智能电梯控制系统设计
智能控制PID算法的电梯系统设计

智能控制PID算法的电梯系统设计本文介绍一种基于智能控制PID算法的电梯系统设计。
使用单片机作为核心控制,设计仿人智能控制的PID算法,利用拖动技术实现调频、调压、调速,实现较为理想的电梯控制效果。
标签:电梯控制;单片机;智能控制;PID算法一、系统整体设计整个电梯控制系统按照总线式,控制结构分成主控制器,轿厢控制器和门厅控制器,各组成部分均围绕单片机构建而成,承担不同的系统任务,由RS-485总线连接成有机的控制系统。
二、电梯控制系统的组成设计电梯控制系统可分为三个主要功能模块:电梯操作系统控制模块,由单片机及外围接口电路组成,是电梯逻辑运行的控制核心;拖动系统控制模块,由模拟电路组成的交流调压调速装置;继电器、接触器开关量控制模块,由电梯的状态、保护继电器及主电路接触器组成。
三、电梯控制系统结构设计(一)电梯的逻辑控制系统主要完成的是采集来自厅層、轿厢、井道、机房等不同位置、不同性质的外部信号,将它们按一定的逻辑关系进行综合处理,得到对应的处理结果,进而输出给各控制器件实现控制具体的操作。
其具体的系统包括轿厢内指令系统、厅外呼梯系统、选层定向系统、显示系统、安全保护系统、检修系统等。
(二)电梯的拖动系统接收来自逻辑控制系统的信号,在没有发现故障的情况下,控制电梯拖动系统以速度给定曲线为依据,利用模拟或数字控制装置,针对曳引电机的不同调速方式构成的闭环速度控制系统,实现电梯运动状态的控制。
(三)电梯的附属装置系统应急装置系统,是当电梯运行中发生故障时,使电梯能够按预先设定能够的救援程序运行,在最短的时间内将梯内乘客放出,保障乘客的人身安全。
四、系统各控制器的设计(一)主控制器的设计以AT89S52单片机为核心主控制器,负责整个电梯的运行控制。
位于楼房的顶部电梯机房内,与电梯动力装置曳引机构成了整个电梯控制系统的核心。
采用变频器对轿厢拽动电机实施控制,由编码器反馈轿厢运行速度,系统设置了轿厢位置上、下限位开关,速度上下限开关以提供安全保障,设置光电隔离的继电器输出接口实现相应设备的控制。
plc电梯控制系统设计

plc电梯控制系统设计PLC电梯控制系统设计一、引言PLC(可编程逻辑控制器)是一种广泛应用于自动化控制领域的计算机控制系统。
电梯作为一种重要的垂直交通工具,其控制系统的设计对于安全、舒适和高效运行起着至关重要的作用。
本文将介绍PLC电梯控制系统的设计原理和应用。
二、PLC电梯控制系统的设计原理1. 系统结构PLC电梯控制系统由PLC、输入/输出模块、电梯控制面板、电梯驱动器等组成。
PLC作为控制中心,通过输入/输出模块与外部传感器和执行器进行连接,接收来自电梯控制面板的指令,并控制电梯驱动器的运行。
2. 控制策略PLC电梯控制系统采用多种控制策略,包括基于楼层请求的调度控制、故障检测与处理、安全保护等。
其中,基于楼层请求的调度控制是实现电梯运行的核心策略,通过对楼层请求的优先级排序和电梯位置的控制,实现电梯的高效运行。
3. 输入信号处理PLC通过输入/输出模块获取来自外部传感器的输入信号,并进行处理。
常见的输入信号包括楼层请求信号、开门请求信号、关门请求信号、超载信号等。
PLC根据这些信号的状态,判断电梯的运行状态,并作出相应的控制决策。
4. 输出控制信号PLC通过输出模块向电梯驱动器发送控制信号,控制电梯的运行。
输出控制信号包括电梯的运行方向、开门/关门指令、电梯楼层指示灯等。
PLC根据输入信号的处理结果,生成相应的输出控制信号,使电梯按照预定的策略运行。
三、PLC电梯控制系统的应用1. 高效调度PLC电梯控制系统能够根据楼层请求的优先级进行调度,使电梯在最短的时间内响应乘客的需求。
通过合理的调度算法,可以减少乘客的等待时间和电梯的空载运行,提高电梯的运行效率。
2. 故障检测与处理PLC电梯控制系统能够实时监测电梯的运行状态,并检测故障信号。
一旦发现故障,系统能够及时报警并采取相应的措施,如停止运行、通知维修人员等,确保乘客的安全。
