【導(dǎo)讀】電氣自動(dòng)化專業(yè)畢業(yè)論文--基于PLC的電梯控制系統(tǒng)軟。隨著現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)和城市生活的發(fā)展電梯成為人們?nèi)粘Ｉ畋夭豢缮俚拇焦?。具電梯性能的好壞?duì)人們生活的影響越來越顯著傳統(tǒng)繼電器電梯控制系統(tǒng)由于。繼電器本身的機(jī)械和電磁慣性大大大降低了電梯系統(tǒng)的可靠性和安全性為了保。需要發(fā)展起來的可編程控制器PLC它是專門為工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計(jì)的數(shù)字運(yùn)算。操作的電子裝置PLC處理速度快可靠性高能夠保證電梯正常安全可靠地運(yùn)行同。渡到了變頻調(diào)速不僅能滿足乘客的舒適感和保證平穩(wěn)的精度還可以降低能耗節(jié)。約能源減小運(yùn)行費(fèi)用本文將基于PLC的變頻調(diào)速方法應(yīng)用到電梯系統(tǒng)中并對(duì)此。首先分別闡述了電梯繼電器控制和PLC控制的特點(diǎn)突出講述繼電器電梯控。介紹了PLC選型原則以及PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路在此基礎(chǔ)上根據(jù)電梯系統(tǒng)自身。的工作狀態(tài)要求進(jìn)行電梯系統(tǒng)的PLC軟件開發(fā)通過軟件開發(fā)的特點(diǎn)結(jié)合PLC自身。的控制規(guī)律設(shè)計(jì)出可實(shí)現(xiàn)一定功能的PLC電梯控制系統(tǒng)最后的模擬調(diào)試結(jié)果表

　　

【正文】 方向時(shí)電梯應(yīng)能按先入為主的原則自動(dòng)確定運(yùn)行方向自動(dòng)換向當(dāng)電梯完成全部順向指令后應(yīng)能自動(dòng)換向應(yīng)答相反方向的信號(hào) ⑼呼梯記憶與順向截停電梯在運(yùn)行中應(yīng)能一記憶層外的呼梯信號(hào)對(duì)符合運(yùn)行方向的召喚應(yīng)能自動(dòng)逐一?？繎?yīng)答 472 點(diǎn)數(shù)的分配及機(jī)型的選擇 按照系統(tǒng)要求 PLC 的點(diǎn)數(shù)分配如表 41 所示 表 41 IO 點(diǎn)數(shù)的分配 輸入 輸出 開門信號(hào) I00 正向運(yùn)行 Q00 關(guān)門信號(hào) I01 反向運(yùn)行 Q01 開門限位信號(hào) I02 正常運(yùn)行頻率 Q02 關(guān) 門 限 位 信 號(hào) I03 點(diǎn)動(dòng)頻率 Q03 超載信號(hào) I04 爬行頻率 Q04 檢修信號(hào) I05 開門 Q05 變頻器故障信號(hào) I06 關(guān)門 Q06 一層選層信號(hào) I07 一層選層指示燈 Q07 二層選層信號(hào) I10 二 層 選 層 指 示 燈 Q10 三層選層信號(hào) I11 三層選層指示燈 Q11 四 層 選 層 信 號(hào) I12 四層選層指示燈 Q12 一層上呼信號(hào) I13 一 層 上 呼 信 號(hào) 燈 Q13 二層上呼梯信號(hào) I14 二層上呼信號(hào)燈 Q14 三層上呼梯信號(hào) I15 三層上呼信號(hào)燈 Q15 二層下呼梯信號(hào) I16 二 層 下呼 信號(hào) 燈 Q16 三層下呼梯信號(hào) I17 三層下呼信號(hào)燈 Q17 四層下呼梯信號(hào) I20 四層下呼信號(hào)燈 Q20 一層上平層 I21 上行顯示 Q21 一層下平層 I22 下行顯示 Q22 二層上平層 I23 