【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 電源開關(guān) SB5SB9 15 樓內(nèi)選層按鈕 PLC 的選擇及其 輸入、輸出電路設(shè)計(jì) PLC 性能指標(biāo)眾多，主要的有：輸入 /輸出點(diǎn)數(shù)，應(yīng)用程序的存儲(chǔ)容量，掃描速度。常用的 PLC 有三菱、西門子等，而三菱旗下又有很多系列。本設(shè)計(jì)的輸入輸出點(diǎn)都要求很多，選取三菱 FX2N 系列的 FX2N128MR 來實(shí)現(xiàn)。 將電梯運(yùn)行過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，均享受到 PLC 輸出口的控制。其輸入 /輸出電路如圖 21[1]。 江蘇師范大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 電梯 監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì) 9 X 0X 1X 2X 3X 4X 5X 6X 7X 1 0X 1 1X 1 2X 1 3X 1 4X 1 5X 1 6X 1 7X 2 0X 2 1X 2 2X 2 3X 2 4X 2 5X 2 6X 2 7X 3 0X 3 1X 3 2X 3 3X 3 6X 3 7X 4 0X 4 1Y 0Y 1Y 2Y 3Y 4Y 5Y 6Y 7Y 1 0Y 1 1Y 1 2Y 1 3Y 1 4Y 1 5Y 1 6Y 1 7Y 2 0Y 2 1Y 2 2Y 2 3Y 2 4Y 2 5Y 2 6Y 2 7Y 3 0安 全 運(yùn) 行 K A 2門 鎖 K A 1自 動(dòng)檢 修開 門上 行 啟 動(dòng)下 行 啟 動(dòng)基 站開 門 到 位關(guān) 門 到 位上 行 限 位下 行 限 位1 樓 內(nèi) 選2 樓 內(nèi) 選3 樓 內(nèi) 選4 樓 內(nèi) 選5 樓 內(nèi) 選關(guān) 門1 樓 上 行2 樓 上 行2 樓 下 行3 樓 上 行3 樓 下 行4 樓 上 行4 樓 下 行5 樓 下 行上 減 速 / 下 平 層下 減 速 / 上 平 層超 載防 夾上 強(qiáng) 迫 開 關(guān)下 強(qiáng) 迫 開 關(guān)上 行下 行高 速低 速啟 動(dòng) 加 速制 動(dòng) 減 速開 門關(guān) 門上 行 指 示下 行 指 示1 5 層 內(nèi) 選 記憶 指 示1 樓 外 呼 記 憶2 樓 上 呼 記 憶2 樓 下 呼 記 憶3 樓 上 呼 記 憶3 樓 下 呼 記 憶4 樓 上 呼 記 憶4 樓 下 呼 記 憶5 樓 下 呼 記 憶C O M 2C O M 3C O M 4C O M 5C O M 6C O M 7C O M 1C O MK M 1K M 1K M 2K M 2K M 3K M 4K M 5K M 6K M 7K M 8K M 9K M 9K M 1 0K M 1 0 圖 22 輸入 /輸出分配圖 江蘇師范大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 電梯 監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì) 10 3 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 控制系統(tǒng)流程分析 根據(jù)電梯的功能要求與工作原理以及輸入 /輸出點(diǎn)的地址分配表，繪制 出 電梯的程序流程和設(shè)計(jì)電梯的程序梯形圖。電梯程序流程圖為圖 31。 開 始 （ 上 電 ）初 始 化 等 待 是 否 有 呼 叫 ？確 定 本 層 與 目 標(biāo) 層目 標(biāo) 層 與 本 層 是 否 同 層 ？電 梯 選 層 電 梯 啟 動(dòng)電 梯 加 速電 梯 高 速 運(yùn) 行樓 層 檢 測(cè)是 否 目 標(biāo) 層 ？電 梯 減 速平 層 檢 測(cè)電 梯 制 動(dòng)開 門延 時(shí)關(guān) 門是 否 停 止 運(yùn) 行 ？停 止NYYNNYYN 圖 31 電梯程序流程圖 江蘇師范大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 電梯 監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì) 11 梯形圖的設(shè)計(jì) 梯形圖的設(shè)計(jì)可以分為幾個(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 [11]。 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)電梯鑰匙插入 SA2(程序中 X10)內(nèi)，旋轉(zhuǎn)至開電梯位置，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)運(yùn)行。 2)電梯檢修時(shí)開門 檢修狀態(tài)下 (X3 接通 )，開門均為手動(dòng)狀態(tài)，由開關(guān)門按鈕 SB SB2 實(shí)施開門與關(guān)門。 3)電梯自動(dòng)運(yùn)行時(shí)的停層的開門 電梯在停層時(shí)，至平層位置， M140 接通，電梯開門。 4)電梯關(guān)門過程中的重新開門 在電梯關(guān)門的過程中，當(dāng)需要重新開門時(shí)，可以通過開門按鈕 X4 實(shí)施重新開門。 