求plc在电梯中的应用论文
摘 要
PLC(可编程控制器)作为一种工团薯拆业控制微型计算机,它以其编程方便、操作简单尤其是它的高可控性等优点,在工业生产过程中得到了广泛的应用。它应用大规模集成电路,微型机技术和通讯技术的发展成果,逐步形成了具有多种优点和微型,中型,大型,超大型等手纤各种塌枣规格的系列产品,应用于从继电器控制系统到监控计算机之间的许多控制领域。随着社会的不断发展,楼房越来越高,而电梯成为了高层楼房的必须设备。电梯从手柄开关操纵电梯、按钮控制电梯发展到了现在的群控电梯,为高层运输做出了不可磨灭的贡献。PLC在电梯升降控制上的应用主要体现在它的逻辑开关控制功能。由于PLC具有逻辑运算,计数和定时以及数据输入输出的功能。在电梯升降过程中,各种逻辑开关控制与PLC很好的结合,很好的实现了对的控制。
本文主要讨论研究利用西门子S7-200 PLC对电梯的升降进行控制,形成电梯控制系统。
关键词:PLC;电梯控制;西门子;升降
ABSTRACT
PLC ( ) takes one control , it is by its , of operator its merits and so on high , obtained the in the process. It applies the large scale circuit, the miniature machine and the mechanics of , formed gradually had many kinds of merits and miniature, medium, large-scale, the ultra-large type and so on each kind of 's serial products, applied to monitors between computer's many control domain from the black-white control system. Along with society's unceasing , the building is getting higher and higher, but the elevator became the high-level building to the equipment. The elevator from the handle switch operation elevator, the push-button control elevator develops to present's group control elevator, has made the indelible for the high-level . PLC mainly manifests in the elevator cuing control's in its logical switch control function. Because PLC has the logic operation, counting and fixed time as well as data feeds output function. In the elevator rises and falls in the process, each logical switch control and the PLC very good union, very good have realized to the the control.
This article main studies uses Simens in the S7-200 PLC to carry on the control to elevator's , forms the lift control system.
key words: Logic ,Lift control; Simens;
目 录
1绪论…………………………………………………………………………1
1.1概述 …………………………………………………………………1
1.2国内外现状及发展 …………………………………………………2
2可编程控制器(PLC)的概述 ………………………………………6
2.1可编程序控制器简介 ………………………………………………6
2.2 PLC控制系统的设计软件…………………………………………15
2.3 PLC的工作原理……………………………………………………17
2.4 PLC与其他控制系统的比较………………………………………17
3西门子PLC可编程控制器的原理 …………………………………20
3.1西门子S7-200CN PLC可编程控制器结构 ………………………20
3.2 西门子PLC的特点…………………………………………………22
3.3 S7-200系列PLC的CPU……………………………………………22
4电梯控制系统……………………………………………………………25
4.1 电梯控制系统概述…………………………………………………25
4.2 电梯电路的设计……………………………………………………31
结论 …………………………………………………………………………50
参考文献……………………………………………………………………51
致谢 …………………………………………………………………………52
附录 …………………………………………………………………………53
1绪论
1.1 概述
1.1.1利用PLC设计电梯系统的目的
本课题主要对PLC的结构、特点、性能以及与现场控制对象的连线进行具体的研究,并通过PLC实现电梯的自动控制。市建设的不断发展,城市迅速的崛起,高层建筑的不断增多,电梯作为高层建筑中垂直运行的交通工具已与人们的日常生活密不可分。它是采用电力拖动方式,将载有乘客或货物的轿厢,运行于垂直方向的两根刚性导轨之间,运送乘客和货物的固定式提升设备。所以,电梯是为高层建筑运输服务的设备,它具有运送速度快、安全可靠、操作简便的优点。但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。
1.1.2利用PLC设计电梯系统意义
本设计是以广泛应用的西门子S7-200CN PLC 为背景机,详细介绍其系统配置,兼顾介绍其指令系统、编程方法和控制系统设计方法,也介绍了模块式PLC的一些智能单元。从而让我们能更多了解PLC和更好的使用它。
1.1.3利用PLC设计电梯系统内容
在完成PLC控制电梯的试验中对PLC的结构、特点和性能进行总结、归纳和综述,对PLC与其它控制器件进行比较,从而设计实现了利用西门子S7-200CN PLC对三层电梯的升降控制。
1.2国内外现状及发展
1.2.1 电梯的发展
据国外有关资料介绍,在20世纪初,美国OTIS电梯公司首先使用直流电动机作为动力,生产出以槽轮式驱动的直流电梯。从此以后,电梯这个产品,一直在日新月异的发展着。目前的电梯产品,不但规格品种多,自动化程度高,而且安全可靠,乘坐舒适。
当今世界,部分地区人口高度密集,人和土地资源短缺的矛盾日趋激化。这就注定了必须合理地利用土地去解决人与土地的矛盾。而兴建高层建筑是其中的有效措施之一。因此,能使人们快速、便捷地到达目的楼层的电梯便应运而生了。在一些发达和地区,人均电梯拥有数量一般在每万人30台以上,某些甚至达到每万人120台以上,随着城镇化程度的加大,电梯市场会更加繁华。中国的电梯市场增长也很乐观,目前,每年增长率为15%—18%。随着电梯普及率的升温,人们对电梯的要求也会越来越高。如何更安全、更快捷地到达目的楼层,也就成了人们对电梯最为根本的要求。而电梯系统里掌控这方面技术参数的是电梯控制系统。因此,控制系统的设计就成了在电梯设计领域里最为核心的技术。
1.2.2 市场竞争十分激烈
电梯行业外商云集,国际上最大的电梯公司几乎全部进入我国,最先进的电梯产品争先在中国生产。美国奥的斯,瑞士迅达、芬兰通力、德国蒂森,日本三菱、日立、东芝、富士达等世界最负盛名的电梯公司先后在北京、天津、上海、广州、沈阳、杭州、廊坊等地投资建厂,可以说能来的都来了。他们大多用合资的方式建设了最好的工厂,装备了最好的设备,引进了最好的技术,培训了最好的人才,目前合资企业在国内的市场份额已超过80%,从这个意义上说,我国电梯行业早已加入了WTO。中国电梯市场的特色已经不是国内企业之间的竞争,而是全球电梯劲旅的竞争。这种世界级的激烈竞争使我国的电梯用户成了最大的受益者,他们可以用最低的价格随意选购最好的电梯产品。
