双座四层电梯PLC联动电气控制系统设计(11级机电5班)(7)

2019-08-31 18:29

点以做扩展时使用。系统中实际需要输入点41点,输出点36点,因此我们选用西门子S7-200 PLC,其中CPU的型号选为CPU226,其输入输出点数为24/16,不能满足要求,所以在使用数字量扩展模块EM223。I/O地址分配表如表4-1所示。

续表4-1 I/O地址及分配

(b)输出点分配 序号 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61

用途 门厅1楼上呼灯 门厅2楼上呼灯 门厅2楼下呼灯 门厅3楼上呼灯 门厅3楼下呼灯 门厅4楼下呼灯 1#1楼内呼灯 1#2楼内呼灯 1#3楼内呼灯 1#4楼内呼灯 1#BCD码低位 1#BCD码中位 1#BCD码高位 1#上行指示灯 1#下行指示灯 1#上行输出 1#下行输出 1#开门输出 1#关门输出 1#高速运行

输出点 序号 Q0.0 Q0.1 Q0.2 Q0.3 Q0.4 Q0.5 Q0.6 Q0.7 Q1.0 Q1.1 Q1.2 Q1.3 Q1.4 Q1.5 Q1.6 Q1.7 Q2.0 Q2.1 Q2.2 Q2.3

62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77

用途 1#低速运行 2#1楼内呼灯 2#2楼内呼灯 2#3楼内呼灯 2#4楼内呼灯 2#BCD码低位 2#BCD码中位 2#BCD码高位 2#上行指示灯 2#下行指示灯 2#上行输出 2#下行输出 2#开门输出 2#关门输出 2#高速运行 2#低速运行

输出点 Q2.4 Q2.5 Q2.6 Q2.7 Q3.0 Q3.1 Q3.2 Q3.3 Q3.4 Q3.5 Q3.6 Q3.7 Q4.0 Q4.1 Q4.2 Q4.3

根据I/O分配表中的情况,利用Protel软件画出PLC的外部接线图,如图4-2所示

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图4-2 PLC外部接线图

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续图4-2 PLC外部接线图

4.2程序框图

硬件系统设计完成以后,为了实现优化控制,还需要用西门子STEP 7.0专业编程软件对双电梯联动控制程序进行设计。由于电梯控制系统实际上是一个人机交互式的控制系统,因此单纯采用顺序控制或逻辑控制是不能够满足要求的,而应该在设计中采用随机逻辑控制方式。同时,由于梯形图之间的相互关联性很强,程序设计比较复杂,因此在双电梯联动控制系统的软件部分时,主要采用模块化的编程思想来进行设计。

PLC的梯形图按照其功能分成以下几个模块:呼叫信号登记模块、楼层显示模块、上行程序模块、下行程序模块、换速程序模块、开关门程序模块和故障处理模块。

根据电梯的运行规律,设置了有/无司机、检修、优先服务、消防等四种工作方式。其编制的程序主要遵循以下控制规律:

两台电梯都遵守集选规则,即将呼叫信号先进行登记,对与电梯运行同向的呼叫信号逐一应答,当同向指令和召唤应答完毕后电梯可以自动换向。

除此以外,电梯并联运行还遵循的相应的调度原则:正常情况下,当电梯使用以后,二号电梯作为忙梯会首先自动上升至第三层待命,一号电梯则作为基站电梯在第一层楼

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待命。当某层站有门厅呼叫信号时,则“忙梯”立即启动并定向运行去接该层站的乘客。

上电信号Y到底层Y忙梯停用否N忙梯坏否N升至四层Y基梯停用否N基梯坏否N基层Y到底层Y关门待命关门待命N轿内有呼叫信号否轿内有下行信号否Y忙梯应答有上行信号否YYY下方再有信号否N上方有信号否NYN到顶层否Y换相到基站否YN到基站否Y换相N基梯上行有下行信号否Y基梯下行YNY基梯应答N轿内有上行信号否Y忙梯应答Y上方再有信号否N下方有向下呼叫否N下方有向上信号否N到指定层Y到指定层到指定层到指定层N到顶层否Y换相忙梯、基梯转换

图4-3 PLC程序流程框图

当两台电梯因轿厢内指令而到达基站后关门待命时,则应按照有效利用的原则,执行相互交替程序段。原先充当忙梯的电梯现在即作为基站电梯来使用,而原先作为基站电梯使用的电梯此时即成为忙梯。不论是一号电梯还是二号电梯均停留在最后停靠的层站待命。

当忙梯正在上行时,若其上方出现任何方向的门厅呼叫信号或是其下方出现向下的门厅呼叫信号,则均由忙梯在一周行程中去完成,而基站电梯不予应答运行。但是,若在忙梯的下方出现向上的门厅呼叫信号,则由基站电梯来应答信号而发车运行接客。

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当忙梯正在下行时,若其下方出现任何方向的门厅呼叫信号,则均由忙梯在一周行程中去完成,而基站电梯不予应答运行。但是,若在忙梯的上方出现任何向上或是向下的门厅呼叫信号,则由基站电梯来应答信号而发车运行接客。

当其中一台电梯由于故障而停止运行,另一台电梯则自动承担全部的运行任务,遵循单台电梯的运行规则。

无论是作为一号电梯还是二号电梯,由于轿内呼叫信号而使电梯定向的,电梯都必须启动运行。电梯停用以后,不论当前处在哪一层,都会自动下降至底层[19]。

PLC程序流程框图如图4-3所示。

4.3 PLC编程

(a) 电梯上升梯形图

(b) 电梯下降梯形图 图4-4 电梯升降梯形图

PLC程序设计是电梯控制系统设计成功的关键环节,在PLC程序设计过程中,一要坚持功能完善、面面俱到的原则,保证电梯安全有效地运行;二要遵循结构简练、易读易

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