(精品論文)電梯控制系統(tǒng)論文PLC控制電梯論文

電梯控制系統(tǒng)論文plc控制電梯論文多層電梯控制系統(tǒng)電路的設(shè)計摘要:介紹以FX2N0MR PLC為主控制器,結(jié)合N2-420變頻器,采用集選控制的方式開發(fā)的一套交流變頻調(diào)速的多層電梯控制系統(tǒng)。通過程序的設(shè)計與調(diào)試解決了以下問題:定向和平層控制;門控制;內(nèi)指令和外召喚信號的數(shù)字控制。采用FX2N-48MR三菱PLC作為電梯的控制系統(tǒng),應用于透明仿真教學中,從電梯控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成及其設(shè)計思路和具體的硬件設(shè)計軟件設(shè)計,說明如何實現(xiàn)一個電梯控制系統(tǒng)。 關(guān)鍵詞:控制電路;集選控制;變頻器 1 基本結(jié)構(gòu)與控制要求 電梯控制系統(tǒng)主要包括電梯拖動系統(tǒng)的控制和電梯邏輯系統(tǒng)的控制。電梯拖動控制部分主要包括電梯垂直方向主拖動電路和轎廂開關(guān)電路,其性能對電梯運行時乘客的舒適感有著重要影響。電梯邏輯控制部分則是由控制部分的核心器件PLC、呼叫按鈕、傳感器、控制繼電器、指示燈組成。PLC是電梯可靠運行的關(guān)鍵,是電梯控制系統(tǒng)自動化程度的重要標志。電梯的拖動系統(tǒng)控制主要以電梯運行速度為控制目標,以給定度曲線作為依據(jù),利用模擬控制裝置或數(shù)字控制裝置,針對曳引電動機的不同調(diào)速方式構(gòu)成閉環(huán)或開環(huán)的速度控制系統(tǒng),從現(xiàn)電梯運動狀態(tài)的控制。電梯的邏輯系統(tǒng)控制主要以電梯縱調(diào)度為控制目標,以電梯空間距離和時間間隔的嚴密配合依據(jù),利用直接或間接控制手段,完成電梯運行過程的協(xié)調(diào)動實現(xiàn)電梯服務運行的安全、高效、舒適。 該電梯為十層電梯裝置,高 30m,每層高 2.8m,其電氣控制系統(tǒng)由PLC、變頻器、曳引電動機、門電動機、安全裝置、井道裝置、轎箱操縱盤、廳外操作盒、層樓指示器等組成。系統(tǒng)主要控制要求如下:1. 自動開關(guān)門;2. 內(nèi)指令和外召喚信號的登記、消除及顯示;3.定向; 4.自動選層;5. 轎箱到達層樓位置指示;平層停車自動開門; 2 電梯控制系統(tǒng)設(shè)計的思路 通過分析電梯的控制要求,首先選擇合適的PLC。PLC是整個控制系統(tǒng)的核心部件,它對保證系統(tǒng)的技術(shù)指標和質(zhì)量是至關(guān)重要的。,了解電梯控制要求與主要控制的基本方法以及系統(tǒng)應完成的動作、自動工作循環(huán)的組成和必要的保護等方面,可將電梯控制任務分解為獨立的幾個部分,利用結(jié)構(gòu)化模塊化方法進行編程。人機界面的PLC控制系統(tǒng),對電梯的統(tǒng)一管理至關(guān)重要。 3 控制系統(tǒng)主電路設(shè)計 380V 交流電經(jīng)電源變壓器,降壓輸出 220V交流電供PLC和接觸器使用。降壓、整流輸出 110V 直流電,送給門電動機和安全回路。降壓、整流輸出24V 直流電源,為指示燈、數(shù)碼管等電路供電。