3. 安全保护PLC电梯控制系统具有多种安全保护功能,如超载保护、防止开门时电梯运行、防止电梯在楼层之间停留等。
城市智慧电梯系统方案设计方案

城市智慧电梯系统方案设计方案城市智慧电梯系统是一种将人工智能技术与电梯系统相结合的创新解决方案,旨在提高电梯系统的效率和用户体验。
本文将从系统总体设计、技术架构和智能化功能等方面介绍城市智慧电梯系统的设计方案。
一、系统总体设计城市智慧电梯系统的总体设计包括以下几个方面:1. 数据采集:通过传感器和监控摄像头等设备采集电梯运行数据和乘客信息。
2. 数据传输:将采集到的数据通过网络传输到云平台处理和分析。
3. 数据处理和控制:云平台对采集到的数据进行处理和分析,通过人工智能算法进行决策控制,并将控制指令传输给电梯系统。
4. 用户交互界面:为用户提供友好的界面,实现用户的信息查询、预约等功能。
二、技术架构城市智慧电梯系统的技术架构主要包括以下几个层次:1. 传感器和设备层:包括传感器、摄像头、控制器等设备,用于采集电梯的运行数据和乘客信息。
2. 通信层和云平台:通过网络将采集到的数据传输到云平台,实现数据的存储和处理,同时将控制指令传输给电梯系统。
3. 数据处理和决策层:云平台上的人工智能算法对采集到的数据进行处理和分析,通过机器学习和深度学习等算法进行决策控制。
4. 用户界面层:为用户提供友好的界面,实现用户的信息查询、预约等功能。
用户界面可以是手机应用、网站等形式。
三、智能化功能城市智慧电梯系统的智能化功能主要包括以下几个方面:1. 数据分析和故障预警:通过对采集到的电梯运行数据进行分析,可以实时监测电梯的运行状态,发现潜在的故障风险,并提前做好维护准备。
2. 优化调度和节能降耗:通过人工智能算法对电梯运行状态进行分析和预测,实现电梯的智能调度,提高运行效率和乘坐体验,同时减少能源的消耗。
3. 乘客服务和安全保障:通过人脸识别和乘客身份识别等技术,提供更安全的电梯乘坐环境;通过数据分析和预测,提供更好的乘坐体验,减少等待时间。
4. 远程监控和管理:通过云平台,可以对电梯系统进行远程监控和管理,实时获取电梯的运行状态和故障信息,并做出相应的处理。
智能电梯控制系统的设计与实现

智能电梯控制系统的设计与实现一、背景介绍随着人们生活水平的提高和城市化进程的加速,电梯已成为城市生活不可缺少的一部分。
而现代电梯的技术水平也在不断提高,智能化程度也越来越高。
智能电梯一般包括电梯控制系统和电梯安全保护系统。
本文将主要介绍智能电梯控制系统的设计与实现。
二、智能电梯控制系统的任务和要求1.任务:智能电梯控制系统是负责电梯的运行、控制及调度的系统,其主要任务如下:(1)监测电梯的运行状态,包括电梯运行速度、门的状态、电梯所在楼层等;(2)控制电梯运行,包括开关电梯门、控制电梯上升或下降等;(3)对电梯进行调度和管理,使电梯能够快速、高效地运行。
2.要求:智能电梯控制系统的设计应具备以下要求:(1)安全性要求高。
电梯是人们日常生活中使用频率较高的设施之一,因此对其安全性的要求非常高;(2)运行效率高。
电梯的运行效率是能否满足人们的出行需求的关键,因此电梯控制系统的设计要能够在保证安全的前提下,尽可能提高电梯的运行效率;(3)节能环保。
电梯是一种能耗比较大的设施,因此电梯控制系统的设计要尽可能减少电梯的耗能,降低电梯的运行成本。
三、智能电梯控制系统的实现智能电梯控制系统的实现一般包括以下几个方面:1.电梯运行状态信息的监测系统电梯运行状态信息的监测系统是智能电梯控制系统的基础。
该系统能够实时监测电梯的运行状态,包括电梯所在楼层、电梯运行速度、电梯门的状态等。
具体实现方式一般采用传感器或探头等物理装置对电梯的运行状态进行监测,并通过信号采集模块将监测到的信息传输给电梯控制系统。
2.电梯控制算法设计电梯控制算法设计是电梯控制系统的核心,其目的是使电梯能够尽可能快速且高效地运行,同时确保电梯的安全性。
目前常用的电梯调度算法主要包括FCFS(先来先服务)、SSTF(最短寻找时间优先)、SCAN(电梯扫描算法)、LOOK(电梯查找算法)等。
