四层电梯的PLC控制系统的设计

四层电梯的PLC控制系统的设计山东工商学院信电学院电气093时林09055318摘要：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的问题。本论文通过讨论电梯控制系统的组成，阐述可编程控制器（PLC）在电梯控制中的应用，提出了三层电梯的PLC控制系统总体设计方案，并给出了系统组成框图和程序流程图，在分析、处理随机信号逻辑关系的基础上，提出了PLC的编程方法。采用本方案实现电梯控制，能够解决继电器——接触器触点多，故障率高、可靠性差、安装调试周期长、维修工作量大、接线复杂等缺点。使电梯运行更加安全、方便。关键词：电梯、PLC、梯形图Abstract：Elevator,thenecessarytransportationtoolfortallbuildings,isusedfortransferringpassengersandcommoditiesvertically.Mosttraditionalelevatorcontrolsystemadoptsrelay---contactingmachineasitscentraldirector.Butthissystemhassomanydisadvantagessuchastoomanycontactingpoints,highfaultrate,heavyrepairingworkandsoon.SoifitwasreplacedbythecontrolsystemequippedwithPLC,theproblemswillbesolvedmuchmoreeasily.ThisessayexplainstheapplicationofPLConelevator，bydiscussingtheconstructionofelevatorcontrolsystem.Italsoillustratesthegeneraldesignproject,thedesignprocessandconstructionofthePLCcontrolsystemforthree-storybuildings,listingthespecificmaincircuit,trapeziumcontrolchartofelevatorandrepertoires.Italsoshowstheconstructionofframechartofthesystemandprocessflowchart.ThustheprogrammingmethodofPLCisbroughtforwardonthebasisofanalyzinganddealingwiththelogicrelationshipofrandomsigns.Italsodesignedacomplicatedelevatorcontrolsystem.Iftheprojectcanbeaccepted,itcansolvetheproblemswhichcanbebroughtbyrelay,suchastoomanycontactingpoints,highfaultrate,lowreliability,longinstallationanddebuggingtime,heavyrepairingwork,complexconnectionandsoon.Keywords：Elevator，PLC，trapezium1.电梯模型PLC控制系统设计1.1电梯的类型（1）按使用性质分：①客梯；②货梯；③消防电梯(2)按电梯行驶速度分：①高速电梯。速度大于2m/s。②中速电梯。速度在2m/s之内。③低速电梯。运送食物电梯常用低速，速度在1.5m/s以内。观光电梯：观光电梯是把竖向交通工具和登高流动观景相结合的电梯。1.2电梯的构造1）电梯由下列几部分组成：①电梯井道；②电梯机房；③井道地坑：井道地坑在最底层平面标高下≥1.4m，作为轿厢下降时所需的缓冲器的安装空间；④组成电梯的有关部件；2）轿厢；3）井壁导轨和导轨支架；4）牵引轮及其钢支架、钢丝绳、平衡锤、轿厢开关门、检修起重吊钩等；5）有关电器部件。1.3.电梯的控制要求1）信号控制系统电梯信号控制基本由CPU软件实现。输入到CPU的控制信号有：运行方式选择（如自动，有司机，检修，消防运行方式）运行控制，轿内指令，层站召呼，安全保护信号，旋转编码器，光电脉冲，开关门及限位信号，门区和平层信号等。2）电梯控制系统实现功能①一台电机控制上升和下降②各层设上／下呼叫开关（最顶层与起始层设一只）③电梯到位后有手动或自动开门关门功能④电梯内设有楼层指令键，开关门按键，警铃风扇及照明按键⑤电梯内设有方向指令灯及电梯当前层号指示灯⑥待客自动开门，电梯在某层停梯待客时，按下层召唤按钮，应用自动开门迎客⑦自动关门与提早关门，在一般情况下，电梯停站4~6秒应能自动关门，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）自动关门待客。