可编程控制器在电梯控制中的应用
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基于plc的电梯控制系统设计1. 介绍电梯作为现代城市中不可或缺的交通工具,其安全性和效率对于城市的正常运转至关重要。
为了实现电梯的安全和高效运行,基于PLC(可编程逻辑控制器)的电梯控制系统应运而生。
本文将深入研究基于PLC 的电梯控制系统设计,并探讨其在实际应用中的优势和挑战。
2. 电梯工作原理在深入研究基于PLC的电梯控制系统设计之前,我们需要了解电梯的工作原理。
一般而言,电梯由机房、轿厢、轿厅、对讲系统、门机等组成。
当乘客按下轿厅或轿内按钮时,信号将传递给PLC进行处理,并通过门机控制开关门。
3. 基于PLC的电梯控制系统设计3.1 PLC在电梯控制中的优势基于PLC实现电梯控制具有许多优势。
首先,PLC具有高度可编程性和灵活性,可以根据不同需求进行程序开发和修改。
其次,PLC可以实现多任务处理,并能够处理多个输入和输出信号,提高电梯的运行效率和安全性。
此外,PLC还具有可靠性高、抗干扰能力强等特点,能够保证电梯的正常运行。
3.2 基于PLC的电梯控制系统设计要点在设计基于PLC的电梯控制系统时,需要考虑以下要点。
首先是安全性,包括轿厢超载保护、轿厅门和轿内门安全保护等。
其次是效率,包括调度算法设计、门机控制优化等。
还需要考虑可靠性和可扩展性,以适应未来可能的升级和扩展需求。
4. 基于PLC的电梯调度算法4.1 传统调度算法传统调度算法主要基于电梯内外按钮信号来实现调度决策。
常见的算法有先来先服务(FCFS)、最短寻找时间(SSTF)等。
这些算法简单易实现,但在高峰时段可能导致某些楼层长时间等待。
4.2 基于PLC的改进调度算法基于PLC的改进调度算法可以更好地优化电梯运行效率。
例如,在高峰时段可以实现优先服务特定楼层的功能,以减少等待时间。
此外,基于PLC的电梯调度算法还可以根据电梯负载情况进行智能调度,以避免超载和提高电梯的运行效率。
5. 基于PLC的门机控制优化门机控制是电梯运行过程中关键的一环。
国家职业资格全国统一鉴定维修电工(职业名称)论文(国家职业资格二级)论文题目:PLC控制器在电梯设备中的应用姓名:身份证号:准考证号:所在单位:报考机构:引言如今,随着科技的进步,自动控制这一领域也得到了迅速发展,相关科技得到了广泛普及和应用。
在工业控制方面,采用微机技术的可编程序控制器(简称PLC)正在世界各地,各个领域得到迅速发展。
电梯——标志现代物质文明的运输工具,是机电一体化的复杂运输设备。
目前电梯的生产情况和使用数量已经成为国家现代化城市的标志之一,随着现代化的城市的高度发展,每天都有大量人流和物流需要运输。
以上两项事实,使得PLC在电梯控制领域中的应用成为一种必然的需要,本文主要论述的内容就是这一应用中的一些问题。
目录摘要 ----------------------------------------------1 第一章 PLC简介---------------------------------------2 1.1 PLC的基本概念与功能------------------------------2 1.2 PLC的特点及结构组成------------------------------2 第二章 PLC 在电梯控制领域中的应用---------------------3 2.1电梯领域中PLC与其他控制方式的对比----------------3 2.2 PLC的工作方式和原理------------------------------6 2.3 PLC的编程语言------------------------------9 2.4 电梯自动控制方式---------------------------------10 2.5 PLC参与的电梯控制系统-------------------------11 2.6 PLC对电梯变频电机的控制--------------------------12 2.7 PLC用于电梯控制的梯形图--------------------------13总结-----------------------------------------------15 参考文献----------------------------------------16摘要随着我国科技与经济的高速发展,电梯逐渐融入我们的日常生活与工作当中。