3.电梯调度管理系统电梯调度管理系统是智能电梯控制系统的另一个重要组成部分,其任务是对电梯的运行进行调度和管理,使电梯能够能够快速、高效地运行。
智慧电梯感应系统设计方案

智慧电梯感应系统设计方案智慧电梯感应系统是一种基于人工智能技术的电梯控制系统,通过感知和分析乘客的行为和需求,能够提供更加智能化、高效、安全的电梯服务。
下面,我将提供一个1200字的智慧电梯感应系统设计方案。
1.背景介绍电梯作为现代化城市生活中不可或缺的交通工具之一,其效率和安全性一直备受关注。
然而,传统的电梯控制系统存在很多问题,如效率低下,无法根据用户需求进行智能化控制等。
因此,设计一个智慧电梯感应系统就显得尤为重要。
2.系统架构智慧电梯感应系统的架构主要包括感知模块、分析模块和控制模块。
感知模块用于感知电梯周围环境和乘客行为,分析模块用于对感知数据进行分析和处理,控制模块用于根据分析结果控制电梯。
3.感知模块感知模块由多个传感器组成,包括压力传感器、光电传感器、红外线传感器等。
其中,压力传感器用于检测楼层是否有乘客需求,光电传感器用于检测电梯内的人数,红外线传感器用于检测电梯门口人数以及乘客进出电梯的行为等。
4.分析模块分析模块使用人工智能技术对感知数据进行处理和分析,提取相关特征,例如乘客需求、乘客分布等。
基于这些特征,系统可以实现智能化控制,如根据乘客需求进行电梯调度、根据乘客分布进行楼层选择等。
5.控制模块控制模块是整个系统的核心,根据分析模块提供的结果,实现对电梯的控制。
具体来说,控制模块可以通过调整电梯运行速度、开关电梯门、选择运行路径等方式,以达到提供更加智能化、高效、安全的电梯服务的目的。
6.系统优势智慧电梯感应系统相比传统的电梯控制系统,具有如下优势:- 高效性:系统可以根据乘客需求和分布,提供最佳的电梯调度方案,简化乘客等待时间,提升电梯使用效率;- 安全性:系统通过感知和分析乘客行为,可以预防潜在的安全问题,例如乘客超载、奇怪行为等;同时,系统还具备应急措施,如乘客被困自动报警等;- 节能环保:系统通过智能化控制电梯运行速度和路径,减少能源消耗,降低环境污染。
7.实施步骤智慧电梯感应系统的实施步骤如下:- 硬件部署:部署传感器在电梯和周边环境,并与控制模块进行连接;- 软件开发:开发感知、分析和控制模块的算法和逻辑,并进行系统集成;- 系统测试和优化:对系统进行全面测试,发现问题并进行修复和优化;- 软硬件升级:根据反馈的测试结果,对系统的软硬件部分进行升级和改进;- 正式部署和使用:对系统进行正式部署和使用,并进行持续维护和优化。
基于物联网技术的智能化电梯管理系统设计与实现

基于物联网技术的智能化电梯管理系统设计与实现随着社会的发展和科技的进步,物联网技术被越来越广泛地应用于生产和生活领域中。
而在这些领域中,电梯是一种重要的交通工具,对于城市的人们来说,无论是上班还是出行,电梯都是必不可少的一部分。
因此,我们需要设计一种基于物联网技术的智能化电梯管理系统,来提高电梯的运行效率和用户的使用体验。
一、系统概述智能化电梯管理系统是一种基于物联网技术的电梯管理系统,包括硬件和软件两个部分。
硬件部分包括电梯控制器和传感器,软件部分包括管理平台和用户App。
系统可以实现电梯的运行监控、数据采集和分析、远程控制和故障报警等功能。
用户可以通过手机App随时查看电梯使用情况和预约电梯服务等操作。
二、系统设计1.硬件设计电梯控制器是系统的核心部分,它与电梯各个部件相连,控制电梯的运行和监控电梯的状态。
为了保证系统的稳定和可靠性,我们选用了高性能的工业控制器和高精度的传感器。
控制器中包括了一个内嵌式计算管理器,它可以根据电梯的实时状态来判断电梯的运行状态,并采集物理量传感器数据,将这些数据发送到管理平台。
2.软件设计(1)管理平台的设计管理平台是系统的核心部分,它可以实现对电梯的运行监控、数据采集和分析、远程控制和故障报警等功能。
管理平台采用云服务技术,可以实现全天候在线监管,为电梯运维人员提供实时数据分析和决策支持。