1.2.3 国内企业的实力不断增强
对外开放的政策和国外先进技术与先进管理的引进对国内电梯企业的发展产生了强大的推动作用,有力地促进了内资企业的技术进步。苏州江南、山东百斯特、浙江巨人、上海房屋设备总公司、东莞飞鹏、宁波宏大、苏州申龙和东南液压电梯等一批优秀的内资企业并没有被合资企业挤出电梯市场,相反,现代化合资企业的示范作用使他们看清了自己的定位与出路,目前这些企业除规模稍小之外,企业管理、技术水平、产品质量、售后服务等诸多方面均无逊色,不但在国内电梯市场上占据了一席之地,而且产品出口到了东南亚、大洋洲、欧洲和美国。有的企业还到境外投资寻求发展。事实证明这些企业不但在国内市场而且在国际市场上,同样具有一定的竞争实力。
1.2.4 传统的电梯生产结构正在改变
在国外各大电梯公司纷纷进入我国的同时,德国威特、西班牙塞维拉等一些优秀的电梯配件公司也在我国建立了合资企业,国内配件生产企业如宁波欣达、宁波申菱、张家港润发、上海新时达、沈阳蓝光、常熟曳引机、河北东方等也迅速发展起来。不少配件生产企业的销售额已经超过了中等规模的整机生产企业。专业化生产具有质量好、价格低的优势,不但给生产能力较弱的中小型电梯企业助了一臂之力,而且也给“大而全”的合资企业提供了降低成本的可能。零部件的社会化、专业化生产改变了“经济规模”的概念,使得企业能否赢利不再取决于生产能力的强弱,企业无论大小,只要有技术有人才,就有生存空间。目前电梯的控制普遍采用了两种方式,一是采用微机作为信号控制单元,完成电梯信号的采集、运行状态和功能的设定,实现电梯的自动调度和集选运行功能,拖动控制则由变频器来完成;第二种控制方式用可编程控制器取代微机实现信号控制。从控制方式和性能上来说,这两种方法并没有太大的区别。PLC可靠性高,程序设计方便灵活。
1.2.5 今后的电梯市场会更加活跃
国内电梯的生产能力、产品质量和制造成本有很强的国际竞争力。关税的降低使国外电梯产品的进口量有可能增长,但同时也给国产电梯以及零部件的出口提供了机会;我国电梯市场是很大的市场,也是很挑剔的市场。中国的电梯用户不但对产品质量要求高,而且对新技术的接受很快,所以变频变压调速技术、无机房电梯、永磁同步拖动技术、计算机控制技术、远程监控技术等推广迅速;随着我国城市化、城镇化和村镇化建设步伐的加快,尤其是西部大开发战略的实施,住宅建设势头不减,商场、机场和地铁项目明显增多,住宅电梯、自动扶梯和自动人行道的需求量继续看好;电梯是一种售后服务工作量特别大的机电产品,其使用可靠性不但取决于产品的制造与安装,而且更大程度上取决于完善的维修与保养。在用电梯总量的不断增加给维修服务业带来了发展机遇;配套件的专业化生产对提高产品质量、降低生产成本具有十分积极的作用,受到了许多电梯公司和维修保养单位的欢迎,仍然有发展空间。为了更好地适应市场要求,电梯企业目前应该注意进一步遵守市场行为规范,努力培育自主开发能力,组建完善的维修保养和售后服务网络,不断提高国产电梯和民族品牌的市场竞争力。
在电子技术飞速发展的今天,现代电子产品几乎渗透到了社会的各个领域,有力地推动了社会生产力的发展和社会信息化程度的提高,同时也使现代电子产品性能进一步提高,加速了电子设计技术的普及进程及技术革新。电子设计在日常生活和物质产品生产都占到了举足轻重的地位,这尤其体现在其对电子产品的开发和设计上。
面对如此广袤的电梯市场,所谓“科技就是第一生产力”,处于科技前沿的电子设计技术很自然地就与电梯控制设计一拍即合,给设计师们以巨大的设计空间。因此,本设计就是希望在以开发更安全、更快捷的三层电梯控制系统为前提下,结合电子设计技术,对电梯控制进行设计。
2可编程控制器(PLC)概述
2.1 可编程序控制器简介
2.1.1 可编程控制器(PLC)的定义
可编程控制器简称PC( ),它经历了可编程序矩阵控制器PMC、可编程序顺序控制器PSC、可编程序逻辑控制器PLC( Logic )和可编程序控制器PC几个不同时期。为与个人计算机(PC)相区别,现在仍然沿用可编程逻辑控制器PLC这个老名字。它是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。它采用可以编制程序的存储器,用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、定时、计数和算术运算等操作的指令,并能通过数字式或模拟式的输入和输出控制各种类型的机械或生产过程。
1987年国际电工委员会( Committee)颁布的PLC标准草案中对PLC做了如下定义:
“PLC是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。它采用可以编制程序的存储器,用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令,并能通过数字式或模拟式的输入和输出,控制各种类型的机械或生产过程。PLC及其有关的外围设备都应该按易于与工业控制系统形成一个整体,易于扩展其功能的原则而设计。”
2.1.2 PLC的产生和发展
可编程控制器(PLC)是在继电器控制和计算机控制的基础上开发出来的,并逐渐发展成为以微处理器为核心,把自动化技术、计算机技术和通信技术融为一体的新型工业自动控制装置,在近40年来它得到了迅猛的发展,至今已成为工业生产自动化三大技术支柱(机器人技术、CAD/CAM技术和PLC技术)之一,被广泛应用于各种生产机械和生产过程的自动控制中。
PLC从诞生至今已经快40年了,在这期间它的发展大概经历了以下几个阶段:
1. 1969~1972
PLC发展的雏形阶段,功能都很简单,只有逻辑运算,定时和计数等功能,硬件方面因集成电路还未投入大规模工业化生产,CPU由分离元件组成,存储器为磁芯存储器,容量为1~2K,操作系统为磁芯构成的微程序,指令一般只有20~30条,机种单一,没有形成系列,一台PLC最多只能替代200~300个继电器组成的系统,可控性优于继电器。
2. 1972~1976
美国INTEL公司成功开发了世界上第一片集成电路的微处理器,因此PLC技术获得了较大的发展。PLC功能除逻辑运算等外、计算机接口和模拟量控制等,软件开发有自诊断程序,存储程序开始用了EPROM,可控性进一步提高,初步形成系列。结构上PLC有模块式和整体式之分,整机功能从专用向通用过渡。
3. 1976~1983
在这个阶段,微处理技术日趋成熟,进而出现单片微处理器、半导体存储器进入工业化生产,大规模集成电路开始普遍应用。
4. 1983~1988
计算机网络技术普遍应用,超大规模集成电路、门阵列等专用集成电路迅速发展。PLC的CPU为16位或32位或位片式芯片构成,处理速度可达1μs/步,高速计数、中断、PID和运动控制等功能引入PLC,满足了程序控制中所有要求。联网能力增强,既可以和上位计算机联网,也可以下挂PLC,组成多级集散系统(DCS)。编程语言除了成熟的梯形图和语句表等,还有用于算术运算的BASIC语言和机床控制和数控语言等。
5. 1988年至今
在这个阶段PLC技术日新月异,发展势头十分强劲,并不断扩大其应用领域,如为用户配置柔性制造系统(FMS)和计算机集成制造系统(CIMS)等。
21世纪,PLC会有更大的发展。从技术上看,计算机技术的新成果会更多地应用于可编程控制器的设计和制造上,会有运算速度更快、存储容量更大、智能更强的品种出现;从产品规模上看,会进一步向超小型及超大型方向发展;从产品的配套性上看,产品的品种会更丰富、规格更齐全,完美的人机界面、完备的通信设备会更好地适应各种工业控制场合的需求;从市场上看,各国各自生产多品种产品的情况会随着国际竞争的加剧而打破,会出现少数几个品牌垄断国际市场的局面,会出现国际通用的编
三层楼电梯PLC控制系统设计与调试
我想,可以分成:信号系统,提升系统.信号系统要解决:"车箱"运行策略问题;提升体统要解决"车箱"运行状态,安全保护问题.最后加上车箱门的开关控制.举例说:车停在2楼,3楼有人先要车向下,之后升茄1楼有人要车向上,这时信号系统根据设定优先级判断车向什么方向运行,假设此例中应该含皮给3楼先要车的人.那么信号系统向提升系统发出提升信号,提升系统接受到信号后,控制传动系统按照设定速度向目标位谈笑差前进,距目标层一定距离时减速,(位置的检测可用编码器,并在适当位置安装开关).还有保护系统也是必须的吧.等等,3层还是很简单的.呵呵
蒂森PLC电梯图纸资料?
