基于plc的电梯级式控制程序设计

基于plc的电梯级式控制程序设计

1电梯控制系统电梯是建筑物的重要交通设备。系统庞大，结构复杂，安全要求高。其控制系统也要求具有较高的可靠性,随着科学技术的发展,传统继电器控制系统将逐渐被计算机和PLC控制系统代替。4层4站电梯具有顶层、底层、两个中间层站,是一个比较典型的研究电梯对象模型。本设计采用PLC实现联名流双速电梯控制系统的设计,并将级式程序设计方法和中断技术应用电梯控制系统。根据电梯的实运行方式在初始级设计了3个模块:集选、消防和检修。在各个模块下,按照电梯运行动作进一步分级,使程序的级与电梯的运行动作相对应。另外,为了提高控制系统对消防联动和厅外召唤信号的响应速度,采用中断技术对这两种信号进行处理。通过实验证明,级式程序设计方法简化了控制程序,缩短了程序的执行时间,并且容易编制和维护。其次,中断技术用于电梯控制系统是可行的,它不仅使消防联动信号得到了快速响应,还缩短了召唤信号的登记时间。级式程序和中断技术结合的方法有效地解决了顺序控制中随机信号的处理问题,具有一定的工程应用广价值。24层4号电梯电气系统设计2.1抗器改变bc段斜率电梯拖动系统采用交流双速电动机。图1为交流双速电梯的运行速度曲线,当电梯起动时速绕组接通,串入和切除电抗器改变OA段斜率,改善乘坐电梯的舒适感,同样,减速时接入电抗器和电阻来改变BC段的斜率。电梯通过换速点BC段的斜率。电梯通过换速点Br瞬间,电梯减速,舒适感变差,此时加大串入慢速绕组的电抗和电阻的总阻值。到C点切除电抗器,电梯就处于慢速爬行状态。到达平层点D时,电动机断电并抱闸制动,电梯平层停靠。2.2电梯电气控制系统2.2.1系统输入信号的分析SH-64PLC具有32点输入点,32点输出点,除了具有其他PLC实现逻辑控制的功能之外,它还具有级式编程语言、外部中断技术和串行通信的功能。级式语言是一种新的PLC程序语言,它的特点是:对设备的运行工序进行简单化分解,使程序的级与运行工序一一对应,软件容易理解,不同的人对同一个问题编制的程序差异较小,便于维护。根据集选电梯的使用功能和拖动系统进行要求,系统中的输入信号有:井道听层楼及换速检测8个(4个层检测,4个限速检测)、平层检测1个,厅外召唤6个(1层上召1个,4层下召1个,2层和3层上召、下召各1个)、轿内主令6个(4个层楼指令,开关门各1个)、检修信号4个(点动上、下各1个,开关门各1个),共25路输入信号:系统中的输出信号:厅外登记6个(1层上召1个,4层下召1个,2层和3层有上召、下召各1个)、轿内主令登记4个(4个登记信号)、方向指示2个、层楼显示器4个(BCD码需要4个输出信号)、开关门控制2个、拖动系统控制信号7全(上下行控制信号2个,电阻和电抗器切除和接入控制信号3个,快慢速控制信号2个),共25路输出信号。因此,采用SH-64可满足4层4站集选电梯的控制任务。2.2.2中断源扩展电路为了提高系统的响应速度,设计时对消防联动信号和厅外召唤信号采用中断技术处理,二者共用PLC的一个中断源,由源入点IO引入。由于使用了PLC的1个外部中断源,而有多个中断请求信号,因此,设计了图2中断源扩展电路,将这些信号综合共用一个中断源,并将这些信号分别再通过输入点I26~I34引入PLC,以便在中断处理时通过程序鉴别是哪种信号请求了中断。当IO出现上跳沿时,触发了中断,PLC运行中断处理程序一次。图2采用或门综合中断请求信号,若某个信号源(消防按钮、1-4层外召唤按钮)闭合时,只能处理第一人中断请求的问题发生。2.2.3plc迅速响应因为消防联动关系着重大财产和生命的安全,为了及时响应消防联动信号,在程序设计时将该信号定义为最高优先响应级,电梯在正常使用时,不论在任何状态下,只要该信号闭合,PLC立即响应。图3为中断处理程序,当IO有中断请求信号时,中断程序先判断是否为消防信号,若为消防信号,则使消防运行继电器M61闭合,进入消防运行状态并且关闭厅外呼梯信号,并清除已登记的厅外呼梯信号。若为厅外呼梯信号,则进行相应的信号登记后返回主程序。如果PLC在响应厅外呼梯信号时,消防联动信号有效,则即刻取消指令登记,立即进入消防运行方式。2.3消防运行过程在开始级ISG中定义了电梯的3种运行方式:集选、消防和检修,如图4所示。程序开始运行时PLC开始读开始级ISGSO,选择运行方式。据电梯的使用功能和运行工序的关系,在程序中定义了层楼显示(SI)、轿内指令登记消除(S2)、方向选择(S3)、启动换速(S4)、开门控制(S5)、换速控制(S6)、轿外指令消除(S7)这7个主要环节,编为7个级。消防运行有层楼显示(S1)、轿内指令登记消除(S2)、方向选择(S3)、启动换速(S4)、开门控制(S5)、换速控制(S6)、应急运行级(S10)。检修时用检修级(S12)。在正常情况下消防联动继电器M61和检修按钮136断开,其常闭触点闭合,电梯选择集选运行方式,则级层楼指示S1,轿内指令登记消除S2,方向选择S3,起动换速S4,开门控制S5,换速控制S6,轿外指令消除S7处于激活状态。如果此时有电梯有召唤或轿内主令,则电梯启动运行,到达目的层站后,平层、停靠、开门。为了使中断响应速度,将级设置成为并行,使PLC能及时的响应中断请求,使四层四站电梯保持在最佳的工作状态。在消防运行情况下消防运行继电器M61闭合,检修按钮I36打开,则电梯选择消防运行方式,则级S1,S3,S4,S6打开,并在消防上行处理级S10,判断电梯是否处于上行状态并进行相应的处理。在检修运行情况下检修按钮I36闭合,检修级S12打开,则电梯选择检修运行方式,此时,电梯上只能点动慢行和点动开关门。3中断技术的应用采用PLC实现了四层四站交流双速电梯的集选、消防和检修控制方式,并且采用级式程序实现了电梯的指令登记、自动选向与选层、无方向换速、顺向截梯、反向截梯轿内指令优先、开关门控制、实现双速电梯的换速及平层控制等功能,为了提高系统的响应速度,采用中断技术处理消防联动信号和厅外召唤信号的登记。通过试验研究表明,