交流双速电梯PLC控制系统设计毕业论文 .doc

I 交流双速电梯交流双速电梯 PLCPLC 控制系统设计控制系统设计 毕业论文毕业论文 目 录 摘要摘要 I ABSTRACT II 目录目录 III 1 绪绪 论论 1 1 1 PLC 在电梯控制中的应用 1 1 2 常用 PLC 及其特点 2 1 3 设计的主要任务 5 2 交流双速电梯系统的设计方案交流双速电梯系统的设计方案 6 2 1 电梯工作原理 6 2 2 曳引电机控制电路 6 2 3 电梯控制回路 7 2 4 设计的总体方案 8 3 电梯电梯 PLC 控制系统的设计控制系统的设计 11 3 1 电梯控制系统的 PLC 选型 11 3 2 PLC 的 I O 编号分配 12 3 3 电梯 PLC 控制程序设计 16 3 3 1 楼层控制回路 16 3 3 2 指令和召唤回路 16 3 3 3 选向回路 17 3 3 4 梯门控制回路 18 3 3 5 基站锁梯及运行回路 19 3 3 6 停站触发及停站回路 20 3 3 7 快慢车及制动回路 21 4 调调 试试 23 5 结结 论论 24 II 参考文献参考文献 25 致致 谢谢 26 附录附录 A 电梯控制系统电路图电梯控制系统电路图 27 附录附录 B 电梯控制系统电梯控制系统 PLC 程序程序 29 1 1 绪绪 论论 1 1 PLC 在电梯控制中的应用 作为通用工业控制计算机 三十多年来 可编程控制器从无到有 实现了 工业控制领域接线逻辑到存储逻辑的飞跃 其功能从弱到强 实现了从逻辑控 制到数字控制的进步 其应用领域从小到大 实现了单体设备简单控制到胜任 运动控制 过程控制及集散控制等各种任务的跨越 今天的可编程控制器正在 成为工业控制领域的主流控制设备 在世界各地发挥着越来越大的作用 因此 PLC 的应用也就成为了一个热点问题 在 PLC 诞生之前 工业控制设备的主流品种是以继电器 接触器为主体的 控制装置 继电器 接触器是一些电磁开关 后来随着工业自动化程度的不断 提高 使用继电器电路构成工业控制系统的缺陷不断地暴露出来 在 20 世纪 60 70 年代 社会的进步要求制造出小批量 多品种 多规格 低成本 高质 量的产品以满足市场需要 不断的提出改善生产机械功能的要求 加上当时电 子技术已经有了一定的发展 于是人们开始寻求一种以存储逻辑代替接线逻辑 的新型工业控制设备 这就是我们现在所说的 PLC PLC 由于采用现代大规模 集成电路技术 采用严格的生产工艺制造 内部电路采用了严格的抗干扰技术 具有很高的可靠性 从 PLC 的机外电路来说 使用 PLC 构成控制系统 和同 等规模的继电接触器系统相比 电气接线及开关接点以减少到数百甚至数千分 之一 故障也就大大降低 此外 PLC 带有故障电路的自我检测功能 出现故 障时可及时发出报警信息 这样 整个系统具有极高的可靠性也就不足为怪了 世界各国生产的可编程控制器外观各异 但作为工业控制计算机 其硬件 结构都大体相同 从市场上看各国各自生产多品种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 会出现国际通用语言 这是有利于可编程技术的发展及可编程产品的普及的 产品的品种会更丰富 规格更齐备 完美的人机界面 完备的通讯设备会更好的适应各种工业控制场 合的需要 随着城市建设的不断发展 高层建筑不断增多 电梯在国民经济和生活中 有着广泛的应用 电梯作为高层建筑中垂直运行的交通工具已与人们的日 2 常生活密不可分 在许多交通设备中 电梯是自动化程度最高的先进设备的一 种 以前的电梯 主要采用单片机控制 其性能等各方面都不太完善 