,主机电源回路
网络电源L11,L21,L31--总开关--K00--运行接触器--K06--运行接触器--K06,1--电抗器-- L03--波滤器--Z03--变频器输入端--变频器输出出端--主机
2,位置雹液和速度检测信号
位置和速度信号由旋转编码器--B03完成,于主电动机同轴旋转的编码器运行时产生的脉冲送到变频器的输入端TM1插座。
3,再生放电电阻
再生放电电阻R03,变频器内部冷却风扇M03
4,抱闸电路电磁制动装置
抱闸电路电磁制动装置G12,受微机MC2控制,执行制动元件为制动电磁铁Y1,Y2,既Y07制动结构,电梯启动运行时运行接触器常开点-K01,-K01.1接通,电磁铁-Y1及-Y2得电后主机松闸并启动。到站停车时,运行接触器失电其长开点-K01及-K01.1断开,电磁铁-Y1及-Y2失电使电动机抱闸关闭。
安全装置信号
1, L13---机房源雀物急停开关S100---限速器断绳开关S132---对重缓冲器开关S133---轿厢缓冲器开关S134---上终端极限开关S101B ---下终端极限开关S101F-----限速器开关S102--安全钳开关S140B---安全窗开关S141---轿厢急停开关S100---运行检测继电器常闭点S44----在呼叫继电器常闭点S01---危机
厅轿门锁开关安全信号
S1---运行检测继电器常闭点S44---轿门锁开关S150----轿门锁开关S150.1----第一层S1厅门锁开关S138---第二岁液层S2厅门锁开关S138----微机
主控制电路图
1,运行接触器线包K06.K06.1受运行继电器K01.K01.1的控制。运行继电器线圈K01.1的控制线路如下~ 220VS2----变频器G03的运行开关K1----运行接触器常闭点138,K01.1--运行接触器辅常闭点K06--运行接触器辅常闭点K06.1----主板MC2输出继电器常开点K803,K802,K801----运行接触器线圈K01.1...K01----N....可知运行继电器是受微机控制,主机启动条件具备时,主板输出启动运行信号K801,K802,K803,运行继电器----K01.1,K01得电并经常开点K01自保,启动运行接触器K06,K06,1,电梯启动并松闸。
外呼及内选信号传输
1,大厅第一层S1,大厅第N层加SN层楼电子版-A30中的外呼按钮触点信号,按钮灯信号,上下显示信号,楼层显示信号通过光耦及串行通讯线与控制柜主微机MS2C实现信号交换。
轿厢电子版-A40内的内选按钮信号机按钮灯信号,方向信号,楼层显示信号通过光耦及串行通讯线与控制柜主板MC2实现信号交换。。
轿厢电子版外接信号线路
1,轿厢电子版A40外接信号有轿厢内选按钮指令及应答灯-S42.1~---S42.8,每8层位一组电子版。语言报站装置-A99并可实现方向机楼层显示-A60,开门按钮触点信号-S52A,关门按钮触点信号-S52Z,停止到站召唤信号为-S24,并装有外呼蜂鸣器-H60信号。。
楼层电子版外接信号线路
1,楼层电子版-A30外接信号有外呼上行按钮触点及应答灯信号~UP,外呼下行按钮触点及应答灯信号-DOWN,第一层只有上行外呼-UP,顶层只有下行外呼-DOWN,其余各层均有上,下行外呼。 每层都装有到站钟-H33.1和方向及楼层显示装置-H60。
应急电源装置
跪求3三层电梯PLC梯形图 要西门子的 要求已给出大侠帮帮忙吧
1 引言
随着城市建设的不断发展,高层建筑的不断增多,电梯作为高层建筑中垂直运行的交通工具已与人们的日常生活密不可分。目前电梯的控制普遍采用了两种方式,一是采用微机作为信号控制单元,完成电梯信号的采集、运行状态和功能的设定,实现电梯的自动调度和集选运行功能,拖动控制则由变频器来完成;第二种控制方式用可编程控制器取代微机实现信号控制。从控制方式和性能上来说,这两种方法并没有太大的区别。PLC可靠性高,程序设计方便灵活。本设计在用PLC控制变频调速实现电流、速度双闭环的基础上,在不增敏枣加硬件设备的条件下,实现电流、速度、位移三环控制。
2 硬件电路
2.1 硬件结构
系统硬件结构图如图1所示。
PLC为西门子公司S7-200系列CPU221, PLC接受来自操纵盘和每层呼梯盒的召唤信号、轿厢和门系统的功能信号以及井道和变频器的状态信号,经程序判断与运算实现电梯的集选控制。PLC在输出显示和监控信号的同时,向变频器发出运行方向、启动、加/减速运行和制动电梯等信号。
2.2 电流、速度双闭环电路
采用YASAKWA公司的VS - 616G5 CIM- RG5A 4022变频器。变频器本身设有电流检测装置,由此构成电流闭环;通过和电机同轴联结的旋转编码孙拿稿器,产生a、b两相脉冲进入变频器,在确认方向的同时,利用脉冲计数构成速度闭环。
3 位移和运行曲线控制
电梯作为一种载人工具,在位势负载状态下,除要求安全可靠外,还要求运行平稳,乘坐舒适,停靠准确,理想的运行曲线 3.1 位移控制
采用变频调速双环控制可基本满足要求,但和国外高性能电梯相比还需进一步改进。本设计正是基于这一想法,利用现有旋转编码器构成速度环的同时,通过变频器的PG卡输出与电机速度及电梯位移成比例的脉冲数,将其引入PLC的高速计数输入端口0000,通过累计脉冲数,经式(1)计算出脉冲当量,由此确定电梯位置。
电梯位移h=SI
式中I:累计脉冲数S:脉冲当量
S=lpD/(pr) (1)
本系统采用的减速机,其减速比1=1/20,拽引
轮直径D=580mm,电机额定转速ne=1450r/ min,旋转编码器每转对应脉冲数p=1024,PG卡分频比r=1/18,代人式(1)得
S=1.6mm/脉冲
3.2 速度控制
本方法是利用PLC扩展功能模块D/A模块实现的,事先将数字化的理想速度曲线存入PLC寄存器,程序运行时,通过查表方式写入D/A,由 D/A转换成模拟量后将理想曲线输出。
3.2.1 加速给定曲线的产生
8位D/A输出0~5V/0~10V,对应数字值为16进制数00~FF,共255级。东洋电梯加速实践在2.5~3秒之问。按保守值计算,电梯加速过程中每次查表的时间间隔不宜超过10ms。
