基于PLC的電梯控制系統(tǒng)應(yīng)用研究

楊凱　王攀藻　楊馥郁　周穎　杜楊斌　王太平

[摘 要]傳統(tǒng)電梯控制，采用繼電器-接觸器來完成，控制精度不夠。本文提出采用西門子S7—200PLC程序控制方式對(duì)電梯運(yùn)行控制，設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)總體方案，運(yùn)行過程、組成，包括電梯的選層和定向模塊、電梯運(yùn)行方向和?？康膶诱镜目刂?，以及自動(dòng)運(yùn)行和自動(dòng)開關(guān)門等功能，同時(shí)通過對(duì)PLC重新編寫程序，達(dá)到對(duì)電梯不同情況下運(yùn)行，進(jìn)行精確控制的目的。

[關(guān)鍵詞] 三層電梯；PLC控制器；程序控制

中圖分類號(hào)：TP23 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2016）14-0214-01

PLC程序控制，是一種專門從事邏輯控制的微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，是當(dāng)前電梯控制和技術(shù)改造的熱點(diǎn)典型領(lǐng)域，具有很強(qiáng)的代表性。對(duì)于傳統(tǒng)的電梯控制，采用繼電器-接觸器進(jìn)行控制，控制精度不夠，平層不準(zhǔn)確。本文提出采用S7-200PLC程序控制三層電梯運(yùn)行的方案，通過對(duì)PLC編寫相應(yīng)的梯形圖程序，實(shí)現(xiàn)電梯的過程控制，達(dá)到電梯在不同情況下運(yùn)行，進(jìn)行精確控制的目的。

1 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

1.1電梯的總體控制需求

電梯由安裝在各樓層電梯口的上升下降呼叫按鈕，電梯轎廂內(nèi)樓層選擇按鈕，上升下降指示（UP、DOWN），各樓層到位行程開關(guān)組成，電梯自動(dòng)執(zhí)行呼叫。電梯在上升的過程中只響應(yīng)向上的呼叫，在下降的過程中只響應(yīng)向下的呼叫，電梯向上或向下的呼叫執(zhí)行完成后再執(zhí)行反向呼叫；電梯等待呼叫時(shí)，同時(shí)有不同呼叫時(shí)，誰先呼叫執(zhí)行誰；具有呼叫記憶、內(nèi)選呼叫指示功能；具有樓層顯示、方向指示、到站聲音提示功能。

1.2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)包含了計(jì)算機(jī)控制技術(shù)、傳感技術(shù)和自動(dòng)控制技術(shù)。分為部分硬件和軟件設(shè)計(jì)部分。

2 硬件部分

2.1 I/O端口分配及PLC外部接線

本系統(tǒng)需要PLC具有10個(gè)輸入點(diǎn)，14個(gè)輸出點(diǎn)，選用西門子S7-200PLC系列可編程控制器，I/O端口分配及功能有，I0.0， S3， 三層內(nèi)選按鈕；I0.1， S2， 二層內(nèi)選按鈕；I0.2， S1， 一層內(nèi)選按鈕；I0.3， D3， 三層下呼按鈕；I0.4， D2， 二層下呼按鈕；I0.5， U2， 二層上呼按鈕；I0.6， U1， 一層上呼按鈕；I0.7， SQ3， 三層行程開關(guān)；I1.0， SQ2， 二層行程開關(guān)；I1.1， SQ1， 一層行程開關(guān)；Q0.0， L3， 三層指示；Q0.1， L2，二層指示；Q0.2， L1，一層指示；Q0.3，DOWN，轎廂下降指示；Q0.4，UP，轎廂上升指示；Q0.5， SL3， 三層內(nèi)選指示；Q0.6， SL2， 二層內(nèi)選指示；Q0.7，SL1，一層內(nèi)選指示到站聲， Q2.0， A；數(shù)碼控制端子A， Q2.1， B；數(shù)碼控制端子B， Q2.2， C， 數(shù)碼控制端子C， Q2.3， D， 數(shù)碼控制端子D， 主機(jī)1M、電源正端，主機(jī)1L、2L、3L，電源地端。

