plc高層住宅電梯控制系統研究-資料下載頁

【導讀】交流變頻調速代替傳統的直流調速，設計了高層電梯的控制系統。信號控制，變頻器實現變頻調速。在變頻器和PLC的類型選擇時，通。司生產的FX2N可編程控制器。電梯系統的軟件設計提出了模塊化編程。功能和電梯平滑變速功能。最后對改造后的電梯系統進行模擬調試。低能耗，減小運行費用。

　　

【正文】 ，則高層住 宅電梯控制系統研究 27 M3 為 ON，當四層外有上召喚信號時， X33 為 ON，在沒有定下方向，且停車狀態下 M68 為 ON，發出本層開門控制信號。如圖 所示 。 X 0 3 0 M 4 0 M 8 5Y 0 0 0X 0 3 1 M 4 1X 0 3 2 M 4 2 圖 本層開門 （ 2） 開門控制及安全保護 開門到位后，若沒有碰到開門限位開關，或限位開關失靈，則由于開門繼電器吸合，門電機會發生堵轉，時間一廠電機可能燒壞。為此設計了門電機保護程序，當開門動作超過正常開門時間 2~3S 后，通過定時器計時自動斷開開門信號，停止開門。如果沒有外界開門信號，即X0 和 M68 為 OFF，其閉點為 ON 則定時器 T0 開始計時，當計時時間到，如限位開關仍未動作，則通過 T0 閉點斷開 Y0 停止開門，并有 T0開點設定時器自鎖， Y0 維持 OFF。當有開門信號時， X0 或 M68 為 ON，其閉點為 OFF，定時器復位， T0 閉點為 ON，可再次進行開門控制，如圖 所示。 X 0 0 0 M 6 5 T 0 X 0 0 0 2 Y 0 0 1M 7 3T 4M 6 8X 0 6 4Y 0 0 0Y 0 0 0T 0X 0 0 0 M 6 5 M 6 8Y 0 0 0T 0 K 3 0 圖 開門控制及安全保護 高層住 宅電梯控制系統研究 28 2. 關門控制 關門的條件有以下幾種：停車狀態下按關門按鈕、無司機狀態下自動關門、時間到、鎖梯時鑰匙開關斷開。停止關門或不關門的條件：關門到位碰到關門限位開關、有開門信號、開門繼電器吸合、超載開關動作。如鎖梯時， X64 為 ON，則 M79 為 ON，可使 Y1 為 ON，執行關門動作；而超載時，閉點 X27 為 OFF，則 M79 為 OFF，可使 Y1 也為 OFF，不能關門運行。在關門梯形圖中也設置了關門安全保護，因為關門限位開關若不動作或失靈，同樣容易將電機燒毀。與開門過程保護一樣，可在開始關門后通過定時器計時，超過正常關門時間，自動停止關門，以保 護電機，如圖 所示。 X 0 0 1 X 0 2 7 M 6 5T 2X 0 8 4M 7 9M 7 9 X 0 0 3 M 7 3 Y 0 0 0 X 0 0 0 M 6 8 T 3 Y 0 0 1M 7 9圖 關門控制 電梯的內指令外召喚信號的登記消除 電梯的內指令外召喚信號的登記消除及顯示回路轎內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，而且電梯又不在登記的層樓，則該登記即為有效。轎內指令登記消號的條件是當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。當在安全回路繼電器動 作、轎內電鎖斷開、檢修等狀態下指令信號不予登記，登記的信號即刻消號。 高層住 宅電梯控制系統研究 29 內指令信號的處理包括信號的登記、顯示基本層 （ 停車 ） 消息。信號的登記采用自鎖原理，不論電梯上行或下行，當轎廂運行至有內指令的梯層時，均要換速停車，并消除登記信號，不需反射信號。將 1~7 層轎內指令按鈕信號輸入到 PLC 的 X20~X26 輸入端子， M40~M46 為 1~7層樓層位置信號， M50~M56 為轎內指令登記信號。如有人想到五層時，按下五層的內指令按鈕，則 X24 為 ON；若轎廂不在五層，則 M44 閉點為 OFF，起消號作用，如圖 所示 X 0 2 4 M 4 4M 5 4M 5 4 圖 內指令信號處理 廳外召喚信號同樣需要進行登記，顯示本層停車信號，此外還具有反向運行保號功 能。 當 M57 或 M58 為 ON 時，分別進行上召喚和下召喚信號的直駛和反向運行保號，如當下行時， Y3 為 ON，則 M57 為 ON；或上行時 Y2 為 ON，如再按直駛 X55 為 ON，則 M57 為 ON。