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运行。另外,轿厢的位置是由脉冲编码器的脉冲数确定,并送PLC的计数器来进行控制。同时,每层楼设置一个接近开关用于检测系统的楼层信号。为便于观察,对电梯的运行方向以及电梯所在的楼层进行显示,采用LED和发光管显示,而对楼层和轿厢的呼叫信号以指示灯显示(开关上带有指示灯)。为了提高电梯的运行效率和平层的精度,系统要求PLC能对轿厢的加、减速以及制动进行有效的控制。根据轿厢的实际位置以及交流调速系统的控制算法来实现。为了电梯的运行安全,系统应设置可靠的故障保护和相应的显示。电梯信号控制基本由PLC软件实现。输入到PLC的控制信号有:运行方式选择、运行控制、轿内指令、层站召唤、开关门及限位信号、门区和平层信号等。采用PLC实现的电梯控制系统由以下几个主要部分构成如图3-1所示:
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运行方式选择 运行控制信号 呼梯信号指示 内指令信号 外指令信号 输入接口PLC 输出接口楼层显示 运行方向显示 平层信号 开关门控制 开关门信号 门区或平层信号 图3-1 系统结构框图
拖动控制系统
3.3 方案选择
电梯的控制方式有:(1)电磁继电控制系统(2)微机(PC)控制系统(3)可编程控制器(PLC)控制系统(4)单片机控制系统等。
目前电梯的控制普遍采用以下两种方式。一种是以微机(PC)作为信号控制单元,
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完成电梯信号的采集、运行状态和功能设定,实现电梯的自动高度和集选运行功能,拖动控制则由变频器来控制的微机控制。另一种是用可编程控制器(PLC)取代微机(PC)实现信号的集选控制。从控制方式和性能上来说,这两种控制方法没有太多的区别。国内大多的电梯厂家选用第二种控制方法,其原因在于生产规模小,自己设计制造微机控制装置成本高,而PLC可靠性高,成本低廉,程序设计方便灵活、使用维护简单、等优点正好弥补了微机控制系统的不足。
根据选择的轿厢层位检测方法要求可编程控制器必须有高速计数器。又因为电梯是双向运行的,所以PLC还必须具有可逆计数器。综合考虑后,本设计选择欧姆龙CPM2AH型系列,CPM2AH型系列具有体积小,功能较强,价格便宜,使用灵活、方便等优点。
3.4 输入/输出的分配
表3-1 I/O口地址分配表
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 名 称 一层内呼 二层内呼 三层内呼 四层内呼 一层外呼上 二层外呼下 二层外呼上 三层外呼下 三层外呼上 四层外呼下 开门开关 关门开关 一层平层 二层平层 三层平层 输入点 0000 0001 0002 0003 0004 0005 0006 0007 0008 0009 0010 0011 100 101 102 - 13 -
序号 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 名 称 一层内呼指示 二层内呼指示 三层内呼指示 四层内呼指示 一层外呼上指示 二层外呼下指示 二层外呼上指示 三层外呼下指示 三层外呼上指示 四层外呼下指示 电梯上行 电梯下行 门电机开 门电机关 电梯上行指示 输出点 1100 1101 1102 1103 1104 1105 1106 1107 1000 1001 1002 1003 1004 1005 1006 黑龙江东方学院本科生毕业论文(设计)
16 17 18 四层平层 开门限位 关门限位 103 104 105 34 35 36 电梯下行指示 电梯上升极限位 电梯下降极限位 1007 106 107 下附I/O点接线图:
图3-2 I/O点接线图
3.5 PLC控制系统的设计分析
任何一种控制系统都是为了实现被控对象的工艺要求,以提高生产效率和产品质量。因此,在设计PLC控制系统时,应遵循以下基本原则:
1.最大限度地满足被控对象的控制要求
充分发挥PLC的功能,最大限度地满足被控对象的控制要求,是设计PLC控制系统
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的首要前提,这也是设计中最重要的一条原则。这就要求设计人员在设计前就要深入现场进行调查研究,收集控制现场的资料,收集相关先进的国内、国外资料。同时要注意和现场的工程管理人员、工程技术人员、现场操作人员紧密配合,拟定控制方案,共同解决设计中的重点问题和疑难问题。
2.保证PLC控制系统安全可靠
保证PLC控制系统能够长期安全、可靠、稳定运行,是设计控制系统的重要原则。这就要求设计者在系统设计、元器件选择、软件编程上要全面考虑,以确保控制系统安全可靠。例如:应该保证PLC程序不仅在正常条件下运行,而且在非正常情况下(如突然掉电再上电、按钮按错等),也能正常工作。
3.力求简单、经济、使用及维修方便
一个新的控制工程固然能提高产品的质量和数量,带来巨大的经济效益和社会效益,但新工程的投入、技术的培训、设备的维护也将导致运行资金的增加。因此,在满足控制要求的前提下,一方面要注意不断地扩大工程的效益,另一方面也要注意不断地降低工程的成本。这就要求设计者不仅应该使控制系统简单、经济,而且要使控制系统的使用和维护方便、成本低,不宜盲目追求自动化和高指标。
3.6 电梯控制系统实现的功能
(1)一台点击控制上升或下降 (2)各层设上/下呼叫开关
(3)电梯到位后具有手动或自动开门关门功能 (4)电梯内设有层楼指令键,开关门按键
(5)电梯内外设有方向指令灯及电梯当前层号指示灯
(6)待客自动开门,当电梯在某层停梯待客时按下层外召唤按钮,应能自动开门迎客
(7)自动关门与提早关门。在一般情况下,电梯停站3秒左右应能自动开门;在延时时间内,若按下关门按钮,门将不经延时提前实现关门动作。
(8)按钮开门。在开关过程中或门关闭后电梯启动前,按下操纵盘上开关按钮门将打开,
(9)内指令记忆,当轿厢内操纵盘上有多个选层指令时,电梯应能按顺序自动停靠车门,并能至调定时间,自动确定运行方向。
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(10)自动定向。当轿厢内操纵盘上,选层指令相对与点体位置具有不同方向时,电梯应能按先入为主的原则,自动确定方向。
(11)呼梯记忆与顺向截停。电梯在运行中应能记忆层外的呼梯信号,对符合运行方向的召唤,应能自动逐一停靠应答。
(12)自动换向。当电梯完成全部顺向指令后,应能自动换向,应答相反方向的信号。[10]
本控制系统有轿厢、开关门机构、拽引机构、控制系统等组成。
拽引机 门机 显示 PLC 电源 图3-3 硬件接线图
现场信号
3.7 系统软件设计
1.电梯上行
A. 当电梯停于1楼(1F)或2F、3F时,4F呼叫,则上行到4F碰到行程开关后停止。
B. 电梯停于1F或2F,3F呼叫,则上行,碰到3F行程开关后停止。 C. 电梯停于1F,2F呼叫,则上行碰到2F行程开关后停止。
D. 电梯停于1F,2F、3F同时呼叫,则电梯上行到2F后,停3s,继续上行到
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