PLC三层电梯控制设计(13页).docx

-1. 三层电梯PLC控制系统设计1.1 实训目的本次设计是一种电梯PLC控制系统。电梯是垂直方向的运输设备，是高层建筑中不可缺少的交通运输设备。它靠电力，拖动一个可以载人或物的轿厢，在建筑的井道内导轨上做垂直升降运动，在人们生活中起着举足轻重的作用。而控制电梯运行的PLC系统也要求越来越高，要求达到电梯运行的“稳、准、快”的运行目的。该系统主要由PLC、逻辑控制电路组成。其中包括交流异步电动机、继电器、接触器、行程开关、按钮、发光指示器和变频器组成为一体的控制系统。整个系统通过PLC、逻辑控制电路对电梯的升降；加、减速；平层；起动、制动控制。其结构简单、运行效率高、平层精度高、易于理解与掌握。1.2 实训内容和控制要求工作过程： 电梯由安装在各楼层厅门口的呼叫按钮进行操纵，其操纵内容为呼叫电梯、运行方向和停靠楼层。每层楼设有呼叫按钮（一层U1，二层U2，D2，三层D3），指示灯L1指示电梯在一层与二层之间运行、L2指示在二层与三层之间运行、L3指示在三层与二层之间运行、SQ1SQ3为到位行程开关。电梯上升途中只响应上升呼叫，下降途中只响应下降呼叫，任何反方向的呼叫均无效。输出端用输出指示灯的状态来模拟输出设备的状态。 三层楼电梯的自动控制要求如下： （1） 当电梯停于1F或2F时，如果按3F按钮呼叫，则电梯上升到3F，由行程开关SQ3停止； （2）当电梯停于3F或2F时，如果按1F按钮呼叫，则电梯下降到1F，由行程开关LS1停止； （3）当电梯停于1F，如果按2F按钮呼叫，则电梯上升到2F，由行程开关LS2停止；（4）当电梯停于3F，如果按2F按钮呼叫，则电梯下降到2F，由行程开关LS2停止； （5）当电梯停于2F，而2F、3F按钮均有人呼叫时，电梯先上升到2F，由LS2控制暂停2S后，继续上升到3F，由LS3停止； （6）当电梯停于3F，而 1F、2F按钮均有人呼叫时，电梯下降到2F，由LS2控制暂停2S后，继续下降到1F，由LS1停止； （7）在电梯上升途中，任何反方向的下降按钮呼叫均无效； （8）在电梯下降途中，任何反方向的上升按钮呼叫均无效； （9）每层楼之间的到达时间应在10s内完成，否则电梯停机； （10）电梯的起始位置和程序的启动、停止运行自行设计。1.3电梯的结构1- 减速箱 2-曳引轮 3-曳引机底座 4-导向轮5-限速器 6-机座 7-导轨支架 8-曳引钢绳 9-开关碰铁 10-紧急开关 11-导靴 12-轿架 13-轿门 14-安全钳 15-导轨 16-绳头组合 17-对重 18-补偿链19-补偿链导轮20-张紧置21-缓冲器 22-底坑 23-层门 24-呼梯盒 25-层楼指示灯26-随行缆 27-轿壁 28-轿内操纵箱 29-开门机 30-井道传器 31-电源开关 32-控制柜 图1.3电梯的结构1.4 I/O分配表完成所设定的控制任务所需要的PLC规模主要取决于控制系统对输入，输出点的需求量和控制过程的难易程度。根据控制要求，对PLC进行I/O配置，具体分配如下：1数字量输入部分 在电梯控制系统中，要求的输入有运行/维修、上行下行、开关门、楼层选择按钮，以及压力传感器和限位开关输入等一共19个输入点。输入分配表如表： 表1.4.1数字输入量地址分配2.模拟量输入部分在控制系统中，由于需要测量电梯厢内的重量是否超过限定范围，因此增加了模拟量输出/输出模块采集重量。具体分配如表：输入地址输入设备AIWO压力传感器表1.4.2模拟量输入地址分配3.数字量输出配置 在这个控制系统中，主要输出控制的设备有各种继电器、电动机和一些指示灯等,共有13个输出点,其具体分配表如下：输出地址输出设备输出地址输出设备Q0.0上行继电器Q1.1上行指示灯Q0.1下行继电器Q1.2下行指示灯Q0.2快速运行继电器Q1.3厢体开门Q0.3慢速运行继电器Q1.4厢体关门Q0.4楼层1指示灯Q1.5抱闸停止Q0.5楼层2指示灯Q1.6超重报警Q1.0楼层3指示灯表1.4.3数字输入量地址分配1.5电梯PLC控制系统设计1.5.1梯形图（1）电梯运行状态选择程序按钮的默认状态为I0.0断开，在断开时中间继电器M0.0闭合，不论电梯处于什么位置，电梯直接下行到底层，如果电梯就在底层，则厢门上的限位器传送信号到PLC中，表示电梯已到达目标位置，延迟一段时间后，厢门开启进行维修维护工作。