由于电梯逻辑控制部分程序最大,而PLC运行采用周期扫描机制,因而采用通常的查表方法,每次查表的指令时间间隔过长,不能满足给定曲线的精度要求。在PLC运行过程中,其CPU与各设备之间的信息交换、用户程序的执行、信号采集、控制量的输出等操作都是按照固定的顺序以循环扫描的方式进行的,每个循环都要对所有功能进行查询、判断和操作。这种顺序和格式不能人为改变。通常一个扫描周期,基本要完成六个步骤的工作,包括运行监视、与编程器交换信息、与数字处理器交换信息、与通讯处理器交换信息、执行用户程序和输入输出接口服务等。在一个周期内,CPU对整个用户程序只执行一遍。这种机制有其方便的一面,但实时性差。过长的扫描时则孝间,直接影响系统对信号响应的效果,在保证控制功能的前提下,最大限度地缩短CPU的周期扫描时间是一个很复杂的问题。一般只能从用户程序执行时间最短采取方法。电梯逻辑控制部分的程序扫描时间已超过10ms,尽管采取了一些减少程序扫描时间的办法,但仍无法将扫描时间降到10ms以下。同时,制动段曲线采用按距离原则,每段距离到的响应时间也不宜超过10ms。为满足系统的实时性要求,本文在速度曲线的产生方式中,采用中断方法,从而有效地克服了PLC扫描机制的限制。
本文采用的PLC有三种中断功能:(1)外部中断;(2)高速计数内部中断(3)定周期中断。前两种中断各有8个中断点,后一种有4个中断点。在程序中采用了后面两种中断方式.起动过程采用定周期中断,制动过程采用高速计数内部中断。中断服务程序放在主程序后,运行状态检测\运行保护\内选外呼等逻辑控制均在主程序中实现。而运行条件的判断\运行模式的选择\查表等与运行曲线产生有关的程序放在中断服务程序中。
起动加速运行由定周期中断服务程序完成。这种中断不能由程序进行开关,一旦设定,就一直按设定时间间隔循环中断,所以,起动运行条件需放在中断服务程序中,在不满足运行条件时,中断即返回。
3.2.2 减速制动曲线的产生
为保证制动过程的完成,需在主程序中进行制动条件判断和减速点确定。在减速点确定之前,电梯一直处于加速或稳速运行过程中。加速过程由固定周期中断完成,加速到对应模式的最大值之后,加速程序运行条件不再满足,每次中断后,不再执行加速程序,直接从中断返回。电梯以对应模式的最大值运行,在该模式减速点到后,产生高速计数中断,执行减速服务程序。在该中断服务程序中修改计数器设定值的条件,保证下次中断执行。
在PLC的内部寄存器中,减速曲线表的数值由大到小排列,每次中断都执行一次表指针加1操作,则下一次中断的查表值将小于本次中断的查表值。门区和平层区的判断均由外部信号给出,以保证减速过程的可靠性。
4 程序设计
利用变频器PG卡输出端将脉冲信号引入 PLC的高速计数输入端,构成位置反馈.高速计数器累加的脉冲数反映电梯的位置.高速计数器的值不断地与各信号点对应的脉冲数进行比较,由此判断电梯的运行距离,换速点,平层点和制动停车点等信号。理论上这种控制方式其平层误差可在个脉冲当量范围.在考虑减速机齿轮合间隙等机械因素情况下,电梯的平层精度可达内,大大低于国标的标准,满足电梯起制动平滑,运行平稳,平层准确的要求.电梯在运行过程中,通过位置信号检测,软件实时计算以下位置信号:电梯所在楼层位置,快速换速点,中速换速点,门区信号和平层位置信号等.由此省去原来每层在井道中设置的上述信号检测装置,大大减少井道检测元件和信号连接,降低成本。下面针对在实现集选控制基础上新增添的楼层计数,快速换速,中速换速,门区和平层信号5个子程序进行介绍。
4.1 楼层计数
本设计采用相对计数方式.运行前通过自学习方式,测出相应楼层高度脉冲数,对应17层电梯分别存入16个内存单元D01 - D16。
楼层计数器CNTl0为一双向计数器,当到达各层的楼层计数点时,根据运行方向进行加1或减计数。
运行中,高速计数器累计值实时与楼层计数点对应的脉冲数进行比较,相等时发出楼层计数信号,上行加1,下行减1,为防止计数器在计数脉冲高电平期间重复计数,采用楼层计数信号上沿触发楼层计数器。
4.2 快速换速
当高速计数器值与快速换速点对应的脉冲数相等时,若电梯处于快速运行且本层有选层信号,发快速换速信号.若电梯中速运行或虽快速运行但本层无选层信号,则不发换速信号。中速换速与快速换速判断方法类似,不再重复。
4.3 门区信号
当高速计数器CNT47数值在门区所对应脉冲数范围内时,发门区信号.平层信号与区信号判断方法类似,不再重复。
4.4 脉冲信号故障检测
脉冲信号的准确采集和传输在本系统中显得尤为重要,为检测旋转编码器和脉冲传输电路故障,设计了有无脉冲信号和错漏脉冲检测电路,通过实时检测确保系统正常运行。为消除脉冲计数累计误差,在基站设置复位开关,接入PLC高速计数器CNT47的复位端0001。
5 结论
本文所述系统基于电气集选控制原则,采用脉冲计数方法,用脉冲编码器取代井道中原有的位置检测装置,实现位移控制,用软件代替部分硬件功能,既降低系统成本,又提高了系统的可靠性和安全性,实现电梯的全数字化控制。
在实验室调试的基础上,采用上述方法,实地对两台17层电梯进行改造,经有关部分检测和近一年的实际运行表明,系统运行可靠,乘坐舒适,故障率大为降低,平层精度在5mm以内,取得了良好的运行效果。
电梯运行控制系统的PLC设计
电梯的硬件设计
2.1电梯控制系统的硬件配置
本系统是主要由PLC、变频器、控制箱、显示器、拽引电动机组成的交流变频调速系统(Variable Voltage Variable Frequency,简称VVVF)。通过PLC去控制电梯的运行方式,可以使得控制系统的可靠行更高,结构显得更加紧凑。本系统的硬件框图如图3-1所示。
图2-1 PLC电梯联动控制系统硬件框图
从图3-1可以看出,该系统主要由两个部分组成,其中电梯控制的逻辑部分由PLC来实现。通过分析研究电梯的实际运行情况和控制规律,从而设计开发出电梯联动控制程序,使得PLC能够控制电梯的运行操作。电梯的调速部分则选用高性能的矢量控制变频器,配以脉冲发生器(编码器)测量鼠笼式拽引电动机的转速,从而够成电机的闭环矢量控制系统,实现鼠笼式拽引机电动机交流变频调速(Variable Voltage Variable Frequency,简称VVVF)运行。