5)呼梯開門 電梯達(dá)到某層后，若沒有人繼續(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)門的過程中，如有東西夾在門上，則電梯在關(guān)門的過程中關(guān)不上，會(huì)使 X37 接通；或電梯超載，轎廂底下的稱重開關(guān) X36 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)的梯形圖如圖 31。 江蘇師范大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 電梯 監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì) 12 圖 31 開門環(huán)節(jié)程序梯形 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，電梯的安全回路被切斷， 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 X5 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）電梯超載時(shí)禁止關(guān)門 關(guān)門環(huán)節(jié)的梯形圖如圖 32。 江蘇師范大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 電梯 監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì) 13 圖 32 電梯關(guān)門環(huán)節(jié)程序梯形圖 開關(guān)門保護(hù)及故障顯示電路 電梯在關(guān)門的過程中因各種原因不能關(guān)門到位，電梯會(huì)重新開門，開門時(shí)間到后又會(huì)自動(dòng)關(guān)門，關(guān)門不到位又要開門。如此開、關(guān)門反復(fù)動(dòng)作，如現(xiàn)場(chǎng)沒人及時(shí)處理，門很容易被損壞，因此要求在出現(xiàn)這種情況時(shí)，開、關(guān)門動(dòng)作超過 5次，電梯停止運(yùn)行。程序梯形圖如圖 33。 圖 33 重復(fù)開、關(guān)門電路和故障顯示程序梯形圖 關(guān)門時(shí)， M101 接通，如正常關(guān)門到位時(shí)， X001 接通，程序中常閉觸點(diǎn)是斷開時(shí)， M22 不能接通， T6 不接通，不會(huì)重新開門。如經(jīng)過一段時(shí)間關(guān)門不能到位 ， X001 的常閉點(diǎn)是接通的， M22 得電， T6 的觸點(diǎn)接通，電梯重新開門，開門計(jì)時(shí)時(shí)間到， T5 接通，又要關(guān)門，關(guān)門不到位， T6 又接通，如此循環(huán)，當(dāng)連續(xù)關(guān)門達(dá)到 5 次時(shí)， C0 的觸點(diǎn)接通，是電梯停止運(yùn)行。且故障顯示 0、 2 交替出現(xiàn)。當(dāng)電梯關(guān)門到位時(shí)。對(duì) C0 復(fù)位。 當(dāng)電梯的安全繼電器 KA2 斷開時(shí)，即 X0 為 OFF 時(shí)，電梯停止運(yùn)行，且故障顯示 0、 1 交替出現(xiàn)。利用主控和主控復(fù)位控制程序運(yùn)行。其控制程序梯形圖江蘇師范大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 電梯 監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì) 14 如圖 3圖 35。 圖 34 主控及主控復(fù)位程序梯形圖 圖 35 安全繼電器斷開時(shí)故障顯示程序梯形圖 層樓信號(hào)的產(chǎn)生及清除 當(dāng)電梯 到達(dá) 某一樓層時(shí)，應(yīng)產(chǎn)生位于該樓層的信號(hào)， 通過 控制樓層顯示器顯示 出 樓層所處的位置，離開該層時(shí)，該層信號(hào)應(yīng)被新的樓層信號(hào)所取代。如圖36， X040 是上強(qiáng)迫行程開關(guān)，裝在 5 樓，當(dāng)電梯運(yùn)行到 5 樓時(shí)，是 D200 為 5。X041 是下強(qiáng)迫樓層顯示開關(guān)，裝在 1 樓，當(dāng)電梯運(yùn)行到 1 樓時(shí)，使 D200 為 1。在中間的某些樓層中，電梯上行 過程中，每上一層 ， D200 加 1；當(dāng)電梯下行 過程中 ，每下一層， D200 減 1。另外電梯在 1 樓 5 樓時(shí)，分別使 M110M114 置ON。如果電梯樓層顯示有誤，只要將電梯開到頂層或一層，就能顯示正常。 內(nèi)選信號(hào)的登記、消除和顯示環(huán)節(jié) 乘客或司機(jī)通過對(duì)轎廂內(nèi)操縱盤上 1 樓 5 樓選層按鈕的操作，可以選擇欲去的樓層。選層信號(hào)被登記后，選層按鈕下的指示燈亮。當(dāng)電梯到達(dá)所選的樓層后，停層信號(hào)應(yīng)被消除，指示燈也應(yīng)被滅。其程序梯形圖如圖 37。 外呼信號(hào)的登記、消除和顯示環(huán)節(jié) 乘客在廳門外呼梯時(shí)，呼梯信號(hào)應(yīng)被接收和記憶。