基于plc的變頻調(diào)速電梯控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)-資料下載頁(yè)

　　

【正文】 EF4752加一反相器來(lái)完成的 。 對(duì)于門機(jī) ， 因其功率較小 ， 整流仍采用二 極管整流 。 對(duì)于逆變部分 ， 采用 SPWM加以厚膜驅(qū)動(dòng)電路來(lái)驅(qū)動(dòng)功率晶體管 GTR來(lái)構(gòu)成 。 HEF4752的控制鐘由 8253來(lái)產(chǎn)生 ， 這樣可減少對(duì) 8098的機(jī)時(shí) ， 使它更好地完成其它電路的管理任務(wù) 。 鍵盤及顯示 在電梯控制系統(tǒng)中 ， 呼梯信號(hào)紛繁復(fù)雜 ， 本系統(tǒng)涉及信號(hào)達(dá)幾百個(gè) ， 在設(shè)計(jì)中采用了 8279專用鍵盤管理及顯示芯片并輔以必要的光電隔離驅(qū)動(dòng)電路來(lái)完成呼梯信號(hào)的管理工作 ， 收集相應(yīng)的呼梯信號(hào) ， 并以相應(yīng)的燈光顯示 。 另外 ， 設(shè)計(jì)中還利用 8279 完成樓層顯示 、 運(yùn)行狀態(tài)顯示及點(diǎn)動(dòng)鍵 、 檢修鍵等管理工作 。 采用光電隔離大大提 高了系統(tǒng)的抗干擾能力 。 安全回路 完成電梯的保障 ， 應(yīng)該是電梯設(shè)計(jì)中的一個(gè)重要任務(wù) 。 在電梯系統(tǒng)中 ， 包括電機(jī)過(guò)熱 、 欠電壓 、 過(guò)電流 、 門安全觸板 、 安全鉗信號(hào) 、 上 / 下急停信號(hào) 、 強(qiáng)制換速信號(hào) 、限速信號(hào) 、 安全窗信號(hào)等多種信號(hào)用于電梯的安全保障 。 為了有效地管理好這些信號(hào) ，本系統(tǒng)采用兩片 8259， 使系統(tǒng)中斷達(dá)到 15個(gè) ， 從而保障安全回路控制 。在設(shè)計(jì)中 ，兩片 8259分為主片和從片 ， 在中斷方式上從片和主片的中斷是平等的 ， 當(dāng)任一外部提出中斷請(qǐng)求 ， 進(jìn)入相應(yīng)的中斷服務(wù)子程序 ， 進(jìn)行處理 。 此外 ， 并行 P/ I口 825 繼電器等也可用來(lái)完成部分安全信號(hào)的管理工作 ， 這樣利用多種方式保障系統(tǒng)安全可靠地工作除上述之外 ， 機(jī)械方面也有安全保證措施 ， 異常情況時(shí) ， 各種方式相結(jié)合來(lái)確保相應(yīng)的安全保障器件動(dòng)作 。 其他 8255的 A口用來(lái)完成本層查詢?nèi)蝿?wù)， 8255的 B口與 C口完成電磁包閘、電機(jī)啟停、轎廳聯(lián)鎖等信號(hào)的管理工作，并留有部分口用于類似系統(tǒng)的擴(kuò)展。主回路逆變部分采用轎廳聯(lián)鎖信號(hào)來(lái)完成主機(jī)門機(jī)控制的轉(zhuǎn)換任務(wù)，這樣也保證了系統(tǒng)的安全。另外，模擬量輸入采用運(yùn)放隔離形式的二級(jí)有源濾波，來(lái)完成電壓、電流、超重信號(hào)的管理檢測(cè)工 作。 需圖紙找 251133408 第 20 頁(yè) 共 50 頁(yè) 軟件設(shè)計(jì) 系統(tǒng)軟件流程框圖如圖 4 所示 。 系統(tǒng)采用 M/ T測(cè)速方式 ， 單片機(jī)利用脈沖來(lái)獲知電梯運(yùn)行速度 、 運(yùn)行距離等 ， 本層傳感器的信號(hào)用于自學(xué)習(xí)校正 。 群控部分采用監(jiān)控專家系統(tǒng) ， 對(duì) 4臺(tái)電梯的運(yùn)行狀況不斷觀察 ， 并與其應(yīng)當(dāng)具有的特性進(jìn)行比較 ， 若發(fā)現(xiàn)異常情況 ， 發(fā)出報(bào)警 。 否則解釋當(dāng)前情況 ， 預(yù)測(cè)未來(lái)可能發(fā)生的情況 ， 診斷可能發(fā)生問(wèn)題及其原因 ， 不斷修正規(guī)則庫(kù) ， 并控制下位機(jī)按計(jì)劃執(zhí)行 。 