PLC首先接收来自电梯的呼梯信号、平层信号,然后根据这些输入信号的状态,通过其内部一系列复杂的控制程序,对各种信号的逻辑关系有序的进行处理,最后向直流门控电机、变频器和各类显示器适时地发出开关量控制信号,对电梯实施控制。在电梯控制系统中,由于电梯的控制属于随机性控制,各种输入信号之间、输出信号之间以及输入信号和输出信号之间的关联性很强,逻辑关系处理起来非常复杂,这就给PLC的编程带来很大难度。
在PLC向变频器发出开关量控制信号的同时,为了满足电梯的要求,变频器又需要通过鼠笼式拽引电动机同轴连接掘局的脉冲发生器和PG卡,对电动机完成速度检测及反馈,形成闭环系统。脉冲发生器输出脉冲,PG卡接收到脉冲以后,再将此反馈给变频器内部,以便进行运算调节。根据脉冲的相序,可判断出电动机的转动方向,并可以根据脉冲的频率测得电动机的转速。
2.1.1硬件电路
图2-2 硬件接线图
其各部分功能说明如下;
Q1—三相电源断路图
K1—电源控制接触器
K2—负载电机通断控制接触器
VS—变频器
BU—制动单元
RB—能耗制动电阻
M—主拖动拽引电机
2.1.2主电路
主电路由三相交流输入、变频驱动、拽引机和制动单元几部分组成。由于采用交-直-交电压型变频器,在电梯位势负载作用下,制动时回馈的能量不能送回电网,为限制泵升电压,采用受控能耗制动方式。
2.1.3PLC控制电路
PLC接收来自操纵盘和每层呼梯盒的召唤信号、轿厢和门系统的功能信号以及井道和变频器的状态信号,经程序判断与运算实现电梯的集选控制。PLC在输出显示和监控信号的同时,向变频器发出运行方向、启动、加/减速运行和制动停梯等信号。
2.2电梯的速度控制曲线
电梯作为一种载人工具,在位势负载状态下,除要求安全可靠外,还要求运行平稳,乘坐舒适,停靠准确,电梯的运行速度应当符合图2-3所示,平层误差应符合表2-1所示:
Vm电梯运行额定速度 Vp 平行爬层慢缓散携车速度
图2-3 电梯运行速度曲线图
表2-1平层误差范围
高速梯 快速梯 低速梯m/s
≤±5 ≤±10 ≤0.5 >0.5
≤±15 ≤±30
采用变频调速双环控制可基本满足要求,但和国外高性能电梯相比还需要进一步改进。本设计正是基于这一想法,利用现有旋转编码器构成速度的同时,通过扰伏变频器的PG卡输出与电机速度及电梯位移成比例的脉冲数,将其引入PLC的高速计数输入端口,通过累计脉冲数,经式计算出脉冲当量,由此确定电梯位置。
电梯位移h=SI
式中I:累计脉冲数S:脉冲当量
S=IpD/(pr)(1)
本系统采用的减速机,其减速比1=1/20,拽引
轮直径D=580mm,电机额定转速ne=1450r/min,旋转编码器每转对应脉冲数p=1024,PG卡分频比r=1/18,带入式(1)得
S=1.6mm/脉冲
2.3 拖动电动机的选择
电动机的选择包括选择电动机的种类、结构形式及各种额定参数。
电动机选择的基本原则
电动机的机械特性应满足生产机械的要求,要与负载特性相适应。保证运行稳定且具有良好的启动性能和制动性能。
工作过程中电动机容量能得到充分利用,使其温升尽可能达到或接近额定温升值。
电动机结构形式要满足机械设计提出的安装要求,适合周围环境工作条件的要求。
根据生产机械调速要求选择电动机
在一般情况下选用三相笼型异步电动机或双速三相电动机;在既有一般调速又要求起动转矩大的情况下,选用三相绕线型异步电动机;当调速要求高时选用直流电动机或带变频调速的交流电动机来实现。
综上,电梯的曳引电动机选择三相绕线型异步电动机,门机可选择变频调速的交流电动机。
电动机结构形式的选择
根据不同工作环境选择电动机的防护形式。开启式适用于干燥、清洁的环境;防护式适用于干燥和灰尘不多,没有腐蚀性和爆炸性气体的环境;封闭自扇冷式与他扇冷式用于潮湿、多腐蚀性灰尘、多风雨侵蚀的环境;全封闭用于浸入水中的环境;隔爆式用于有爆炸危险的环境中。
综上,机房和井道的工作环境干燥和灰尘不多,没有腐蚀性和爆炸性气体,因此曳引电动机和门机电动机均选择防护式;
电动机额定电压的选择
电动机额定电压应与供电电网的供电电源电源一致。电梯均采用三相五线制,因此曳引电动机额定电压380V,门机电源可以和光幕或安全触板电源共用,因此选择220V额定电压。
电动机额定转速的选择
对于额定功率相同的电动机,额定转速越高,电动机尺寸、重量和成本愈低,因此在生产机械所需转速一定的情况下,选用高速电动机较为经济。但由于拖动电动机转速越高,传动机构转速比较大,传动机构越复杂。因此应综合考虑电动机与传动机构两方面的多种因素来确定电动机的额定转速。通常采用较多的同步转速为1500r/min的三相异步电动机。
电动机容量的选择
电动机的容量反映了它的负载能力,它与电动机的允许温升和过载能力有关。允许温升是电动机拖动负载时允许的最高温升,与绝缘材料的耐热性能有关;过载能力是电动机所能带最大负载能力,在直流电动机中受整流条件的限制,在交流电动机中由电动机最大转矩决定。实际上,电动机的额定容量由允许温升决定。
电动机容量的选择方法有两种,一种是分析计算法,另一种是调查统计类比法。
分析计算法 根据生产机械负载图求出其负载平均功率,再按负载平均功率的(1.1~1.6)倍求出初选电动机的额定功率。对于系数的选用,应根据负载变动情况确定。大负载所占分量多时,选较大系数;负载长时间不变或变化不大时,可选最小系数。
对初选电动机进行发热校验,然后进行电动机过载能力的校验,必要时还要进行电动机起动能力的校验。当校验合格时,该额定功率电动机符合负载要求;若不合格,再另选一台电动机重新进行校验,直至合格为止。此方法计算工作量大,负载图绘制较为困难。对于较为简单、无特殊要求、一般生产机械的电力拖动系统,电动机容量的选择往往采用调查统计类比法。
统计类比法 将各国同类型、先进的机床电动机容量进行统计和分析,从中找出电动机容量与主要参数间的关系,再根据我国国情得出相应的计算公式来确定电动机容量。这是一种实用方法。
2.4 速度控制
本方法是利用PLC扩展功能模块D/A模块实现的,事先将数字化的理想速度曲线存入PLC寄存器,程序运行时,通过查表方式写入D/A,由D/A转换成模拟量后将、理想曲线输出.
