PLC在杂物电梯控制系统中应用

1、第一节 编制电梯 PLC 程序的步骤作者 : 增清通过前面对PLC基础的学习，我们对 PLC的结构及工作原理有了一定的了解，并掌握了基本的梯形图及指令的编写方法。下面我们就要进入实际应用阶段，要利用 PLC 来控制电梯的运行了。在这里，我们首先学习一则简单的控制程序，即用 PLC 来控制一台杂物电梯的运行。麻雀虽小，但五脏俱全。作为一控制系统，我们仍必须按照设计系统的要求来一步步完成它。第一步，设计一个系统，首先要求我们对这个系统的运行过程要十分了解，要会画出整个运行过程的流程图，对系统的每一个功能要求心中有数。第二步，计算控制系统对 PLC 的配置要求，也就是说要计算出在整个系统中，你的 P

2、LC 需要用到多少个输入及输出点。第三步，进行PLC的选型。根据你所计算出的所需要PLC的输入输出接点数，进行 PLC的选型。所选PLC型号一是要能达到你所设计系统的要求，二是你能熟练使用的品牌规格，这样才能得心应手。第四步，设计系统的电气原理图及安装接线图，并对所用PLC输出输出口进行定义。第五步，设计梯形图采用 PLC 作为中间过程控制的电梯电气控制，在电路原理图和安装接线图设计绘制完成后，还必须设计绘制与电路原理图对应的PLC 梯形图程序，梯形图程序是 PLC 内各种软硬继电器的逻辑控制图，它的逻辑控制方式类似于中间过程控制继电器之间的逻辑控制电路图，因此它是PLC控制电气系统设计工作的

3、重要环节之一。设计梯形图程序时，应按PLC使用手册的方法，了解 PLC的I/O接口分配、组合排列和代号，机内各种软继电器、数据区、通道代号，常用指令的编制规则和代号等。设计梯形图一般应遵守以下规则：<1）I/O 点和内部各种软继电器等的常开和常闭触点可多次重复使用。<2）软继电器的线圈不能与左边的母线直接连接，应有过渡点。<3）软继电器的右边不能再有接点。<4）在一套梯形图中，相同代号的线圈不能重复出现。<用 SET、 RST 指令外）<5）PLC 的输入输出点可当软继电器来使用。第六步，把编制好的程序写入PLC，并进行在线调试。第一节 杂物电梯控制系统功能

4、说明本文所叙述的杂物电梯是一种厅外按钮集选控制的交流单速电梯，专用于提升和下降重量和体积较小的物件，绝不允许任何人进入轿厢。该电梯在各层门旁都设有操纵箱，操纵箱上设有相应层站数的召唤按钮、一个占用显示灯、一个楼层和方向显示器及一个急停开关。在基站 一般还设有一个锁梯钥匙。电梯电气控制中，所有安全开关组成一条安全回路，控制电梯的安全接触器，当安全回路断开，安全接触器失电，电梯的动力电动及 PLC 电源均切断，确保电梯立即停止。另外，所有厅门及轿门开关形成一条门锁回路，控制门锁继电器。当门锁继电器失电，应确保电梯不能运 行。电梯的控制系统设有两个运行状态，即正常运行状态和检修操作运行状态。在电梯的

5、机房和轿顶均设有一个正常/检修开关，当两个开关均处于正常状态时，电梯即进入正常运行状态。1、电梯的正常运行过程当电梯停在某层，全部厅门处于关闭状态，电梯即进入等待运行状态。此时任何层站只要输入一个召唤信号，电梯立即驶向所召唤的楼层。 电梯到达指定楼层自动停止，并发出蜂鸣，提示电梯已完成此次任务。同时显示器刷新楼层显示。电梯运行过程中，每个厅站的召唤箱上的 “占用 ”灯亮起，说明电梯处于被占用状态。电梯到达楼层，厅门被打开，“占用 ”灯也亮着，电梯仍处于占用状态。当电梯处于占用状态时，不再接受任何楼层的召唤，此时输入召唤信号不被接受，也不能记忆。需要指出的是，当电梯完成一个任务停止在某层时，占用

6、状态必须有一个延时，以确保有时间能开门卸载货物。避免电梯一到达楼层，被另 处一个召唤登记，电梯驶向另一个楼层。如果电梯停在某层，厅门处于打开状态，则电梯处于占用状态。这时如果有召唤信号，虽然召唤不被登记，但蜂鸣器会响起，以提醒有人要 用电梯。2、电梯的检修运行状态当机房或轿顶任何一处的 “正常/检修 ”开关处于检修状态时，电梯即进入检修状态，这时操作检修箱上的“上行 ”或“下行”按钮，可以控制电梯以点动方式上行或下行。但检修控制有一个优先权，轿顶的检修优先与机房的检修。3、电梯的自动平层在井道中，在每层的平层位置装有一个平层感应器，在轿顶相应位置装有一个约 300mm 长的隔磁板，当电梯到达该

