三層電梯的PLC控制系統(tǒng)設計與實現(xiàn)
引言
PLC是一種專門用于工業(yè)環(huán)境設計的通用控制裝置,可以完成大型而復雜的控制任務。PLC以可靠性高、通用性強、體積小、成本低而成為工業(yè)自動化的技術支柱之一,在工業(yè)自動控制領域占有十分重要的地位。本文將可編程序控制器(PLC)應用于三層電梯進行邏輯控制,從而設計了一套完整的電梯控制系統(tǒng)方案,同時通過三層電梯模型實現(xiàn)了其基本功能,大大提高了電梯的可靠性、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(fā)周期。這種電梯控制系統(tǒng)較原有的電梯控制系統(tǒng)可以更容易地完成更為復雜的控制任務,其許多功能是傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)所無法實現(xiàn)的。
1電梯控制系統(tǒng)的設計要求
一般情況下,電梯控制系統(tǒng)的設計要求如下:
電梯停在一層或二層時,按3AX(三樓下呼叫)按鈕,電梯上行至三層后停止。
電梯停在三層或二層時,按1AS(一樓上呼叫)按鈕,電梯下行至一層后停止。
電梯停在一層時,按2AS(二樓上呼叫)或2AX(二樓下呼叫)按鈕,則電梯上行至二層后停止。
電梯停在一層時,按2AS或2AX按鈕,則電梯下行至二層后停止。
電梯停在一層時,按2AS、3AX按鈕,則電梯上行至二層后停止3s,然后繼續(xù)自動上行至三層后停止。
電梯停在一層時,先按2AX,后按3AX按鈕,則電梯上行至三層后停止3s,然后自動下行至二層后停止。(若先按3AX、后按2AX按鈕,則2AX為反向呼梯無效。)
電梯停在三層時,按2AS、1AS按鈕,則電梯運行至二層后停止3s,然后繼續(xù)自動下行至一層后停止。
電梯停在三層時,先按2AS,后按1AS按鈕,則電梯下行至一層后停止3s,然后自動上行至二層后停止。(若先按1AS、后按2AS按鈕,則2AS為反向呼梯無效。)
轎廂內選按鈕(SB1、SB2、SB3)的邏輯運行要求與各層呼梯按鈕一致。
電梯上行途中,下降呼梯無效;電梯下行途中,上行呼梯無效。
轎廂的上行、下行以及樓層呼梯的狀態(tài)均用指示燈顯示。
按下電梯緊急報警按鈕(SB4),緊急報警燈閃爍,其他功能選擇均無效。扌艮警信號需斷電后復位。
2電梯控制系統(tǒng)的實現(xiàn)
本文給出的電梯控制系統(tǒng)外部接線圖如圖1所示。其中的電路I/O分配表如表1所列。圖2所示則是其電梯控制系統(tǒng)梯形圖。
3三層電梯控制系統(tǒng)的調試及運行
3.1控制系統(tǒng)的調試
電梯控制系統(tǒng)的調試目的主要是通過實驗調試,對所編寫的控制程序梯形圖進行檢驗和反復修改,以實現(xiàn)本設計中三層電梯控制系統(tǒng)的功能。其次是通過實踐操作,經(jīng)過三層電梯控制系統(tǒng)的接線、調試和操作過程,對整個設計中所需要的知識的理解更深刻。電梯控制系統(tǒng)所要調試的具體設備如表2所列。
其所需調試的操作步驟如下:
檢查實驗設備中器材和調試程序。
按照I/O端口分配表或接線圖完成PLC與實驗模塊之間的接線,認真檢查,確保正確無誤。
用編程軟件將自己編寫的控制程序打開,進行編譯,有錯誤時根據(jù)提示信息修改,直至無誤。用PC/PPI通信編程電纜連接計算機串口與PLC通信口,打開PLC主機電源開關,下載程序至PLC中。下載完畢后,在編程軟件中將PLC的,RUN/STOP”開關選至“RUN”狀態(tài),并對程序狀態(tài)進行監(jiān)控。
將行程開關1LS撥到ON,2LS、3LS撥到OFF,表示電梯停在底層。
對照設計的控制要求,按下對應的樓層選擇或樓層呼梯按鈕。
撥動對應的樓層行程開關,模擬電梯運行的過程,觀察各指示燈的亮滅現(xiàn)象是否符合邏輯。
重復步驟(5)、(6)反復運行程序,不斷地修改,最終使控制系統(tǒng)按照控制要求運行。
3.2控制系統(tǒng)的運行
經(jīng)過反復的調試,編寫的控制程序已經(jīng)能夠使控制系統(tǒng)完成設計要求。為了進一步檢驗控制系統(tǒng)中各部分的運行狀態(tài)有無異常,同時增加對三層電梯控制系統(tǒng)的功能的了解,進行了一次模擬電梯運行的操作,將各種情況分別進行了呼叫模擬實驗,輸出狀態(tài)均無異常。電梯控制系統(tǒng)運行成功。
現(xiàn)列舉如下呼叫的情況來表現(xiàn)系統(tǒng)運行的過程:
系統(tǒng)上電后,將行程開關1LS撥到ON,2LS、3LS撥到OFF表明電梯停在一層等待指示。
按下三層向下呼叫按鈕3AX,則三層呼梯指示燈L3亮,上行指示燈L4亮,電梯上行,離開一層(1LS撥到OFF),經(jīng)過二層(2LS撥到ON然后再撥到OFF),沒有停止,繼續(xù)上升,到達三層(3LS撥到ON),此時到站提示音響,其他燈均滅,表示電梯到站停在三層。
此時按下二層向上呼叫2AS和一層向上呼叫1AS按鈕,一、二樓呼梯指示燈L1、L2亮、下行指示燈L5亮,電梯下行,電梯離開三層,經(jīng)過二層時無變化,繼續(xù)下行,到達一層時,到站提示音響,一層呼梯指示燈L1滅,電梯停止運行,停止3s后,L4亮,電梯上行,離開一層到達二層(1LS撥到OFF、2LS撥到ON),此時到站提示音響,其他燈滅,表示電梯到站停在二層。
按下緊急報警按鈕SB4,緊急報警指示燈L6燈閃爍,此時所有呼叫按鈕無效,系統(tǒng)下電重新啟動后報警解除。
4結語
本設計可以達到設計的目的和要求,通過合理的軟硬件設計,運用PLC實現(xiàn)了三層電梯控制系統(tǒng)的基本功能。如電梯的運行方向、到層指示均以指示燈顯示,并且設置了到站音樂提示和緊急報警功能。通過實驗調試,模擬實現(xiàn)了電梯控制系統(tǒng)的運行狀態(tài)。