三层楼电梯自动控制
来源：互联网 发布：超市网络订货渠道 编辑：程序博客网 时间：2024/04/28 13:02
本设计主要利用欧姆龙系统完成。主要介绍了3层电梯的PLC的特点、PLC的功能、发展趋势、PLC控制电梯的软、硬件设计。在示意图、接线图、电梯的控制梯形图、指令表、和程序流程图的基础之上提出了PLC的编程方法。
可编程控制系统（Programmable Logic Controller）是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作电子系统。它采用一种可编程的存储器，通过数字式或模拟式的输入输出来控制各种类型的机械设备或生产过程。由于它可通过软件来改变控制过程，而且具有体积小、组装维护方便、编程简单、可靠性高、抗干扰能力强等特点，已广泛应用于工业自动化控制控制的各个领域，大大推进了机电一体化的进程。
电梯是高层建筑不可缺少的运输工具，用于垂直运送乘客和货物，传统的电梯控制系统主要采用继电器--接触器进行控制，其缺点是触点多，故障率高、可靠性差、维修工作量大等，而采用 PLC组成的控制系统可以很好地解决上述问题，使电梯运行更加安全、方便、舒适。目前PLC在电梯行业已得到广泛应用。在层数和控制功能较少的场合，采用PLC控制较为方便。
电梯的电气系统由拖动系统和控制系统两部分组成。传统的电气控制系统采用的继电器逻辑控制由于触点多、故障率高、可靠性差、体积大等缺点，正逐渐被淘汰。目前电梯设计使用可编程控制器(PLC)，要求功能变化灵活，编程简单，故障少，噪音低。维修保养方便，节能省工，抗干扰能力强，控制箱占地面积少。 1、 图2.4-8是三层楼电梯示意图，电梯上、下由一台电机控制：正转（上升）、反转（下降）。 三层楼电梯自动控制
一．电梯设计要求
1）每层设有呼叫开关SBl一SB3；呼叫指示灯H1一H3和到位行程开关STl一ST3。
2）若令电梯上升途中只响应上升呼叫，下降途中只响应下降呼叫，任何反方向呼叫均无效(以下简称“不可逆响应”)，则其动作要求如表2．4-1所示。
3）因实际电梯的呼叫开关为按钮式开关，所以SBl一SB3开关要求瞬间接通有效。
4）各楼层问有效运行时间应小于10s，否则认为有故障，自动令电机停转。
注：第11、12项在运行中，后发出的反方向呼叫无效。
2、附加动作要求：
到达每层楼后，电梯应有开、关门动作
二．电梯设计分析
1.分析被控对象
被控制的对象为三层楼电梯，在这个设计中动作要满足表2．4-1的要求。电梯运行到位后，具有开、关门功能。能自动判别电梯运行方向，并发出响应的指示信号。
2.分配PLC的输入/输出端子
输入电路
输入端子
输出电路
输出端子
开门行程开关SL1
0.01
开门继电器KM1
5.04
关门行程开关SL2
0.02
关门继电器KM2
5.05
红外传感器SA1
0.03
上行继电器KM3
5.00
红外传感器SA2
0.04
下行继电器KM4
5.01
一层到位行程开关ST1
0.05
加速继电器KM5
5.06
二层到位行程开关ST2
0.06
低速继电器KM6
5.02
三层到位行程开关ST3
0.07
快速继电器KM7
5.03
一层呼叫按钮SB1
1.01
上行方向灯HL1
5.08
一层呼叫按钮SB2
1.02
下行方向灯HL2
5.09
一层呼叫按钮SB3
1.03
一层指示灯HL3
6.00
一层内指令按钮SB4
1.04
二层指示灯HL4
6.01
二层内指令按钮SB5
1.05
三层指示灯HL5
6.02
三层内指令按钮SB6
1.06
一层呼叫指示灯H1
6.08
一层下行减速接近开关SA1
1.07
二层呼叫指示灯H2
6.09
二层上行减速接近开关SA2
1.08
三层呼叫指示灯H3
6.10
二层下行减速接近开关SA3
1.09
三层上行减速接近开关SA4
1.10
3.统计输入、输出点数并选择PLC型号
输入信号有17个，考虑到有15%的备用点,即17×(1+15%)=19.55，取整数20，因此共需20个输入点。
输出信号有15个，考虑到有15%的备用点,即15×(1+15%)=17.25，取整数18，因此共需18个输出点。
因此可选用C60PCPU类型可编程序控制器，它有32个输入点，28个输出点，满足本设计要求。
4.输入/输出端子接线图
5.运动形式分析
（1）开、关门的控制电路如图5.1所示。
自动开门：当电梯运行到位后（运行继电器10.00为OFF），相应的楼层到位行程开关闭合，即0.05或0.06或0.07接点闭合，时间继电器TIM0000开始计时，计到3s时，TIM0000触点闭合，使0504线圈有效，驱动开门接触器，打开电梯门，直至到位，开门行程开关动作，即0.01动断触点打开，开门过程结束。
自动关门：当开门行程开关0.01触点闭合，经时间继电器TIM0001延时5s后，使TIM0001触点闭合，0505有效，驱动关门继电器，关闭电梯门，直至到位，关门行程开关0.02动作，关门动作结束。
关门保护：自动关门时，可能夹住乘客，可在门上装设红外传感器。当有人进出时，0.03或0.04闭合，关门被禁止，同时开门接触器工作，把门打开，至限位位置后，重新执行关门动作。
图5.1 开、关门的控制电路
（2）电梯到站指示如图5.2所示。
当电梯到达一层时，一层到位行程开关闭合，一层指示灯亮。其他楼层情况类似。
图5.2 电梯到站指示
（3）各层呼叫指示如图5.3所示
当乘客按下某层楼的呼叫按钮或某层楼的内指令按钮时，相应的指示灯亮，指示灯一直保持到电梯到达该楼层。