管理平台的主要功能包括:a.电梯实时监控:对电梯的状态、运行方式、导轨振动、风扇、机房和电力系统进行实时监控。
b.数据采集和分析:采集电梯的运行数据和传感器数据,并进行数据统计、分析和处理,提供数据图形化展示。
c.远程控制:远程控制电梯的开关、启动、停止、楼层切换等操作。
d.故障报警:当电梯发生故障或异常情况时,立即向管理人员发送故障报警信息。
(2)用户App的设计用户App是系统的重要组成部分,通过手机App,用户可以随时查看电梯使用情况和预约电梯服务等操作。
用户App的主要功能包括:a.电梯实时使用情况:用户可以在手机App上查看电梯的实时使用情况,包括当前位置、楼层、运行状态等信息。
智能电梯的安防联动控制系统设计

智能电梯的安防联动控制系统设计摘要:随着社会的快速发展与进步,人们对生活的要求越来越高。
电梯作为必不可少的一种运输工具,其安防联动控制系统也被受关注。
智能电梯安防联动控制系统是由IC卡读写系统、安防控制系统、数字对讲系统共同组成的安防系统,系统间有着一定的联动控制性。
智能电梯安防联动控制系统不仅为电梯使用者和管理者带来了方便,同时也有效确保电梯系统运行安全。
基于此,本文主要分析了智能电梯的安防联动控制系统设计。
关键词:智能电梯;控制系统;安防引言:电梯使用的智能化和自动化是当今时代的发展要求,而其中,智能电梯安防联动控制系统的研制更是受到了越来越多人的广泛关注。
作为一种便捷的运输设备,其构造原理及运转机制十分复杂。
若稍有不慎都可能会出现事故,造成难以挽回的财产损失和人身安全问题。
我们应该深入分析智能电梯安防联动控制系统的具体要求和研制流程,对其功能性需求进行分析和设计,从而提升智能电梯的用户体验和安全性能,防止智能电梯在使用过程中发生人为风险和机械故障的可能性,提升智能电梯的总体安全系数。
1、智能电梯安防联动控制系统概述电梯作为人们日常生活中最重要的运输工具,其安全性能是其使用安全的重要保证。
当前,在电气设备智能化的号召之下,对于电梯的功能也提出了智能化、一体化以及自动化的多种要求,越来越多的智能化电梯被应用在办公楼和居民楼之中,其中,智能电梯的安防联动控制系统是智能电梯安全性的有效保证。
它是由电梯IC卡读写系统以及安防控制系统与数字对讲系统共同组成的安防系统,各个系统之间有着较高的联动性,因此被称之为安防联动控制系统。
系统中主要应用的技术为单片机控制技术、串行通信技术以及针对音频的传输和处理技术。
这种安防控制系统能够防止无关人员使用电梯,增加了电梯使用的安全性和稳定性,降低了建筑物使用者的使用电梯的风险,也对我国的安全城市建设和文明城市建设起到了一定的助推作用。
2、智能电梯的安防联动控制系统设计2.1系统设计的主要内容包含这四部分:2.1(1)对智能电梯安防联动控制系统的功能和相关设备的性能需要进行分析和研究,为之后的开发做铺垫。
基于单片机的电梯控制系统设计

基于单片机的电梯控制系统设计随着现代社会的快速发展,电梯已成为人们日常生活中不可或缺的运输工具。
为了提高电梯的运行效率,保证其安全可靠性,设计一种基于单片机的电梯控制系统。
该系统以单片机为核心,结合传感器、按键、显示等模块,实现对电梯的运行状态、楼层信号、呼梯信号的实时监控与显示。
一、系统硬件设计1、单片机选择本设计选用AT89S52单片机作为主控芯片,该芯片具有低功耗、高性能的特点,内部集成了丰富的外围设备,方便开发与调试。
2、输入模块设计输入模块主要包括楼层传感器和呼梯按钮。
楼层传感器采用光电式传感器,安装在各楼层,用于检测电梯的运行状态和位置;呼梯按钮安装在电梯轿厢内,用于收集用户的呼梯信号。
3、输出模块设计输出模块主要包括显示模块和驱动模块。
显示模块采用LED数码管,用于实时显示电梯的运行状态、楼层位置等信息;驱动模块包括继电器和指示灯,用于控制电梯的运行和指示状态。
4、通信模块设计通信模块采用RS485总线,实现单片机与上位机之间的数据传输与通信。
二、系统软件设计1、主程序流程图主程序主要实现电梯控制系统的初始化、数据采集、处理与输出等功能。
主程序流程图如图1所示。