PLC在电梯控制系统中的应用技术电梯作为现代城市中不可或缺的交通工具,其安全性和稳定性对于乘客来说至关重要。
为了保证电梯的正常运行,使用可编程逻辑控制器(PLC)成为了一种先进而可靠的控制技术。
本文将介绍PLC在电梯控制系统中的应用技术,探讨其优势和发展前景。
一、电梯控制系统概述电梯控制系统是指通过一系列电子设备控制电梯的运行和操作。
其主要包括电梯控制器、电梯驱动器、电梯运行监测系统等。
而PLC作为电梯控制器的核心部件,负责处理和控制电梯的各种运行状态和指令。
二、PLC在电梯控制系统中的应用1.电梯运行模式控制在电梯的日常运行中,PLC可以根据输入的信号和条件,控制电梯的运行模式。
例如,根据乘客的呼叫请求和当前电梯的运行状态,PLC 可以判断何时启动上行或下行,甚至是停运。
通过编程逻辑,PLC可以实现多种运行模式的切换,提高电梯的运行效率和用户体验。
2.电梯门控制电梯门的开关是电梯运行中一个非常重要的环节。
PLC可以通过接收传感器信号,控制电梯门的开关时间和逻辑。
通过精确的控制,PLC 可以确保电梯门的平稳开关,防止夹人等安全事故的发生。
3.电梯安全系统为了确保电梯乘客的安全,电梯控制系统中必须包含安全系统。
而PLC作为电梯控制器的核心部件,可以监控电梯的运行状态和各种故障。
当发生故障时,PLC能够及时发出警报并采取相应的措施,保障乘客的安全。
4.紧急救援系统在电梯遇到紧急情况时,例如电力故障或火灾等,在PLC的控制下,电梯可以自动进入到最近的楼层并开启门禁,以便乘客安全撤离。
而PLC可以根据预设的逻辑进行判断和动作,提高应急救援的效率和准确性。
5.故障诊断与维护PLC通过对电梯各个部件的监测和诊断,可以实时获取电梯的运行状态和故障信息。
这将极大地方便维修人员对电梯进行维护和保养,并能够更快地排除故障,减少维修时间和成本。
三、PLC在电梯控制系统中的优势1.可靠性高:PLC具备高可靠性的特点,能够稳定运行并长时间工作,保证电梯的正常运行。
PLC在电梯控制中的应用电梯是现代化城市生活中不可或缺的交通工具,其安全性和可靠性直接关系到人们的出行体验和生命安全。
为了确保电梯运行的平稳和高效,自动控制技术被广泛地应用于电梯系统中。
而PLC(可编程逻辑控制器)作为一种高效稳定的控制设备,得到了电梯控制领域的广泛应用。
PLC是一种数字化的电子设备,能够根据指令运行预设的逻辑程序,并进行实时监控和数据处理。
在电梯控制中,PLC可以扮演多种角色,如楼层选择、电机控制、故障检测等,下面我将分别介绍PLC在电梯控制中的应用。
1. 楼层选择控制在传统电梯系统中,乘客需通过按下楼层按钮来选择目标楼层。
而利用PLC,可以将这一过程实现自动化。
当乘客按下楼层按钮时,PLC会接收到这一信号,并根据设定的优先级和楼层情况,自动判断电梯应该前往哪一个楼层。
PLC能够迅速进行计算,减少等待时间,提高电梯的运行效率。
2. 电机控制电梯的上下运行离不开电机的控制,而PLC正是实现这一功能的关键。
PLC可以根据电梯的运行状态和楼层信号,精确地控制电机的转向和速度。
当电梯到达目标楼层时,PLC会及时停止电机的运行,使电梯平稳停靠。
PLC还能够监控电机的运行状态,一旦出现异常,即可通过报警系统及时发出警报。
3. 故障检测和处理电梯系统存在各种潜在的故障隐患,如电路故障、开关失灵等。
PLC可以通过传感器和监控装置实时检测电梯的状态,并在发现故障时进行相应处理。
通过预设的故障诊断程序,PLC能够自动定位故障点并提供解决方案。
这有效减少了人工排查的时间和成本,提高了故障处理的效率。
4. 紧急情况处理在意外情况下,PLC也能发挥重要作用。
当电梯出现火灾、停电等紧急情况时,PLC能够自动切断电源、打开紧急通道门并将电梯送至最近一层的安全地带。
这种应急措施能够最大限度地保护乘客的安全,减少事故的发生。
总结而言,PLC在电梯控制中的应用,大大提高了电梯系统的运行效率和安全性。
其楼层选择控制、电机控制、故障检测和处理、以及紧急情况处理等功能,使得电梯的运行更加智能化、便捷化和可靠化。
PLC在电梯运行控制中的应用分析摘要:PLC可编辑控制器在电梯当中运用,是具有历史意义的。
随着社会的进步与科学信息技术的发展,人们希望电梯能够向智能化、功能化、舒适化方向发展。
因此,运用现代最新的科技应用到人们日常需要的电梯当中,从而满足人们需求。
