基于plc的多層電梯控制及遠程監控系統word格式-資料下載頁

【導讀】展．一些電梯廠也在不斷改進設計、修改工藝。更新換代生產更新型的。與微電子技術的發展，電梯的拖動方式與控制手段均發生了很大的變化，目前電梯控制系統主要有三。PLC控制系統、微機控制系統。繼電器控制系統由于故障率高、可靠性。差、控制方式不靈活以及消耗功率大等缺點，目前已逐漸被淘汰。計復雜，一般維修人員難以掌握其維修技術等缺陷。控制方式，目前也廣泛用于傳統繼電器控制系統的技術改造。

　　

【正文】 系統實時進行監控。為調試和維護提供了極大的方便。 電梯控制系統各環節的設計 電梯轎廂樓層位置檢測環節 電梯 PLC 控制不再使用繼電器控制系統中模擬轎廂運動的機械選層器，因而電梯運行過程中，轎廂所處樓層位置如何檢測， PLC 軟件如何根據給定輸入信號及運行條件判斷或計算樓層數，是電梯正常運行的重要問題，是正確定向和選層換速的必備前提。 轎廂樓層位置檢測的方法很多，如磁感應器信號直接輸人 ，雙穩態磁保護開關狀態編碼輸入和光電開關脈沖輸入，接近開關輸入等，但最為常用的當屬旋轉編碼器輸入。旋轉編碼器可用于測量轉角、轉速及位移。當轉動旋轉編碼器的轉軸時，輸出端發送出與轉角對應的脈沖數。通過累計脈沖數量可 直接算出轉角和相應的位置行程。 PLC 一般都有高速脈沖輸入端或專用計數單元。因而在電梯 PLC 控制系統中，可使用旋轉編碼器檢測電梯運行過程中轎廂所處樓層位置。 26 電梯 PLC 控制系統中旋轉編碼器一般采用集電極開路輸出方式，直接與PLC 高速脈沖輸人端相連，電源可利用 PLC 內置 24V 直流電源。箱式結構 PLC 具 有高速脈沖輸入端和硬件復位輸入端，可使用一相或兩相輸出的編碼器。一相為脈沖輸出，接 PLC 的 0000 端，另一相為復位輸出，接PLC 的 0001 端。 圖 23 旋轉編碼器與 PLC 高速脈沖輸入端接口電路 電梯轎內指令和廳外召喚信號的處理環節 轎內指令與廳外召喚信號均需全部輸入 PLC，主要方法有直接輸入，按鈕矩陣輸人，按鈕信號組合輸入，按鈕信號編碼輸入等。后三種輸入方法的特點是減少了 PLC 的輸入點數，但外部接線較麻煩，輸入信號的狀態以及維護檢修不直觀。 內指令信號處理包括信號登記、顯示及本層停車消號。信號 的登記采用自鎖原理，軟件上采用邏輯與運算指令實現，不論電梯上行還是下行，當轎廂運行至有內指令要求的樓層時，均需換速停車，并消除登記信號．不需反向保號。廳外召喚信號同樣需要進行登記．顯示本層停車信號，此外還應具有反向運行保號和直駛保號功能。 轎廂指令電路是由轎廂內人員通過指令按鈕發出指令并保持這一指令， 27 待這一指令完成后并消除該指令的電路。廳外召喚電路，是由廳外乘梯人員通過廳外召喚按鈕發出呼梯信號，并登記和記憶，待完成召喚指令后消除這一呼梯信號。 電梯自動開關門的控制環節 電梯的自動開關門控制要求 一般如下： (1)自動門機構必須隨電梯轎廂移動，即要求把自動門機構安裝于轎廂頂上，除了能帶動轎廂門啟閉外，還應能通過機械方法使電梯轎廂在各個層樓門區安全范圍內能方便地使各層的外層門也能隨著轎廂門的啟閉而同步啟閉。 (2)當轎廂門和某層樓的層門閉合后，應由電氣機械設備的機械鉤子和電氣接點予以表現和考核。 (3)開關門動作平穩，不得有劇烈的抖動和異常響聲。 (4)關門時間一般為 35s，而開門時間一般為 2． 54s。 (5)自動門系統調整簡單方便，便于維修。 (6)門電機要具有一定的堵轉能力。 為實現這些要求， 現設計如下： 電梯運行中的開門是待電梯平層后自動開啟的。這一自動控制是由干簧感應器實現的。干簧感應器被裝在轎廂頂部，隨轎廂上下運動，隔磁板由支架固定在電梯導軌上，當電梯欲平層時，隔磁板插入 KR2 開門區域干簧感應器的缺口內，使干簧管的動斷觸頭復位，接通開門區域繼電器 K47 線圈電路， KA7 動合觸頭閉合。電梯平層結束時，運行繼電器KA11 線圈斷電，其動斷觸頭復位，于是開門繼電器 KA2 線圈通過以閉合的門鎖繼電器 KA11 動合觸頭、停層時間繼電器 KT8 斷電延時斷開觸頭而 28 通電吸合并自保， KA2 觸頭轉換，時 M(直流激勵電動 機 )向開門方向旋轉，將門自動開啟。 電梯門從敞開到關閉的時間，一般整定為 46s，由 KT8 控制。電阻電容串聯支路并聯后接入 110V 直流電壓。在 KA2 動合觸頭閉合后， KT8線圈通電吸合，電容器 C8 兩極板電壓充至 110V，當電梯門開啟到位時。壓下 SQ24 開關， KA2 線圈斷電釋放開始，時間繼電器 KT8 線圈外加直流電源切斷，但 C8 通過電阻 R1 R13 和 KT8 線圈放電，使 KT8 扔不釋放。隨著放電進行， C8 極板電壓降低，放電電流減少， KT8 線圈電壓降低，到小于等于其釋放電壓時 KT8 釋放，關門動作開始， KT8 延時結束。 所以， KT8 延時時間是從門開啟到位， KT8 線圈斷開直流電源到 KT8 線圈依靠 C8 放電維持吸合，直到 KT8 釋放，關門動作開始為止，這也是門敞開的時間，即乘客上下電梯的時間。 若在延時即將結束時，尚未開啟關門動作之前還有乘客進入。此時，可按下廳外召喚按鈕 SB1SSB4S、 SB2XSB5X 中的一個，使廳外開門繼電器 KA41 線圈通電吸合， KA41 動合觸頭閉合，使 KT8 線圈又通電吸合，C8 又充電。當松開廳召喚按鈕后， KA41 直流電源切除，但有 C8 對其放電來獲得又一次延遲，便于乘客繼續出入。同理，按下轎內開門按鈕 SB8時，也使 KT8 線圈重新通電閉合，電容 C8 充電。當松開 SB8 時，由于C8 對 KT8 線圈放電，獲得再次延遲。若不等 KT8 延遲結束，就提前關門，則可按下轎內指令按鈕 SB1SB5，使 C8 放電加快， KT8 維持吸合時間縮短，關門動作提前進行。 電梯停靠樓層開門后，經 46s 延時， KT8 線圈斷電釋放。這時起動關門繼電器 KA5 線圈經 KA9 動斷觸頭 — KT8 動斷觸頭 — 過載繼電器 KA14動斷觸頭 — 停站繼電器 KT6 動斷觸頭 — 慢速第一延時繼電器 KT2 動斷觸頭 KA2動斷觸頭而通電吸合。 KA5動合觸頭閉合 — KA3線圈通電吸合 — KA3 29 觸 頭轉換電動機 M 向關門方向旋轉，拖動電梯門關閉。在關閉過程中，由于行程開關 SQ SQ21 作用，實現兩次減速關門。直至門關閉后，壓下行程開關 SQ25，使 KA3 線圈斷電釋放， M 進行能耗制動。 圖 28 自動開關門電路 電梯的方向控制環節 任何類別的電梯，其運行的充分與必要條件之一 “要有確定的電梯運行方向”，因此所有電梯的確定運行方向的控制環節 — 簡稱“定向環節”，在所有電梯的整體控制系統中也與電梯的自動開關門控制環節一樣，是一個至關重要的控制環節。 