加速给定曲线的产生
由于电梯逻辑控制部分程序最大,而PLC运行采用周期扫描制,因而采用通常的查表方法,每次查表的指令时间间隔过长,不能满足给定曲线的精度要求。在PLC运行过程中,其PLC与各设备之间的信息交换、用户程序的执行、信息采集、控制量的输出等操作都是按照固定的顺序以循环扫描的方式进行的,每个循环都要对所有功能进行查询、判断、和操作。
2)减速制动曲线的产生
为保证制动过程的完成,需在主程序中进行制动条件判断和减速点确定。在减速点确定之前,电梯一直处于加速或稳速运行过程中。加速过程由固定周期中断完成,加速到对应模式的最大值之后,加速程序运行条件不再满足,每次中断后,不再执行加速程序,直接从中断返回。电梯以对应模式的最大值运行,在该模式减速点到后,产生高速计数中断,执行减速服务程序。在该中断服务程序中修改计数器设定值的条件,保证下次中断执行。
2.5 I/O点数分配及PLC的型号的选择
分配I/O点之前,首先要了解有哪些输入输出点,图3.4 五层电梯的简化模型和控制柜示意图,从中我们不难发现输入的大致分布情况。
图2.4 五层电梯的简化模型和控制柜示意图
2.5.1I/O接口模块
S7-200的接口模块主要有数字量I/O模块、模拟量I/O模块和通信模块。下面分别介绍这些模块。
数字量I/O模块的选择
电梯逻辑控制系统的控制核心是PLC,哪些信号需要输入至PLC,PLC需要驱动哪些负载,以及采用何种编程方式,都是需要认真考虑的问题,都会影响到其内部I/O点数的分配。因此,I/O点数的确定,是设计整个PLC电梯控制系统首先需要解决的问题,决定着系统硬件部分的设计,也是系统软件编写的前提。
(二)模拟量I/O模块的选择
模拟量I/O模拟的主要功能、是数据转换,并与PLC内部总线相连,同时为了安全也有电气隔离功能。模拟量输入(A/D)模块是将现场由传感器检测而产生的连续的模拟量转换成PLC内部接受的数字量;模拟量输出(D/A)模块是将PLC内部的数字量转换为模拟量信号输出。
典型模拟量I/O模块的量程为-10V~+10V、0~+10V、4~20mA等,可根据实际需要选用,同时还应考虑其分辨率和转换精度等因素。
(三)特殊功能模块的选择
目前,PLC制造厂家相继推出了一些具有特殊功能的I/O模块,有的还推出了自带CPU的智能型I/O模块,如高速计数器、凸轮模拟器、位置控制模块、PID控制模块、通信模块等。
2.5.2统计I/O点数
输入信号有31个,考虑到有15%的备用点,即31×(1+15%)=35.65,取整数36,共需36个输入点。
输出信号有31个,考虑到有15%的备用点,即31×(1+15%)=35.65,取整数36,因此共需36个输出点。
2.5.3 PLC程序中I/O点的定义
在编程过程中,所用到的I/O地址分配如表2-2所示。编程过程可分为电梯内部和电梯外部两分进行。
输入输出点分配下表:
表2-2 符号明细参数表
输入、输出点分配表
输入点 对应信号 输出点 对应信号
I0.1 外呼按钮1上 Q0.0 KM1电动机正转
I0.2 外呼按钮2上 Q0.1 ——
I0.3 外呼按钮2下 Q0.2 KM2电动机反转
I0.4 外呼按钮3上 Q0.3 KV线圈及故障
I0.5 外呼按钮3下 Q0.4 上行指示
I0.6 外呼按钮4上 Q0.5 下行指示
I0.7 外呼按钮4下 Q0.6 开门指示
I1.0 外呼按钮5下 Q0.7 关门指示
I1.1 内呼按钮去1楼 Q1.0 1上外呼指示
I1.2 内呼按钮去2楼 Q1.1 2上外呼指示
I1.3 内呼按钮去3楼 Q1.2 2下外呼指示
I1.4 内呼按钮去4楼 Q1.3 3上外呼指示
I1.5 内呼按钮去5楼 Q1.4 3下外呼指示
I1.6 1楼平层信号 Q1.5 4上外呼指示
I1.7 2楼平层信号 Q1.6 4下外呼指示
I2.0 3楼平层信号 Q1.7 5下外呼指示
I2.1 4楼平层信号 Q2.0 内呼按钮去1楼指示
I2.2 5楼平层信号 Q2.1 内呼按钮去2楼指示
I2.3 上下限位 Q2.2 内呼按钮去3楼指示
I2.4 轿厢内开门按钮 Q2.3 内呼按钮去4楼指示
I2.5 轿厢内关门按钮 Q2.4 内呼按钮去5楼指示
I2.6 热继电器 Q2.5 LED层显示a段
I2.7 —— Q2.6 LED层显示b段
I3.0 一楼上行减速接近开关 Q2.7 LED层显示c段
I3.1 二楼上行减速接近开关 Q3.0 LED层显示d段
I3.2 二楼下行减速接近开关 Q3.1 LED层显示e段
I3.3 三楼上行减速接近开关 Q3.2 LED层显示f段
I3.4 三楼下行减速接近开关 Q3.3 LED层显示g段
I3.5 四楼上行减速接近开关 Q3.4 加速继电器
I3.6 四楼下行减速接近开关 Q3.5 低速继电器
I3.7 五楼下行减速接近开关 Q3.6 快速继电器
2.5.4程序中使用的内部继电器说明
程序中使用的内部继电器说明见下表:
表2-3 符号明细参数表内部继电器说明
内部继电器说明
M0.0 1楼上升 外呼按钮用,用于记忆外呼按钮呼梯信号,平层解除 M4.0 上升综合信号
M0.1 2楼上升 M4.1
M0.2 2楼下降 M4.2
M0.3 3楼上升 M4.3
M0.4 3楼下降 M4.4 下降综合信号
M0.5 4楼上升 M4.5
M0.6 4楼下降 M4.6
M0.7 5楼下降 M4.7
M5.1 1楼平层 平层用,用于记忆平层信号,被其他平层信号解除 M1.6 上升记忆信号
M5.2 2楼平层 M1.7 下降记忆信号
M5.3 3楼平层 M6.1 1层有效开门信号
M5.4 4楼平层 M6.2 2层有效开门信号
M5.5 5楼平层 M6.3 3层有效开门信号
M1.1 内呼去1楼 用于要去的楼层,平层时解除 M6.4 4层有效开门信号
M1.2 内呼去2楼 M6.5 5层有效开门信号
M1.3 内呼去3楼 M6.6 已正常开关门记忆信号
M1.4 内呼去4楼 M7.1 1层手动开关
M1.5 内呼去5楼 M7.2 2层手动开关
M2.0 1楼上升 开关门有效外呼 M7.3 3层手动开关
M2.1 2楼上升 M7.4 4层手动开关
M2.2 2楼下降 M7.5 5层手动开关
M2.3 3楼上升 M7.6 各层手动开门信号综合
M2.4 3楼下降 T34 电梯加速时间
M2.5 4楼上升 T37 开门时间
M2.6 4楼下降 T38 关门时间
M2.7 5楼下降 T39 运行后不在平层的时间
M3.1 内呼去1楼 开关门有效内呼 T40 无人乘坐回基站的时间
M3.2 内呼去2楼
M3.3 内呼去3楼
M3.4 内呼去4楼
M3.5 内呼去5楼
2.5.5PLC的型号选择
选择能满足控制要求的适当型号的PLC是应用设计中至关重要的一步。目前,国内外PLC生产厂家的PLC品种已达数百种,其性能各有特点。所以,在设计时,首先要尽可能考虑采用熟悉的PLC。
1. PLC的型号
在满足控制要求的前提下,选型时应选择最佳的性能价格比,具体应考虑以下几点。
(1.)性能与任务相适应
对于开关量的控制的应用系统,当对控制速度要求不高时,如对小型泵的顺序控制、单台机械的自动控制等,可选用小型PLC(如SIEMENS公司S7-200系列CPU224型PLC)就能满足要求。