此時在運行過程中，上召喚梯形圖中的各層樓信號各點被 M57 并聯，不能起消號作用，因而實現了反向運行和直駛保號功能，如圖 所示。 Y 0 0 2 X 0 5 5Y 0 0 3M 5 7 圖 外召喚信號處理 電梯的選層定向及反向截梯回路 電梯的定向是綜合考慮電梯的運行方式、轎內指令、廳外召喚及電梯所處樓層的位置的基礎上，確定電梯的運行方向。選層是在有轎內指高層住 宅電梯控制系統研究 30 令或廳外召喚信號的情況下，電梯應響應哪個信號；電梯即將到達有轎內指令登記或與電梯運行方向相同的廳外召喚信號的樓層時，發出換速信號。在有司機正常運行狀態下，由轎內指令及電梯所處的位置來確定電梯的運行方向；在無司機正常運行狀態下，廳外召喚信號根據電梯的所處位置來參與電梯的定向。 1. 司機內選定向 有司機操作時， X17 為 OFF，則起動運行信號 M76 為 OFF，因而M5 M60 均為 OFF。此時只有內指令信號登記通道 M50～ M56 能對選層信號通道 M0~M6 對應位置位，而廳外上、下召喚信號登記通道M20~M2 M30~M35 的信號不能對選層信號通道 M0~M6 置位。當選層信號通道 M0~M6 中有選層信號后，是定上行方向還是定下行方向，取決于內指令信號在轎廂所在樓層的上方還是下方。即樓層位置信號通道 M40~M46 中某一位為 ON 時，其閉點為 OFF，將定向梯形圖中選層信號通道 M0~M6 中的各點分為兩部分，若選層信號通道 M0~M6 中選層 信號的最高位低于樓層位置信號通道 M40~M46 中狀態為 ON 的位，則定下方向 M81 為 ON；反之若選層信號通道 M0～ M6 中的選層信號位高于樓層位置信號通道 M40～ M46 中狀態為 ON 的，則定上方向 M80為 ON，如圖 所示。 高層住 宅電梯控制系統研究 31 X 0 1 7 X 0 0 7 X 0 5 5M 8 0 X 0 1 7M 8 1Y 0 0 3 M 7 9M 6 5 T 0M 6 3M 2 1 M 5 9M 3 1 M 8 0M 5 1M 1 M 4 1M 2 M 4 2M 3M 4M 5M 6M 4 3M 4 4M 4 5M 4 6 Y 0 0 2 M 8 2 M 8 0M 7 6M 6 9M 1圖 司機內選定向 2. 無司機內選外呼定向 無司機狀態下 X17 為 ON， 當滿足轎廂門鎖 X7 為 ON 的條件時，無司機起動運行信號 M76 為 ON，在停車狀態下， M59 和 M60 均為 ON，所以外召喚信號 M20~M2 M30~M35 中的各位 可對選層信號通道置位，發出選層信號。即可進行定向，其原理與有司機定向相同。 3. 反向截梯 無 論在有司機或無司機運行狀態，對內指令，電梯均需換速平層停車，并且直駛時只停內選層站，當外召喚方向與電梯運行方向相同時，電梯換速停車，即順向截車；只有在無司機運行狀態，電梯才對反向召喚信號應招服務。當有多個反向呼梯信號時，先應招最遠的反向呼梯信高層住 宅電梯控制系統研究 32 號，即最遠反向截梯，然后再以順向截車方式應招其他外召喚信號。外召喚信號的作用主要在于順向截梯與最遠反向截梯。梯形圖中，電梯上行時 M59 為 ON，因而廳外上召喚信號 M20~M25 可 對選層信號 M0~M6置位， M59 起上行順向截梯的作用。同理， M60 用于下等順向截梯。反向截梯時，若轎廂向上運行，樓層位置通道 M40~M46 中數據逐位上移，其閉點為 OFF。當呼梯信號通道 M10~M16 中較高位有外呼信號時，則 M6 M64 為 ON， M64 的閉點為 OFF，則 M60 為 OFF，所有下召喚信號不能對選層信號位置位，即反向呼梯信號不能選層換向停車。在無司機狀態下，只有當轎廂運行到最高位， M46 為 ON，其閉點位 OFF，則 M64 開點為 OFF，其閉點為 ON， M60 開點為 ON，下召喚信號才能對選層信號位置位，進行 最遠反向截梯，如圖 所示。 M 1 0 M 4 1M 1 1 M 4 2M 1 2 M 4 3M 1 3M 1 4M 1 5M 4 4M 4 5M 4 6 Y 0 0 3 M 6 3 圖 反向截梯 呼梯鈴控制與故障報警 在司機運行方式下 X17 為 ON，當有廳外召喚時，蜂鳴器發出聲音向司機提示有呼梯信號。