现在电梯 控制系统多采用 PLC 从电梯的性能 器件的灵活性及安全保障方面等都有了 很大的提高 实际上电梯是根据外部呼叫信号以及自身控制规律等运行的 而 呼叫是随机的 电梯实际上是一个人机交互式的控制系统 单纯用顺序控制或 逻辑控制是不能满足控制要求的 因此 电梯控制系统采用随机逻辑方式控制 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 PLC 取 代微机实现信号集选控制 从控制方式和性能上来说 这两种方法并没有太大 的区别 国内厂家大多选择第二种方式 其原因在于生产规模较小 自己设计 和制造微机控制装置成本较高 电梯的种类多种多样 按拖动系统来分有交流 单速 双速拖动电梯 交流调压调速电梯 直流发电机 电动机可控硅励磁电梯 VVVF 变频调压调速电梯等 本设计是采用 PLC 控制的交流双速载货电梯的设 计 交流双速电梯是一种常用的电梯 具有操作简单 经济等特点 PLC 具有 可靠性高 程序设计方便灵活 抗干扰能力强 运行稳定可靠等特点 所以现 在的电梯控制系统广泛采用可编程控制器来实现 1 2 常用 PLC 及其特点 目前 国内工业控制采用的 PLC 主要有几大生产厂家 日本的三菱 德国 的西门子 日本的欧姆龙等等 三菱公司是日本国生产 PLC 的主要厂家之一 先后推出的小型的 超小型 PLC 有 F F1 F2 FX2 FX1 FX2C FX0 FXON FXOS FX2N FX2NC 等系 列 其中 F 系列以停产 F1 系列机在我国曾有较广泛的应用 FX2N 系列机是 F F1 F2 等机型的更新换代产品 属于高性能叠装机种 也是三菱公司的典 型产品 FX2N 型机则是三菱公司的近期产品 叠装式配置 其外形如图 1 1 所 示 3 图 1 1 FX2N 型可编程控制器 德国西门子 SIEMENS 公司生产多种系列的 PLC 早些时候是 S5 系列 近年来有推出了 S5 的换代产品 S7 系列 西门子公司产品的特点是一个系列中 既包含单元式机又包含模块式机 S7 200 系列机是叠装机式的 S7 300 及 S7 400 系列机是模块式的 日本欧姆龙公司生产 C 系列 PLC 小型机一般做成整体式 可由基本单元 及扩展单元组成不同规模的系统 中型机通常做成模块式结构 FX2N 系列 PLC 由基本单元 扩展单元 扩展模块和特殊适配器组成 通 过增设扩展模块 既可只增加输入点数 又可只增加输出点数 达到改变系统 输入 输出点数的比例 以满足控制要求 系统最大 I O 点数为 128 点 配置 扩展单元后可达 256 点 FX2N 有与 F1 兼容的 20 条步进指令 此外还有功能 很强的 95 种功能指令 它有 6 个和普通输入口兼容的高速计数器输入点 最高 计数频率为 10Hz FX2N 系列 PLC 在我国应用比较广泛 FX2N 系列的输出电 路有继电器型 双向晶闸管型和晶体管型三种 基本单元 扩展单元可根据用 户实际需要 分别选择不同的输出方式 FX2N 系列 PLC 由基本单元 扩展单元 扩展模块及特殊功能单元构成 基本单元包括 CPU 存储器输入输出口及电源 是 PLC 的主要部分 扩展单元 是用于增加 I O 点数的装置 内部设有电源 扩展模块用增加 I O 点数及改变 I O 比例 内部无电源 用电由基本单元及扩展单元供给 因扩展单元及扩展模 块无 CPU 必须与基本单元一起使用 特殊功能单元是一些专门用途的装置 FX2N 系列可编程控制器输入输出继电器 输入继电器编号范围为 X0 X127 128 点 输入接口的一个接线点对应一个输入继电器 输入继电 器是接收机外信号的窗口 