基于plc的電梯級式控制程序設(shè)計(jì)

基于plc的電梯級式控制程序設(shè)計(jì)

1電梯控制系統(tǒng)電梯是建筑物的重要交通設(shè)備。系統(tǒng)龐大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，安全要求高。其控制系統(tǒng)也要求具有較高的可靠性,隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,傳統(tǒng)繼電器控制系統(tǒng)將逐漸被計(jì)算機(jī)和PLC控制系統(tǒng)代替。4層4站電梯具有頂層、底層、兩個(gè)中間層站,是一個(gè)比較典型的研究電梯對象模型。本設(shè)計(jì)采用PLC實(shí)現(xiàn)聯(lián)名流雙速電梯控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì),并將級式程序設(shè)計(jì)方法和中斷技術(shù)應(yīng)用電梯控制系統(tǒng)。根據(jù)電梯的實(shí)運(yùn)行方式在初始級設(shè)計(jì)了3個(gè)模塊:集選、消防和檢修。在各個(gè)模塊下,按照電梯運(yùn)行動作進(jìn)一步分級,使程序的級與電梯的運(yùn)行動作相對應(yīng)。另外,為了提高控制系統(tǒng)對消防聯(lián)動和廳外召喚信號的響應(yīng)速度,采用中斷技術(shù)對這兩種信號進(jìn)行處理。通過實(shí)驗(yàn)證明,級式程序設(shè)計(jì)方法簡化了控制程序,縮短了程序的執(zhí)行時(shí)間,并且容易編制和維護(hù)。其次,中斷技術(shù)用于電梯控制系統(tǒng)是可行的,它不僅使消防聯(lián)動信號得到了快速響應(yīng),還縮短了召喚信號的登記時(shí)間。級式程序和中斷技術(shù)結(jié)合的方法有效地解決了順序控制中隨機(jī)信號的處理問題,具有一定的工程應(yīng)用廣價(jià)值。24層4號電梯電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)2.1抗器改變bc段斜率電梯拖動系統(tǒng)采用交流雙速電動機(jī)。圖1為交流雙速電梯的運(yùn)行速度曲線,當(dāng)電梯起動時(shí)速繞組接通,串入和切除電抗器改變OA段斜率,改善乘坐電梯的舒適感,同樣,減速時(shí)接入電抗器和電阻來改變BC段的斜率。電梯通過換速點(diǎn)BC段的斜率。電梯通過換速點(diǎn)Br瞬間,電梯減速,舒適感變差,此時(shí)加大串入慢速繞組的電抗和電阻的總阻值。到C點(diǎn)切除電抗器,電梯就處于慢速爬行狀態(tài)。到達(dá)平層點(diǎn)D時(shí),電動機(jī)斷電并抱閘制動,電梯平層?？?。2.2電梯電氣控制系統(tǒng)2.2.1系統(tǒng)輸入信號的分析SH-64PLC具有32點(diǎn)輸入點(diǎn),32點(diǎn)輸出點(diǎn),除了具有其他PLC實(shí)現(xiàn)邏輯控制的功能之外,它還具有級式編程語言、外部中斷技術(shù)和串行通信的功能。級式語言是一種新的PLC程序語言,它的特點(diǎn)是:對設(shè)備的運(yùn)行工序進(jìn)行簡單化分解,使程序的級與運(yùn)行工序一一對應(yīng),軟件容易理解,不同的人對同一個(gè)問題編制的程序差異較小,便于維護(hù)。根據(jù)集選電梯的使用功能和拖動系統(tǒng)進(jìn)行要求,系統(tǒng)中的輸入信號有:井道聽層樓及換速檢測8個(gè)(4個(gè)層檢測,4個(gè)限速檢測)、平層檢測1個(gè),廳外召喚6個(gè)(1層上召1個(gè),4層下召1個(gè),2層和3層上召、下召各1個(gè))、轎內(nèi)主令6個(gè)(4個(gè)層樓指令,開關(guān)門各1個(gè))、檢修信號4個(gè)(點(diǎn)動上、下各1個(gè),開關(guān)門各1個(gè)),共25路輸入信號:系統(tǒng)中的輸出信號:廳外登記6個(gè)(1層上召1個(gè),4層下召1個(gè),2層和3層有上召、下召各1個(gè))、轎內(nèi)主令登記4個(gè)(4個(gè)登記信號)、方向指示2個(gè)、層樓顯示器4個(gè)(BCD碼需要4個(gè)輸出信號)、開關(guān)門控制2個(gè)、拖動系統(tǒng)控制信號7全(上下行控制信號2個(gè),電阻和電抗器切除和接入控制信號3個(gè),快慢速控制信號2個(gè)),共25路輸出信號。