當某層站有上召喚或下召喚信號時，均使 Y7為 ON，由站點輸出接通呼梯鈴。當 PLC 備用電池電壓過低時，特殊功能繼電器 M8005 為 ON，利用 M8011 使蜂鳴器發出周期為 的報警聲；按下警鈴時利用 M8012 產生周期為 的報警聲；超載時，利用 PLC 的特殊功能繼電器 M8013，使蜂 鳴器發生周期為 1S 的報警聲，如圖 所示 。 高層住 宅電梯控制系統研究 33 M 2 0M 3 0X 0 2 7X 0 3 7M 8 0 0 5X 0 1 7M 8 0 1 3M 8 0 1 2M 8 0 1 1Y 0 0 7 圖 呼梯鈴控制與故障報警 電梯的消防運行回路 電梯的消防運行包括兩種狀態：消防返基站和消防員專用。 1. 消防自動返回下基站 當接通消防開關 X50 為 ON，并由其產生一個上升微分信號 M70，該信號用于將所有內選外呼消號。當電梯正在上行時， Y2 為 ON，由M78 立即發出消防強迫換速信號，就近平層，在停車后自動使內選一層信號 M50 為 ON；如電梯處于停車狀態或正在下行，自動消號后，電梯也將自動內 選一層返回基站。 2. 消防員專用 電梯自動返回下基站停車后， M40 為 ON，并使開門信號 Y0 為 ON，則消防員專用信號 M69 接通，并自保。同時切斷消防上行強迫換速 Y4和自動內選一層 M50 程序，在消防員專用狀態下，恢復內選功能。由消防員內選關門后，電梯只按內選指令正常運行換速平層停車，且在每次運行停止，由 M75 發出下降沿微分信號，用于每次運行停車后消除所有登記信號。如需再次運行，必須再次選擇內指令信號，如圖 所示： 高層住 宅電梯控制系統研究 34 X 0 5 0Y 0 0 2Y 0 0 3M 6 5M 6 3M 4 0 Y 0 0 0 X 0 5 0 M 6 9M 6 5P L S M 7 4P L F M 7 5 圖 消防運行 高層住 宅電梯控制系統研究 35 4 電梯 的調試 變頻器的 調試安裝 設置 FRE500 系列變頻器的各項參數如圖 與 PLC（ PLC 其它接口忽略）、牽引電機連接實現調速功能。 基于 PLC 的 電梯模擬調試 電梯 PLC 程序應在未帶載情況下模擬調試好，在接觸器等輸出狀態正確后，再將電機接上，模擬調試完成后，則進行現場安裝，并進行運行調試，確定參數，完善程序，最后交付運行使用。 由于客觀條件的限制，軟硬件開發只能在實驗室對電梯程序進行模擬調試。實際輸入信號及反饋信號用按鈕或開關模擬，輸出不用接負載，可由 PLC 輸出端的發光二 極管顯示負載狀態，模擬調試時，按電梯的運行條件，依次設置輸入信號，并觀察輸出正確與否，同時可通過編程器監控內部各點狀態，在輸入端接上手動按鈕而在 PLC 的輸出指示燈上看輸出，輸入信號完全靠手動來控制。 如按下 X020 是一層樓內呼，如此時電梯不在一層，則對應輸出指示燈亮 ,然后依次通過手動來控制接近開關按鈕，到第一層時輸出指示燈滅，其它層樓的運行模擬調試同理。 高層住 宅電梯控制系統研究 36 FRE500M3~L1NL3L2LNX0X1X2X3X4.........L1L2L3RHRMRLSTFSTRSDRSTY5Y4Y6Y3Y2COM 圖 變頻器與 PLC 的連接 高層住 宅電梯控制系統研究 37 總結 自論文開題來的這 5 個多月，我通過在圖書館和網絡上 搜索相關資料，了解了電梯的起源和發展過程，并且加深了對電梯運行過程、控制系統的認識，熟悉了可編程序控制器在電梯控制系統中的運用。在所學知識的基礎上，利用已有的電梯控制系統的設計，嘗試了對電梯控制系統的研究。利用通用變頻器和 PLC 實現了對電梯的控制，通過合理的設備選型、參數設置和軟件設計，提高了電梯運行的可靠性，改善了電梯運行的舒適感。 PLC 是新一代的控制工具，因其核心是微處理器，接口電路、電源電路等具有很強的抗干擾能力，而梯形圖的編程語言極易為工程技術人員所接受等特點，被稱為真正的工業控制計算機。在完成畢業 設計的過程中，我將原來所學的知識融會貫通，對如何使用已有知識及獲取相關資料方面的能力又有了提高，并且