基于PLC六層電梯控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

石軒竹 金亞玲 王婷

摘 要：通過(guò)對(duì)西門(mén)子S7-1200-PLC代替?zhèn)鹘y(tǒng)繼電器，不僅實(shí)現(xiàn)了電梯的基本功能，還對(duì)電梯的很多性能進(jìn)行了優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)了集選、開(kāi)關(guān)門(mén)、運(yùn)轉(zhuǎn)、運(yùn)行監(jiān)控、休眠待令等功能的實(shí)現(xiàn)，該設(shè)計(jì)具有很好的邏輯控制能力，使系統(tǒng)運(yùn)行的效率更高，更加穩(wěn)定。

關(guān)鍵詞：PLC;電梯控制;層選

中圖分類號(hào)：TU857;TP273 ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

doi：10.14031/j.cnki.njwx.2020.08.022

作者簡(jiǎn)介：石軒竹（1998-），男，漢族，遼寧鞍山人，沈陽(yáng)工學(xué)院學(xué)生。

通訊作者：金亞玲（1978-），女，漢族，碩士，副教授，研究方向：智能控制。

近些年來(lái)，隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展和城市化進(jìn)程地不斷加快，高層建筑行業(yè)快速崛起。電梯作為高層建筑必備的垂直運(yùn)輸設(shè)備，因此也在這其中發(fā)揮著越來(lái)越大的作用。電梯作為一種安全、高效的垂直運(yùn)輸設(shè)備與人們的日常生活密不可分，因此提高電梯的各個(gè)性能指標(biāo)，保證其可靠運(yùn)行是如今電梯行業(yè)持續(xù)發(fā)展的一項(xiàng)重要課題。

1 硬件設(shè)計(jì)

電梯模型的控制系統(tǒng)主要由信號(hào)管理系統(tǒng)和拖放系統(tǒng)組成，輸入部分主要由內(nèi)部振鈴信號(hào)、呼出命令信號(hào)、光電脈沖信號(hào)、快門(mén)開(kāi)關(guān)信號(hào)、快門(mén)區(qū)域均衡信號(hào)組成，由輸入端進(jìn)入PLC程序后編譯輸出。輸出部分基本上包括樓層顯示器、呼叫指示器、方向指示器、開(kāi)關(guān)的門(mén)控制器、變頻器和拽引機(jī)控制器。通過(guò)輸指令信號(hào)，外部控制信號(hào)被存儲(chǔ)在輸入圖像寄存器中。根據(jù)程序的控制編輯，外部控制信號(hào)根據(jù)PLC運(yùn)行選擇需要的方式通過(guò)邏輯信息進(jìn)行讀取和處理。然后將結(jié)果存儲(chǔ)在輸出寄存器中，并在每個(gè)周期更新輸出以控制外部執(zhí)行器。根據(jù)不同的樓層，呼叫燈，方向信號(hào)指示信號(hào)，除門(mén)機(jī)外，還向逆變器發(fā)出開(kāi)關(guān)門(mén)控信號(hào)，發(fā)送上下行信號(hào)實(shí)現(xiàn)電梯狀態(tài)控制。系統(tǒng)框圖如圖所示。

在西門(mén)子S7-1200系列PLC中，可運(yùn)用其他程序軟件的PLC I/O分布下載并自行進(jìn)行編譯過(guò)程，大大方便了在I/O分布式模塊中的便利性。電梯控制系統(tǒng)輸入信號(hào)地址分配為共計(jì)30余個(gè)輸入，分別為轎廂外的上行呼叫按鈕和下行呼叫按鈕、轎廂內(nèi)的轎內(nèi)選層按鈕和關(guān)門(mén)按鈕、樓層門(mén)鎖信號(hào)及限位信號(hào)等。

2 軟件設(shè)計(jì)

在程序流程中，輸入組成部分分別為樓層外部呼叫的呼梯按鈕部分，應(yīng)用于外部呼叫轎廂到達(dá)指定地點(diǎn)停層。轎廂內(nèi)部呼叫樓層選層按鈕部分，應(yīng)用于轎廂內(nèi)部選層控制電梯運(yùn)轉(zhuǎn)達(dá)到指定目標(biāo)地點(diǎn)。轎廂內(nèi)部開(kāi)關(guān)門(mén)按鈕部分，用于控制轎廂門(mén)系統(tǒng)根據(jù)自身需求運(yùn)轉(zhuǎn)。超重信號(hào)發(fā)生部分，用于提示并保護(hù)轎廂拽引系統(tǒng)持久安全。轎廂樓層門(mén)鎖信號(hào)部分，用于控制轎廂門(mén)系統(tǒng)準(zhǔn)確開(kāi)關(guān)。開(kāi)關(guān)門(mén)到位系統(tǒng)，運(yùn)用于確認(rèn)開(kāi)關(guān)門(mén)系統(tǒng)確認(rèn)運(yùn)轉(zhuǎn)到位，保護(hù)轎廂內(nèi)部安全。上下平層信號(hào)，用于確認(rèn)轎廂地面與樓層地面平行，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)可靠性。上下端站限位部分，用于控制轎廂啟動(dòng)加速與制動(dòng)減速系統(tǒng)，保證轎廂平穩(wěn)運(yùn)行。

在程序流程中，輸出組成部分分別為樓層外部上下行指令輸出、樓層按鈕指示燈輸出、七段數(shù)碼管顯示輸出、上下行指示輸出指令、警報(bào)提示燈輸出指令、接觸器輸出指令、繼電器輸出以及減速制動(dòng)輸出指令部分組成。

電梯開(kāi)啟后，收到內(nèi)外呼運(yùn)動(dòng)指令后，系統(tǒng)判斷該樓層信號(hào)是否與目標(biāo)樓層信號(hào)一致。若一致，進(jìn)行開(kāi)關(guān)門(mén)運(yùn)轉(zhuǎn)。若不一致，重新進(jìn)行電梯運(yùn)行模塊系統(tǒng)，到下一樓層重復(fù)上述動(dòng)作，直到樓層信號(hào)與目標(biāo)樓層一致時(shí)進(jìn)行開(kāi)關(guān)門(mén)運(yùn)動(dòng)。

3 結(jié)論

PLC之所以能夠在電梯設(shè)計(jì)中得到廣泛的應(yīng)用，是因?yàn)镻LC具有很好的邏輯開(kāi)關(guān)性能，這是其它控制器無(wú)法比擬的。本文所設(shè)計(jì)的電梯，不僅實(shí)現(xiàn)了電梯的基本功能，還對(duì)電梯的很多性能進(jìn)行了優(yōu)化，例如選層、調(diào)速等功能的實(shí)現(xiàn)，使系統(tǒng)運(yùn)行的效率更高，更加穩(wěn)定。

參考文獻(xiàn)：

[1] 陳佳龍.基于PLC的六層電梯模型控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D].呼和浩特：內(nèi)蒙古大學(xué)，2016.