RockwellPLC在十層電梯控制系統(tǒng)中的應(yīng)用

1、僅供個(gè)人參考一、 電梯控制系統(tǒng)組成二、電梯控制系統(tǒng)可分為電力拖動(dòng)系統(tǒng)和電氣控制系統(tǒng)兩個(gè)主要部分。電力拖動(dòng)系統(tǒng)主要包括電梯垂直方向主拖動(dòng)電路和轎箱開(kāi)關(guān)電路。二者均采用易于控制的直流電動(dòng)機(jī)作為拖動(dòng)動(dòng)力源。 主拖動(dòng)電路采用 PWM 調(diào)試方式， 達(dá)到了無(wú)級(jí)調(diào)速的目的。 而開(kāi)關(guān)門(mén)電路上電機(jī)僅需一種速度進(jìn)行運(yùn)動(dòng)。電氣控制系統(tǒng)則由眾多呼叫按鈕、傳感器、 控制用繼電器、 指示燈、 LED 七段數(shù)碼管和控制部分的核心器件（PLD ）等組成。 PLC 集信號(hào)采集、信號(hào)輸出及邏輯控制于一體，與電梯電力拖動(dòng)系統(tǒng)一起實(shí)現(xiàn)了電梯控制的所有功能。三、十層電梯控制系統(tǒng)由呼叫到響應(yīng)形成一次工作循環(huán)，電梯工作過(guò)程又可細(xì)致分為自檢

2、、 正常工作、強(qiáng)制工作等三種工作狀態(tài)。電梯在三種工作狀態(tài)之間來(lái)回切換，構(gòu)成了完整的電梯工作過(guò)程。四、（一）電梯的三個(gè)工作狀態(tài)五、1 電梯的自檢狀態(tài)六、將程序下載到 AB 公司的 MicroLogix1000型 PLC 后上電， PLC 中的程序已開(kāi)始運(yùn)行，但因?yàn)殡娞萆形醋x入任何數(shù)據(jù)，也就無(wú)法在收到請(qǐng)求信號(hào)后通過(guò)固化在PLC 中的程序作出響應(yīng)。 為滿(mǎn)足處于響應(yīng)呼叫就緒狀態(tài)這一條件，必須使電梯處于平層狀態(tài)已知樓層且電梯門(mén)處于關(guān)閉狀態(tài)。 電梯自檢過(guò)程的目標(biāo)為：為先按下啟動(dòng)按鈕， 再按下恢復(fù)正常工作按鈕，電梯首先電梯門(mén)處于關(guān)閉狀態(tài)，然后電梯自動(dòng)向上運(yùn)行，經(jīng)過(guò)兩個(gè)平層點(diǎn)后停止。七、2 電梯的正常工作狀態(tài)

3、八、電梯完成一個(gè)呼叫響應(yīng)的步驟如下：九、（ 1）電梯在檢測(cè)到門(mén)廳或轎箱的呼叫信號(hào)后將此樓層信號(hào)與轎箱所在樓層信號(hào)比較，通過(guò)選向模塊進(jìn)行運(yùn)行選向。十、（ 2）電梯通過(guò)拖動(dòng)調(diào)速模塊驅(qū)動(dòng)直流電機(jī)拖動(dòng)轎箱運(yùn)動(dòng)。轎箱運(yùn)動(dòng)速度要經(jīng)過(guò)不得用于商業(yè)用途僅供個(gè)人參考低速轉(zhuǎn)變?yōu)橹兴僭俎D(zhuǎn)變?yōu)楦咚?，并以高速運(yùn)行至減速點(diǎn)。（ 3）當(dāng)電梯檢測(cè)到目標(biāo)層樓層檢測(cè)點(diǎn)產(chǎn)生的減速點(diǎn)信號(hào)時(shí)，電梯進(jìn)入減速狀態(tài)，由中速變?yōu)榈退伲⒁缘退龠\(yùn)行至平層點(diǎn)停止。（ 4 ）平層后，經(jīng)過(guò)一定延時(shí)后開(kāi)門(mén)，直至碰到開(kāi)關(guān)到位行程開(kāi)關(guān)；再經(jīng)過(guò)一定延時(shí)后關(guān)門(mén)，直到碰到關(guān)門(mén)到位行程開(kāi)關(guān)。電梯控制系統(tǒng)始終實(shí)時(shí)顯示轎箱所在樓層。3 電梯強(qiáng)制工作狀態(tài)當(dāng)電梯的初始位置