关键词:PLC可编辑控制器电梯设计原理本文就PLC可编辑控制器与电梯进行综合阐述,运用最新的科技与最新的电梯设计要求来为人们建立一个智能化、科学化、舒适化的理想电梯。
1 PLC的工作原理以及特点1.1 PLC的工作原理PLC的工作原理根据其结构分为以下三点:(1)输入环节:PLC通过对输入的数据进行读取分析然后将这些数据存储为映像区单元。
(2)数据输入完毕后便进入到用户程序执行环节,这个环节中PLC 通过对用户程序进行扫描且计算,将计算的结果以数据状态进行刷新。
(3)进行刷新之后便进入输出刷新环节,PLC系统中的中央处理器会按照映像区的数据状态将所有的输出锁存电路进行刷新并输入到相应的电路驱动设备中去。
1.2 PLC系统的特点PLC系统的特点包括反应速度快、可靠性强、操作简单、抗干扰能力强、易于安装与维护等,这些都为PLC性能提供了保障。
2 PLC系统与电梯的概述2.1 电梯电梯最早出现在金字塔的建筑中,通过人力驱动来实现的,只不过那个时候电梯名称叫做卷扬机。
随后,开始出现以蒸汽为动力的卷扬机,相继水压电梯、油压贡和控制阀的液压梯渐渐出现在人们的视线里。
根据相关资料报道,第一台以电力为动力的电梯出现在人类的生活中,是在1889年有美国奥的斯公司在纽约城市发明出来的,这个举动大大提高了人们的生活质量,从而促进社会与经济的发展,具有深刻的历史意义。
2.2 提高电梯技术随着社会的进步与科学技术的发展,人们对电梯的要求也越来越高,比如,智能化、高速化等需求,为了更进一步满足人们的需求,人们通过科学技术对电梯功能不断改造、改善与创新,直到今天,我们将PLC控制系统运用到电梯控制系统当中,从而满足当今社会的需求,继续谱写电梯历史篇章。
PLC在电梯安全系统中的应用电梯作为现代城市中广泛应用的交通工具,为我们提供了快捷、便利的上下楼方式。
然而,在使用电梯的过程中,我们也经常会面临安全隐患。
为了提高电梯的安全性能,现代电梯普遍采用了可编程逻辑控制器(PLC)技术,以实现全面的电梯安全保护。
本文将探讨PLC在电梯安全系统中的应用。
一、PLC在电梯控制系统中的应用电梯控制系统是电梯的核心部件,负责对电梯进行控制和管理。
在传统的电梯控制系统中,常用的方式是使用继电器进行电路控制。
然而,继电器的使用不仅占用空间,而且还容易受到电磁干扰。
相比之下,PLC作为一种可编程的控制器,具有体积小、可靠性高、抗干扰能力强等特点,成为了电梯控制系统的首选。
PLC通过接收来自电梯各个传感器的信号,进行处理和分析,并输出相应的控制指令,实现电梯的各项操作。
例如,当用户按下楼层按钮时,PLC会接收到相应的信号,根据当前电梯位置和运行状态进行判断,然后通过控制电梯电机和门机的运行,带动电梯到达用户所需的楼层。
这种基于PLC的电梯控制系统不仅能够提高电梯的运行效率,还能够确保乘客的安全。
二、PLC在电梯安全监控系统中的应用除了控制系统外,电梯安全监控系统也是保障电梯安全的关键部分。
在过去,传统的电梯安全监控系统主要依靠人工操作进行检测和监控,存在监控范围有限、人为疏忽等问题。
而随着PLC技术的广泛应用,电梯安全监控系统也得到了极大的改善。
PLC可以连接各种传感器和控制设备,实时监测电梯的各项运行参数,并对异常情况进行识别和处理。
例如,PLC可以监测电梯的速度、位置、超载情况等,当检测到异常情况时,PLC会发出警报信号,同时采取相应的措施,如紧急制动等,以确保电梯运行的安全。
此外,PLC还可以与火警报警系统、门禁系统等进行联动,实现更加全面的电梯安全保护。
三、PLC在电梯故障检测与维修中的应用电梯故障的及时检测与维修,对于电梯的正常运行至关重要。
而传统的电梯故障检测与维修往往依赖于人工巡检,无法有效地发现潜在的故障风险。
第6卷第2期杨凌职业技术学院学报Vol.6No.2 2007年6月Jour nal of Yangling Vocational&T echnical College Jun.2007*可编程控制器在电梯控制中的应用郭英芳,江菊叶(杨凌职业技术学院,陕西杨凌712100)摘要:在采用可编程控制器(PLC)和变频器实现电梯常规控制的基础上,利用旋转编码器发出的脉冲信号构成位置反馈,实现电梯的精确位移控制。
通过PLC程序设计实现楼层计数、换速信号、门区和平层信号的数字控制,取代井道位置检测装置,提高了系统的可靠性和平层精度。