2.2 PLC外圍結(jié)構(gòu)

S7-200PLC是控制系統(tǒng)的核心，對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行分析、計(jì)算和輸出執(zhí)行信號(hào)，其外部接線圖，如圖1所示。

3 軟件部分

3.1 電梯的控制過程

電梯到站時(shí)，電梯門自動(dòng)打開，打開到位后，延時(shí)3秒后關(guān)門，以便人員進(jìn)出，然后繼續(xù)運(yùn)行或停梯。程序流程圖如圖2所示

3.2 控制程序的設(shè)計(jì)

按電梯的控制原理進(jìn)行設(shè)計(jì)，PLC的控制程序分為內(nèi)呼登記程序控制、外呼登記程序控制。內(nèi)呼登記信號(hào)。內(nèi)呼有兩個(gè)信號(hào)，即內(nèi)呼一層、內(nèi)呼二層和內(nèi)呼三層。利用啟-保-停電路對(duì)內(nèi)呼信號(hào)進(jìn)行登記。其中內(nèi)呼一層在電梯處于上升狀態(tài)或一層指示燈亮?xí)r（I0.2或Q0.7接通）都不能登記。內(nèi)呼二層的停止條件是二層指示燈亮（Q0.6通），即電梯處于二層時(shí)不對(duì)內(nèi)呼二層的信號(hào)進(jìn)行登記；內(nèi)呼三層時(shí)，電梯處于下降狀態(tài)或電梯三層指示燈亮?xí)r（I0.0或Q0.5接通）都不對(duì)內(nèi)呼三層信號(hào)進(jìn)行登記，梯形圖程序編寫如圖3所示。

外呼信號(hào)有4個(gè)，一層上呼、二層上呼、二層下呼和三層下呼。外呼信號(hào)的登記都是利用啟-保-停電路來完成的，原理都一樣。

4 系統(tǒng)應(yīng)用

完成PLC與模塊之間的接線，打開編寫的控制程序，進(jìn)行編譯，用PC/PPI通訊編程電纜連接計(jì)算機(jī)串口與PLC通訊口，打開PLC主機(jī)電源開關(guān)，下載程序至PLC中，下載完畢后將PLC的“RUN/STOP”開關(guān)撥至“RUN”狀態(tài)。將行程開關(guān)“SQ1”撥到ON，“SQ2”、“SQ3”撥到OFF，電梯停在底層。選擇電梯樓層選擇按鈕或上下按鈕。例：按下“D3”電梯方向指示燈“UP”亮，底層指示燈“L1”亮，電梯離開底層。將行程開關(guān)“SQ1”撥到“OFF”，二層指示燈“L2”亮，將行程開關(guān)“SQ2”撥到“ON”電梯到達(dá)二層。將行程開關(guān)“SQ2”撥到“OFF”電梯離開二層。三層指示燈“L3”亮，將行程開關(guān)“SQ3”撥到“ON”電梯到達(dá)三層，PLC電梯控制系統(tǒng)運(yùn)行符合指標(biāo)要求。

5 結(jié)束語

可編程控制器（PLC）在電梯智能控制系統(tǒng)中的應(yīng)用方案，包含了硬件和軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)。通過三層電梯實(shí)現(xiàn)其功能，對(duì)所設(shè)計(jì)的電梯控制系統(tǒng)進(jìn)行了調(diào)試，能夠很好的滿足電梯控制設(shè)計(jì)要求，實(shí)現(xiàn)行車方向由內(nèi)選信號(hào)和外呼梯信號(hào)決定，順向優(yōu)先執(zhí)行，無論電梯運(yùn)行于何種狀態(tài)，只有內(nèi)選信號(hào)時(shí)，優(yōu)先響應(yīng)內(nèi)選行車方向，平層定位控制精確。

參考文獻(xiàn)

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