超載報(bào)警 Q23 一層下平層 I24 數(shù)碼管 a 段顯示 Q24 三層上平層 I25 數(shù)碼管 b 段顯示 Q25 三層下平層 I26 數(shù)碼管 c 段顯示 Q26 四層上平層 I27 數(shù)碼管 d 段顯示 Q27 四層下平層 I30 數(shù)碼管 e 段顯示 Q30 上極限限位 I31 數(shù)碼管f 段顯示 Q31 下極限限位 I32 數(shù)碼管 g 段顯示 Q32 根據(jù)表 41 可知設(shè)備大約有 27 個(gè)輸入點(diǎn) 27 個(gè)輸出點(diǎn)考慮 1015 的裕量故選擇西門子 S7200系列 CPU226 以及擴(kuò)展模塊 EM223DC24V16 點(diǎn)輸入 16 點(diǎn)輸出 CPU226 為 24 點(diǎn)輸入16 點(diǎn)輸出外加擴(kuò)展模塊足以滿足系統(tǒng)需要另外 CPU226 可以提供 DC5V 電流為1000mAEM223 模塊耗 DC5V 總電流為 150mA 可見這種配置是可行的系統(tǒng)配置圖如圖 45 所示 圖 45 系統(tǒng)配置簡(jiǎn)圖 5 系統(tǒng)軟件開發(fā) 51 電梯的自檢狀態(tài) 在電梯控制中有大量的邏輯信號(hào)需要處理這部分工作是由 PLC 來完成的系統(tǒng)軟件根據(jù)運(yùn)行要求及保護(hù)要求由 PLC 來實(shí)現(xiàn)邏輯控制 PLC上電后 PLC中的程序己開始運(yùn)行但因?yàn)殡娞萆形醋x入任何數(shù)據(jù)也就無法在收到請(qǐng)求信號(hào)后通過固化在 PLC 中的程序作出響應(yīng)為滿足處于響應(yīng)呼叫就緒狀態(tài)這一條件必須使電梯處于平層狀態(tài)已知樓層且電梯門處于關(guān)閉狀態(tài)電梯自檢過程的目標(biāo)為先按下啟動(dòng)按鈕在 PLC 的第一個(gè)掃 描周期檢查電梯是否平層若電梯為平層則保持若電梯未平層則通過置位使中間繼電器置 1 進(jìn)而使電梯下行直至平層是中間繼電器復(fù)位為止 52 電梯的正常工作狀態(tài) 電梯完成一個(gè)呼叫響應(yīng)的步驟如下 ⑴電梯在檢測(cè)到門廳或轎廂的呼叫信號(hào)后將此樓層信號(hào)與轎廂所在的樓層信號(hào)比較通過選向模塊進(jìn)行選向 ⑵電梯通過拖動(dòng)調(diào)速模塊驅(qū)動(dòng)直流電機(jī)拖動(dòng)轎廂運(yùn)動(dòng)轎廂運(yùn)動(dòng)速度要經(jīng)過低速轉(zhuǎn)變?yōu)橹兴僭俎D(zhuǎn)變?yōu)楦咚俨⒁愿咚龠\(yùn)行至減速點(diǎn) ⑶當(dāng)電梯檢測(cè)到目標(biāo)層樓層檢測(cè)點(diǎn)產(chǎn)生的減速點(diǎn)信號(hào)時(shí)電梯進(jìn)入減速狀態(tài)由中速度變?yōu)榈退俨⒁缘退龠\(yùn)行到平層點(diǎn)停止 ⑷平層后電梯開門直到碰 到開門到位行程開關(guān)再經(jīng)過一定延時(shí)后關(guān)門直到碰到關(guān)門到位行程開關(guān)電梯控制系統(tǒng)始終實(shí)時(shí)顯示轎廂所在樓層 53 系統(tǒng)的軟件開發(fā)過程 531 開關(guān)門環(huán)節(jié) 電梯的關(guān)門存在以下幾種情況 電梯自動(dòng)運(yùn)行停層時(shí)的開門電梯在停層時(shí)至平層位置接通電梯應(yīng)開始開門開關(guān)門均為手動(dòng)狀態(tài)由開關(guān)門按鈕實(shí)施開門與關(guān)門呼梯開門電梯到達(dá)某層站后如果沒有人繼續(xù)使用電梯電梯將?？