对于以开关量控制为主,带有部分模拟量控制的应用系统,如工业生产中常遇到的温度、压力、流量、液位等连续量的控制,应选用带有A/D转换的模拟量输入模块和带D/A转换的模拟量输出模块,配接相应的传感器、变送器(对温度控制系统可选用温度传感器直接输入的温度模块)和驱动装置,并且选择运算功能强的小型PLC,(如SIEMENS公司的S7-300系列PLC)。
对于控制比较复杂的中大型控制系统,如闭环控制、PID调制、通信联网等,可选用中、大型PLC(如SIEMENS公司的S7-400系列PLC)。当系统的各个控制对象分布在不同的地域时,应根据各部分的具体要求选择PLC,以组成一个分布式的控制系统。
(2)PLC的处理速度应满足实时控制的要求
PLC工作时,从输入信号到输出控制存在着滞后现象,即输入量的变化,一般要在1或2个扫描周期之后才能反映到输出端,这对于一般的工业控制是允许的。但有些设备的实时性要求较高,不允许有较大的滞后时间。例如PLC的I/O点数在几十2到几千点范围内,这时用户程序的长短对系统的响应速度会有较大的差别。滞后时间应控制在几十毫秒之内,应小于普通继电器的动作时间(普通继电器的动作时间约为100ms),否则就没有意义了。通常为了提高PLC的处理速度,可以采用以下几种方法;
选择CPU处理速度快的PLC,使执行一条基本指令的时间不超过0.5us;
优化应用软件,缩短扫描周期;
采用高速响应模块,例如高速计数模块,其响应的时间可以不接受PLC扫描周期的影响,而只取决于硬件的延时。
(3)在线编程和离线编程的选择
小型PLC一般使用简易编程器。它必须插在PLC上才能进行编程操作,其特点是编程器与PLC共用一个CPU,在编程器上有一个“运行/监控/编程(RUN/MONITOR/PROGRAM)”选择开关,当需要编程或修改程序时将选择开关转到“编程(PROGRAM)”位置,这时PLC的CPU不执行用户程序,只为编程器服务,这就是“离线编程”。当编程好后再把选择开关转到“运行(RUN)”位置,CPU则去执行用户程序,对系统实施控制。简易编程器结构简单、体积小,携带方便,很适合在生产现场调试、修改程序用。
图形编程器或者个人计算器与编程软件包配合可实现在线编程。PLC和图形编程器各有自己的CPU,编程器的CPU可随时对键盘输入的各种编程指令进行处理。PLC的CPU主要完成现场的控制,并在一个扫描周期的末尾与编程器通信,编程器将编好或修改好的程序发送给PLC,在下一个扫描周期,PLC将按照修改后的程序或参数控制,实现“在线编程”。图形编程器价格较贵,但它功能强,适应范围广,不仅可以用指令语句编程,还可以直接用梯形图编程,并可存入磁盘或用打印机打印出梯形图和程序。一般大、中型PLC多采用图形编程器。使用个人计算机进行在线编程,可省去图形编程器,但需要编程软件包的支持,其功能类似于图形编程器。
根据控制要求PLC控制系统选择SIEMENS公司S7-200系列CPU226,因为I/O点数不够,另外选择扩展模块EM221。
电梯的软件设计
3.1系统的软件设计
系统的软件设计因控制任务的难易程度不同而异,也因人而易。具体是用梯形图还是用语句表编程或使用功能图编程,这主要取决于以下几点:
a)有些PLC使用梯形图编程不是很方便(例如书写不方便),则可用语句表编程,但梯形图比语句表直观。
b)经验丰富的人员可用语句表直接编程,就像使用汇编语言一样。
c)如果是清晰的单顺序或并发顺序的控制任务,则最好用功能图来设计程序。
整个系统软件是一个整体,其质量的 好坏很大程度上影响可编程控制的性能。很多情况下 ,通过改进系统软件就可以在不断增加任何设备的条件下大大改善可编程控制器的性能,例如,S7-200系列在推出后,西门子公司不断的将其系统软件进行完善,使其功能越来越强。
软件设计可以与现场施工同步进行,即在硬件设计完成 以后,同时进行软件设计和现场施工,这样可以保证程序的正确运行。
3.1.1电梯控制的PLC外部接线图
根据I/O接口分配情况,可画出PLC外部接线图,如3-1所示。
3-1电梯的硬件接线图
3.1.2电梯的流程图
电梯的流程图(如图3.2)
3.2 电梯流程图
3.2电梯的基本功能
3.2.1电梯内部部件功能简介
在电梯内部,应该有5个楼层(1~5)按钮、开门和关门按钮以及楼层显示器、上升和下行显示器。当乘客进入电梯后,电梯内应该有能让乘客按下的代表其要去的目的地楼层按钮,称为内呼按钮。电梯停下时,应具有开门、关门的功能,即电梯门可以自动开门、关门的按钮,使乘客可以在电梯停下时随时地控制电梯的开门与关门。电梯内部还应配有指示灯,用来显示电梯现在所处的状态,既电梯是上升还是下降以及电梯处在楼层的第几层,这样可以使电梯里的乘客清楚地知道自己所处的位置,离自己要到的楼层还有多远,电梯是上升还是下降等。
3.2.2电梯的外部部件功能简介
电梯的外部共分5层,每层都应该有呼叫按钮、呼叫指示灯、上升和下降指示灯及楼层显示器。呼叫按钮是乘客用来发出呼叫的工具,呼叫指示灯在完成相应的呼叫请求之前应一直保持为亮,它和上升指示灯、下降指示灯、楼层显示器一样,都是用来显示电梯所处的状态的。5层楼电梯中,1层只有上呼叫按钮,5层只有下呼叫按钮,其余3层都同时具有上呼叫和下呼叫按钮。而上升、下降指示灯以及楼层显示器,5层电梯均应该相同。
3.2.3电梯的初始状态、运行中状态和运行后状态分析
1)电梯的初始状态。为了方便分析,假设电梯位于1层待命,各层显示器都被初始化,电梯处于以下状态:
a) 各层呼叫灯均不亮。
b) 电梯内部及外部各楼层显示器均为“1”。
c) 电梯内部及外部各层电梯门均关。
2)电梯在运行过程中:
a) 按下某层呼叫按钮(1~5层)后没,该层呼叫灯亮,电梯响应该层呼叫。
b)电梯上行或下行直至该层。
c)各楼层显示随电梯移动而改变,各层指示灯也随之而变。
d)运行中电梯门始终关闭,到达指定层时,门才打开。
在电梯运行过程中,支持其他呼叫。
3)电梯运行后状态:在到达指定楼层后,电梯会继续待命,直至新命令产生。
a)电梯在到达指定楼层后,电梯门会自动打开,经一段延时自动关闭,在此过程中,支持手动开门或开门;
b)各楼层显示植为该层所在位置,且上行与下行指示灯均灭。
3.3实际运行中的情况分析
实际中,电梯服务的对象是许多乘客,乘客乘坐电梯的目的是不完全一样的,而且,每一个乘客呼叫电梯的时间有前有后,因此,我们将电梯在实际中的各种具体情况加以分类,做出分析,以便于编制程序。
3.3.1 分类分析
电梯上行分析。
若电梯在上行过程中,某楼层有呼叫产生时,可分以下两种情况:
若呼叫层处于电梯当前运行层之上目标运行层之下,则电梯应在完成前一指令之前先上行至该层,完成该层呼叫后再由近至远的完成其他各个呼叫运作。
呼叫层处于电梯当前运行层下,则电梯在完成前一指令之前不响应该指令,直至电梯重新处于待命状态为止。
电梯下行分析。
若电梯在下行过程中,楼层有呼叫产生时,可分以下两种情况:
若呼叫层处于电梯当前运行之下目标运行层之上,则电梯应在完成前一指令之前先下行至该层,完成该层呼叫后再由近至远地完成其他各个呼叫动作。
若呼叫层处于电梯运行层之上,则电梯在完成前一指令之前不响应该指令,直至电梯重新处于待命状态为止。
3.3.2 总结规律
