基于plc的電梯控制系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)-在線瀏覽
2025-02-08 02:25本頁面
【正文】 壽命短長可擴展性困難容易維護工作量大，故障不易查找有自診能力，維護工作量小從表21可以看出，PLC控制系統(tǒng)具有繼電器控制系統(tǒng)無法比擬的優(yōu)點，因此傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)將逐漸被PLC控制系統(tǒng)所取代是大勢所趨。工控機有通用微機應用發(fā)展而來，在硬件結(jié)構(gòu)方面總線標準化程度高，品種兼容性強，軟件資源豐富，能提供實時操作系統(tǒng)的支持，故對要求快速，實時性強，模型復雜的工業(yè)對象的控制占有優(yōu)勢。可編程控制器對此進行了改進，變通用為專用，有利于降低成本，縮小體積，提高可靠性等特性，更適應過程控制的要求。表22 PLC控制系統(tǒng)與通用計算機系統(tǒng)的比較比較項目通用計算機系統(tǒng)PLC控制系統(tǒng)工作目的科學計算工業(yè)自動控制工作環(huán)境對工作環(huán)境要求高對工作環(huán)境要求低，可在惡劣的工業(yè)現(xiàn)場工作工作方式中斷處理方式循環(huán)掃描方式系統(tǒng)軟件需配備功能較強的系統(tǒng)軟件一般只需簡單的監(jiān)控程序采用的特殊措施掉電保護等一般性措施采用多種抗干擾措施，自診斷，斷電保護，可在線維修編程語言匯編語言，高級語言，如BASIC，C等梯形圖，助記符語言，SFC標準化語言對操作人員的要求需專門培訓，并具有一定的計算機基礎(chǔ)一般的技術(shù)人員，稍加培訓即可操作使用對內(nèi)存的要求容量大容量小價格價格高價格低其他若用于控制，一般需自行設(shè)計機種多，模塊種類多，易于集成系統(tǒng)從表22可見，在控制功能方面，PLC與通用計算機相比，工作更穩(wěn)定可靠，而且編程簡單，使用方便，應用設(shè)計和調(diào)試周期可大大縮短，加之又能在惡劣的工業(yè)環(huán)境下和強電一起工作，容易實現(xiàn)機電一體化。綜上所述，本設(shè)計采用PLC控制。圖1 電梯控制系統(tǒng)原理框圖 電梯控制系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)框圖系統(tǒng)由曳引機構(gòu)、開、關(guān)門機構(gòu)、轎廂、控制系統(tǒng)等組成，如圖2所示。門系統(tǒng)的功能是封住層站入口和轎廂人口。圖2 電梯控制系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)框圖3 電氣控制部分 交流雙速電梯的主電路下圖圖3為交流雙速電梯的主電路圖。當KM1或KM2與KM3通電吸合時，電梯將進行上行或下行啟動，延時后KM5通電吸合，KM3斷電釋放，KM4通電吸合，電動機轉(zhuǎn)為低速接法，串入阻抗制動，實現(xiàn)上升與下降的低速運行，且KM6KM8依次通電吸合，用來控制制動過程的強度，提高停車制動的舒適度，至平層位置時，接觸器全部斷電釋放，機械抱閘，電梯停止運行。圖3 交流雙速電梯的主電路圖 電梯的主要電氣設(shè)備曳引電動機作為電梯的提升機構(gòu)，主要由驅(qū)動電動機、電磁制動器（也稱電磁抱閘）、減速器及曳引輪組成。只有當電梯?？吭谀硨诱緯r，此層廳門才允許開啟（由門機拖動轎門，轎門帶動廳門完成）；也只有當廳門，轎門全部關(guān)閉后才允許啟動運行。 呼梯盒呼梯盒用以在每層站召喚電梯。基站與頂站有一個按鈕，中間層站由上呼與下呼兩個按鈕組成?；镜暮籼莺猩希в需€匙開關(guān)，供電梯管理員開關(guān)電梯。操縱箱上設(shè)有與電梯經(jīng)層站數(shù)相同的內(nèi)選層按鈕（帶有標記），上下層啟動按鈕（帶有上，下行指示燈，檢修時用），開關(guān)門按鈕，急停按鈕，電梯運行狀態(tài)選擇鑰匙開關(guān)（選擇電梯是自動運行，還是檢修狀態(tài)）以及風扇，照明等的控制開關(guān)。