从使用来说 输入继电器的线圈只能由机外信号驱 动 在反映机内器件逻辑关系的梯形图中并不出现 梯形图中常见的是输入继 电器的常开 常闭触点 它们的工作对象是其他软件的线圈 输出继电器编号 范围为 Y0 Y127 128 点 输出接口的一个接线点对应一个输出继电 4 器 输出继电器是 PLC 中唯一具有外部触点的继电器 输出继电器可通过外部 接点接通该输出口上连接的输出负载或执行元件 输出继电器的线圈只能由程 序驱动 输出继电器的内部常开 常闭触点可作为其他器件的工作条件出现在 程序中 输出继电器为无掉电保护功能的继电器 也就是说 若置 1 的输出继 电器在 PLC 停电时其工作状态将归零 辅助继电器有通用辅助继电器及特殊辅助继电器二大类 通用型辅助继电 器 M0 M499 500 点 其主要用途和继电器电路中的中间继电器类似 常 用于逻辑运算的中间状态存储及信号类型的变换 辅助器的线圈只能由程序驱 动 它只具有内部触点 具有掉电保持的通用型辅助继电器 M500 M1023 524 点 掉电保持的通用型辅助继电器具有记忆功能 所谓掉 电保护是指在 PLC 外部电源停电后 由机内电池为某些特殊工作单元供电 可 以记忆它们在掉电前的状态 特殊辅助继电器 M8000 M8255 256 点 是具 有特定功能的辅助继电器 根据使用方式又可以分为两类 一类是只能利用其 触点的特殊辅助继电器 其线圈由 PLC 自行驱动 用户只能利用其触点 这类 特殊辅助继电器常用作时基 状态标志或专用控制元件出现在程序中 如 M8000 M8002 M8012 M8013 等 另一类是可驱动线圈型特殊辅助继电器 用户驱动线圈后 PLC 做特定动作 如 M8030 M8033 M8034 M8039 等 其中 M8000 为运行标志 RUN PLC 运行时监控接通 FX2N 系列可编程控制器基本指令简述 FX2N 系列 PLC 的基本逻辑指令 是最基础的编程语言 虽然各种型号 PLC 的基本逻辑指令各有差异 但基本格 式和表示方法有很多相似 FX2N 系列可编程控制器有基本指令 20 条 步进指 令 2 条 应用指令 85 条 FX2N 系列可编程控制器的编程语言要有梯形图及指 令表 指令表由指令集合而成 且和梯形图有严格的对应关系 梯形图主要使 用图形符号及图形符号间的相互关联表达控制思想 而指令则是图形符号及它 们间的关联语句表述 PLC 控制的特点 一是可靠性高 工业控制的可靠性最为重要 而 PLC 具 有很强的抗干扰能力 不会出现误动作 有很强的抗震动和抗冲击能力 可以 安装在生产现场 平均无鼓掌间隔时间 5 万小时以上 二是编程简单 PLC 采 用类似继电器控制电路图那样的 梯形图 编程方式 易掌握 三是结构紧凑 维修方便 一台 PLC 的逻辑控制功能 相当于传统继电器控制中上百个继电器 几十个定时器和计树器 控制装置体积大为缩小 PLC 的逻辑触点是由程 5 序完成的 消除了触点接触不良的弊端 PLC 的逻辑触点具有无限多个 解决 了继电器控制中触点不够用的问题 因此 PLC 的触点数量足够用 而且硬件 连线少 维修十分方便 四是使用灵活 适应性强 PLC 的逻辑控制由程序完 成 可以在生产现场边调试边修改 适应生产需要 在电源发生故障时 有停 电记忆功能 能将程序和现场状态保持在储存器中 能和外部设备配合 功能 还将扩展 因此 PLC 是实现机电一体化的一种理想控制装置 可取代传统的 继电器控制装置 1 3 1 3 设计的主要任务 设计的课题为双速交流电梯 PLC 控制系统设计 课题的由来 工作单位有一台三层货物电梯建成使用已有近二十年的历史 其运行期间由于继电装置工作不稳定 