关键词:控制;位移;变频器;编码器中图分类号:TM571.6+1文献标识码:B文章编号:167129131(2007)022******* Application of Programmable Logic Controller in Elevator ControlGUO Ying2fang,JIANG Ju2ye(Yangling Vocat ional and Technical College,Yangling,Shaanxi712100,China)Abstr act:Based on the PLC and inverter r ealizing elevrsor convention contr ol,and using the pulse signal which the encoder sends out to constit ute the position feedback to realize the elevat or precise displacement t o cont rol.T he numer ical contr ol of counts of floor,speed change of the signal,the gate area and level signal are realized t hr ough the P LC pr ogramming,which substitutes well position detector set,and incr eases reliability and level precision of the syst em.Key words:contr ol;displacement;inver ter;encoder0引言在现代化城市建设中,高层建筑日益增多,电梯作为垂直载人工具已与我们的日常生活密不可分。
目前电梯的控制普遍采用了两种方式:一是采用微机作为信号控制单元,完成电梯信号的采集、运行状态和功能的设定,实现电梯的自动调度和集选运行功能,拖动控制则由变频器来完成;第二种控制方式用可编程控制器(PLC)取代微机实现信号集选控制。
从控制方式和性能上来说,这两种方法并没有太大的区别,但和常规的继电控制相比,却是一个巨大的飞跃。
国内大多选择第二种方式,其原因在于生产规模较小,自己设计和制造微机控制装置成本较高;而PLC可靠性高,程序设计方便灵活。
本设计在用PLC控制变频调速实现电流、速度双闭环的基础上,在不增加硬件设备的条件下,实现电流、速度、位移三环控制。
1硬件电路1.1主电路主电路由三相交流输入、变频驱动VS、曳引机M和制动单元BU几部分组成。
由于采用交-直-交电压型变频器,在电梯位势负载作用下,制动时回馈的能量不能反馈送回电网,为限制泵升电压,采用受控能耗制动方式(如图1所示)。
1.2PLC控制电路选用OMRON公司C系列60P型PLC,输入点32个、输出点18个。
PLC接收来自操纵盘和每层呼梯盒的召唤信号、轿厢和门系统的功能信号以及井道和变频器的状态信号,经程序判断与运算实现电梯的集选控制。
PLC在输出显示和监控信号的同时,向变频器发出运行方向、启动、加/减速运行和制动停梯等信号。
在电梯控制中,有大量的逻辑信号需要处理,并对变频器进行正确操作才能完成*收稿日期:2006211228作者简介:郭英芳(19802),女,陕西澄城人,助教,主要从事电气自动化理论与实践教学工作。
电梯整体控制(如图2所示)。
图1主电路图图2 PLC 控制电路原理图1.3 电流、速度、位移三环控制电路本文采用YA SAKWA (安川)公司的VS -616G5CIMRG5A 4022变频器。
该仪器作为通用变频器适合任何应用场合,在低速下能够实现平稳启动(1%额定转速),并且极其精确的运行。
它的自动调整功能可使各个公司生产的电动机达到高性能运行。
变频器本身设有电流检测装置,由此构成电流闭环;通过和电机同轴联接的旋转编码器,产生a 、b 两相脉冲进入变频器,在确认方向的同时,利用脉冲计数构成速度闭环。
同时,通过变频器的PG 卡输出与电机速度及电梯位移成比例的脉冲数,将其引入PLC 的高速计数输入端口0000,通过累计脉冲数,构成位移闭环。
闭环控制模式系统状态图如图3所示。
图3 闭环控制模式系统状态图1.4 位移控制电路电梯作为一种载人工具,在位势负载状态下,除要求安全可靠外,还要求运行平稳,乘坐舒适,停靠58杨凌职业技术学院学报 第6卷准确。
采用变频调速双环控制可基本满足要求,但和国外高性能电梯相比还需进一步改进。
本设计正是基于这一想法,通过变频器的PG卡输出与电机速度及电梯位移成比例的脉冲数,将其引入PLC的高速计数输入端口0000,通过累计脉冲数,经公式(1)计算出脉冲当量,由此确定电梯位置。
