基于PLC控制的五层电梯系统(正文)

1、第一章 电梯控制的原理与实现11 电梯控制系统构成电梯控制系统主要由变频调速主回路、输入输出单元以及 PLC 单元构成，由如图2所示，PLC 用来完成对电梯曳引电机及开关门机的起动，加减速，停止，运行方向，楼层显示，层站召唤，轿箱内操作，安全保护等指令信号进行管理和控制功能。图2 电梯控制系统原理图12 电梯的工作原理及功能要求121 变频调速回路变频调速主回路由三相交流输入、变频调速驱动、曳引机和制动单元构成. 三相电源 R 、S 、T 经接线端子进入变频器为其主回路和控制回路供电，输出端为两相电接电动机的快速绕组，外接制动单元减少了制动时间，加快制动过程。旋转编码器用来检测电梯的运行速度和

2、运行方向，变频器将实际速度与变频器内部的给定速度相比较，从而调节变频器的输出频率及电压，使电梯的实际速度跟随变频器内部的给定速度，达到调节电梯速度的目的。变频器输入信号为：上、下行方向指令，低速、高速、检修速度编码指令。122 输入输出回路输入输出单元为 PLC 的 I/O 接口部分，主要由厅外呼叫、轿箱内选层、1楼层及方向指示、开关门、井道内的上下平层、上下强迫换速开关、门锁、安全保护继电器、检修、消防、泊梯、称重等单元构成。（1）输入单元为：厅外呼叫单元，用来对各层站的厅外召唤信号进行登记、记忆和消除；轿箱内选层单元，负责对预选楼层指令的登记、消除和指示；开关门按钮，输入 PLC 控制轿门

3、的开闭（厅门也同时动作）；上下平层装置，用来保证电梯轿箱在各层停靠时准确平层；上下限强迫换速开关，用于保护电梯的高速运行安全，避免电梯出现冲顶或蹲底事故，当电梯到达上下端站时，装在轿厢边的上下限强迫换速开关打板，信号输入 PLC ，PLC 发出换速信号强迫电梯减速运行到平层位置；门锁装置（或轿门和厅门联锁保护装置），轿门闭合和各厅门闭合上锁是电梯正常起动运行的前提；安全回路，通常包括轿内急停开关、轿顶内急停开关、安全钳开关、限速器断绳开关、限速器超速开关、底坑急停开关、相序保护继电器、上下限极限开关等；检修、消防和泊梯，检修、消防和泊梯为电梯的三种运行方式，检修运行为电梯检修时的慢速运行方式，

4、消防运行有消防返回基站和消防员专用两种运行状态，泊梯状态，消除内选和外呼信号，自动返回泊梯层、关门并断电；称重单元，用来检测轿厢负荷，判断电梯处于欠载、满载或超载状态，然后输出数字信号给 PLC ，根据负载情况进行起动力矩补偿，使电梯运行平稳。（2）输出单元为：楼层及方向指示单元，包括电梯上下行方向指示灯、层楼指示灯以及报站钟等，目前的方向及层楼指示灯主要有七段码显示方式和点阵显示方式，本系统为七段码显示方式；开关门单元，用于控制电梯的厅门和轿门的打开和关闭，在自动定向完成或电梯平稳停靠后，PLC 给出相关指令，完成开关门动作。第二章 电梯控制系统设计21 控制系统硬件设计本实验有32个输入信

5、号，32个输出信号及现有设备，所以选用FX264MR 的PLC ，由于现有材料所以选OMRON 的3G2JV 变频器和两相交流电机。来完成实验。PLC 控制器、变频器和电动机的接线及原理图如附图(1所示。 22 输入输出点分配 2表1 I/O分配表23 控制系统程序设计3 根据电梯的工作原理与功能要求以及输入/输出点的地址分配表，来绘制电梯的程序流程图。和设计电梯的程序梯形图。电梯程序流程图为图3。梯形图分成：初始化、指层控制、开关门控制、轿内呼叫与标记控制、厅外呼叫与标记控制、电梯上下行选择与指示控制、电梯的运行控制来编写与调试。最后在组合调试。图3 电梯程序流程图 231电梯初始化电梯复位