经常出现故障 维修极其困难 经过两 次的大修 把所有的继电器 接触器换成合资或进口的产品 用以提高电器设 备的稳定性 但经过近几年的运行使用 继电装置控制多故障不稳定的弱点又 显现出来 因此对其控制系统由继电装置控制改造为采用 PLC 控制 设计的课题为双速交流电梯 PLC 控制系统设计 作为信号控制电梯系统 在传统继电器电路基础上采用 PLC 来实现对单台电梯的控制 在设计过程中 给出系统控制要求 确定各输入输出点 对 PLC 主机选型 绘制输入输出点外 部连接图 设计各功能回路的 PLC 程序 通过毕业设计 掌握 PLC 的设计过 程和方法 达到实现用 PLC 代替传统的继电器控制系统来控制电梯的目的 6 2 交流双速电梯系统的设计方案交流双速电梯系统的设计方案 2 1 电梯工作原理 电梯是机械 电气紧密结合的大型机电产品 主要由机房 井道 轿厢 门系统和电气控制系统组成 井道中安装有导轨 轿厢和对重由曳引钢丝绳连接 曳引钢丝绳挂在曳引 轮上 曳引轮由曳引电动机拖动 轿厢和对重都装有各自的导靴 导靴卡在导 轨上 曳引轮运转带动轿厢和对重沿各自导轨做上下相对运动 轿厢上升 对 重下降 这样可通过控制曳引电动机来控制轿厢的启动 加速 运行 减速 平层停车 实现对电梯运行的控制 图 2 1 为 1 1 传动方式电梯的原理示意图 4 图 2 1 电梯传动方式原理示意图 2 2 曳引电机控制电路 电动机从静止状态一直加速到稳定转速的过程 叫做启动过程 电梯在启 动过程中 为了限制启动电流 减小电网电压的波动以及减少启动的加速度 一般在定子电路中串入电抗 电阻与电抗的组合体 进行降压启动 这样 可 以提高乘客乘坐的舒适感 并防止对机件的冲击 启动后 随着速度的提高 再逐级将电阻或电抗短接切除 使电梯逐步加速 最后进入稳定运行状态 7 启动过程中 常采用一次或两次短路切除电抗或电阻 电梯减速时 由高速绕组转到底速绕组 为了限制电梯制动电流 减小减 速时的加速度 防止冲击过大 通常按二级或三级切除电抗 通过调整串联电 阻或电抗的大小 以及控制逐级短接电阻和电抗的时间 可以改变电梯的加速 度和减速度 以满足对加 减速度和舒适感的要求 本设计主拖动电机采用双速交流电机 图 2 2 所示的是交流双速电梯的拖 动主电路 该电路采用一级串联电抗启动 三级电阻电抗减速 其工作原理为 启动时 1A 接触器未吸合 380V 通过电阻电抗 RQA XQ 接通快车绕组进行 降压启动 经过一段时间后 1A 接触器接通 短接电阻电抗 使电动机电压回 升到 380V 电梯再经过一个加速最后达到稳速快车运行状态 减速时 设想电 梯上行 则上方向接触器 S 仍保持吸合 而快车 K 断开 1A 释放 慢车 M 接 通 因为此时电机仍保持高速运转状态 电机进入制动 如慢车绕组直接以 380V 接入 制动力矩太大将使电梯速度急速下降 舒适感极差 所以必须要分 级减速 最先让电源串电阻电抗 减小慢车线圈对快速运行电机的制动力 经 过一定时间 接触器 2A 吸合 短接一部分电阻 使制动力矩增加一些 然后 再 3A 4A 也分级吸合 使电梯速度分级过渡到稳速慢车运行状态 电梯进入 平层点 S M 2A 3A 4A 同时断开 电机失电 制动器抱闸 电动机停止 运转 5 6 图 2 2 交流双速电梯电机的主电路 8 2 3 电梯控制回路 电梯的控制线路主要有 轿内指令线路 厅门召唤线路 定向选层线路 启动运行线路 平层线路 指层线路 开关门线路 安全保护线路等 其中 按压楼梯口按钮 发出呼唤电梯房的信号 按压电梯房内的按钮发出指示目的 地的信号 这两个信号将被记忆 然后 根据电梯的位置和方向记忆电路只选 