需圖紙找 251133408 第 21 頁(yè) 共 50 頁(yè) 啟動(dòng)主機(jī) 逆變主機(jī) 整 流控制 平 層 開 /關(guān)門 初始化 顯示樓層 到 站？ 目標(biāo)層 Y N 64（ b）監(jiān)控部分 開 始 返 回 確定好梯 查呼梯 運(yùn)行狀態(tài)分析 按規(guī)則分梯 初始化 串行通信 64（ a）群控部分 需圖紙找 251133408 第 22 頁(yè) 共 50 頁(yè) 結(jié)論 電梯采用 PLC 變頻調(diào)速系統(tǒng)提高了系統(tǒng)運(yùn) 行的平穩(wěn)性、工作的可靠性，操作與維護(hù)也很方便，接線簡(jiǎn)單、編程直觀、擴(kuò)展容易、 安全性高、可調(diào)節(jié)電梯運(yùn)行速度、 舒適感好等特點(diǎn)， 同時(shí) 節(jié)約了大量電能 。本 設(shè)計(jì)是 PLC 和變頻器組成的電梯控制系統(tǒng)，在原有基礎(chǔ)上取消了減速隔磁板，將變頻器的分頻脈沖輸出信號(hào)反饋給 PLC，在不增加硬件設(shè)備的條件下，實(shí)現(xiàn)電梯速度、位移的閉環(huán)控制，提高了系統(tǒng)的可靠性和平層精度。電梯在運(yùn)行過(guò)程中，通過(guò)位置信號(hào)檢測(cè)，軟件實(shí)時(shí)處理以下信號(hào)：電梯所在樓層位置、減速點(diǎn)、爬行點(diǎn)、門區(qū)信號(hào)等。因此可以省去原來(lái)每層在電梯井道中設(shè)置的減速信號(hào)的硬件檢測(cè)裝置，大大減 少了信號(hào)連接線、降低了成本。 需圖紙找 251133408 第 23 頁(yè) 共 50 頁(yè) 參考文獻(xiàn) [1] 漆漢宏 .PLC 電氣控制技術(shù) [M].北京 :機(jī)械工業(yè)出版社 ,2021 [2] 劉季能 .基于絕對(duì)剩余距離原則的 VVVF 電梯速度控制策略 [J].安全與健康 ,2021 [3] 楊鑫 .采用 TD3100 變頻器實(shí)現(xiàn)定位控制的幾種方法 [A].廣西輕工業(yè) ,2021 [4] 伍思洪 .淺談電梯的樓層平層感應(yīng)器取代的必要性 [J].工程建筑， 2021 [5] 姜守亭 ,公利濱 .旋轉(zhuǎn)編碼器在 PLC 控制電梯中的應(yīng)用 [J].應(yīng)用能源技術(shù)， 2021 [6] 馬福軍 ,孫全江 ,劉兵 .絕對(duì)剩余距離為原 則的電梯速度控制方式 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電梯控制系統(tǒng)，以取代 傳統(tǒng)的使用 繼電器控制電梯系統(tǒng)。PLC 在電梯控制系統(tǒng)應(yīng)用，降低了故障率，并有效地提高了電梯運(yùn)行的可靠性與安全 性 。系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 、緊湊 .電梯控制系統(tǒng) 的工作原理 是： 首先將使用者的輸入命令 發(fā)送到 PLC 中 ，然后 PLC 根據(jù)系統(tǒng)的要求 ，發(fā) 出控制信號(hào) 以 驅(qū)動(dòng) 外圍 設(shè)備 ， 電梯 就 可以進(jìn)行相應(yīng)的 動(dòng)作了 。本文 選擇 omron（歐姆龍） 公司的 C200HE 系列 的 PLC ， 介紹了電梯控制系 統(tǒng)的外圍接線電路，并解釋該控制裝置的功能。 最后介紹編程 ，通過(guò) 模擬實(shí)驗(yàn) 證明了該 方案是 切實(shí) 可行的。它可以使 工 業(yè)管理中心 的工作人員在遠(yuǎn)距離的控制中心就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)電梯的 監(jiān)測(cè)和控制， 通過(guò) 以太網(wǎng)或 個(gè)人專用 網(wǎng)絡(luò)，如 Lon Works，將電梯和控制中心連接起來(lái)，這樣一來(lái) 電梯 的 工 作狀況 可以得到及時(shí) 的監(jiān)視。這 不但實(shí)現(xiàn) 了 電梯 的科學(xué)集中管理，而且降低電梯維修費(fèi)用 。 