当完成全部轿箱内指令，又无层外呼梯新号时电梯应能自动关门，在调定时间内自动关闭轿厢照明10）自动返基站，当电梯没有基站时，电梯在完成全部指令后，自动驶回基站，停机待客3）电梯操纵方式①单轿厢下集选控制登记所有轿厢和厅门下行召唤，轿厢上行只是答应轿厢召唤，直至最高层，自动改变运行方向为下行，应答厅门下行召唤②单轿厢全集选登记所有厅门和轿厢召唤，上行时顺应答轿厢和厅门召唤，直至最高层自动反向应答下行召唤和轿厢召唤2.1PLC程序分析由于程序较长，I/O接口内部辅助器较多，把程序按照电梯的运行过程，分成：上升，下降，开门，关门四个部分来分析。2.1.上升：有两种情况，一种式人在高于轿厢所在层的地方呼叫电梯，另一种是人在轿厢内部要往上走。但让好的考虑一些实际问题，比如，当轿厢还没关好或说刚要开门的时候，轿厢是无法上升的，首先，为了判断呼电梯的地方是否在比轿厢高的楼层还是低的楼层，必须得先定层，设，1—6层分别为HR000—HR005的程序如下图，其次为判断是否有恩呼叫电梯或者说要去那层，必须得先了解按钮指示程序。图2所示为上升程序，根据I/O分配可知：0507—0511分别是2—6层的内选应答；0601—0609分别是2—6层的外呼应答，也就是说，如果轿厢在一楼则其中任何一个按钮下去电梯都上升，若轿厢在二楼，则HR001断开这样按二楼的内选按钮外呼按钮，电梯将不上升，若在三楼，则HR002断开，这样按二楼，三楼的内外选呼按钮都没用，若在四，五，六层则一次类推2.2下降：也有两种情况1）有人在低于轿厢所在层的地方呼电梯2）另一种是人在轿厢里面往下行在下行之前也要考虑一些实际问题，如果门没有关好或者说正要开门时电梯不会下降，根据I/O分配表可知：0506—0510分别是1—5楼的外呼应答，也就是说，若轿厢在六楼则其中任何一个按钮按下去都将下降，若轿厢在五楼，则HR004断开，这样按五楼的内选外呼按钮，电梯将不下降，若在四楼则HR003断开，这样按五楼四楼的内选外呼按钮都没用，若在三楼二楼一楼则依此类推2.3开门：开门主要有四种情况。1）本层呼电梯开门，人在轿厢所在层，用外选按钮进行呼电梯，比如说轿厢在六楼有人要去三楼去乘电梯，不管它是要上行还是下走，只要按外选按钮，门就会自动开，如下图所示为本层呼电梯程序：HR000HR001HR002HR003HR004HR005HR000HR001HR002HR003HR004HR005一楼二楼三楼四楼五楼六楼HR004上行上行显示0100本层3.电梯电气系统的故障分析电梯故障绝大系数是电气控制系统的故障。电气控制系统故障比较多的原因是多方面的,主要原因是电器元件质量和维修保养不合格。电气系统的故障大致可以分为两类:①电气回路发生的断路故障。电路中往往会发现电气元件入线和出线的压接螺钉松动或焊点虚焊造成电气回路断路或接触不良。断路时必须马上进行检查修理;接触不良久而久之会使引人或引出线拉弧烧坏接点和电器元件。②短路故障。当电路中发生短路故障时,轻则会烧毁熔断器,重则烧毁电气元件,甚至会引起火灾。常见的有接触器或继电器的机械和电器连锁失效,可能产生接触器或继电器抢动造成短路。接触器的主接点接通或断开时,产生的电弧使周围的介质击穿而产生短路。电气元件绝缘材料老化、失效、受潮也会造成短路。4.总结与体会在本次毕业设计的过程中，我发现很多的问题，虽然以前还做过类似这样的课程设计，但这次毕业设计真的让我长进了很多，从一无所有到最终产品的完成真的是一个很艰难的过程。我们不仅要选好材料，还要学着把这些材料合理的组织起来。从这次论文设计中，我真正的意识到，在以后的学习中，要理论联系实际，把我们所学的理论知识用到实际当中，实践是检验真理的唯一标准。我们电子专业的学习更是如此，不仅要有丰富的理论知识，还要有很强的动手能力，只有理论与实践并重，我们的专业水平才能提高，这就是我在这次设计中的最大收获。参考文献(1)杨长能.可编程序控制器(PC)基础及应用[lull，重庆:重庆大学出版社，1999(2)高丽丽.PLC控制交流变频调速控制系统在电梯中的研究，山东：山东科技大学，2003-6(3)廖常初.可编程序控制器的编程方法与工程应用，重庆：重庆大学出版社，2001(4)汪晓平.可编程控制器系统开发实例导航，北京：人民邮电出版社，2004-7(5)郁汉琪.机床电气及可编程控制器实验、课程设计指导书，高等教育出版社2001(6)陈立定.电气控制与可编程控制器.广州:华南理工大学出版社,200l(7)刘载文.电梯控制技术.北京:电子工业出版社,1996