择应该停留的楼层信号 接下来将信号选择电路送出的信号与电梯的位置进行 比较从而对电梯的上升下降进行安排 当电梯到达底层时 电梯门自动打开 并且在一定时间后关闭 这些线路之间的关系如图 2 3 所示 通过这些控制线 路可以构成各种运行方式 图 2 3 电梯电气控制系统的组成及相互关系 2 4 设计的总体方案 本设计主要完成三层三站交流双速电梯 PLC 控制系统的设计 考虑到低楼 层及主要用于载货的用途 设计原则为简化 经济与实用 因此 电梯主拖动 采用交流双速电动机进行拖动 而没有采用变频调速技术 PLC 是控制系统的核心 综合经济性能及可靠性等几大因素 在电梯控制 系统中选择了 FX2N 系列 PLC 它是三菱公司高性能小型机的代表作 电梯的 各种信号通过输入接口送到 PLC 由 PLC 软件运算处理后 经输出接口发出控 制信号和指示信号给门控装置和楼层显示器去控制电梯的运行状态 电梯的工 作方式主要有 有 无司机控制 检修等 当电梯处于无司机工作方式时 平层信号平层拖动减速减速信号 启动门电路 选向 平层层楼电路层楼信号 指令 召唤指层 9 PLC 根据输入信号的呼叫信号和目前电梯所处的位置自动确定电梯的运行方向 到达目的层后 自动地平层 停车 开关门 在运行过程中显示电梯的实际位 置和运行方向 同时完成对呼叫信号的登记 保号 消号等工作 当电梯处于 有司机工作方式时 电梯的运行方向和到达目的的层由司机在轿厢内操纵决定 本方案为集选控制方式 集选控制方式是将厅外召唤厢发出的外召信号 与轿内操纵厢发出的内指令信号进行记忆 并和其他专用信号 如层楼 减 速 平层 安全等信号 加以综合分析后 由电梯司机或乘用人员控制电梯 运行的控制方式 在轿内操纵箱装有对应层站数的指令按钮 各层厅门外装 有一只召唤盒 底层只有一只向上方向的召唤按钮 顶层也装有一只向下方 向的召唤按钮 中间层站各装有两只 分别为向上和向下召唤按钮 系统为司机操作方式时的工作过程 当厅外有人需要搭乘电梯 根据目 的地要求按下向上或向下召唤按钮 召唤信号就被登记 同时轿内操纵箱上 就有显示某楼层有召唤请求 并且蜂鸣器鸣叫 司机按照召唤请求需要 按 下相应的楼层站指令按钮 楼层指令被登记并显示 电梯控制系统根据当前 轿厢的位置与指令的要求 自动判断出运行方向 并在操纵箱的方向按钮上 显示 司机根据方向显示 按向上或向下的方向按钮 电梯开始关门 待门 全部关好 电梯向上运行 通过压降起动 加速后进入稳速快车运行 电梯 运行过程中 装在厅门外的楼层显示器不断刷新当前轿厢的位置 当电梯到 达目的层时 自动由快车转为慢车 并通过回馈制动使电梯速度逐级下降 电梯到达平层位置停止运行 制动器抱闸 随即电梯开门 完成了一个电梯 运行的过程 电梯检修状态的运行 电梯操纵箱 轿顶 机房都装有一只检修开关和 上行 下行按钮 当处于检修位时 电梯切断自动定向 快车启动等回路 使电梯只能运行于慢车状态 检修人员只要按下向上或向下按钮 电梯即慢 速上行或下行 但检修有优先级别 即轿顶操作权最优先 主要控制要求如下 1 有司机或无司机控制 2 自动开关门 3 到达预定停靠层站 提前减速 平层停车时自动开门 4 到达上 下端站 提前强迫减速 10 5 厅外有召唤装置 轿内有指令装置 能自动记忆召唤和指令 响应之后 能自动将召唤和指令消除 召唤和指令的记忆与消除 6 能自动选择运行方向 在司机操纵下 能强迫决定运行方向 选向 7 能根据指令和召唤的位置 自动选择停靠站 并自动平层停车 选层 平层 8 厅外和轿内有指示电梯运行方向和所在位置的指示信号 层楼检测与指 层 PLC 控制的交流双速电梯系统框图如图 2 4 所示 