摘 要:本文介紹了由PLC控制的五層電梯模型的構(gòu)成、主要性能、編程方法及程序等。
關(guān)鍵詞:PLC、電梯
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(xué)和實驗設(shè)施,是PLC、電氣控制等課程實踐教學(xué)的一個不可缺少的重要內(nèi)容。為了將這一實用性技術(shù)引入教學(xué).突出實踐教學(xué)性教學(xué)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(xué)效果。
一、模型的構(gòu)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(dǎo)軌、開關(guān)門電機、升降電機、傳感器等;控制盒包括電源、內(nèi)選層按鈕、插孔;顯示部分包括內(nèi)、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(jù)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(guān)門
④手動開關(guān)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(nèi)選層按鈕和各層限位開關(guān)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。
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(guān),當(dāng)K位于6時正常上下行,而當(dāng)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(nèi)呼和外呼)指示燈亮.響應(yīng)后指示燈熄滅。
4、當(dāng)只有單向呼叫信號時,按樓層的順序響應(yīng)呼叫信號;當(dāng)有雙向呼叫信號時.優(yōu)先響應(yīng)當(dāng)前運行方向(順向)樓層的呼叫信號,然后響應(yīng)逆向呼叫信號,未響應(yīng)的樓層呼叫信號被記憶。直到響應(yīng)結(jié)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(guān)門.也可以手動開、關(guān)門。
7、由于關(guān)門到位是靠時間來控制,為了保汪轎廂門可靠關(guān)閉,關(guān)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(shè)有上下極限位行程開關(guān)。當(dāng)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(dāng)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(xí)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(guān)門環(huán)節(jié)
1)電梯響應(yīng)呼叫或到層停車自動開門
2)在電梯關(guān)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(guān)門;延遲時間未到可以手動關(guān)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(yīng)被新的樓層信號所取代。
3、內(nèi)、外呼信號的登記與消除環(huán)節(jié)
電梯有內(nèi)、外呼信號時.呼梯信號應(yīng)被記憶(即相應(yīng)按鈕指示燈亮),呼梯信號響應(yīng)后,呼梯信號應(yīng)被消除。
六、I/0分配表
七、程序
八、故障檢測排除方法
電梯調(diào)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(guān)門電機、升降電機加相應(yīng)直流電雎,觀察開關(guān)門動作、上升下降過程是否正常,可判斷其有無故障。如果電機正常,再檢查控制盒上對應(yīng)部分接線是否正常,尤其是開關(guān)門電機、升降電機及對應(yīng)繼電器部分接線要仔細檢查。還要檢查導(dǎo)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(diào)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(guān)門,上、下行程序進行檢查.對相關(guān)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(diào)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(diào)換相應(yīng)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(diào)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(dǎo)致導(dǎo)軌上的螺母松動使導(dǎo)軌發(fā)生位移而偏離行程開關(guān)的緣故.通過調(diào)整導(dǎo)軌上螺母松緊程度,可使樓層顯示數(shù)字恢復(fù)正常。
4、上、下極限開關(guān)已經(jīng)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(zhuǎn)動電機軸套,讓轎廂離開極限位置,然后調(diào)整程序,重新實驗。
九、下一步工作
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展.現(xiàn)場總線技術(shù),模糊控制技術(shù),光電傳感器技術(shù)等將不斷應(yīng)用于電梯控制系統(tǒng),因此今后我們將順應(yīng)歷史潮流.利用這些新技術(shù)減少模型硬件接線,減少程序長度,擴展電梯間的優(yōu)質(zhì)通訊服務(wù),更好的為教學(xué)服務(wù)。
作者筒介:徐月華(1965-),女,湖南益陽人,1988年畢業(yè)于重慶大學(xué)自動化系,電氣工程師,電子講師,在讀工程碩士,現(xiàn)在廣東機電職業(yè)技術(shù)學(xué)院上作.研究方向:電氣自動化.己發(fā)表論文8篇。電話:020-87200754-823,13076825790,汪仁煌,男,上海人,廣東工業(yè)大學(xué)自動化學(xué)院博上牛導(dǎo)師,廣東省有突出貢獻的專家。