电梯位移:h=SI式中:I)))累计脉冲数;S)))脉冲当量。
S=1p D/(p r)(1)本系统采用的减速机,其减速比l=1/32,曳引轮直径D=580mm,电机额定转速ned=1450 r/min,旋转编码器每转对应的脉冲数p=1024, PG卡分频比r=1/18,代入式(1)得:S=1.0mm/脉冲2程序设计利用变频器PG卡输出端(T A2.1)将脉冲信号引入PLC的高速计数输入端0000,构成位置反馈。
高速计数器(CN T47)累加的脉冲数反映电梯的位置。
高速计数器的值不断地与各信号点对应的脉冲数进行比较,由此判断电梯的运行距离、换速点、平层电和制动停车点等信号。
理论上这种控制方式其平层误差可在?1个脉冲当量范围。
在考虑减速机齿轮啮合间隙等机械因素情况下,电梯的平层精度可达?5mm内,大大低于国标?15mm的标准,满足电梯起制动平滑,运行平稳,平层准确的要求。
电梯在运行过程中,通过位置信号检测,软件实时计算以下位置信号:电梯所在楼层位置、快速换速点、中速换速点、门区信号和平层位置信号等。
由此省去原来每层在井道中设置的上述信号检测装置,大大减少井道检测元件和信号连线,降低成本。
下面针对在实现集选控制基础上新增添的楼层计数、快速换速、中速换速、门区和平层信号5个子程序进行介绍。
2.1楼层计数本设计采用相对计数方式。
运行前通过自学习方式,测出相应楼层高度脉冲数,对应17层电梯分别存入16个内存单元DM06~DM21。
楼层计数器(CNT46)为一双向计数器,当到达各层的楼层计数点时,根据运行方向进行加1或减1计数。
楼层计数程序流程图如图4所示。
运行中,高速计数器累计值实时与楼层计数点对应的脉冲数进行比较,相等时发出楼层计数信号,上行加1,下行减1。
为防止计数器在计数脉冲高电平期间重复计数,采用楼层计数信号上沿触发楼层计数器。
图4楼层计数子程序流程图2.2快速换速当高速计数器值与快速换速点对应的脉冲数相等时,若电梯处于快速运行且本层有选层信号,发快速换速信号。
若电梯中速运行或虽快速运行但本层无选层信号,则不发换速信号。
程序流程图如图5所示。
中速换速与快速换速判断方法类似,不再重复。
图5快速换速子程序流程图2.3门区信号当高速计数器CN T47数值在门区所对应脉冲数范围内时,发门区信号。
程序流程图如图6所示。
平层信号与区信号判断方法类似,不再重复。
图6门区信号子程序流程图59第2期郭英芳等:可编程控制器在电梯控制中的应用2.4 脉冲信号故障检测脉冲信号的准确采集和传输在本系统中显得尤为重要,为检测旋转编码器和脉冲传输电路故障,设计了有无脉冲信号和错漏脉冲检测电路,通过实时检测确保系统正常运行。
为消除脉冲计数累计误差,在基站设置复位开关,接入PLC 高速计数器CN T47的复位端0001。
2.5 快速换速工作原理限于篇幅,本文仅对快速换速工作原理进行介绍,梯形图如图7所示:图7 快速换速梯形图图中数据存储单元DM01为快速换速距离脉冲数,DM30为楼层间距脉冲数,DM31为快速换速点对应的脉冲数,DM34为高速换速比较区间下限,DM35为高速换速比较区间上限,H R01为快速换速点开始信号,1507为快速运行信号,1700为选层信号,0010为零速信号,0503为快速换速输出信号。
以上行为例,DM31快速换速点对应的脉冲数是楼层间距DM30与快速换速距离DM01之差;DM31和DM30值分别赋给DM34和DM35。
运行时高速计数器不断累加脉冲数,每个扫描周期计数器的值与DM34~DM35区段进行比较。
当其值进入DM34与DM35区段时,H R01置位,进入快速换速区间;若此时有选层信号且电梯为快速运行,则发快速换速信号(0503置ON)。
3 结 论本文所述系统基于电气集选控制原则,采用脉冲计数方法,用脉冲编码器取代井道中原有的位置检测装置,实现位移控制,用软件代替部分硬件功能,既降低系统成本,又提高了系统的可靠性和安全性,实现电梯的全数字化控制。
参考文献:[1] 赵洪恕.PLC 控制交流变频调速控制系统在电梯中的应用[M].北京:电子工业出版,2000.[2] 程周.电气控制与PLC 原理及应用[M].北京:电子工业出版社,2004.[3] 常斗南.可编程序控制器原理#应用#实验[M].北京:机械工业出版社,2003.[4] 杜金城..电气变频调速设计技术[M].北京:中国电力出版社,2006.60杨凌职业技术学院学报 第6卷。