4、需要調(diào)整或電梯需要檢修時(shí)，應(yīng)設(shè)置一種狀態(tài)使電梯處于該狀態(tài)時(shí)不響應(yīng)正常的呼叫，并能移動(dòng)到導(dǎo)軌上、下行極限點(diǎn)間的任意位置。控制臺(tái)上的消防/檢修按鈕按下后，使電梯立刻停止原來(lái)的運(yùn)行，然后按下強(qiáng)迫上行（下行）按鈕，電梯上行（下行）；一旦放開(kāi)該按鈕， 電梯立刻停止， 當(dāng)處理完畢時(shí)可用恢復(fù)正常工作按鈕來(lái)使電梯跳出強(qiáng)制工作狀態(tài)。（二）電梯控制系統(tǒng)原理框圖電梯控制系統(tǒng)原理框圖如圖1 所示，主要由轎箱內(nèi)指令電路、門(mén)廳呼叫電路、主拖動(dòng)電機(jī)電路、開(kāi)關(guān)門(mén)電路、檔層顯示電路、按鈕記憶燈電路、樓層檢測(cè)與平層檢測(cè)傳感器及PLC 電路等組成的。圖1 電梯控制系統(tǒng)原理框圖（三）電梯控制系統(tǒng)的硬件組成不得用于商業(yè)用途僅供個(gè)人參考

5、電梯控制系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)如圖2所示。包括按鈕編碼輸入電路、樓層傳感器檢測(cè)電路、發(fā)光二極管記憶燈電路、PWM 控制直流電機(jī)無(wú)線(xiàn)調(diào)速電路、轎箱開(kāi)關(guān)電路、 樓層顯示電路、一些其他輔助電路等。為減少PLC 輸入輸出點(diǎn)數(shù)，采用編碼的方式將31 個(gè)呼叫及指層按鈕編碼五位二進(jìn)制碼輸入PLC 。For personal use only in study and research; not for commercial use圖 2 電梯控制系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)框圖1系統(tǒng)輸入部分系統(tǒng)輸入部分分為兩個(gè)部分，一是直接輸入到PLC 輸入口的開(kāi)關(guān)量信號(hào)部分，包括：控制臺(tái)上的啟動(dòng)按鈕、恢復(fù)正常工作按鈕、消防/檢修按鈕、強(qiáng)迫上行（

6、下行）按鈕部分以及開(kāi)關(guān)門(mén)行程到位開(kāi)關(guān)。二是按鈕編碼輸入信號(hào)部分。本系統(tǒng)為十層電梯系統(tǒng)，在轎箱內(nèi)的選層按鈕和門(mén)廳旁的向上、向下呼叫按鈕共有28 個(gè)之多，采用優(yōu)先編碼的方法將31個(gè)按鈕信號(hào)編為五位二進(jìn)制碼。這里采用四片 8 位優(yōu)先編碼器 4532 和五個(gè)四二輸入端或門(mén)4072 組成32 級(jí)優(yōu)先編碼器。2 系統(tǒng)輸出部分系統(tǒng)的輸出部分包括發(fā)光二極管記憶燈電路、 PWM 控制調(diào)速電路、轎箱開(kāi)關(guān)門(mén)電路和七段數(shù)碼管樓層顯示電路等。在 PWM 控制直流電機(jī)無(wú)線(xiàn)調(diào)速電路中， PWM 產(chǎn)生電路接收來(lái)自 PLC 的八位二進(jìn)制碼，隨著碼值的改變，其輸出的脈沖占空比也相應(yīng)改變。轎箱開(kāi)關(guān)門(mén)電路使用兩個(gè)繼電器、兩個(gè)行程開(kāi)關(guān)

7、、直流電動(dòng)機(jī)、功率反相器2003 等構(gòu)成控制電路。在七段數(shù)碼管樓層顯示電路中，七段數(shù)據(jù)管不經(jīng)專(zhuān)用驅(qū)動(dòng)芯片驅(qū)動(dòng)而由PLC 提供特定的二進(jìn)制碼直接輸入。不得用于商業(yè)用途僅供個(gè)人參考二、系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)（一）軟件流程軟件流程圖如圖3 和圖 4 所示。圖3 電梯控制主程序流程圖不得用于商業(yè)用途僅供個(gè)人參考圖 4 樓層現(xiàn)實(shí)程序流程圖（二）模塊化編程本系統(tǒng)是集選式控制系統(tǒng)，控制比較復(fù)雜， 適合采用模塊化編程方法。首先要將各個(gè)輸出信號(hào)的屬性分類(lèi)， 模塊與模塊之間的銜接可以用中間寄存位來(lái)傳遞信息。如：門(mén)廳呼叫電路和轎箱內(nèi)指層電路均要求讀入按鈕呼叫信號(hào)，并保持至呼叫被響應(yīng)完成為止。將門(mén)廳呼叫按鈕、箱內(nèi)指層按鈕、箱