它是智能建筑電梯控制系統(tǒng) 的 一個(gè)發(fā)展方向。 關(guān)鍵詞： PLC 智能建筑 電梯控制系統(tǒng) 工作原理 程序設(shè)計(jì) 需圖紙找 251133408 第 26 頁(yè) 共 50 頁(yè) Ⅰ 引言 在 20 世紀(jì) 80 年代 ， 第 一座智能 大廈在美國(guó) 竣工 ， 之 后智能建筑 引起了全世界的關(guān)注。 隨著社會(huì)的發(fā)展 ， 智能建筑有 著 不同的 含 義。早期智能建筑被認(rèn)為是等同于智能大廈，但 是 現(xiàn)在智能建筑不僅 涉及 智能大廈，而且還涉及智能住宅小區(qū)。本文主要討論了智能建筑系統(tǒng)的一個(gè)子系統(tǒng)：電梯控制系統(tǒng)。 智能住宅區(qū)內(nèi)企業(yè)的信息管理系統(tǒng)主要是負(fù)責(zé)涉及到日常生活的 事務(wù) ，例如監(jiān)管 住宅區(qū)內(nèi) 的設(shè)備，車輛，處 理緊急情況等等 .電梯 的 監(jiān) 管 和控制系統(tǒng) 對(duì)智能住宅區(qū)來(lái)說(shuō)也是必須的 .如何 使人們感到安全，穩(wěn)定和舒適， 以及 如何節(jié)約能源資源和保護(hù)環(huán)境等是電梯控制系統(tǒng) 的基本要求 。 PLC 可編程控制器是一種常見(jiàn)的工業(yè) 控制 設(shè)備， 是一種特殊的工業(yè)控制計(jì)算機(jī)， 具有完善的功能和簡(jiǎn)單的框架。 PLC 具有強(qiáng)抗干抗能力等優(yōu)點(diǎn)， 使 得 電梯 工 業(yè)一 次又 一 次將 PLC 應(yīng)用 于 電梯控制系統(tǒng)，以取代 傳統(tǒng)的使用 繼電器控制電梯系統(tǒng)。 PLC 在電梯控制系統(tǒng)應(yīng)用，降低了故障率，并有效地提高了電梯運(yùn)行的可靠性與安全 性 。本文主要論述了電梯控制系統(tǒng)的工作原理，系統(tǒng)的軟件和硬件實(shí)現(xiàn)方法等。 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 電梯控制系統(tǒng)的工作原理 電梯控制系統(tǒng) 的 硬件結(jié)構(gòu)圖 如圖 1所示 圖 1電機(jī)控制系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)圖 電梯控制系統(tǒng)工作原理說(shuō)明如下： 首先將使用者現(xiàn)場(chǎng)的輸 入信息 發(fā)送到 PLC 中 ，然后 PLC 控制裝置通過(guò)系統(tǒng)要求發(fā)出信號(hào)以 驅(qū)動(dòng) 外圍 設(shè)備 ，然后 電梯 根據(jù)控制要求執(zhí)行 相應(yīng)的 動(dòng)作 .系統(tǒng)中的 速度反饋裝置， 采用的是測(cè)速裝置測(cè)出電梯運(yùn)行速度反饋給控制裝置，通常 安裝 在曳引電動(dòng)機(jī)的后面， 所以 該系統(tǒng) 是一個(gè)反饋控制系統(tǒng)，可提高系統(tǒng)的控制精度。 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 控制系統(tǒng)的硬件 設(shè)備 需圖紙找 251133408 第 27 頁(yè) 共 50 頁(yè) 電梯的 PLC控制系統(tǒng)的接口電路不需要設(shè)計(jì)， 我們 要 做的是 將 信號(hào) ， 包括 梯內(nèi)外召喚信號(hào) ， 平層監(jiān)測(cè) 信號(hào)， 平層換速信號(hào)， 開 門 和關(guān) 門 信號(hào)等 發(fā)送給 PLC的數(shù)字輸入端口。 PLC中的 直流電源， 提供給 指示 燈。 PLC的輸出點(diǎn) 直接控制傳感器 ， 以達(dá)到 電動(dòng)正轉(zhuǎn) 和 反 轉(zhuǎn)， 停機(jī) 和 轉(zhuǎn)速控制 等 目的 。 根 據(jù)輸入 /輸出點(diǎn) 數(shù) 和 用戶程序存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)容量我們選擇 歐姆龍公司 生產(chǎn) 的 C200HE 系列 PLC。