所謂電梯的方向控制環節，是根據電梯轎廂內乘客欲往層 樓的位置信號或各層樓大廳乘客的召喚信號位置與電梯所處層樓的位置信號進行比較：凡是在電梯位置信號上方向的轎內或層樓廳外召喚信號，則電梯定上行方向；凡在其下方向的，則定下行方向。 30 在方向控制環節中，一般集選電梯必須滿足下列幾點要求。 (1)、轎內指令信號優先于各層樓廳外召喚信號而定向，即當空轎廂電梯被某層廳外乘客召喚到達該層后，某層的乘客即可進入電梯轎廂內而撳按指令按鈕令電梯定上行方向 (或下行方向 )；若該乘客雖進入轎廂內且電梯門未關閉而尚未撳按指令按鈕前 (即電梯尚未定出方向 )，出現其他層樓的廳外召喚信號時，如此 召喚信號指令電梯的運行方向有別于已進入轎廂內的乘客要求指令電梯的運行方向，則電梯的運行方向應由已進入轎廂內的乘客要求而定向，而不是根據其他層樓廳外乘客的要求而定向。這就是所謂的“轎內優先于廳外”。 只有當電梯門延時關閉后，而轎內又無指令定向的情況下，才能按各層樓的召喚信號的要求而定出電梯運行方向，但一旦定出電梯運行方向后，再有其他層樓的召喚信號就不能更改已定的運行方向了。 (2)、要保持最遠層樓召喚信號所要求的電梯運行方向，而不能輕易地更改，這樣以保證最高層樓 (或最低層樓 )乘客的乘用電梯，而只有在電梯完成最 遠層樓乘客的要求后，方能改變電梯運行方向。 (3)、在有司機操縱電梯時，當電梯尚未啟動運行的情況下，應讓司機有強行改變電梯運行方向的可能性。這種在我國電梯尚未廣泛普及，又以“有司機”操縱為主的使用情況下，這一“強行換向”也是必要的。 (4)、而在電梯檢修狀況下，電梯的方向控制應由檢修人員直接撳按轎廂內操縱箱上或轎廂頂的檢修箱上的方向按鈕即令電梯定向上 (或向下 )運行；而當松開方向按鈕即令電梯消失運行方向并使電梯立即停車。 31 圖 29 電梯的方向控制電路 電梯的方向控制電路由各樓層的換位繼電器 KA26— KA30 提供兩對動斷觸頭，并且按樓層順序連接起來，兩頭分別與上行和下行方向繼電器線圈 KA2 KA19 相接，組成一個定向鏈。而在每層樓換位繼電器兩對動斷觸頭的中間連接處與各樓層的轎內指令繼電器 KA36— KA40 的動合觸頭相連，組成指令鏈。電梯只有上行和下行兩個方向，而選著運行反方向的依據也只有兩個：一是你要去哪層：二是電梯轎廂現在在那層樓。 電梯的啟動加速和減速平層控制環節 電梯從某站啟動運行，到某站停站。其運行過程是：電梯電動機 M1松閘起動、加速、快速穩定運行，進入停站樓層區域時減速，進入平層區域時制動 停車、抱閘、停層。這一連串的動作我們稱為電梯的啟動加 32 速和減速平層控制。 電梯的啟動加速主要有電梯電動機 M1 及相應的動斷、動合開關控制，控制原理比較簡單，在此不在贅述。電梯的運動環節中，最主要的是電梯的減速平層控制環節，現介紹如下： 電梯的減速控制，按指令信號分為：按下轎內指令按鈕，電梯停在乘客前往樓層的減速控制；按下廳外召喚按鈕，電梯停在乘客登樓梯層的減速控制。平層與停層時使上行或下行接觸器 KM1 或 KM2 斷電釋放 M1和電磁制動器 YB 線圈失電，實現制動抱閘，電梯停于某層站。平層是使電梯停層時，轎廂底與層站地面 在同一水平面上，這樣便于乘客或物品的出入。為了保證電梯的平層準確度，通常在轎廂頂設置了平層器。平層器由三個干簧感應器組成，由上至下分別為上平層感應器 KR1，門區感應器 KR下平層感應器 KR3。 