當(dāng)電梯達(dá)到該樓層，且電梯的運(yùn)行方向與呼梯目的方向一致時(shí)，呼梯要求滿足，呼梯信號(hào)應(yīng)被消除。其程 序梯形圖如圖 38。 江蘇師范大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 電梯 監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì) 15 圖 36 層樓信號(hào)的產(chǎn)生與清除環(huán)節(jié)程序梯形圖 圖 37 內(nèi)選信號(hào)的登記、消除和顯示環(huán)節(jié)程序梯形圖 圖中，按下外呼按鈕時(shí)，相對(duì)應(yīng)的外呼輔助繼電器接通，外呼按鈕下的指示燈亮，表示呼梯要求已被電梯接收并記憶。電梯運(yùn)行方向與呼梯目的方向一致時(shí)，江蘇師范大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 電梯 監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì) 16 至呼梯樓層，電梯停止并開門，呼梯滿足要求，呼梯信號(hào)被消除。電梯運(yùn)行方向與呼梯目的方向相反時(shí)，如電梯從 1 樓向上運(yùn)行，而呼梯要求從 2 樓向下，若有去 3 樓以上的內(nèi)選層要求及外呼梯要求，電梯到達(dá) 2 樓時(shí)不停梯，呼梯沒有滿足 要求，呼梯信號(hào)不能被消除；若 3 樓以上無用梯要求，電梯將停在 2 樓，但呼梯信號(hào) 2 樓下不能被立即消除，待乘客進(jìn)入轎廂，選層去 1 樓后，電梯定向下行，此時(shí) 2 樓下呼梯信號(hào)已滿足，呼梯信號(hào)被消除。 電梯停在該樓層時(shí)，按下外呼按鈕，此時(shí)呼梯指示燈應(yīng)該亮。 圖 38 外呼信號(hào)的登記、消除和顯示環(huán)節(jié)程序梯形圖 電梯的定向環(huán)節(jié) 江蘇師范大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 電梯 監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì) 17 在自動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)下，電梯首先應(yīng)確定運(yùn)行方向，及定向。電梯的定向只有兩種情況，即上行和下行。電梯在處于待命狀態(tài)下，接收到內(nèi)選和外呼信號(hào)時(shí)，應(yīng)將電梯所處的位置與內(nèi)選信號(hào)和外呼信號(hào)進(jìn)行比較，確定是上行還是下行，一旦電梯定向后，內(nèi)選信號(hào)和外呼信號(hào)對(duì)電梯進(jìn)行順向運(yùn)行要求沒有滿足的情況下，定向信號(hào)不能消除。檢修狀態(tài)下運(yùn)行方向直接由上行和下行啟動(dòng)按鈕確定，不需定向。其程序梯形圖如圖 39。 圖 39 定上行環(huán)節(jié)程序梯形圖 圖 39 中 M12 M12 M12 M124 分別是 5 樓的內(nèi)選輔助信號(hào)； M13 M132 是 2 樓的外呼上行和下行輔助信號(hào)； M13 M134 是 3 樓的外呼上行和下行輔助信號(hào) ； M13 M136 是 4 樓的外呼上行和下行輔助信號(hào) ； M137是 5 樓的外呼下行輔助信號(hào)； M146 是下行互鎖； X3 是檢修選擇開關(guān)； X2 是自動(dòng)選擇開關(guān)； M11 M11 M11 M114 分別是 5 的樓層輔助信號(hào)；Y12 是上行指示燈、 圖 39 中 M103 及 M104 在電梯上行及下行的全過程中，存在不能全程接通的情況，如上行至 5 樓時(shí)，一旦 5 樓層繼電器 M114 接通時(shí)， M103 則立即斷開，而此時(shí)電梯仍處于上行狀態(tài)，至 5 樓平層位置時(shí)才能停止。為解決這問題，引入M143M146，使上行與下行繼電器接通時(shí)間延長至上行及下行的全過程。若不使用 M143M146，可能會(huì)發(fā)生下述情況： 4 樓向上的外呼信號(hào)使電梯上行，電江蘇師范大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 電梯 監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì) 18 梯至 4 樓位置， M113 使 M103 斷開，在電梯至 4 樓位置到電梯停層開門，乘客進(jìn)入轎廂內(nèi)選 5 樓之前的時(shí)間內(nèi)， 3 樓的外呼信號(hào)可以使電梯在未完成 4樓向上的運(yùn)動(dòng)之前定下行方向。 根據(jù)同樣的道理，定下行環(huán)節(jié)的程序圖如圖 310 中 M120 是 1 樓的內(nèi)選輔助； M130 是 1 樓的上向外呼； M144 是上行互鎖； Y13 是下行指示。 圖 310 定下行環(huán)節(jié)程序梯形圖 停層信號(hào)的產(chǎn)生和消除環(huán)節(jié) 電梯在停車制動(dòng)之前，應(yīng)首先確定其停層信號(hào)，即確定要?？康臉菍樱恳粚赢a(chǎn)生一個(gè)停層輔助信號(hào)， 1 樓 5 樓的停層輔助分別是 M150M154。 1 樓的停層條件是電梯下行到 1 樓 ， 5 樓的停層條件是電梯上行到 5 樓；中間層條件是根據(jù)電梯的運(yùn)行方向與外呼信號(hào)的位置和轎