图5.3 各层呼叫指示
（4）电梯起动和运行方向选择如图5.4所示。
假设电梯原先停在一楼，按了二层呼叫按钮（1.02），二层呼叫指示灯亮（6.09闭合），因为一层到位行程开关闭合，所以上行方向灯（5.08）亮，起动中间继电器（10.06）工作，上行继电器（5.00）运行，电梯上升，到了二层，碰到二层到位行程开关，二层指示灯亮，前沿微分指令1005为ON一个扫描周期，用以切断起动控制信号，起动中间继电器停止工作，电梯停在二层。如果按了三层呼叫按钮，情况与此类似。电梯在上升途中，电梯的三层停止辅助继电器工作，此时按一层或二层呼叫按钮无效。如果同时按了二、三层呼叫按钮，上行方向灯亮，电梯上升，到了二层，二层停止辅助继电器和计时器开始工作，电梯停2秒后，上升方向灯继续亮，电梯继续上升，直到三层才停止。
下降情况与上升类似，故不赘诉。
由于有TIM0003故障检测，当电梯在各楼层间运行时间超过10s，就认为有故障，自动令电机停转。
图5.4 电梯起动和运行方向
（5）电梯速度的变换如图5.5所示
电梯起动后快速运行，2s后开始加速；在接近目标楼层时，相应的接近开关（1.07、1.08、1.09或1.10）动作，电梯开始减速，直至达到目标楼层时停止。
图5.5 电梯速度的变换
6.助记符
LD T0000
OR 5.04
OR 10.01
ANDNOT 0.01
ANDNOT 10.00
ANDNOT 5.05
OUT 5.04
LD 0.05
OR 0.06
OR 0.07
ANDNOT 10.00
ANDNOT 5.04
TIM 0000 #0030
LD T0001
OR 5.05
ANDNOT 0.01
ANDNOT 10.01
ANDNOT 5.04
OUT 5.05
LD 0.01
ANDNOT 5.05
TIM 0001 #0050
LD 0.03
OR 0.04
OR 10.01
ANDNOT 0.01
OUT 10.01
LD 5.00
OR 5.01
OUT 10.00
LD 0.05
OR 6.00
ANDNOT 6.01
ANDNOT 6.02
OUT 6.00
LD 0.06
OR 6.01
ANDNOT 6.00
ANDNOT 6.02
OUT 6.01
LD 0.07
OR 6.02
ANDNOT 6.00
ANDNOT 6.01
OUT 6.02
LD 1.01
OR 1.04
ANDNOT 200.03
ANDNOT 0.05
LD 6.00
KEEP(011) 6.08
LD 1.02
OR 1.05
ANDNOT 200.01
ANDNOT 200.02
ANDNOT 0.06
LD 6.01
KEEP(011) 6.09
LD 1.03
OR 1.06
ANDNOT 200.04
ANDNOT 0.07
LD 6.02
KEEP(011) 6.10
LD 6.09
AND 0.06
OR 200.05
ANDNOT T0002
OUT 200.05
TIM 0002 20
LD 6.10
AND 0.06
OR 5.00
OUT 200.03
LD 6.08
AND 0.06
OR 5.01
OUT 200.04
LD 6.10
OR 6.09
ANDNOT 200.05
ANDNOT 5.09
ANDNOT T0003
OUT 5.08
LD 6.08
OR 6.09
ANDNOT 200.05
ANDNOT 5.08
ANDNOT T0003
OUT 5.09
LDNOT 0.05
ANDNOT 0.06
ANDNOT 0.07
TIM 0003 10
LD 0.06
AND 5.01
LD 0.05
KEEP(011) 200.01
LD 0.06
AND 5.00
LD 0.07
KEEP(011) 200.02
LD 1.02
LD 0.06
KEEP(011) 200.06
LD 6.10
AND 6.02
LD 6.09
AND 6.01
ORLD
LD 6.08
AND 6.00
ORLD
DIFU(013) 10.05
LD 5.08
OR 5.09
LD 10.05
OR 0.02
KEEP(011) 10.06
LDNOT 6.01
OR 6.10
ANDNOT 6.02
AND 5.08
AND 10.06
ANDNOT 5.01
OUT 5.00
LDNOT 6.01
OR 6.08
ANDNOT 6.00
AND 5.09
AND 10.06
ANDNOT 5.00
OUT 5.01
LD 5.00
OR 5.01
AND 10.06
ANDNOT 5.02
OUT 5.03
LD 5.03
TIM 0004 20
LD T0004
ANDNOT 5.02
OUT 5.06
LD 5.00
OR 5.01
LD 1.07
AND 6.08
LD 1.08
AND 6.09
ORLD
LD 1.09
AND 6.09
ORLD
LD 1.10
AND 6.10
ORLD
ORNOT 5.06
ANDLD
ANDNOT 6.00
ANDNOT 6.01
ANDNOT 6.02
OUT 5.02
END(001)
参考文献
1. 王兆明、王治刚主编. 可编程序控制器原理、应用与实训. 机械工业出版社
2. 韩顺杰、吕树清主编. 电气控制技术. 中国林业出版社
3. 陆运华、胡翠华主编.图解PLC控制系统梯形图及指令表. 中国电力出版社
4. 郑宝林主编.图解欧姆龙PLC入门. 机械工业出版社
4. 中国设计师网（www.shejis.com）
5. 电控学习网（www.dkxxw.com）