8、內(nèi)開(kāi)關(guān)門(mén)按鈕、報(bào)警按鈕等通過(guò)32 級(jí)優(yōu)先編碼電路編碼后輸入PLC ，在軟件上就形成了讀按鈕編碼電路模塊。系統(tǒng)軟件大致分為八個(gè)模塊：讀按鈕編碼電路模塊、樓層檢測(cè)電路模塊、控制七段數(shù)碼管顯示樓層電路模塊、 電梯選向電路模塊和系統(tǒng)非正常工作狀態(tài)及電機(jī)調(diào)速拖動(dòng)電路模塊、 減速點(diǎn)信號(hào)產(chǎn)生電路模塊、電梯轎箱開(kāi)關(guān)門(mén)電路模塊和按鈕記憶燈顯示電路模塊。樓層檢測(cè)電路模塊主要是讀入樓層編碼并將該記憶信號(hào)存入對(duì)應(yīng)的中間寄存位，直到樓層改變?yōu)橹?。控制七段?shù)碼管顯示樓層電路模塊主要控制兩片七段數(shù)碼管的顯示。電梯的選向模塊主要是完成電梯在響應(yīng)呼叫時(shí)作出的向上運(yùn)行還是向下運(yùn)行的判斷。該模塊有兩個(gè)對(duì)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)特別重要的中間量輸出

9、，即上行中間寄存位和下行中間寄存位。系統(tǒng)正常工作狀態(tài)及電機(jī)調(diào)速拖動(dòng)電路模塊將系統(tǒng)初始化過(guò)程、強(qiáng)制工作過(guò)程及電機(jī)調(diào)速拖動(dòng)過(guò)程合并為一個(gè)模塊。減速點(diǎn)信號(hào)產(chǎn)生電路模塊完成將減速點(diǎn)信號(hào)通知系統(tǒng)的任務(wù)。電梯在運(yùn)行到目標(biāo)樓層檢測(cè)點(diǎn)時(shí)要進(jìn)入減速狀態(tài)， 而電梯在運(yùn)行過(guò)程中會(huì)碰到很多的樓層檢測(cè)點(diǎn)，只有到目標(biāo)樓層的檢測(cè)點(diǎn)時(shí)才會(huì)發(fā)出減速通知，電梯在經(jīng)過(guò)目標(biāo)樓層檢測(cè)點(diǎn)時(shí)接到這個(gè)信號(hào)就開(kāi)始減速了。電梯轎箱開(kāi)關(guān)門(mén)電路模塊和按鈕記憶燈顯示電路模塊是為了便于控制組成的模塊，分別控制轎箱的并關(guān)門(mén)和按鈕接過(guò)之后需要記憶顯示的發(fā)光二極管電路。不得用于商業(yè)用途僅供個(gè)人參考（三）系統(tǒng)調(diào)試電梯系統(tǒng)為模擬實(shí)用旅客電梯系統(tǒng)的教學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置。

10、它能實(shí)現(xiàn)實(shí)際旅客電梯系統(tǒng)的絕大部分功能，包括：門(mén)廳召喚功能、轎箱內(nèi)選層功能、順向截梯功能、智能呼叫保持功能、電梯自動(dòng)開(kāi)關(guān)門(mén)功能、電梯手動(dòng)開(kāi)關(guān)門(mén)功能、清除無(wú)效指令功能、智能初始化功能、消除 /檢修功能、樓層顯示功能和電梯平滑變速功能。雖然本電梯控制系統(tǒng)已能滿(mǎn)足基本的電梯運(yùn)行要求，但仍有許多需要改進(jìn)的地方：1增加與微機(jī)通信的接口，實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)控制，多臺(tái)電梯的綜合控制由微機(jī)完成。2優(yōu)化電梯的選向功能，使之能隨客流量的變化而改變，達(dá)到高效運(yùn)送乘客的目的。3增加出現(xiàn)緊急情況時(shí)的電梯處理辦法。4需輸入密碼才能乘電梯到達(dá)特殊檔層功能，且響應(yīng)該樓層呼叫時(shí)不響應(yīng)其他樓層呼叫。5設(shè)置電容感應(yīng)裝置，如關(guān)門(mén)時(shí)仍有乘客進(jìn)出，則轎門(mén)未觸及人體就能自動(dòng)重新開(kāi)門(mén)。不得用于商業(yè)用途僅供個(gè)人參考僅供個(gè)人用于學(xué)習(xí)、研究；不得用于商業(yè)用途。For personal use only in study and research; not for commercial use.Nur f ü r den pers?nlichen fü r Studien, Forschung, zu