因此,采用SH-64可滿足4層4站集選電梯的控制任務(wù)。2.2.2中斷源擴(kuò)展電路為了提高系統(tǒng)的響應(yīng)速度,設(shè)計(jì)時(shí)對消防聯(lián)動信號和廳外召喚信號采用中斷技術(shù)處理,二者共用PLC的一個(gè)中斷源,由源入點(diǎn)IO引入。由于使用了PLC的1個(gè)外部中斷源,而有多個(gè)中斷請求信號,因此,設(shè)計(jì)了圖2中斷源擴(kuò)展電路,將這些信號綜合共用一個(gè)中斷源,并將這些信號分別再通過輸入點(diǎn)I26~I34引入PLC,以便在中斷處理時(shí)通過程序鑒別是哪種信號請求了中斷。當(dāng)IO出現(xiàn)上跳沿時(shí),觸發(fā)了中斷,PLC運(yùn)行中斷處理程序一次。圖2采用或門綜合中斷請求信號,若某個(gè)信號源(消防按鈕、1-4層外召喚按鈕)閉合時(shí),只能處理第一人中斷請求的問題發(fā)生。2.2.3plc迅速響應(yīng)因?yàn)橄缆?lián)動關(guān)系著重大財(cái)產(chǎn)和生命的安全,為了及時(shí)響應(yīng)消防聯(lián)動信號,在程序設(shè)計(jì)時(shí)將該信號定義為最高優(yōu)先響應(yīng)級,電梯在正常使用時(shí),不論在任何狀態(tài)下,只要該信號閉合,PLC立即響應(yīng)。圖3為中斷處理程序,當(dāng)IO有中斷請求信號時(shí),中斷程序先判斷是否為消防信號,若為消防信號,則使消防運(yùn)行繼電器M61閉合,進(jìn)入消防運(yùn)行狀態(tài)并且關(guān)閉廳外呼梯信號,并清除已登記的廳外呼梯信號。若為廳外呼梯信號,則進(jìn)行相應(yīng)的信號登記后返回主程序。如果PLC在響應(yīng)廳外呼梯信號時(shí),消防聯(lián)動信號有效,則即刻取消指令登記,立即進(jìn)入消防運(yùn)行方式。2.3消防運(yùn)行過程在開始級ISG中定義了電梯的3種運(yùn)行方式:集選、消防和檢修,如圖4所示。程序開始運(yùn)行時(shí)PLC開始讀開始級ISGSO,選擇運(yùn)行方式。據(jù)電梯的使用功能和運(yùn)行工序的關(guān)系,在程序中定義了層樓顯示(SI)、轎內(nèi)指令登記消除(S2)、方向選擇(S3)、啟動換速(S4)、開門控制(S5)、換速控制(S6)、轎外指令消除(S7)這7個(gè)主要環(huán)節(jié),編為7個(gè)級。消防運(yùn)行有層樓顯示(S1)、轎內(nèi)指令登記消除(S2)、方向選擇(S3)、啟動換速(S4)、開門控制(S5)、換速控制(S6)、應(yīng)急運(yùn)行級(S10)。檢修時(shí)用檢修級(S12)。在正常情況下消防聯(lián)動繼電器M61和檢修按鈕136斷開,其常閉觸點(diǎn)閉合,電梯選擇集選運(yùn)行方式,則級層樓指示S1,轎內(nèi)指令登記消除S2,方向選擇S3,起動換速S4,開門控制S5,換速控制S6,轎外指令消除S7處于激活狀態(tài)。如果此時(shí)有電梯有召喚或轎內(nèi)主令,則電梯啟動運(yùn)行,到達(dá)目的層站后,平層、停靠、開門。為了使中斷響應(yīng)速度,將級設(shè)置成為并行,使PLC能及時(shí)的響應(yīng)中斷請求,使四層四站電梯保持在最佳的工作狀態(tài)。在消防運(yùn)行情況下消防運(yùn)行繼電器M61閉合,檢修按鈕I36打開,則電梯選擇消防運(yùn)行方式,則級S1,S3,S4,S6打開,并在消防上行處理級S10,判斷電梯是否處于上行狀態(tài)并進(jìn)行相應(yīng)的處理。在檢修運(yùn)行情況下檢修按鈕I36閉合,檢修級S12打開,則電梯選擇檢修運(yùn)行方式,此時(shí),電梯上只能點(diǎn)動慢行和點(diǎn)動開關(guān)門。3中斷技術(shù)的應(yīng)用采用PLC實(shí)現(xiàn)了四層四站交流雙速電梯的集選、消防和檢修控制方式,并且采用級式程序?qū)崿F(xiàn)了電梯的指令登記、自動選向與選層、無方向換速、順向截梯、反向截梯轎內(nèi)指令優(yōu)先、開關(guān)門控制、實(shí)現(xiàn)雙速電梯的換速及平層控制等功能,為了提高系統(tǒng)的響應(yīng)速度,采用中斷技術(shù)處理消防聯(lián)動信號和廳外召喚信號的登記。通過試驗(yàn)研究表明,