PLC在電梯電控模型中的應用

電梯控制系統(tǒng)主要有三種控制方式，繼電器控制、PLC控制、微機控制，其中繼電器控制系統(tǒng)故障率高，微機控制系統(tǒng)抗干擾能力弱．而PLC控制系統(tǒng)運行可靠，編程簡單、維修方便、抗干擾性強．已成為目前電梯系統(tǒng)中使用最多的控制方式，由PLC控制的電梯自動控制系統(tǒng)是樓宇智能控制、工業(yè)過程控制的典型實例．是近年來機電一體化、電氣自動化、智能棱宇控制等專業(yè)的配套教學和實驗設施，是PLC、電氣控制等課程實踐教學的一個*的重要內容。為了將這一實用性技術引入教學．突出實踐教學性教學環(huán)節(jié)，我們制作了五層電梯電控模型，取得了較好的教學效果。
   
    一、模型的構成
   
    電梯模型由電梯主體、PLC、控制盒組成。其中主體包括轎廂、顯示部分、導軌、開關門電機、升降電機、傳感器等；控制盒包括電源、內選層按鈕、插孔；顯示部分包括內、外呼按鈕顯示．橋箱運行方向顯示(三角形發(fā)光二極管)，層樓層顯示(七段數(shù)碼管)。根據I/O分配地址表，PLC選用三菱Fx2N列的FX2N 64MR-001。
   
    二、模型功能
   
    本模型具有以下功能：
   
    ①順向截停
   
    ②逆向保留呼叫信號
   
    ③自動開關門
   
    ④手動開關門
   
    ⑤互鎖、報警、上下限位保護
   
    ⑥顯示。
   
    三、工作原理
   
    PLC通過程序控制電梯的運行．其中外呼按鈕、轎廂內選層按鈕和各層限位開關為PLC的輸八，繼電器動作和指示燈為PLC的輸出，電機由繼電器控制，如圖1。
   
   
   
    圖1 控制原理圖
   
   
   
    圖2 電機升降與放電原理圖
   
    1、電機升降原理：
   
    如圖2，K1、K2為控制直流電機的兩繼電器。K2為于1，K1位于3時，電機電流向左；而K2位于2，K1
    位于4時流過電機的電流向右．電流的反向使電機實現(xiàn)上升、下降。
   
    2、電機放電原理：
   
    因電機在斷電的瞬間不可能馬上停下來，加上轎廂本身的重量．有可能在程序給出停車的命令后．它還要繼續(xù)往下走．所以在下極限強制轎廂停下來的同時要給控制電機放電，如圖2。K為控制電機的下極限行程開關，當K位于6時正常上下行，而當下限極位時，K位于5短接電機正負極而放電。
   
    四、編程要求
   
    1、按實際電梯棱層顯示方法顯示。如：上升時，轎廂在1．2層之間顯示“2”：下降時轎廂在1．2層之間顯示“1”。
   
    2、用向上、向下箭頭(三角形發(fā)光二極管)顯示電梯的上行、下行。
   
    3、被呼叫的樓層(包括內呼和外呼)指示燈亮．響應后指示燈熄滅。
   
    4、當只有單向呼叫信號時，按樓層的順序響應呼叫信號；當有雙向呼叫信號時．優(yōu)先響應當前運行方向(順向)樓層的呼叫信號，然后響應逆向呼叫信號，未響應的樓層呼叫信號被記憶。直到響應結束。
   
    5、電梯運行過程禁止開門，開門電梯禁止運行。
   
    6、電梯到層停車時響鈴、自動開門，延遲一定時間后自動關門．也可以手動開、關門。
   
    7、由于關門到位是靠時間來控制，為了保汪轎廂門可靠關閉，關門時間足夠長(如5秒)。
   
    8、電梯在任兩層問行走不得超過30秒鐘．否則判定電梯運行出故障，電梯自動停止運行。
   
    9、電梯設有上下極限位行程開關。當電梯運行到極限位置時，通過程序強行電梯停止運行。
   
    10、電梯如無任何呼叫，在當前層等待呼叫，等待超過一定時間自動返回基層。
   
    五、編程方法
   
    在程序的編寫過程中先易后難，先練習二層、二層的編程．最后完成五層編程，在完成基本環(huán)節(jié)后再加入限位保護、響鈴、報警等功能。
   
    各基本環(huán)節(jié)具體要求如下：
   
    1、開、關門環(huán)節(jié)
   
    1)電梯響應呼叫或到層停車自動開門
   
    2)在電梯關門的過程中，若有人或物夾在兩門的中間，需重新開門。可通過手動開門按鈕實施重新開門。
   
    3)開門延遲時間到自動關門；延遲時間未到可以手動關門。
   
    2、樓層數(shù)字的顯示與清除環(huán)節(jié)
   
    樓層數(shù)字的顯示按編程要求1進行，離開某層時，該樓層信號應被新的樓層信號所取代。
   
    3、內、外呼信號的登記與消除環(huán)節(jié)
   
    電梯有內、外呼信號時．呼梯信號應被記憶(即相應按鈕指示燈亮)，呼梯信號響應后，呼梯信號應被消除。
   
    六、I/0分配表
   
   
   
   
   
    七、程序
   
    (由于篇幅限制，程序不再給出，需要者可向作者索取)
   
    八、故障檢測排除方法
   
    電梯調試過程中總會遇到這樣那樣的問題．在檢查故障的過程中一般需要查看電源、電機、PLC程序是否有問題、下面例舉我們在實踐過程中遇到的一些問題加以說明：
   
    1、電機小動。除查看電源外，還要判斷電機是否正常，分別給開關門電機、升降電機加相應直流電雎，觀察開關門動作、上升下降過程是否正常，可判斷其有*。如果電機正常，再檢查控制盒上對應部分接線是否正常，尤其是開關門電機、升降電機及對應繼電器部分接線要仔細檢查。還要檢查導線是否斷開等．借助萬用表可查出并排除故障。如果接線正確，再檢查PLC I/O接點有無問題，可采用調換I/0點的力法。如果plc I/O點正常．就利用PLC的程序監(jiān)控功能，分別對開、關門，上、下行程序進行檢查．對相關觸點的閉合與斷開進行觀察與分析，由于PLC的監(jiān)控功能直觀地模擬了各觸點的運行情況，因此檢查起來很方便。
   
    2、電機正常運行．某樓層指示燈小亮。由于電機正常運行，因此可排除電源、電機問題。然后考慮到此模型中樓層指示燈直接由PLC輸出點控制，因此，可以先從PLC輸出接點與指示燈兩方面入手。先判斷指示燈是否有問題，用萬用表或調換法進行檢驗．如果指示燈沒有問題，再判斷PLC的輸出接點是否正常，用調換相應輸出接點的方法進行判斷。如果PLC的輸出點沒有問題．就按故障檢測排除方法中的第一點，運用程序的監(jiān)控功能進行程序檢備。
   
    3、電梯在搬運后調整。電梯在搬運或振動后，會出現(xiàn)樓層顯示數(shù)字與實際樓層數(shù)不一致的情況。這是由于在搬運或振動后會導致導軌上的螺母松動使導軌發(fā)生位移而偏離行程開關的緣故．通過調整導軌上螺母松緊程度，可使樓層顯示數(shù)字恢復正常。
   
    4、上、下極限開關已經動作，則轎廂停在該極限位置無法動作．此時要斷電，把有機玻璃罩抽出來，用手轉動電機軸套，讓轎廂離開極限位置，然后調整程序，重新實驗。