上行時，1KR首先插入隔磁鐵板，發(fā)出減速信號，電梯開始減速，至2KR插入隔磁鐵板時，發(fā)出停車及開門信號，電機停轉(zhuǎn)，機械抱閘；下行時，2KR首先插入隔梯鐵板，發(fā)出減速信號至1KR插入隔梯鐵板時，發(fā)出停車及開門信號。 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，當安全窗打開時，電梯不允許運行。限速器是用以檢測電梯運行速度的機械裝置，當電梯超速運行時，限速器動作，帶動安全鉗使電梯停止運行。當電梯運行至上，下極限位置時仍不停車，上，下限位開關(guān)動作，發(fā)出停車信號，若不能停車，將壓下上，下強迫停止開關(guān)，強制電梯停止運行；若還不能停車，將通過機械裝置帶動極限開關(guān)SQ0動作，切斷電梯曳引電動機的電源，以達到停車的目的，避免電梯出現(xiàn)沖頂與蹾底事故。這種控制系統(tǒng)較復雜，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。因此，將可編程控制器應用于電梯控制，完全能滿足控制要求。在本控制系統(tǒng)中，所需的開關(guān)量輸入為32點，開關(guān)量輸出為29點，考慮到系統(tǒng)的可擴展性和維修的方便性，選擇模塊式PLC。之所以選擇這種PLC，主要考慮FX系列PLC有以下特點：（1）可靠性高、抗干擾能力強 PLC 是為工業(yè)控制而設(shè)計的， 除了對器件的嚴格篩選外，在硬件和軟件兩個方面還采用可屏蔽、濾波、隔離、故障診斷和自動恢復等措施，使可編程控制器具有很強的抗干擾能力，其平均無故障時間達到30000h以上。梯形圖語言與繼電器原理圖相類似，形象直觀，易學易懂，電氣工程師和具有一定知識的電氣技術(shù)人員都可在短時間內(nèi)學會，計算機技術(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。此外， 還可采用指令表進行編程控制。當控制要求發(fā)生改變時，只要修改程序即可。因此能靈活方便地進行系統(tǒng)配置，組成規(guī)模不同、功能不同的控制系統(tǒng)。（4）功能完善、接口功能強 PLC 具有數(shù)字量和模擬量的輸入輸出、邏輯和算術(shù)運算、定時、計數(shù)、順序控制、通信、人機對話、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)動范圍較大，不像普通的計算機輸出信號需放大才能驅(qū)動負載， 極大地方便了用戶。 輸入/輸出電路的設(shè)計 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，鎖梯開關(guān)SA2接通，PLC電源接通，程序正常運行，鎖梯時，SA2斷開，PLC斷電，電梯停止運行。將電梯運行過程中的各種輸入信號，送入PLC的輸入口構(gòu)成其輸入電路圖。其輸入/輸出電路如下圖6所示。PLC輸入、輸出接線圖如下頁圖6所示。 梯形圖設(shè)計梯形圖的設(shè)計可以分成幾個環(huán)節(jié)進行，然后再將這些環(huán)節(jié)組合在一起，形成完整的梯形圖。(2)電梯檢修時開門檢修狀態(tài)下（X003接通），開門均為手動狀態(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）實施開門與關(guān)門。大多數(shù)電梯現(xiàn)采用光幕或機械安全觸板進行檢測，自動發(fā)送重新開門信號，以達到重新開門的目的。電梯在運行的過程中，當有外呼梯信號時，若順向運行，則電梯停層開門；若逆向運行，則電梯不停層。(7)電梯在運行中禁止開門開門環(huán)節(jié)的梯形圖如下圖7所示：
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