图 2 4 交流双速电梯控制系统框图 位置信号 呼叫信号 保护信号 工作方式 PLC FX2N 48MR 楼层显示 门控装置 呼叫信号指示 11 3 电梯电梯 PLC 控制系统的设计控制系统的设计 3 1 电梯控制系统的电梯控制系统的 PLC 选型选型 对于三层三站的交流双速电梯 根据系统所要实现的功能及控制要求 计 算所需要的 I O 点数 输入输出点数是 PLC 组成控制系统时所能接入的输入输 出信号的最大数量 表示 PLC 组成系统时可能的最大规模 其中有一点值得注 意 在总的点数中 输入点与输出点总是按照一定的比例设置的 往往是输入 点数大于输出点数 且输入与输出点数不能相互替代 按电梯各个组成部分来分类统计 PLC 的输入点有 轿内指令按钮 位于轿内的操纵厢上 每层各有一个 门厅呼唤按钮 位于电梯的厅门口 除顶层只有下呼和底层只有上呼外 其余每层均有上 下呼按钮 楼层感应器 位于井道每一层的相应位置上 当轿厢达到每一层的相应位 置时 楼层感应器干簧管触点因隔磁板插入而断开 该触点信号用于选向 选 层 轿内指令 厅门召唤的消号和指层电路 平层感应器 位于轿厢的顶部 用于准确平层 由上平层感器 门区感应 器和下平层感应器组成 开关门 有厅门 轿门电气触点开关 用于保证电梯厅 轿门都关好 开 关接通时电梯才能运行 关门极限开关 开门极限开关 手动开关门按钮 其它 有检修 锁梯等开关或触点 PLC 的输出有 上行接触器 下行接触器 快速接触器 慢速接触器 加 速接触器 第一减速接触器 第二减速接触器 第三减速接触器 开关门继电 器 楼层指示灯等 计算结果 三层三站的电梯共需 23 个输入点和 24 个输出点 综合经济性 能及可靠性等几大因素 选用三菱公司高性能小型机的代表作 FX2N 48MR 为 系统主控机 它属继电器输出型 输入输出点数各 24V DC 为 24 扩展模块 最大 I O 点数为 32 可以根据需要配置 I O 扩展单元 7 8 12 3 2 PLC 的的 I O 编号分配编号分配 PLC 的 I O 编号分配详见表 3 1 和表 3 2 表表 3 1 输入点的分配输入点的分配 地 址定 义地 址定 义 X000安全回路X014锁梯钥匙 X001门锁X015一楼楼层感应器 X002检修开关X016二楼楼层感应器 X003上平层感应器X017三楼楼层感应器 X004下平层感应器X020一楼指令按钮 X005向上按钮X021二楼指令按钮 X006向下按钮X022三楼指令按钮 X007关门按钮X023一楼向上召唤按钮 X010开门按钮X024二楼向上召唤按钮 X011上强迫减速限位X025二楼向下召唤按钮 X012下强迫减速限位X026三楼向下召唤按钮 X013消号按钮 13 表表 3 2 输出点的分配输出点的分配 Y000上行接触器Y015向下方向显示 Y001下行接触器Y016一楼楼层显示 Y002快车接触器Y017二楼楼层显示 Y003慢车接触器Y020三楼楼层显示 Y004一级加速接触器Y021一楼指令显示 Y005一级减速接触器Y022二楼指令显示 Y006二级减速接触器Y023三楼指令显示 Y007三级减速接触器Y024一楼上召唤显示 Y010开门继电器Y025二楼上召唤显示 Y011关门继电器Y026二楼下召唤显示 Y012JK 继电器Y027三楼下召唤显示 Y013蜂鸣器 Y014向上方向显示 14 输入输出点在 PLC 主机上的连接如图 3 1 图 3 2 所示 图 3 1 PLC 输入点连接图 15 图 3 2 PLC 输出点连接图 16 3 3 电梯 PLC 控制程序设计 根据交流双速电梯系统控制要求和 PLC 