7、楼层有停车信号，则隔 磁板插入感应器时，电梯立即停止运行。之所以隔磁板需要300mm 长度，是因为电梯停车时，仍有一个惯性要冲过一些，在实际调试时可以调正隔磁板的长度来达到一个满意的平层精度。也可以在程序中采用一些技巧，通过调正程序的方法来实现平层精度的要求。4、电梯的端站保护在井道的端站一般都设置一个端站限位和极限限位。当端站限位动作时，电梯应不能继续向这个端站的方向运行。当极限开关动作时，应切断电梯的动力电源。5、电梯的其它功能要求根据电梯的规范要求，我们还要考虑一些电梯的其它功能设计。如全程行运行时间的限制，单层运行时间的检测、接触器防粘连的保护。全程运行时间的保护是指从一个端站直接驶向

8、另一个端站所用时间不能超过一个设定值，否则程序保护，停止电梯的运行。单层运行时间的检测是指电梯单层之间的运行最长时间不能超过一个设定值，否则程序保护，停止电梯的运行。接触器防粘连保护是指对控制抱闸的主要接触器进行检测，如发现接触器有粘连不能释放时，程序应保护，停止电梯再运行。第三节 计算 PLC 的 I/O 接口及进行 PLC 选型根据杂物电梯的功能要求，我们以设计一个3层3站的杂物电梯来对 PLC的I/O接口数量来进行计算。输入信号的计算：输出信号的计算：1、对门锁继电器的检测1、上行接触器2、对检修开关信号的检测2、下行接触器3、对主电源接触器触点信号的检测3、输出接触器4、对上、下行接触

9、器触点信号的检测4、抱闸强激接触器5、检修向上按钮信号5、1楼楼层信号灯6、检修向下按钮信号6、2楼楼层信号灯7、 1 楼感应器信号7、3楼楼层信号灯8、 2 楼感应器信号8、蜂鸣器信号9、 3 楼感应器信号9、占用灯信号10、1 楼召唤按钮信号10、1 楼召唤信号11、2 楼召唤按钮信号11、2 楼召唤信号12、 3楼召唤按钮信号12、3 楼召唤信号说明：这里楼层信号输出米用一对一信号输出，因为杂物梯一般不会有太多楼层，如果米用七段码输出则要米用七个输出点 输岀接口的上行接触器、下行接触器、输岀接触器、抱闸强激接触器应采用同一输岀电压等线。其它均为信号输岀，采用另一组同一输岀电 压等级。经过

10、以上计算，我们得出到少需要12个输入点和12个输出点。这样我们就可以进行PLC的选型。我们选择一种三菱FX1S-30MR的小型PLC,它具有16个输入点和14个输出点，附合我们的设计要求。第四节电梯电气原理图设计主回路101上极限下极限S33534AC 110V层詁急停幷关基站电巍Q 1°2轿顶急惇107机房急停XJJ相痒131111-n层斤门门锁SLl-SLn热继电器1TRA1 A2、 1f YJ »IRC“一 113 Al A2 fJIS J2RC安全及门锁回路电源EC110V抱闸回路30i1叫«123SCXC7 22 迓 jj 21W：n>1COMXO

11、XI皿3-* 齬 iso?嗣 FX1S-30MRQ 3 09ZZ 帧+YU*2Jj>wT-A4jJJ>1¥&2TK；4tgB1JA£JA3 J-e-A4JoXIO4X12oS13oK14 X1734OQKOHE旺卄¥F “YIG09術下戚CDW4201论O10E. 1RT _t 跟惶 章71.104系 JFfillCCM1 ,OUl0CM3*VilT12Y13V14T15D1JD2JDE MfT wUL烽唱醤D3JPLC输入输岀通道说明：因为FX1S-30MR PLC的Y0和Y1输出端都为独立成一组，这里这没用，如果要增加层站便可用上，因为这两

12、个点可以与任意电压等 线配合。元件代号表序号元件代号名称电压1Q1空气开关2MC输岀接触器AC110V3SC上行接触器AC110V4XC下行接触器AC110V5YJ安全继电器AC110V6MSJ门锁继电器AC110V7BZJ抱闸强激继电器AC110V8TR热继电器-91RC-6RC接触器阻容吸收组件10XJJ相序继电器-111F-3F熔断器12F4-F5熔断器13F6熔断器14F7-F8熔断器15R1分压电阻-16R2放电电阻17C1灭弧电容18ZD整流器19RU1 RU2压敏电阻20TB控制变压器21Z1轿厢检修开关-22Z2控制屏检修开关23AS1慢上按钮 < 轿顶）24AX1慢下按