语句表：LD I0.0 A M0.6= M0.1 R M0.3,1LDN I0.0 = M1.1= M0.0 TON T38,10LD M0.0 LD M0.1= M0.3 A T38LDB= VB0,1 = M1.2梯形图程序如下：图1.5.1 维修状态时的梯形图程序（2）换速程序为了保证电梯运行的快速稳定，而且能提供给乘客一个舒适的乘坐的环境，该控制系统采用双速运行的方式。在电梯启动阶段，既能较快地到达目标楼层，也不会产生较强的不舒适感。电梯的切换程序如图所示双速电梯从选向、启动、运行、换速、停车过程选向：通过比较电梯所在的位置和要到达的位置作比较，大于本电梯所在层，向上行，小于本电梯所在层向下行，起动条件：关门到位,门锁闭合，方向接触器吸合,快车接触器（KKC）吸合,抱闸开闸,通过串接电阻将压启动,经过2秒延时(KA1)吸合后全压运行,电机速度960RP/MIN,当到达所选楼层换速区时发出减速信号接触器(KKC)(KA1)释放,慢车接触器KMC吸合通过串接慢车减速电阻缓冲,经过1秒延时一级减速接触器KA2吸合短接部分缓冲电阻,再经过1秒钟延时二级减速KA3吸合全部短接缓冲电阻此时电动机转速250RP/MIN,爬行到开门区,接触器KMC,KA2,KA3,释放,抱闸失电合闸,开门接触器吸合开门.这就是整个双速电梯的运行过程.语句表：LD M0.1A M0.2 ；上行运行时A M1.4LD I0.7 O I1.0 ；楼层2和楼层3的下层限位器 ALD= M1.0 ；减速成慢速运行 LD M0.1A M0.3 ；下行运行时 A M1.4LD I0.5 ；楼层1和楼层2的上层限位器O I0.6ALD = M1.0 ；减速成慢速运行LD M0.1A M0.2 ；上行限位器A M1.4LD I0.5 ；楼层1和楼层2的上层限位器O I0.6ALD = M0.7 ；加速成快速运行LD M0.1A M0.3 ；下行运行时A M1.4LD I0.7O I1.0 ；楼层2和楼层3的下层限位器ALD= M0.7 ；加速成快速运行梯形图程序如下：图1.5.2 电梯换速梯形图程序（3）门定位程序在门定位程序中，不仅要利用三个限位器对电梯门进行定位，而且需要对所在楼层的寄存器进行复位处理。电梯的门定位程序如图所示。2、语句表LD I1.1 A I1.2 A I1.3 = M0.6 ；三个限位器全部对准后，门定位完毕 = M1.1 ；抱闸停车 LD M0.1 LPS A M0.2 ；电梯上运行时 LPS LD I0.5 ；楼层1的上层限位器O M2.0 ALD MOVB 0,VB1 MOVB 0,VB4 ；电梯上行时通过楼层1后，复位楼层1所有的与 上行有关的寄存器 LRD LD I0.6 ；楼层2的上层限位器O M2.1ALDMOVB 0,VB2MOVB 0,VB5 ；电梯上行时通过楼层2后，复位楼层2所有的与 ；上行有关的寄存器LPPAB= VB0,3 ；电梯到顶层= M2.0= M2.1A M0.6MOVB 0,VB3 ；将楼层所有的上行存储器复位LPPA M,0.3 ；电梯下行运行时LPSLD I1.0 ；楼层3的下层限位器O M2.2ALDMOVB 0,VB3MOVB 0,VB7 ；电梯下行时通过楼层3后，复位楼3所有的与 下行有关的寄存器LRD LD I0.7 O M2.3ALD MOVB 0,VB2MOVB 0,VB6 ；电梯下行时通过楼层2后，复位楼2所有的与 下行有关的寄存器LPPAB= VB0,1 ；电梯到达顶层= M2.2= M2.3 A M0.6MOVB 0,VB1 ；将楼层所有的下行存储器复位梯形图程序如下：图1.5.3 电梯门定位梯形图程序-第 13 页-