吭谠搶诱敬粲腥嗽谠搶诱竞籼蓦娞輰⑹紫乳_門以滿足用梯的要求若其他層站有人呼梯電梯將首先定向并起動(dòng)運(yùn)行到達(dá)呼梯層時(shí)再開門此時(shí)的開門按停層開門處理 電梯停用后的關(guān)門此時(shí)電梯 到達(dá)基站人員離開轎廂電梯自動(dòng)關(guān)門 ⑸電梯自動(dòng)運(yùn)行時(shí)的關(guān)門停站時(shí)間繼電器 T 延時(shí)結(jié)束后電梯自動(dòng)關(guān)門停站時(shí)間未到可通過關(guān)門按鈕實(shí)現(xiàn)提前關(guān)門 停層信號(hào)的登記與消除環(huán)節(jié) 人員通過對(duì)轎廂內(nèi)操縱盤上 1M0及 M0分別為定上行及定下行繼電器它們線圈的工作條 件觸點(diǎn)塊由內(nèi)外呼信號(hào)及電梯位置信號(hào)組成前文中所說的比較是通過電梯位置信號(hào)對(duì)呼梯信號(hào)的屏蔽實(shí)現(xiàn)的 536 電梯的上升與下降 有邏輯關(guān)系確定電梯的運(yùn)動(dòng)方向再加上內(nèi)呼和外呼等信號(hào)即可控制電梯的運(yùn)行電梯先從靜止加速到正常運(yùn)行頻率并保持當(dāng)減速信號(hào)到來時(shí)減速至爬行頻率一直到電梯平層停車為止 537 層樓位置指示 PLC輸出端直接與七段數(shù)碼管連接無需外部硬件譯碼器由 PLC軟件進(jìn)行七段譯碼直接驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管顯示樓數(shù)如表 51 所示 表 51為七段譯碼真值表當(dāng)輸出筆段狀態(tài)為 1時(shí)表示該段亮當(dāng)輸出筆段狀態(tài)為 O 時(shí)表示該段滅 表 51 中看到 各字段狀態(tài)為 O 表示消隱狀態(tài)為 1 表示點(diǎn)亮表中狀態(tài) O 有 18個(gè)而狀態(tài) 1 有 30 個(gè)因而若按真值表中點(diǎn)亮狀態(tài)設(shè)計(jì)七段譯碼顯示梯形圖會(huì)占用PLC 太多功能內(nèi)部觸點(diǎn)程序較長(zhǎng)而按消隱狀態(tài)設(shè)計(jì)可簡(jiǎn)化梯形圖故選擇按消隱狀態(tài)設(shè)計(jì) 表 51 七段譯碼真值表 顯示 a b c d e f g 平層 1 0 1 1 0 0 0 0 M10 2 1 1 0 1 1 0 1 M11 3 1 1 1 1 0 0 1 M12 4 0 1 1 0 0 1 1 M13 對(duì)字段 a 當(dāng) M10 為 ON 邏輯變量取值為 1 或當(dāng) M13 為 ON 邏輯變量取值為 1時(shí) a 0 由此可列出邏輯表達(dá)式 M0M3 由摩根定理 a 據(jù)此七段譯碼真值表按滅零原則可列寫各字段邏輯表達(dá)式 a b c d a e d f g 538 616G5 參數(shù)設(shè)置 A101 4 A102 3 B101 1 C101 3s C102 3s C201 06 C202 06S C203 06 C204 06S C501 5 C502 1s D102 50Hz D103 6Hz D109 10Hz E101 380V E104 50Hz E105 380V H201 37 H305 1F L304 0 L601 4 L603 10s L604 4 L605 200 L606 2s L801 1 L805 1 L807 1 F101 600 PG 脈沖數(shù) F105 10 電梯從起動(dòng)運(yùn)行到減速停車方向使能信號(hào)和速度信號(hào)動(dòng)作的時(shí) 序如下電梯運(yùn)行方向確定后在關(guān)門信號(hào)和門鎖信號(hào)符合要求的情況下電梯開始起動(dòng)運(yùn)行PLC 正轉(zhuǎn) 或反轉(zhuǎn) 