13、钮 < 轿顶）25AS2慢上按钮 < 机房）26AX2慢下按钮 < 机房）27PLC可编程序控制器281KW上限位292KW下限位30S33上极限31S34下极限32SB11地坑急停-33SB1-SB3层站急停34SB12机房急停-35SL1-SLn门电气联锁-361YG-3YG层站感应器37A1J-A3J厅外指令-38DIS显示器-39DZ占用灯-40DL蜂鸣器-41D1J-D3J指令灯显示-第四节PLC梯形图设计在设计完电气原理图后，我们可以开始进行梯形图的设计了。这里，我们首先对三菱 FX系列PLC编程软件进行一些简单介绍。三菱FX PLC编程软件名称叫SWOPC-FX

14、GP-WIN-C。它是一个中文版的编程软件，可以在 WINDOWS系统下工作，使用十分方便。如果你 还没有安装这个软件，可以点击这里下载后安装。运行编程软件后，可以新建一个文件，编辑区域可以是梯形图的编辑界面，你可以使用工具直接在编辑区域画岀梯形图。也可以用指令表的 界面输入指令。这两个界面可以互相转换。下面我们开始梯形图的设计。首先进行楼层控制回路的设计，如下图:当轿顶隔磁板插入楼层感应器中时，驱动一个计时器，计时器动作时进行楼层的翻转。这里用计时器，主要是为了可以通过调正计时器延时时间，来调正电梯的平层下面进行厅外指令信号的登记与消除，如下图:Xdl3!3COOOgr1 I-11 p门挪i

15、WK30121 )丄嘤憎螢佶ME2K23MAOK00541 l2棲掴令舸柩捨令屮放障正倉豪檢讶号便於H£1号K0J,# JCQ0Q 汕1 2 3 41lH - 畫整抬令寸ii铺t!5Q£UlikFH二橙丄楂扌旨令代機扌皆令申乌号-4K«Q 5正雷更楡修黴畑2)盜橙皓令佶 碍W503MeitreeH 4f 海垣令性機 挎今甲 吗骂K10K0 05I I疋苗更检X015JCO 00I H-I 卜 3梭怡令宅门铺 钮(123£棲措後节在正常操作状态时，电梯根据目前所在的位置和登记的厅外指令信号，自动决定运行方向，驱动上或下行接触器。当电梯处于检修操作状态 时，

16、指令登记回路失效，自动定向失效，电梯的上下行接触器只受慢上按钮或慢下按钮的控制。当电梯完成一个任务停车时，利用M1进行一个延时，M1在电梯停止后立即吸合，延时一个时间后释放。防止电梯停车后还未开门装卸货物就被另一个指令召唤运行。只要有上或下行接触器动作，输岀接触器就吸合。这里使用输岀接触器，主要目的是达到驱动马达的电流有两个独立的触点，同时控制制动 器的电流也有两个独立的触点。下面是抱闸强激继电器输岀回路，如下图棚阿強齢 越时tic<YQO5 搐佝强锻抱闸强激继电器的作用是使制动器以110V强激吸合一段时间后，抱闸强继电器动作，使制动器线圈电压下降到一个维持电压。下面设计蜂鸣器与占用灯程

17、序，如下图：TTOA>?TOA>砕血樂3111FOOXa-TZB叽IoooxbOOKH Lsoox讨bcoox.TTT0M还*5淫STOXbTOX000X0BI ICT OXtOT菇曰玄甸0H>(Fja 傑務彌丰刽t«>f-1TZ1ZZ12ZJ>ObXTZJ>OZX佬佬 勒毀Jk一_Tf11«ZOOA COOA JOOX在门锁处于开启状态时，如有厅外按钮召唤，则蜂鸣器鸣叫，当电梯到达停止后，蜂鸣器也鸣叫，M0是提供一个鸣叫的时间。当时间开被打开，或在运行中，或有指令被登记时，占用灯点亮，表示电梯被占用中。当电梯处于检修状 态时，占用灯闪亮

18、，表示电梯正在检修中。楼层信号及指令信号的输出，如下图：12212713215714214414这里设计一个故障显示的作用，当电梯有故障时，楼层显示器就会闪动。下面设计电梯的保护程序，如下图：Y004 1 I 呦出接卿-K280<T10)全樫送行¥004X001I II I巒出接離上下行接 馮紐湃闭点Y004X001PF 啲出變竝上下行擔 潜級渤縉闭AY004X002二 III楠出废嗽输出废心 馮湖落闭点Y004X002H-J4- 斛出接琏渝出接綠 為構闭戌Y004X006X007X010I I输出接離一K10<T11)上下行接K10<T12)上下行*E羅爲不能K10<T13)榆出境妣令惜決K10<T14)输出接触K220<T1S)单怎 同边行时 闻粗时鮒T10粗旳锚谖Til上下行感TIA协出接就合繼決TL4I 1-输出接離T15屠单空ML0T201 I 枚降自解SETM104ftWK200<T20)故障自朗 除时的M10148132157162167172179“6190192从梯形图可以看出，这里对上下行接触器、输出接触器的触点信号进行检测，如发现接触器有不吸合或不 释放现象，电梯程序进行保护，终止电梯运行。另外，当电梯全程运行超过设定时间也保护。电梯运行 中，两个楼层之间超过设定