6、、装入数据、安全回路等。 232指层控制4指层控制梯形图如图3.1所示。本程序以 1楼为基站，脉冲数为0。D200、D202、D204、D206、D208分别存放1/F5/F的脉冲数0、600、1200、1800、2400（实验用实际具体而定）。C242为内部高速计数器，D250存放减速脉冲数50，M1M5为楼层继电器。当轿箱位于某一层时，应产生位于该层的楼层信号，以控制楼层显示器显示楼层处的位置，离开该层时，该信号应被新的楼层信号（上一层或下一层）取代。5时的标准吉布斯自由能变化为负值，则该温度时反应的 K p 将是： ( C (AKp= 0 (B Kp (C Kp> 1233开关门控

7、制手动开关门时，当电梯运行到位后，按下SB16X030闭合，M50置位，Y016得电，电动机正转，开门。开门到位，开门到位行程开关SQ1动作，X032闭合，M50复位，Y016失电，开门过程结束。当在关门过程中，按下SB16，停止关门，并开门。自动开关门时，当电梯运行到位后，电梯停止，T0开始定时，延时2S 后，T0触电闭合，M50置位，开门。（2）关门控制手动关门时，当按下SB17，X031闭合，M51置位，Y015得电，电动机反转，关门。关门到位，关门到位行程开关SQ2动作，X033闭合，M51复位，Y015失电，关门过程结束。在开门过程中，按下SB17，停止开门，并关门。自动关门时，定时

8、器T1控制。当电梯开门到位后，X031闭合，T1定时5S 后，M51置位，关门。但在关门时，有客人经过红外线遮蔽，停止关门，遮蔽结束，继续关门。当关门过程受到压力，关门力限K4闭合，M50置位，开门。Kp< 1当按下对应的呼叫键SB6SB17时，按键标记，对应指示灯E13E20亮。到电梯到达标记层时，动作取消，指示等灭。在检修时，按键不标记。 236电梯的选层上、下行控制当电梯得到轿内指令或厅外呼叫指令时，分析对应层与电梯所在位置， 判断 是上行（M100置位）还是下行（M101置位）。M100置位时，Y000接通，电 9时水的饱和蒸气压为 3.168kPa, 此时液态水的标准生成吉布斯

9、自由能 f G 梯上行；M101置位时，Y001接通，电梯下行。 237电梯的运行控制为237.19kJ·mol图4 电梯的运行曲线当PLC 发出正转M100置位（或反转M101置位）即M120置位，Y002导 1011 表2 变频器参数设置 2 3 8抱闸、泊梯、超重控制当变频器输入零速信号后，X001常开闭合，输出Y035常开闭合，抱闸闭合。电梯运行时，零速输入停止，X001断开，则Y035常开断开，轿箱运行。 12消防与泊梯，按下SB14，X026导通，电梯返回基站。基站到，X015常闭断开，电梯停止。超重时，X006常闭闭合，电梯不能启动，并鸣镝（Y034常开闭合）。第三章

10、系统整体调试31 硬件安装.该实验需要系列实训装置、20手持编程器或个人计算机（）、编程线缆、/编程环境、五层电梯系统实验板、连接导线等。首先，将控制模板接到24的电源上，用编程线缆，一方接，一方接电脑。当控制程序写入后，用连接导线将与电梯控制系统实验板连接起来，调节一切正常后，通电进行仿真。32 软件调试首先在环境下打开和软件，向软件中输入程序，待程序输入完毕将其变换后写入中。写入完毕后，打开菜单栏中在线一项的监控，就实现了对过程的监控功能。根据实验要求，动作相应开关，模拟电梯控制系统的工作过程。在实验过程中要注意观察各种指示灯、及程序运行的变化过程。若输入的程序有问题， 可在菜单栏编辑一项

11、中选择写入模式，待程序返回写入状态后，对程序进行修改，经变换后再写入中调试。13结束语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。采用脉冲数对每一楼层计数，适当的减少了输入点数，同时提高了电梯的控制精度。采用变频器控制电梯的运行，提高了电梯的平稳性和乘客的舒适度，有效的提升了平层控制精度。14参考文献1PLC 原理与应用 （俞国亮） 清华大学出版社 20052变频器应用与实训指导 （王兆义） 高等教育出版社 20053PLC 、变频器在电梯中的应用 （王少华） 电气技