的 I O 端口定义 就可以进行 PLC 控制系统的设计 以下分别介绍几个主要部分的控制程序设计 3 3 1 楼层控制回路 设计楼层控制回路程序如图 3 3 所示 功能说明 在电梯井道内每层都装 有一只永磁感应器 而在轿厢侧装有一块长条的隔磁铁板 设想电梯从 1 楼向 上运行 则隔磁铁板依次插入感应器 当隔磁铁板插入感应器时 该感应器内 干簧触点闭合 控制相应的楼层继电器 X015 X016 X017 吸合 通过 X015 X016 X017 的吸合 控制相应的动作 从回路中看出各楼层都有吸合 自保持功能 并各串入其它楼层的动断触点实现互锁 所以始终有且只有一个 楼层吸合 掉电保持的通用型辅助继电器具有记忆功能 所谓掉电保护是指在 PLC 外部电源停电后 由机内电池为某些特殊工作单元供电 可以记忆它们在 掉电前的状态 因此使用 M501 M502 和 M503 做楼层控制继电器 可以保证 电梯失电后 仍能记忆掉电前楼层所在位置 图 3 3 楼层控制回路梯形图 3 3 2 指令和召唤回路 设计指令和召唤回路程序如图 3 4 所示 功能说明 电梯停靠在本层时 按本层指令不被接受 如果没有运行方向 该层召唤也不被登记 有运行 17 方向的 则同向召唤不被登记 反向召唤能被登记 图 3 4 指令和召唤回路梯形图 3 3 3 选向回路 设计选向回路程序如图 3 5 所示 所谓方向选择控制回路 就是把记忆控制 回路内被记忆的各层电梯口的上升 下降呼唤信号和电梯轿厢内的目的地显示 信号中的各个信号 与电梯 电梯轿厢 的位置进行比较 从而决定执行上升 和下降中哪一个信号的回路 选向回路的作用 是根据目前电梯的位置和指令 召唤的情况 决定电梯的运行方向 是向上或是向下 电梯方向的选择 实际 18 就是将指令和召唤的位置相比较 若前者在上 位置的上下 电梯则选择向上 相反则选择向下 方向的实现 首先由层楼继电器形成选向链 然后将每层的 指令和召唤对应接入 实际决定电梯的运行方向有以下三种情况 自然选向 如上分析 电梯自己判断来选择方向 强迫选向 若电梯工作在司机方式 可通过操纵厢上的向上或向下按钮 来干预电梯的运行方向 即强迫使其向上或向下 检修选向 若电梯工作在检修方式 同样可使用向上或向下按钮 使电梯 以检修的速度向上或向下运行 图 3 5 选向回路梯形图 3 3 4 梯门控制回路 设计梯门控制回路程序如图 3 6 所示 功能说明 门控制回路是 当电梯 电梯轿厢 着地时 能自动的把门打开 而经过一定的时间后 又能自动的 把门关上的控制电路 门电路是电梯控制系统中较为独立的单元 它的作用是 实现电梯门的开和关 电梯的门有两种 一是轿门 即轿厢的门 门电路通常 指轿厢的门的控制线路 轿门是主动的 它由专门的电动机拖动 实现门的开 关 另一种门是厅门 即各层厅门的门 厅门是被动门 不能自行开 关 只 能由轿门带动实现开关 一般情况下 当轿厢到达某层停车后 轿厢门上带有 门刀 会自动插入厅门的门锁中 使门锁打开 此时厅门在轿门的带动下实现 开 关 所以电梯若没到该层 其厅门处于锁闭状态 不能打开 这是安全保 障的要求 门电路和控制系统的联系就在于这一点 由各厅门和轿门的门锁电 气限位开关的常开触点串联后 作为门锁信号 X001 X001 为 ON 表示全 部门安全关闭 可正常运行 否则不能运行 开 关门由门电动机驱动 通过 开关门继电器 Y010 Y011 控制电机正反转实现 19 图 3 6 梯门控制回路梯形图 3 3 5 基站锁梯及运行回路 设计基站锁梯及运行回路程序如图 3 7 所示 功能说明 电梯停靠基站一 楼时可以通过锁梯功能禁止使用 电梯运行包括上行和下行 Y000 