及高速信號(hào)輸出有效電動(dòng)機(jī)從 0Hz 到 50Hz 開始起動(dòng)起動(dòng)時(shí)間可由變頻器參數(shù)設(shè)置 如 3s 則 C101 3s 然后維持高速 變頻器參數(shù)設(shè)置 D102 50Hz 一直運(yùn)行完成起動(dòng)及運(yùn)行段的工作在接近目標(biāo)樓層時(shí)相應(yīng)的接近開關(guān)動(dòng)作給 PLC輸入換速信號(hào) PLC撤消高速信號(hào)輸出同時(shí)輸出爬行信號(hào)爬行的輸出頻率由變頻器參數(shù)設(shè)置 D103 6Hz 從高速的頻率到爬行速度的頻率的減速時(shí)間變頻器參數(shù)設(shè)置 C102 3s 當(dāng)達(dá)到 6Hz的速度 后電梯就以此速度爬行電梯到達(dá)目標(biāo)樓層時(shí)給 PLC輸入平層信號(hào) PLC撤消正轉(zhuǎn) 或反轉(zhuǎn) 及爬行信號(hào)電動(dòng)機(jī)從爬行頻率減速到 0Hz 減至 0Hz 后零速輸出點(diǎn)斷開通過 PLC 抱閘及自動(dòng)開門 54 程序框圖設(shè)計(jì) 結(jié)合電梯及 PLC 實(shí)際硬件配置按照系統(tǒng)控制要求設(shè)計(jì)程序框圖圖 51 所示 圖 51 程序流程框圖 致 謝 參考文獻(xiàn) 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PhasePWMReetifier SystemswithLowEffeetsontheMainsProfeeionalEdueationTutouial Workbook Tutouia14 ofthe31IEEEpowerEleetroniesSpeeialists ConfereneeGalwayIrelandJune18 一 232021 [19]YamashitaTDevelopmentinmouldoseillationProeeon 一eastworkshopon 5labeasting1987Kashima5961 [20]何衍慶可編程序控制器原理及應(yīng)用技術(shù)北京化學(xué)工業(yè)出版社 1998 [21]變頻調(diào)速器在電梯改造中的應(yīng)用電氣傳動(dòng)自動(dòng)化 2021 [22]趙洪恕 PLC 控制交流變頻調(diào)速控制系統(tǒng)在電梯中的應(yīng)用基礎(chǔ)自動(dòng)化2021 [23]梁賓關(guān)于電梯運(yùn)行舒適感的調(diào)試廣船科技 2021 I Abstract II II 目 錄 1 致 謝 30 參考文獻(xiàn) 31 附錄 A 電梯梯形圖控制程序 32 v a v a t 0 t1 t2 t3 t4 t5 t6 T 圖 41 速度運(yùn)行曲線 PG 門電機(jī) 呼叫 信號(hào) 位置 信號(hào) 樓層 顯示 呼叫 顯示 光電編碼器 拽引機(jī) PLC 變頻器 電源 圖 44 控制系統(tǒng)原理圖 L1 U L2 V L3 W 1 2 3 4 5 6 R S T KM 正轉(zhuǎn)停止 反轉(zhuǎn)停止 異常復(fù)位 快車 爬行 慢車 COM 公共端 PLC 輸出 制動(dòng)電阻 PG 卡 電動(dòng)機(jī) A 脈沖 B 脈沖 旋轉(zhuǎn)編碼器 是否 同層 是否平層 上電 是否關(guān)門 等待 是否外呼 電梯啟動(dòng) 關(guān)門 向下平層 加速 高速 是否目標(biāo)層 減速 是否平層 停止 開門 延時(shí) 關(guān)門 是否停止 停止 是否內(nèi)呼 N N Y Y Y Y Y Y Y N N 樓層是否改變 Y 數(shù)碼保持 N 改變數(shù)碼管顯示 0v 24v