曳引電動機M1由變頻器來驅(qū)動,PLC 通過快速繼電器 KC、慢速繼電器 MC、上行繼電器 SC、下行繼電器 XC 來控制變頻器輸出,使電機轉(zhuǎn)速在 1000rmin-250rmin之間調(diào)節(jié),帶動電梯快、慢速運行并實現(xiàn)換向。電源接觸器 DC 控制整機電源,電源斷錯相序繼電器 DJ提供保護功能。 4 門電機電路及安全回路 電梯的門分為轎門和廳門兩部分。轎門為主動門,受電梯門電路控制而開、關(guān);電梯的廳門即各層門廳的門,廳門是被動門,不能自行開、關(guān),只能由轎門帶動實現(xiàn)開、關(guān)。通過合理設(shè)計行程開關(guān)和繼電器,實現(xiàn)電梯自動開關(guān)門的功能。電路如圖 1 所示。 開門繼電器KMJ關(guān)門繼電器GMJ 控制門電動機DM電樞電壓的極性,實現(xiàn)開關(guān)門控制。當電梯到達指定樓層停車后,轎門上的門刀插入廳門門鎖,帶動廳門隨轎門開、關(guān),開門行程開關(guān) 2KMK 位于開門行程的75%80%處,2KMK閉合,使開門速度減小,開門到位時,1KMK 閉合,由程序控制開門繼電器失電,停止開門。 各部分工況正常時,安全運行繼電器得電。關(guān)門行程開關(guān)2GMK 3GMK 控制關(guān)門速度,1GMK中止關(guān)門過程。由各層廳門、轎門門鎖常開觸點串聯(lián)構(gòu)成門連鎖控制信號,當各層廳門關(guān)閉、轎箱門關(guān)閉時,門聯(lián)鎖繼電器 MSJ 得電,電梯才能啟動運行。 安全回路由轎箱內(nèi)鑰匙開關(guān)NSK.、安全窗開關(guān)ACK、限速器斷繩開關(guān) DSK、急停開關(guān) JTK、斷錯相序繼電器 DJ、轎箱拖動電機熱繼電器 FR1、變頻器正常運行繼電器 BPJ、安全運行繼電器 :YJ 等組成,當安全回路電,電梯才能開始執(zhí)行上升、下降的運動。 5 電梯控制程序設(shè)計 經(jīng)現(xiàn)場勘察和計算,控制系統(tǒng)共有輸入點 56 個,輸出點48個。選用 FX2N-80MR-001 PLC主機!臺1配套I/O擴展單元 FXON-16EXFXON-8EYR 各1臺。 程序設(shè)計特點 采用邏輯控制。當電梯以某一運行方向接近某樓層的層樓位置感應器位置時,判別該樓層是否有同向的呼叫信號,如有則控制程序中選層換速繼電器動作,發(fā)出換速信號,在該樓層減速停車;否則繼續(xù)沿原方向運行。 對變頻器的控制。PLC 根據(jù)邏輯控制的要求,可向發(fā)出變頻器正向運行、反向運行、快慢速、減速以及制動信號,再由變頻器根據(jù)一定的控制參數(shù)和控制規(guī)律來控制電機。同時,當系統(tǒng)出現(xiàn)故障時,PLC 向變頻器發(fā)出信號。 6 內(nèi)指令信號的登記、消除與顯示 X010X021 分別為轎箱內(nèi) 110 層內(nèi)指令按鈕信號1輸入端,對應的內(nèi)指令信號登記繼電器是 M21M30,由Y010Y021 驅(qū)動指示燈顯示相應內(nèi)指令已登記。信號的登記采用自鎖原理,軟件上采用邏輯或運算實現(xiàn)。無論電梯上行還是下行,當其運行到有內(nèi)指令的樓層時,均要換速停車,并消除登記信號(消號)。在登記繼電器回路,串聯(lián)相應的層樓位置繼電器的常閉點,可以實現(xiàn)消號。 7 結(jié)論 電梯的控制系統(tǒng)中的PLC易于擴展,從幾層的小型電梯到幾十層的大型電梯都適用。 參考文獻 1