为上行接触 器 Y001 为下行接触器 通过控制电机的正反转来实现 Y000 和 Y001 两大 回路构成 M2 电梯的运行回路 当电梯上行接触器或下行接触器吸合时 表示 电梯处在运行之中 20 图 3 7 基站锁梯及运行回路梯形图 3 3 6 停站触发及停站回路 设计停站触发及停站回路程序如图 3 8 所示 功能说明 设想电梯从 1 楼 驶往 3 楼 3 楼指令继电器吸合 电梯向上行驶 当隔磁铁板插入 3 楼感应器 中时 X017 吸合 停站触发继电器 M3 延时释放 通过延时断开触点 接通停 站继电器 电梯进入减速停站 停站触发继电器的延时时间的作用是为了保证 电梯到达某楼层后 不再响应该楼层发出的停车指令 比如你在电梯开往 3 楼 中 途经 2 楼时再输入 2 楼指令 电梯将只记忆该 2 楼指令 而不应答停车 如果延时时间过长 则有可能答应这个停车指令 而此时减速距离已不够 会 引起冲层的现象 21 图 3 8 停站触发及停站回路梯形图 3 3 7 快慢车及制动回路 设计快慢车及制动回路程序如图 3 9 所示 功能说明 启动时 1A 接触器 未吸合 380V 通过电阻电抗 RQA XQ 接通快车绕组进行降压启动 经过由 T0 设定的一段时间后 1A 接触器接通 短接电阻电抗 使电动机电压回升到 380V 电梯再经过一个加速最后达到稳速快车运行状态 减速时 设想电梯上 行 则上方向接触器 S 仍保持吸合 而快车 K 断开 1A 释放 慢车 M 接通 因为此时电机仍保持高速运转状态 电机进入制动 如慢车绕组直接以 380V 接入 制动力矩太大将使电梯速度急速下降 舒适感极差 所以必须要分级减 速 最先让电源串电阻电抗 减小慢车线圈对快速运行电机的制动力 经过由 T1 设定的一定时间 接触器 2A 吸合 短接一部分电阻 使制动力矩增加一些 然后再经过 T2 T3 后 3A 4A 也分级吸合 使电梯速度分级过渡到稳速慢车 运行状态 直到电梯进入平层点 电机失电 制动器抱闸 电动机停止运转 参见图 2 2 主电机的电气控制线路 22 图 3 9 快慢车及制动回路梯形图 23 4 调调 试试 电梯调试过程中总会遇到这样那样的问题 在检查故障的过程中一般需要 查看电源 电机 PLC 程序是否有问题 下面简单说明一些电梯调试中出现的 故障 电机不动 除查看电源外 还要判断电机是否正常 分别给开关门电机 升降电机加相应直流电压 观察开关门动作 上升下降过程是否正常 可判断 其有无故障 如果电机正常 再检查控制盒上对应部分接线是否正常 尤其是 开关门电机 升降电机及对应继电器部分接线要仔细检查 还要检查导线是否 断开等 用万用表可查出并排除故障 如果接线正确 再检查 PLC 的 I O 接点 有无问题 可采用调换 I O 点的办法 如果 PLC 的 I O 接点正常 就利用 PLC 的程序监控功能 分别对开 关门 上 下行程序进行检查 对相关触点的闭 合与断开进行观察与分析 由于 PLC 的监控功能直观地模拟了各触点的运行情 况 因此检查起来很方便 电机正常运行 某楼层指示灯不亮 由于电机正常运行 因此可排除电源 电机问题 然后考虑到电梯楼层指示灯直接由 PLC 输出点控制 因此 可以先 从 PLC 输出接点与指示灯两方面入手 先判断指示灯是否有问题 用万用表或 调换法进行检测 如果指示灯没有问题 再判断 PLC 的输出接点是否有异常 用调换相应输出接点的方法进行判断 如果 PLC 输出点没有问题 运用程序监 控功能进行程序检查 上 下极限开关已经动作 则轿厢停在该极限位置无法动作 此时要断电 把有机玻璃罩抽出来 用手转动电机轴套 让轿厢离开极限位置 然后调整程