可編程控制器在電梯系統(tǒng)中的應(yīng)用研究

仲紀(jì)松

摘 要： 可編程控制器（Programmable Logic Controller，簡(jiǎn)稱PLC）是一種以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)的在專業(yè)的工業(yè)環(huán)境下進(jìn)行設(shè)計(jì)的電子控制裝置，這種裝置主要是采用編程的方法來實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化的設(shè)計(jì)。因此，在現(xiàn)代化的工業(yè)領(lǐng)域中，可編程控制器具有應(yīng)用范圍廣、應(yīng)用功能強(qiáng)大以及遍布領(lǐng)域廣等特點(diǎn)，可編程控制器已經(jīng)成為了現(xiàn)代化工業(yè)進(jìn)程中一項(xiàng)必不可少的應(yīng)用技術(shù)。本文主要研究的是可編程控制器在電梯系統(tǒng)當(dāng)中的應(yīng)用方法。

關(guān)鍵詞：電梯 PLC 電氣部分

中圖分類號(hào)：TP273 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1003-9082（2016）09-0008-01

一、梯電氣部分及PLC介紹

電梯電氣部分主要包括六個(gè)部分，分別為曳引電動(dòng)機(jī)、自動(dòng)門機(jī)、樓層指示燈、呼樓盤以及操縱箱和停層裝置組成。

可編程序控制器PLC的類型非常多，根據(jù)功能和指令的不同也可以劃分為不同的類型，但是每種PLC在工作原理以及結(jié)構(gòu)方面具有相近的特征。一般的PLC裝置主要是由CPU、存儲(chǔ)裝置、輸入輸出裝置組合而成。

二、電梯可編程控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)

本文采用OMROM C60P專業(yè)編程軟件SSS以及LSS模塊對(duì)電梯的控制程序進(jìn)行綜合設(shè)計(jì)。在工程上針對(duì)電梯的PLC可編程控制器的軟件部分模塊進(jìn)行設(shè)計(jì)。這個(gè)部分的設(shè)計(jì)思想就是對(duì)系統(tǒng)的各個(gè)功能模塊進(jìn)行有效劃分，根據(jù)劃分的模塊來設(shè)計(jì)有效的梯形圖。在基于PLC的電梯控制系統(tǒng)中，從功能上來進(jìn)行細(xì)分可以將其劃分為廳門開關(guān)控制模塊、選層控制模塊以及電梯運(yùn)行控制模塊。這些所有模塊的功能都是集中在PLC中進(jìn)行控制。將所有控制功能集中在PLC中進(jìn)行控制的優(yōu)點(diǎn)在于結(jié)構(gòu)清晰并且便于調(diào)試，還可以根據(jù)靈活性要求來增加相應(yīng)的控制功能。在設(shè)計(jì)過程中需要注意各個(gè)功能模塊之間協(xié)調(diào)性。

1.電梯門控模塊程序梯形圖

1.1電梯開門控制

在正常的條件下，電梯的并門需要保證以下幾個(gè)方面的條件：

1）在本層樓對(duì)電梯的開門與關(guān)門進(jìn)行控制；

2）停車的需求狀態(tài)信息反饋到PLC控制模塊中進(jìn)行控制；

3）利用PLC模塊來控制電梯在正常運(yùn)行過程中的啟停運(yùn)動(dòng)；

4）在關(guān)門過程中通過紅外線來對(duì)信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)。

總之，在基于PLC的電梯控制系統(tǒng)中，要對(duì)電梯的開門與關(guān)門進(jìn)行正確控制必須要保證電梯的初始狀態(tài)正確，以及在本層的開關(guān)控制中保證開關(guān)按鈕、繼電設(shè)備、定時(shí)器設(shè)備以及傳感器設(shè)備運(yùn)行正常，具體的表示見表4.1所示：

電梯本層開門：

電梯在飛運(yùn)行狀態(tài)下，轎廂所在層樓有廳外召喚或者轎廂內(nèi)發(fā)出開門命令，電梯自動(dòng)開門；電梯本層開門也可由底層鑰匙、平層自動(dòng)、關(guān)門時(shí)紅外傳感實(shí)現(xiàn)。如假設(shè)轎廂現(xiàn)停在三層，則1002為ON，當(dāng)一層廳外有上召喚信號(hào)時(shí)0102為ON，在沒有定下方向，且停車狀態(tài)下，1309為ON，發(fā)出本層開門控制信號(hào)。

