PLC电梯设计.doc

目录
前言 1
2
电梯控制系统构成 2
2. 硬件设计及选型 4
硬件电路设计 4
主电路的设计 4
确定输入输出电路 5
5
西门子S7-200PLC简介 5
PLC控制系统设计 6
PLC选型 7
PLC控制系统的I/O点数计算与分配 7
PLC的型号选择 8
9
开关轿厢门程序 9
自动选项程序 11
轿厢内呼和楼层外呼指示程序 14
5. PLC电梯控制梯形图 16
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附录:五层电梯模型图 24
前言
近年来我国的经济飞速发展,人民生活水平的迅速提高,工作居住条件得到了巨大的改善。电梯作为建筑物内的垂直交通运输工具,与人们的生活息息相关。传统的电梯曳引电动机采用接触器来实现电动机工作状态的改变,另外,传统的电梯控制系统由继电器接触器控制逻辑组成,存在着电气元件多、功能弱、电气故障频繁,可靠性差和工作寿命短等缺陷。可编程控制器(PLC)是根据顺序逻辑控制的需要而发展起来的,是专门为工业环境应用而设计的数字运算操作的电子装置。鉴于其种种优点,目前,电梯的继电器控制方式已逐渐被PLC 控制代替。同时,由于电机交流变频调速技术的发展,电梯的拖动方式已由原来直流调速逐渐过渡到了交流变频调速,不仅能满足乘客的舒适感和保证平稳的精度,还可以降低能耗,节约能源,减小运行费用。因此,PLC 控制技术加变频调速已成为现代电梯行列的一个热点。目前电梯的控制普遍采用了两种方式,一是采用微机作为信号控制单元,完成电梯信号的采集、运行状态和功能的设定,实现电梯的自动调度和集选运行功能,拖动控制则由变频器来完成;第二种控制方式用可编程控制器取代微机实现信号控制。从控制方式和性能上来说,这两种方法并没有太大的区别。但PLC可靠性高,程序设计方便灵活。


电梯控制系统构成
图1电梯控制系统结构图
电梯控制系统主要由变频调速主回路、输入输出单元以及 PLC 单元构成,由如图 1所示,用来完成对电梯曳引电机及开关门机的起动,加减速,停止,运行方向,楼层显示,层站召唤,轿箱内操作,安全保护等指令信号进行管理和控制功能。
变频调速主回路由三相交流输入、变频调速驱动、曳引机和制动单元构成。三相电源 R、S、T 经接线端子进入变频器为其主回路和控制回路供电,输出端 U、V、W 接电动机的快速绕组,外接制动单元减少了制动时间,加快制动过程。旋转编码器用来检测电梯的运行速度和运行方向,变频器将实际速度与变频器内部的给定速度相比较,从而调节变频器的输出频率及电压,使电梯的实际速度跟随变频器内部的给定速度,达到调节电梯速度的目的。变频器输入信号为:上、下行方向指令,零速、爬行、速度等各种速度编码指令,复位和使能信号。变频器输出信号为:(1)变频器准备就绪信号,在变频器运转正常时,通知控制系统变频器可以正常运行;(2)运行中信号,通知PLC变频器正在正常输出;(3)零速信号,当电梯运行速度为零时,此信号输出有效并通知PLC完成抱闸、停车等动作
。
输入输出单元为PLC的I/O接口部分,主要由厅外呼叫、轿箱内选层、楼层及方向指示、开关门、井道内的上下平层、门锁、安全保护继电器、消防、泊梯、等单元构成。输入单元为:(1)厅外呼叫单元,用来对各层站的厅外召唤信号进行登记、记忆和消除,而且兼有无司机状态的“本层厅外开门”功能,全集选方式的呼梯信号为 2N-2个(N 为层站数),下集选方式的呼梯信号为N个;(2)轿箱内选层单元,负责对预选楼层指令的登记、消除和指示,呼梯信号数为电梯停站层数N;(3)开关门按钮,输入PLC控制轿门的开闭(厅门也同时动作);(4)上下平层装置,用来保证电梯轿箱在各层停靠时准确平层,通常设置在轿顶,电梯轿箱上行接近预选层站时,上平层感应器限进入遮磁板,电梯仍继续慢速运行,当下平层感应器再进入遮磁板时,上行接触器线圈失电,制动器抱闸停车;(5)门锁装置(或轿门和厅门联锁保护装置),轿门闭合和各厅门闭合上锁是电梯正常起动运行的前提;(6)安全回路,通常包括轿内急停开关、轿顶内急停开关、安全钳开关、限速器断绳开关、限速器超速开关、底坑急停开关、相序保护继电器、上下限极限开关等;输出单元为:(1)楼层及方向指示单元,包括电梯上下行方向指示灯、层楼指示灯以及报站钟等,目前的方向及层楼指示灯主要有七段码显示方式和点阵显示方式,本系统为七段码显示方式;(2)开关门单元,用于控制电梯的厅门和轿门的打开和关闭,在自动定向完成或电梯平稳停靠后,PLC给出相关指令,由变频门机完成开关