電梯慢速穩定運行時，轎廂繼續上行，裝在轎廂頂上的平層感應器KR1 首先進入裝在， 3 樓井道內的平層隔磁板中，使 KR1 動斷觸頭復位 —上平層繼電器線圈 KA6 通電吸合 — KA6 動合觸頭閉合 — 上行繼電器 KM1線圈通電吸合并自保 — 電梯繼續上升。當開門區域干簧感應器 KR2 進入平層隔磁板， KR2 動斷觸頭復原 — 門區繼電器線圈 KA7 通電吸 合 — KA7 動斷觸頭開斷 — 斷開了 KM1 線圈的另一條自保持路，同時也為自動開門做準備。但由于 KM1 仍有上述第一條自保電路通電，故轎廂繼續上行。當下平層干簧感應器 KR3 進入平層隔磁板時， KR3 動斷觸頭復位 — 下平層繼電器線圈 KA8 通電吸合 — KA8 動斷觸頭開斷 — 上行接觸器 KM1 失電釋放 M1 斷開電源、電磁制動線圈 YB 斷電，制動器抱閘，平層結束，電梯停止運行。在制動器線圈 YB 兩端并聯了一個電阻 R9，供 YB 斷電時產生自感電動勢釋放作用。 33 圖 210 電梯減速平層控制電路 若電梯發生上行超越平層裝置，上平層干換感應器 KR1 離開井道中的平層隔磁板 — KR1 動斷觸頭開斷 — 上平層繼電器線圈 KA6 斷電釋放 —KA6動合觸頭開斷 — 上行繼電器 KM1線圈斷電釋放 — KM1動斷觸頭復原 —下行繼電器 KM2（經 KA KM KA KA13 動斷觸頭、仍閉合的 KA8 動合觸頭、 KM1 動斷觸頭）線圈通電吸合，電梯下行進行反向平層 — 直至KA6 線圈通電吸合 — KA6 動斷觸頭開斷 — 斷開 KM2 電路，實現平層為止。 圖 211 電梯平層裝置與過載保護電路 34 電梯的信號指示系統環節 隨著現今高層大樓的不斷涌現，由于一般用指示燈泡顯示的層樓指示器的寬度將很大 ，有時往往大于電梯門口的開門寬度，這樣就不美觀了；同時燈泡易燒損 (尤其在夜間、電網電壓向上波動很大時 )，掉換指示燈泡不易，因此現在出現用數碼顯示的層樓指示器，這樣不僅體積小，而且使用壽命長。 隨著電梯的無司機狀態使用狀況增多，預報電梯下一次準備運行的方向燈也將得到日益推廣使用。當電梯按轎廂內指令或樓層的召喚信號而制動減速停車前，可使預報方向燈點亮，并同時發出到站鐘聲，以告知乘客：電梯即將到達，告知下一次電梯即將運行的方向。因此電梯在某一層不準備停車時，該層的預報方向燈也不點亮，到站鐘也不響。只有電梯在該層準 備停車，發出減速信號，即將到達該層時，才會點亮該層的準備下一次運行方向燈，同時發出到站鐘聲以引起乘客注意。 圖中 KR1SKR4S、 KR2XKR5X 為各層干簧感應器， KA31KA35 為層樓位置繼電器， KA26KA30 為各層樓換位繼電器。層樓干簧感應器安裝在井道內各層樓相應處，隔磁板安裝在轎廂頂。電梯平層時，轎廂上的隔磁板正好進入該層干簧感應器空隙中，干簧管內觸頭復位，于是接通該層位置繼電器線圈。位置繼電器動合觸頭閉合，層樓廳門上方及轎廂內位置信號燈亮，表示轎廂位置。而當轎廂再次運行，隔磁板離開干簧感應 器時，干簧管內觸頭動作，層樓位置繼電器線圈斷電釋放。所以，位置繼電器發出的轎廂位置型號是間斷的。一般情況下要求指層信號不間斷，為此，采用換位繼電器（具有自保持）電路發出轎廂未知的連續信號。 當轎廂在某層時，在兩鄰層間，隔磁板不處在感應器內的這段時間位置信號，是由換位繼電器來保持的，由指層燈顯示出來。該層