開門到位后，若沒有碰到開門限位開關(guān)，或限位開關(guān)失靈，則由于開門繼電器吸合，門電機(jī)會(huì)發(fā)生堵轉(zhuǎn)，時(shí)間一長(zhǎng)電機(jī)可能燒毀。為此設(shè)計(jì)了門電機(jī)保護(hù)程序，當(dāng)開門動(dòng)作時(shí)間超過正常開門時(shí)間2～3秒后，通過定時(shí)器計(jì)時(shí)自動(dòng)斷開開門信號(hào)，停止開門。如沒有外界開門信號(hào)，即0002和1309為ON，則定時(shí)器TIMOO開始計(jì)時(shí)，當(dāng)計(jì)時(shí)時(shí)間到，如限位開關(guān)仍未動(dòng)作，則通過TIM00閉點(diǎn)斷開0604，停止開門。并由TIM00開點(diǎn)使定時(shí)器自鎖，0604維持OFF當(dāng)有開門信號(hào)時(shí)0002或1309為ON，其閉點(diǎn)OFF，定時(shí)器復(fù)位，閉點(diǎn)為ON，可再進(jìn)行開門控制。

1.2層樓計(jì)算問題

樓層計(jì)數(shù)牽涉到本層樓計(jì)數(shù)、轎廂運(yùn)行換速、平層處理、停車等問題。這些問題的解決以旋轉(zhuǎn)編碼器脈沖為依據(jù)。旋轉(zhuǎn)編碼器每轉(zhuǎn)脈沖數(shù)的選擇取決于PLC允許輸入的頻率、梯速、計(jì)數(shù)精度等。

三、樓層計(jì)數(shù)和換速要考慮的問題

1.計(jì)數(shù)脈沖的計(jì)算

OMRON系列C60-P允許脈沖輸入頻率為2kHz，記為fn，選擇梯速v=1m/s，電機(jī)轉(zhuǎn)速為n=1000r/min，若取每轉(zhuǎn)脈沖p=100，則：

由式可得，每個(gè)脈沖相當(dāng)于轎廂運(yùn)行0.6mm。

2.脈沖計(jì)數(shù)方式

采用相對(duì)計(jì)數(shù)方式，每次從平層點(diǎn)開始計(jì)數(shù)到下一平層點(diǎn)，然后高速計(jì)數(shù)器復(fù)位。每一層均從。開始計(jì)數(shù)；樓層數(shù)存放在另一個(gè)計(jì)數(shù)器。如當(dāng)高速計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)累計(jì)到設(shè)定值時(shí)，高速計(jì)數(shù)器復(fù)位。同時(shí)根據(jù)運(yùn)行方向樓層計(jì)數(shù)器加一或減一表示己經(jīng)運(yùn)行了一層樓距離。這種計(jì)數(shù)方式的特點(diǎn)是每層的換速點(diǎn)、門區(qū)、平層點(diǎn)脈沖數(shù)均相同，適用于層高相同的電梯控制。綜合1、2考慮到井底高度和本層樓高度設(shè)定DM值在2990～5004之間。

3.FUN（98）功能指令

通過PLC高速脈沖輸入端輸入的脈沖，由高速計(jì)數(shù)器FUN（98）指令累計(jì)并存于CNT47中，該指令可將當(dāng)前計(jì)數(shù)值與設(shè)定在數(shù)據(jù)寄存器的DM32-DM37中的上下限值進(jìn)行比較，然后，依照比較結(jié)果在FUN（98）指令指定的通道產(chǎn)生相應(yīng)的輸出。若當(dāng)前計(jì)數(shù)值在設(shè)定的上下限值范圍內(nèi)，則對(duì)應(yīng)的輸出點(diǎn)為0N，反之為OFF。通過設(shè)定上下限值可按距離原則依次發(fā)出換速信號(hào)、平層信號(hào)等。

四、結(jié)論

將可編程控制器作為一種核心部件嵌入到電梯當(dāng)中，將其與控制部件以及其它的外圍部件來進(jìn)行組合，組裝成為電梯的控制系統(tǒng)，經(jīng)過PLC組裝而成的電梯控制系統(tǒng)與傳統(tǒng)繼電器組成的電梯控制系統(tǒng)相比，其具有更高的可靠性和可維護(hù)性特點(diǎn)，而且其使用壽命更長(zhǎng)，控制水平更高。

參考文獻(xiàn)

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