另一方面 C200HE 系列 PLC具有擴(kuò)展功能， 其功能完善，可靠性強(qiáng)， 目前已能滿足我們的要求。 此外， 電梯控制系統(tǒng)中除了 PLC和主要控制裝置外還包括其它的 輸入和輸出裝置。 電梯控制系統(tǒng) 的部分連接圖如圖 2所示 。 控制柜是整個(gè)控制系統(tǒng)的核心部分 ，可以發(fā)送各種控制命令 ， 通常安裝在電梯室 內(nèi) 。電氣設(shè)備 和信號(hào) 裝置， 例如，接觸器 ，繼電器，電容，電阻，整流器和變壓器等， 也 都安裝 在控制柜 內(nèi) 。 控制柜中的電源是由電梯室內(nèi)的主電源提供 。 電梯室內(nèi)的主電源還通過(guò)由軟電纜做成的導(dǎo)線連接到各個(gè) 控制按鈕。電動(dòng)機(jī) 也是由它供電 。控制線和信號(hào)線分別 接至各個(gè)樓層 。 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 程序設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)包括兩個(gè)部分：硬件和軟件 。 硬件設(shè)計(jì)是軟件 設(shè)計(jì) 的 基礎(chǔ) 。考慮到控制的要求相對(duì)復(fù)雜，我們按 照 控制功能 我將程序分塊 。 些外電梯還必須遵循以下調(diào)度原則 ：當(dāng)電梯是上行 時(shí) ， 任何反方向即下降的按鈕呼梯均無(wú)效； 當(dāng)電梯下行 途中 ， 任何上升的按鈕呼梯均無(wú)效 。順序功能圖 SFC 在設(shè)計(jì)過(guò)程中 被采用， 它 廣泛應(yīng)用于工業(yè)順序 控制。 順序功能圖 SFC 能夠 詳細(xì)、直觀的 描述系統(tǒng)的工作 過(guò)程 。 例如 一個(gè) 3層 電梯，其中的一個(gè)子程序 即當(dāng)電梯在第一層時(shí)，第三層有呼叫，其順序功能圖如下圖 3所示 。 需圖紙找 251133408 第 28 頁(yè) 共 50 頁(yè) 當(dāng)所有 的順序功能圖都設(shè)計(jì)完， I/O 地址分配好 ，我們可以 將順序功能圖 SFC 轉(zhuǎn)化成符號(hào) 梯形圖 （ LD） ，考慮到嚴(yán)格 到嚴(yán)格的定時(shí)時(shí)間和互鎖， 我們 采用步來(lái)代表 工作步驟。我們應(yīng)當(dāng) 寫出各步的 控制程序， 通過(guò)限制條件來(lái)控制下一步的運(yùn)行，結(jié)束上一步，這樣就 可以 將各個(gè)步 連接在一起 。 因此，實(shí)際 輸出 是 這些步的邏輯組合 。 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 結(jié)論 該系統(tǒng) 程序 目前已完全調(diào)試。模擬實(shí)驗(yàn)闡述了該方案的設(shè)計(jì)方法是 切實(shí) 可行的。PLC 在電梯控制系統(tǒng) 中的應(yīng)用 是一個(gè)有效的方法。它可以使 工 業(yè)管理中心 的工作人員在遠(yuǎn)距離的控制中心就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)電梯的 監(jiān)測(cè)和控制， 通過(guò) 以太網(wǎng)或 個(gè)人專用 網(wǎng)絡(luò)，如Lon Works，將電梯和控制中心連接起來(lái)，這樣一來(lái) 電梯 的 工 作狀況 可以得到及時(shí) 的監(jiān)視。這 不但實(shí)現(xiàn) 了 電梯 的 科學(xué)集中管理，而且降低電梯維修費(fèi)用 。 它是智能建筑電梯控制系統(tǒng) 的 一個(gè)發(fā)展方向。 需圖紙找 251133408 第 29 頁(yè) 共 50 頁(yè) 外文資料 需圖紙找 251133408 第 30 頁(yè) 共 50 頁(yè) 需圖紙找 251133408 第 31 頁(yè) 共 50 頁(yè) 需圖紙找 251133408 第 32 頁(yè) 共 50 頁(yè)