引言
電梯是高層建築不可缺少的垂直方向的交通運輸工具。隨著經濟和技術的發展,電梯的使用領域越來越廣,電梯已成為(wei) 現代物質文明的一個(ge) 標誌。由於(yu) 傳(chuan) 統的電梯運行邏輯控製係統采用的是繼電器邏輯控製線路。采用這種控製線路,存在易出故障、維護不便、運行壽命較短、占用空間大等缺點。從(cong) 技術發展來看,這種係統將逐漸被淘汰。
PLC是一種專(zhuan) 門為(wei) 工業(ye) 環境設計的通用控製裝置CONTROL ENGINEERING China版權所有,可以完成大型而複雜的控製任務,以可靠性高、通用性強、體(ti) 積小、成本低著稱,成為(wei) 工業(ye) 自動化的技術支柱之一,在工業(ye) 自動控製領域占有十分重要的地位 。本文將可編程序控製器(PLC)應用於(yu) 三層電梯進行邏輯控製,設計了一套完整的電梯控製係統方案並通過三層電梯模型實現了其基本功能,大大提高了電梯可靠性、可維護性以及靈活性,延長了使用壽命,同時縮短了電梯的開發周期。這種電梯控製係統較原有電梯控製係統可以更容易的完成更為(wei) 複雜的控製任務,其許多功能是傳(chuan) 統的繼電器控製係統無法實現的。
1 控製係統總體(ti) 設計方案
程序總體(ti) 設計時,需要充分考慮到乘客乘坐電梯時的隨機性、突發性和不確定性:也需充分考慮到乘客的思維方式與(yu) 習(xi) 慣動作等因素,采用智能邏輯控製策略,實現電梯的全數字化控製,其目的是使電梯的運行能反映人的智慧。整個(ge) 控製係統的設計遵循如下原則:
1)電梯由乘客控製執行;
2)行車方向由內(nei) 選信號和外呼梯信號決(jue) 定,順向優(you) 先執行;
3)無論電梯運行於(yu) 何種狀態,隻要有內(nei) 選信號時,優(you) 先響應內(nei) 選行車方向;
4)停層時有自動開門信號;
5)平層精確定位控製;
6)樓層自動控製與(yu) 顯示;
7)上、下行自動控製與(yu) 顯示。
2 硬件係統
硬件係統主要包括PLC、三層電梯模型。硬件係統的結構圖如圖1所示。
2.1 三層電梯的輸入點
三層電梯的輸入點如下:
1)內(nei) 選召喚按鈕:位於(yu) 轎廂內(nei) ,對應每層各有一個(ge) ;
2)外選召喚按鈕:一層隻有上呼,二層有上呼和下呼,三層隻有下呼;
3)平層電磁傳(chuan) 感器檢測:位於(yu) 井道內(nei) 每一層的相應位置上,每層各有一個(ge) ; 用於(yu) 選向、選層、指層,內(nei) 選召喚、外選召喚的消號;
4)電梯啟動和停止按鈕各一個(ge) 。
共12個(ge) 輸入點。
2.2 三層電梯的輸出點
三層電梯的輸出點如下:
1)正反向繼電器:共兩(liang) 個(ge) ,用於(yu) 控製電機的旋轉方向;
2)內(nei) 選指示燈:對應內(nei) 選召喚按鈕,共兩(liang) 個(ge) ;
3)外呼指示燈:對應外呼召喚按鈕,共四個(ge) ;
4)樓層顯示:每層一個(ge) ,共三個(ge) ;
5)上下行顯示:共兩(liang) 個(ge) ,表示電梯的運行狀態。
共14個(ge) 輸出點。
本文采用的PLC 為(wei) S7- 200 CPU226,I /O 點數為(wei) :24 輸入/16輸出。完全滿足要求。
PLC 外部接線圖如圖2所示。
3 軟件係統
軟件係統的整體(ti) 思路為(wei) :對電梯的運行狀態控製進行分類:上行,下行,停車以及各個(ge) 指示燈的控製。文中采用模塊化控製,將啟動/停止,上行,下行,停車,指示燈,定時器以及臨(lin) 時變量的存儲(chu) ,分別做成對應的梯形圖網絡,這樣做的優(you) 點是:結構清晰,可維護性強,調試簡單易行。為(wei) 各種情況的觸發條件列表,見表1。電梯控製程序流程圖如圖3所示。
3.1 啟動/停止控製網絡
該網絡為(wei) 係統的上電控製網絡。當係統上電時電梯為(wei) 停止狀態,按下啟動按鈕係統開始掃描各個(ge) 按鍵的狀態為(wei) 電梯的運行決(jue) 策提供依據。
3.2 所有上行情況的網絡
在這裏把所有的上行情況並聯起來,共同產(chan) 生一個(ge) 上行信號,為(wei) 了保證按鍵狀態不丟(diu) 失,用按鍵對應的燈的狀態來表示按鍵的狀態。當電梯在1樓時情況較簡單,由平層信號KL1確定電梯在一樓,再根據表1把所有的觸發條件並聯起來。當電梯在2樓時情況複雜,有優(you) 先級的考慮。為(wei) 了保證順向優(you) 先,用了兩(liang) 個(ge) 中間繼電器M 2.0和M2.1 存儲(chu) 電梯停在2樓之前的運行狀態,即記錄了電梯是從(cong) 1樓上去的還是從(cong) 3樓下來的。M2.0得電時即電梯原來狀態為(wei) 上行時,在2樓即2樓平層信號KL2得電,若3樓有呼叫則上行線圈得電電梯上行。
3.3 所有下行情況的網絡
所有下行情況並聯於(yu) 此,為(wei) 電梯下行提供決(jue) 策。其情況與(yu) 上行類似,不再贅述。
4 結論
本文介紹了西門子公司S7 - 200 係列可編程控製器(PLC)在三層電梯控製係統中的應用,給出了可編程控製器控製三層電梯電氣控製係統的硬件組成和軟件設計。采用了梯形圖編程的程序控製方式,設計了一套完整的基於(yu) 可編程控製器(PLC)的三層電梯控製係統總體(ti) 設計方案並通過三層電梯模型實現了其基本功能。最後對本文所設計的電梯控製係統進行了相關(guan) 調試,能夠很好的實現電梯控製,滿足設計要求,實現行車方向由內(nei) 選信號和外呼梯信號決(jue) 定,順向優(you) 先執行,無論電梯運行於(yu) 何種狀態控製工程網版權所有,隻有內(nei) 選信號時,優(you) 先相應內(nei) 選行車方向,平層定位控製精確。