(yùn)行。 圖 5 PLC電 源控制電路 輸入設(shè)備 啟動(dòng) 、停止選擇 開關(guān) SQ1 限位開關(guān) SQ2～ SQ8 點(diǎn)動(dòng)開關(guān) SB1～ SB18 安全開關(guān) SA1 門鎖開關(guān) SA2 自動(dòng) SA3 檢修 SA4 上減速 SA5 下減 速 SA6 輸出設(shè)備 控 制 上行、下行、高速、低速、啟動(dòng)加速、制動(dòng)減速、開門、關(guān)門 電機(jī)的接觸器 KM1～ KM10 工作方式指示 燈 HL1～ HL15, 樓梯層數(shù)字顯示 HL16。 將電梯運(yùn)行過(guò) 程中的各種輸入信號(hào)，送入 PLC 的輸入口構(gòu)成其輸入電路圖。完成電梯運(yùn)行的各種執(zhí)行元件及指示電梯運(yùn)行狀態(tài)的各種指示燈，均要受到 PLC輸出口的控制，構(gòu)成其輸出電路。其輸入 /輸出電路如下圖 6 所示。由上述輸入 /輸出電路可知輸入輸出點(diǎn)分別為 32 點(diǎn)和 29 點(diǎn)，故可選擇 FX2N80MR 的 PLC 構(gòu)成其控制系統(tǒng)。 PLC輸入、輸出接線圖如下頁(yè)圖 6所示。圖 6是 PLC和外圍設(shè)備的外部接線圖 ，應(yīng)說(shuō)明的是 PLC面板上標(biāo)有“ COM”標(biāo)記的端子即可作為公共端。 梯形圖設(shè)計(jì) 梯形圖的設(shè)計(jì)可以分成幾個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行，然后再將這 些環(huán)節(jié)組合在一起，形成完整的梯形圖。 開門環(huán)節(jié) 電梯的開門存在以下幾種情況 （ 1） 電梯投入運(yùn)行前的開門 此時(shí)電梯位于基站，將開關(guān)電梯鑰匙手插入 SQ1（程序中 X010）內(nèi)，旋轉(zhuǎn)至開關(guān)電梯位置，此時(shí) PLC 電源接通，程序開始運(yùn)行，電梯自動(dòng)開門，乘客或司機(jī)進(jìn)入轎廂，選層后電梯自動(dòng)進(jìn)行。 (2)電梯檢修時(shí)開門 檢修狀態(tài)下（ X003 接通），開門均為手動(dòng)狀態(tài)，由開關(guān)門按鈕 SB1（ X004）， 圖 6 5層 5站電梯 PLC控制 I/O圖 SB2（ X005）實(shí)施開門與關(guān)門。 (3)電梯自動(dòng)運(yùn)行停層時(shí)的開門 電梯在 停層時(shí)，至平層位置， M140 接通，電梯開門 (4)電梯關(guān)門過(guò)程中的重新開門 在電梯關(guān)門的過(guò)程中，當(dāng)需要重新開門時(shí)，可以通過(guò)開門按鈕 X004 實(shí)施重新開門。大多數(shù)電梯現(xiàn)采用光幕或機(jī)械安全觸板進(jìn)行檢測(cè)，自動(dòng)發(fā)送重新開門信號(hào)，以達(dá)到重新開門的目的。 (5)呼梯開門 電梯到達(dá)某層站后，若沒(méi)有人繼續(xù)使用電梯，電梯將?？吭谠搶诱敬?；若有人在該層站呼梯，電梯將首先開門，以滿足用梯的要求。 電梯在運(yùn)行的過(guò)程中，當(dāng)有外呼梯信號(hào)時(shí)，若順向運(yùn)行，則電梯停層開門；若逆向運(yùn)行，則電梯不停層。 (6)防夾或超載開門 當(dāng)電梯在關(guān)門的過(guò)程 中，如有東西夾在門上，則電梯在關(guān)門的過(guò)程中關(guān)不上，會(huì)使 X037 接通；或電梯超載，轎箱底下的稱重開關(guān) X036 接通，使程序中的 M20接通，則電梯重新開門。 (7)電梯在運(yùn)行中禁止開門 開門環(huán)節(jié)的梯形圖如下圖 7 所示： 圖 7 開門環(huán)節(jié)程序梯形圖 電梯的關(guān)門環(huán)節(jié) (1)電梯停用后的關(guān)門 此時(shí)電梯到達(dá)基站，司機(jī)或乘客離開轎廂，電梯自動(dòng)關(guān)門，司機(jī)將開、關(guān)梯鑰 匙插入 SA2，旋轉(zhuǎn)到關(guān)梯位置，電梯訴安全回路被切斷， PLC 停止運(yùn)行，電梯被關(guān)閉。 （ 2） 自動(dòng)關(guān)門 電梯開門時(shí)開始計(jì)時(shí)，時(shí)間到后，電梯應(yīng)自動(dòng)關(guān)門。 （ 3） 提前關(guān)門 停站時(shí)間未到時(shí)，可以用按鈕 X005 實(shí)現(xiàn)提前關(guān)門。 （ 4） 檢修關(guān)門 考慮檢修狀態(tài)時(shí)的關(guān)門，檢修關(guān)門不自鎖。 （ 5） 電梯超重時(shí)禁止關(guān)門 關(guān)門環(huán)節(jié)的梯形圖如圖 8 所示： 圖 8 電梯關(guān)門環(huán)節(jié)程序梯形圖 圖 9 重復(fù)開關(guān)、關(guān)門電路和故障顯