PLC 应用在电梯控制中的编程技术.doc

PLC 应用在电梯控制中的编程技术戴磊（武夷学院 电子工程系，福建 武夷山 354300）摘 要：本文主要介绍PLC 技术在电梯领域的应用,分析、处理随机信号的逻辑关系,提出PLC 的编程方法。关键词：PLC ;电梯控制;编程技术PLC 应用在电梯控制中的编程技术1 绪论 电梯既是一种特殊的起重运输设备,具有完善的机械专用构造,又是一种比较复杂的机电一体化的大型工业产品,具有复杂的电气控制系统。就电梯的控制方法而言,目前国产电梯广泛采用可编程控制器技术的智能化控制。由于这种控制属于随机控制,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相互关联,逻辑关系处理起来非常复杂,这就给PLC 编程带来很大难度。从某种意义上来说,PLC 编程水平的高低就决定电梯运行状态的好坏,因此PLC 应用在电梯控制中的编程技术就成为控制电梯运行的关键技术。2 电梯对控制信号的响应要求电梯一般是由电动机(原动机) 来拖动,其运行过程大多包括起动、正(反) 转、加减速、稳速、制动、停止等。具体的控制主要是对电动机及开门机的起动、换速、停止、运行方向、指层显示、层站召唤、轿厢内指令、安全保护指令信号进行管理。111 电梯无司机人工驾驶,完全自动响应层站召唤和轿厢内指令。112 电梯起动后,轿厢在一楼,若一楼有呼梯信号,则开门。113 当电梯“悬停”时,若有呼梯信号且信号对应的楼层高于当前楼层时,则电梯处于上升状态,反之则下降。114 电梯运行时只响应顺向呼梯信号,对反向呼梯信号只作记忆。115 电梯在运行过程中应具有自动换速、指层显示状态指示、极限位置保护等功能。3PLC 在电梯控制中的编程技术PLC 充分利用了微型计算机的原理和技术,具有很强的逻辑处理能力,在电梯运行控制中发挥了重要作用。由于电梯在运行过程中各种输入信号是随机出现的,即信号的出现具有不确定性,同时信号需要自锁保持、互锁保护、优先级排队、数据比较等,因此信号之间就存在复杂的逻辑关系。所以在电梯的运行控制中,PLC 的编程工作主要是针对各种信号进行逻辑判断和处理。本文介绍一种PLC 的编程方法,为简便起见我们就以四层站电梯、欧姆龙CMP - 1 型机为例介绍一下主程序设计过程。211 数据通道的设置在PLC 程序设计时,首先设置三个独立的数据通道即当前位置通道(200) 、上升通道(201) 、下降通道(202) 。电梯当前层位置信号与当前楼层号相对应,当前楼层号以十进制立即数的形式作为位置通道200 里的内容被“记忆”保存,表明电梯当前所处的位置,如图1 所示。同理每一个呼梯信号也都对应一个十进制立即数,201 通道专门用来存放正在呼梯的信号的最大值,202 通道专门用来存放正在呼梯的信号的最小值。图1 数据通道的设置212 信号综合及优先级输入排队图2 信号综合及优先级排队若某一楼层有呼梯信号,则对应产生一个和该楼层号相同的立即数,并将此信号保持,直到这一信号被执行后自动解除。把所有可能使电梯上升的呼梯信号(这些信号可能是外上呼信号、高于当前楼层的外下呼信号,也可能是内呼信号) 进行综合,产生对应楼层的综合呼梯信号,然后按照高楼层优先的原则进行优先级排队,保证上升通道(201) 里存放的立即数始终是当前的最大值。如图2 所示。同样把所有可能使电梯下降的呼梯信号(这些信号可能是外下呼信号、低于当前楼层的外上呼信号、内呼信号) 进行综合,按照低楼层优先的原则进行优先级排队,保证下降通道存放的立即数始终是当前的最小值。213 电梯上升动作的执行电梯执行上升的动作是利用比较指令判断来完成的。总的原则是把上升通道、下降通道里的立即数与位置通道里的立即数分别进行比较。若比较的结果是大于,则判断电梯上升;若比较的结果是小于,则判断电梯下降; 若比较的结果是等于,则判断电梯处于“悬停”状态。为保证电梯“先执行上、后执行下”,程序初始化后首先用上升通道里的立即数和位置通道里的立即数进行比较,如果是大于,则25505 的常开触点闭合,电梯保持上升状态,力图上升到当前已有呼梯信号所对应的“最高层”。如果电梯在上升过程中一旦有更高楼层的呼梯信号,则上升通道(201) 里的内容将立刻被自动刷新为新的更大的立即数。电梯运行途中经过的中间层如果有上升(顺向) 的呼梯信号,则该楼层就是电梯的经停层,此时经停层所对应的经停继电器得电,该层的磁感应开关(行程开关) 就被选中,当轿厢运行到该层站时,通过轿厢上的隔磁板穿过磁感应开关(行程开关) 使控制电梯上升的输出继电器01000“暂时”失电(每次再通过关门到位信号重新启动) ,这样就能保证电梯能经停有顺向呼梯的每一个层站。如果电梯顺向运行到上升通道和位置通道比较立即数相等状态时,上升的输出继电器“完全”失电,于是电梯就停靠在上升呼梯所对应的“。 图3 电梯上升动作的执行梯形图214 电梯下降动作的执行程序经初始化后,电梯按设计要求一定先执行上升动作,在电梯上升过程中只要25505 处于闭合状态,就不允许下降通道里的立即数和位置通道里的立即数进行比较,从而保证电梯能够上升到当前已有呼梯信号所对应的“最高层”。只有电梯停靠在上升呼梯所对应的“最高”层站后,才允许下降通道里的立即数和位置通道里的立即数进行比较。如果比较的结果是小于,则25507 的常开触点闭合,电梯执行下降运行状态,下降的动作过程和上升的动作过程类似。不管电梯是上升还是下降均应注意三个通道之间的数据转换。当电梯上升到“最高”层站后, 此时如果没有任何呼梯信号,应将位置通道里的立即数传送给下降通道。如图4 所示。或当电梯下降到“最低”层站后,此时如果没有任何呼梯信号,应将位置通道里的立即数传送到上升通道,目的是使这三个通道里的立即数相等, 使25505 、25507 的常开触点不能闭合,电梯“悬停”在当前层处于待命状态。图4 电梯下降动作梯形图为保证电梯运行安全, 除机械安全装置外,PLC 程序中还设置了多重保护措施。在曳引机轴向输出端设置了由PLC 输出控制的电磁抱闸,保证停梯时电机始终处于堵转状态;上升、下降输出继电器带有电互锁;在井道端部安装极限开关,防止发生“冲顶”、“蹲坑”事故。梯形图从略。5总结这种PLC 的编程方法简单直观,逻辑关系清晰,各程序段相对独立,特别便于将来修改和扩展,是在工程设计方面值得推广的一种行之有效的快捷方法参考文献1黄立培，电动机控制M，清华大学出版社，20