PLC和变频器在电梯控制系统中的应用.doc

PLC和变频器在电梯控制系统中的应用
2008-10-13 7:32:00 来源:中国自动化网网友评论 0条点击查看
1 引言
随着科学技术的发展和计算机技术的广泛应用,人们对电梯的安全性、可靠性的要求越来越高。PLC控制系统因其功能强,结构简单,可靠性高,抗干扰能力强,维修方便等优点,已经取代继电器控制方式。同时,变频调速使用了先进的SPWM技术,具有优异的调速性能和起制动性能、高效率和节电效果,得到广泛的应用。本设计以五层电梯为例,说明电梯的PLC控制系统。
2 电梯控制系统结构
电梯控制系统由PLC控制的逻辑部分和变频器控制的调速部分组成如图1所示。
图1 电梯控制系统结构框图
PLC接收来自操纵盘和每层呼梯的呼叫信号、轿厢和厅门系统的功能信号以及井道和变频器的状态信号,经程序判断与运算实现电梯的集选控制。PLC在输出显示和监控信号的同时,根据随机逻辑控制的要求,向变频器发出运行方向、启动、加速、减速和制动停梯等信号。由变频器根据一定的控制规律和控制算法来控制电机。
3 PLC部分设计
I/O点的分配
根据控制要求,计算出I/O点数如表1所示,其中输入点数为31个,输出点数为26个。输入输出信号均为开关量信号[1>。
表1 I/O点数分配
程序流程图
PLC编程的思路如图2所示:
图2 程序流程图
图2中各部分说明如下:
(1)电梯复位
在系统上电以后和层楼显示有误的情况,都要把轿厢的位置恢复到第一层的状态;
(2)用户输入程序段
用户的输入包括门厅的按钮和轿厢内的按钮,用户输入后,系统会自动选择执行程序。
(3)轿厢开关门程序段
控制轿厢的开关门。
(4)设定上行、下行指示
系统会根据外呼和内选信号以及门锁信号综合判断电梯的运行方向。
(5)执行上行程序
此段程序包括控制电梯上行,检测是否应该减速或者停止电梯正转并且执行。
(6)执行下行程序
此段程序包括控制电梯下行,检测是否应该减速或者停止电梯正转并且执行。
程序设计
由于呼叫是随机的, 电梯控制系统采用模块化编程方法。
使用STEP7编程软件将程序分为七个逻辑块:开关门FC1、楼层信号FC2、内选信号FC3、外呼信号FC4、定上下行指示FC5、停层FC6、启停、运行FC7。
⑴在主程序OB1中调用7个逻辑块(以FC2为例)实现电梯的逻辑控制功能。如图3所示,将“上行强迫开关”、“楼层1显示”等实参赋给FC2(楼层显示),即可实现FC2的调用。
图3 OB1调用FC2
⑵当电梯位于某一层时,应产生位于该层的楼层信号,以控制楼层显示器显示楼层处的位置,离开该层时,该信号应被新的楼层信号(上一层或下一层)取代。电梯的楼层数存放在MW20中。“#sxqpkg”是上强迫行程开关的形参,当电梯到达5楼时,使MW20为5。“#xxqpkg”是下强迫行程开关,当电梯到达1楼时,使MW20为1。在中间,电梯上行时,每上一层,MW20加1;电梯下行时,每下一层,MW20减1。如果层显有误,只要将电梯开到顶层或1层,马上就能显示正常[2> [3>。梯形图如图4所示。
图4