由以上各种分析可以看出,电梯在接受指令后,总是由近至远地完成各个呼叫任务。电梯机制只要依此原则进行设计动作,就不会在运行时出现电梯上下乱跑的情况了。在分析的同时,我们也知道了电梯系统中哪些是可人工操作的设备。
在电梯的内视图中,其中包括1个楼层显示灯、开门按钮、关门按钮、1层到5层的呼叫按钮以及电梯的上升和下降状态指示灯等。外视图中,1层有1个上呼叫按钮,5层有1个下呼叫按钮,2、3和4层有上、下呼叫按钮个1个,每个呼叫按钮内部都有1个相应的指示灯,用来表示该呼叫是否得到响应。
3.3.3 电梯的控制要求
接受每个呼叫按钮(包括内部和外部的呼叫)的呼叫命令,并做出相应的响应。
电梯停在某一层(例如3层)时,此时按动该层(3层)的呼叫按钮(上呼叫或下呼叫),则相当于发出打开电梯门命令,进行开门的动作过程;若此时电梯的轿箱不在该层(在1、2、4、5层),则等到电梯关门后,按照不换向原则控制电梯向上或向下运行。
电梯运行的不换向原则是指电梯优先响应不改变现在电梯运行方向的呼叫,直到这些命令全部响应完毕后才响应使电梯反方向运行的呼叫。例如现在电梯的位置在1层和2层之间上行,此时出现了1层上呼叫、2层下呼叫和3层上呼叫,则电梯首先响应三层上呼叫,然后再依此响应2层下呼叫和1层上呼叫。
电梯在每一层都有1个行程开关,当电梯碰到某层的行程开关时,表示电梯已经到达该层。
当按动某个呼叫按钮后,相应的呼叫指示灯亮并保持,直到电梯响应该呼叫为止。
当电梯停在某层时,在电梯内部按动开门按钮,则电梯门打开,按动电梯内部的开门按钮,则电梯门关闭。但在电梯行进期间电梯门是不能被打开的。
当电梯运行到某层后,响应的楼层指示灯亮,直到电梯运行到前方一层时楼层指示灯改变。
三层电梯的PLC控制系统设计
随着我国经济的高速发展,微电子技术、计算机技术和自动控制技术也
得到了迅速发展,交流变频调速技术已经进入一个崭新的时代,其应用越来
越广。而电梯作为现代高层建筑的垂直交通工具,与人们的生活紧密相关,
随着人们对其要求的提高,电梯得到了快速发展,拍友其拖动技术已经发展到了
调频调压调速,其逻辑控制也悄贺族由PLC代替原来的继电器控制。本文在已有的
通用变频器的基础上,采用PLC对电梯进行控制,通过合理的选择和启弊设计,
提高了电梯的控制水平,并改善了电梯运行的舒适感,使电梯达到了较为理
想的控制效果。
目录
摘要
1前言
1.1电梯继电器控制系统简介
1.2 PLC及在电梯控制简介
1.3电梯变频调速控制的特点
2电梯设备与电梯发展
2.1电梯设备
2.2电梯的发展动态
3基本方案选择
3.1变频器的选择
3.2可编程序控制器(PLC)的选择
4系统硬件设计
4.1变频器结构及参数设置
4.2 PLC控制系统设计
4.3系统结构框图
5系统软件设计
5.1开关门控制
5.2内指令外召唤信号的登记消除及显示
5.3选层定向及反向截梯
5.4层楼计算、换速、平层、停车
5.5层楼位置指示
5.6呼梯铃控制与故障报警
5.7消防运行
总结
致谢
参考文献
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加装电梯签合同要提供房产证、户口簿、身份证复印件吗?上海
要。上敬芦伍海哗键市小区要添加电梯设备为避免出现和房主的纠纷,因此是需要携带房产证、户口本、身份证来进行签字的。上海亮或,简称沪或申,是人民共和国省级行政区、直辖市、中心城市、超大城市、上海大都市圈核心城市,国务院批复确定的中国国际经济。
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我有三本,其中有凌云的,还有两本是观光梯的,其中羡念一本是三菱进口的兄卖困,我以前也是修电梯考了电梯维修证,刚开始也是想你一样在网上找,但是找不到,后来打听到广州有配运,特意跑去广州了,他妈的,老板太黑了,两本单价200,一本厚的,也就是凌云的要300.最后还是肉疼的买下来了,不过现在没有在干了。在修电视
施工电梯进场需要准备哪些资料?
备案证明、基础图、技术参数、合格证、(安装公司的安装资质、安全生产许可证、安装人员名单、安装人员证件)注:括号内的需盖鲜章,安装过程中的应急预案、安装方案、安装合同(安装方和使用方签订)、安全协议(安装方和使用方签订)。
施工升机进场后,由生产厂家出示产品合格证,提供使用说明书,根据施工升降机安装安全技术验收单中的技术要求,逐项检查准备工作,安装操作人员应持证上岗,接受技术、安全等各项交底,制定施工升降机安全操作规程。
工作环境:
1、供电总位必须符合供电要求,电梯安装部位基础部分5米范围内不得有电、气焊和妨碍吊笼运行的其他障碍作业。
2、由吊笼进入建筑物的各层平台、通道应达到2吨以上的承载力,并有坚固的防护栏和防护门。
3、严禁利用导轨架、附着部分和楼层平台通道牵拉镇拿、悬挂脚手架、施工管道、绳、缆、标语、旗帜和其他与升降机无关的物品。
4、夜间作业要有足够的照明,呼层平台应设标志灯,通往楼层的各防护门要做到笼走门关,每层要有楼层号的明显标志。
扩展资料:
施工升降机注意事项:
1、防坠安全器是施工升降机上重要的一个部件,要依靠它来消除吊笼凳早坠落事故的发生,保证乘员的生命安全,因此防坠安全器出厂试验非常严格的,出厂前由法定的检验单位进行转矩的测量。
2、升降机的安全开关都是根据安全需要设计的,有围栏门限位、吊笼门限位、顶门限位、极限位开关、上下限位开关、对重防断绳保护开关等。
3、工地上的施工,作业环境条件恶劣,水泥、砂浆、尘土不可能消除干净,齿轮与齿条的相互研磨,齿都磨尖了仍然还在使用,应当引起重视。
4、如果传动系统润滑不良或运行阻力过大,超载使用,或作频繁的启动,那就更是小马拉大车了。因此工地上的每个司机都必须明白暂载率的概念,这种电机本身就是按间断作业设计的。
5、施工升降机上的缓冲器的施工升降机安全的最后一道防线,第一必须设置,第二必须有一定的强度,能承御粗搭受升降机额定载荷的冲击,且起到缓冲的作用。
参考资料来源:百度百科-电梯工程施工细节详解
参考资料来源:百度百科-施工电梯
参考资料来源:百度百科-施工升降机
参考资料来源:百度百科-施工升降机安全操作规程标准与技术
参考资料来源:百度百科-安全生产许可证
PLC简易三层电梯,画出梯形图
当可编程逻辑控制器投入运行后,其工作过程一般分为三个阶段,即输入采样、用户程序执行和输出刷新三个阶段。完成上述三个阶段称作一个扫描周期。在整个运行期间,可编程逻辑控制器的CPU以一定的扫描速度重复执行上述三个阶段。
如图所示:
扩展资料:
现在工业上使用可编程逻辑控制器已经相当接近于一台轻巧型计算机所构成,甚至已经出现集成个人计算机(采用嵌入式操作系统)与PLC结合架构的可编程自动化控制器( ,简称PAC),
能透过数字或模拟输入/输出模块控制机器设备、制造处理流消态程及其他控制模块的电子系统。可编程逻辑控制器广泛应用于余桥搏当前的工业控制领域。在工业控制领域中,PLC控制技术的应用已竖祥成为工业界不可或缺的一员。
输出单元也是PLC与被控设备之间的连接部件,它的作用是把PLC的输出信号传送给被控设备,即将中央处理器送出的弱电信号转换成电平信号,驱动被控设备的执行元件。输出的类型有继电器输出、晶体管输出、晶闸门输出。
参考资料来源:百度百科-PLC