三菱PLC在施工升降機控制系統(tǒng)中的應(yīng)用與研究

張繪敏

摘 要：介紹三菱PLC和變頻器在施工升降機控制系統(tǒng)中的應(yīng)用，通過對五層施工升降機系統(tǒng)硬件設(shè)計方法和軟件設(shè)計思路的分析，給出了其邏輯控制部分的方法，并通過仿真調(diào)試達到了預(yù)期的控制要求。該系統(tǒng)安全可靠、節(jié)能、舒適感強，只要稍加變化就可以擴展為高層建筑施工升降機的控制以及多臺升降機的控制，因此對建筑施工應(yīng)用有很大的借鑒意義。

關(guān)鍵詞：PLC；施工升降機；變頻器

中圖分類號：TB

文獻標(biāo)識碼：A

文章編號：1672-3198（2015）25-0269-01

1 施工升降機的控制功能分析

1.1 施工升降機的結(jié)構(gòu)

升降機主要由升降機轎廂、門系統(tǒng)、重量平衡系統(tǒng)、曳引機、導(dǎo)向系統(tǒng)、井道及導(dǎo)軌、電力拖動系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)等八個部分組成。其各部分通過控制部分調(diào)度協(xié)同工作，保證升降機的穩(wěn)定運行。

1.2 施工升降機控制系統(tǒng)功能介紹

PLC升降機控制系統(tǒng)主要有有司機、無司機和消防三種工作方式。由專門人員控制升降機運行是有司機方式；由施工人員根據(jù)自己需要控制升降機是無司機方式；建筑發(fā)生火災(zāi)時，升降機不再響應(yīng)其他外召喚信號，升降機的一切控制操作只由消防員控制是消防方式。

1.3 施工升降機控制系統(tǒng)的工作流程

當(dāng)升降機檢測到有轎外召喚或轎內(nèi)呼叫信號，立即將召喚信號樓層與當(dāng)前層比較進行選向。為了舒適度考慮，升降機都會通過變頻器來進行調(diào)速，轎廂運行起初先低速運行保證運行平穩(wěn)，然后再中速高速運行。當(dāng)檢測到目標(biāo)層減速點信號時，立即減速，由中速到低速使轎廂平穩(wěn)的停在平層位置。此時需延時幾秒再開門，開門延時幾秒后再關(guān)門保證施工人員和貨物進入轎廂，之后將施工人員和貨物帶到召喚樓層即可，此過程中運行顯示實時顯示轎廂當(dāng)前層的位置，這樣就完成了一個整個呼叫響應(yīng)的過程。另外控制系統(tǒng)還要實現(xiàn)消防功能。

2 硬件設(shè)計

2.1 PLC的I/O分配

由控制功能分析可知PLC I/O信號需23點輸入和30點輸出端口，I/O地址分配表如表1所示。

2.2 PLC和變頻器的選擇

根據(jù)I/O點數(shù)與內(nèi)存容量，選用三菱公司生產(chǎn)的FX2N系列FX2N-80M PLC。它的輸入點數(shù)為40點，輸出點數(shù)為40點。在保留一定的I/O裕量的情況下它完全能夠滿足本電氣控制系統(tǒng)的需要。根據(jù)分析可知，本設(shè)計控制要求要實現(xiàn)變速功能，所以我們選用三菱FR-E500變頻器。

2.3 系統(tǒng)PLC電氣控制接線圖

根據(jù)I/O地址分配表及元件選擇，可設(shè)計出統(tǒng)PLC電氣控制接線圖如圖1所示。

表1 I/O地址分配表

3 軟件設(shè)計與實現(xiàn)

3.1 升降機的啟動平層電路的控制

升降機通常以快速啟動，而在減速時應(yīng)斷開快速接觸器，接入慢速接觸器?？焖俳佑|器和慢速接觸器都接到變頻器上，變頻器按實際距離以設(shè)定的優(yōu)化曲線自動調(diào)速，以使在此過程中施工人員有較好的舒適感。設(shè)置快速運行中間繼電器來控制快速接觸器，升降機啟動的梯形圖如圖2所示，其中Y002為門關(guān)閉顯示，保證門關(guān)好后方能啟動。

3.2 升降機的換速平層電路的控制

升降機通常以快速啟動，而在減速時應(yīng)斷開快速

圖1 PLC電氣控制接線圖

接觸器，接入慢速接觸器。當(dāng)升降機將到達需要停止的樓層時，應(yīng)發(fā)出換速信號，斷開快速接觸器，接通慢速接觸器，通過變頻器實現(xiàn)調(diào)速及制動。圖3所示為換速電路的梯形圖。

圖2 升降機的啟動控制梯形圖

圖3 升降機換速控制梯形圖

3.3 召喚信號和轎廂內(nèi)呼信號響應(yīng)及清除

轎廂外召喚信號響應(yīng)可通過外召喚按鈕來實現(xiàn)控制，轎廂內(nèi)呼信號響應(yīng)可通過內(nèi)呼按鈕來實現(xiàn)，轎廂到達召喚樓層清除此信號即可。

3.4 自動定向、廳外開門、開門時間、上/下客時間和關(guān)門時間控制

升降機控制有自動定向功能，當(dāng)按下升降機轎外召喚按鈕或者內(nèi)呼按鈕時，PLC接收到信號去響應(yīng)指令，并通過比較召喚樓層與當(dāng)前層的位置來決定上行還是下行。轎廂靜止不動，若有召喚信號轎廂自動實現(xiàn)廳外開門功能。升降機到站后，根據(jù)樓層的具體情況開門、上/下客、關(guān)門都需延時幾秒，這些都由定時器來控制實現(xiàn)相應(yīng)的功能。

3.5 層樓位置顯示、馬達上行/下行、運行顯示

轎廂外各樓層位置是通過七段LED發(fā)光二極管來控制顯示的。馬達不管是上行還是下行，運行顯示燈都是亮的，但上行和下行是互鎖的關(guān)系，不能同時進行兩個動作，相應(yīng)的顯示也是同樣。

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