图1主程序流程图2、中断处理程序中断处理程序主要包括外部中断0和定时器0的中断处理。
外部中断0用于处理楼层传感器的信号,定时器0用于计时和速度控制。
三、系统调试与性能分析1、硬件调试首先对电路板进行常规检查,包括元器件的焊接、电源的稳定性等;然后分别调试输入、输出、通信等模块,确保各部分功能正常。
2、软件调试在硬件调试的基础上,对软件进行调试。
通过编写调试程序,检查各模块的功能是否正常;利用串口调试工具,对通信模块进行调试。
3、性能分析经过调试后的电梯控制系统,其性能稳定、运行可靠。
该系统能够实现对电梯运行状态、楼层信号、呼梯信号的实时监控与显示,并且具有速度快、安全可靠等特点。
该系统还具有成本低、易于维护等优点,适用于各种场合的电梯控制。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
湖南文理学院课程设计报告课程名称:自动化系统课程设计专业班级:自动化11班学号学生姓名:指导教师:完成时间: 2014年 11月20日报告成绩:评阅意见:评阅教师日期湖南文理学院制目录一、设计题目 (1)二、设计要求 (1)三、电梯控制系统控制系统设计作用与目的 (1)四、所用设备及软件 (1)五、智能电梯控制系统设计控制系统设计方案 (2)5.1系统总体设计 (2)5.2程序流程图 (3)六、智能电梯控制系统的硬件设计 (4)6.1 电梯控制的要求 (4)6.1.1 电梯轿厢的控制要求 (4)6.1.2电梯门的控制要求 (5)6.2主电路的设计 (5)6.2.1拖动电机电路的设计 (5)七、智能电梯控制系统设计软件设计 (8)7.1 PLC单台电梯控制系统的工作流程 (8)7.1.1 控制面板 (9)7.1.2 超重报警 (9)7.2 PLC I/O地址分配 (9)7.3总流程设计 (12)7.4 各模块梯形图设计 (13)7.4.1 电梯运行状态选择程序 (14)7.4.2 楼层指令输入 (15)7.4.3 电梯上下行判断程序 (16)7.4.4 最近上行目标楼层确定程序 (18)7.4.5 上行运行程序 (19)7.4.6 最近下行目标楼层确定程序 (20)7.4.7 下行运行程序 (21)7.4.8 开关门程序 (22)八、心得体会 (27)参考文献 (28)附录程序 (29)一、设计题目智能电梯控制系统设计二、设计要求利用PLC与变频器实现电梯的变频调速控制,该电梯控制系统具有同时呼梯控制、各楼层单独呼梯控制、上升、下降运行控制、轿厢位置显示等功能,电梯至少五层以上。
三、电梯控制系统控制系统设计作用与目的随着我国经济的高速发展,微电子技术、计算机技术和自动控制技术也得到了迅速发展,电梯也已成为人类现代生活中广泛使用的运输工具。
随着人们对电梯运行的安全性、舒适性等要求的提高,电梯得到了快速发展,其拖动技术已经发展到了调频调压调速,其逻辑控制也由PLC代替原来的继电器控制。
可编程控制器(PLC)因为稳定可靠、结构简单、成本低廉、简单易学、功能强大和使用方便已经成为应用最广泛的通用工业控制装置,成为当代工业自动化的主要支柱之一。
电梯控制要求接入设备使用简便,对应系统组态的编程简单,具有人性化的人机界面,配备应用程序库,加快编程和调试速度。
通过PLC对程序设计,提高了电梯的控制水平,并改善了电梯的电梯运行的舒适感。
本文争对以上优点,对电梯运行进行了改进,使其达到了比较理想的控制效果。
四、所用设备及软件本设计除了需要计算机,实验设备THPFSL-1/2还会用到两款软件:作图软件Altim Desinger、编程软件GX-developer。
简介如表1所示。
表1 软件简介软件或设备名称软件图标主要特点作用备注Altium Designer Altium Designer是PC环境下以独特设计管理和协作技术为核心的印制电路板设计软件系是基于Windows95/98/2000/NT的全32位EDA设计系统。
它主要采用了Smart Doc技术、Smart Tool技术、Smart Team技术。
绘制电路图和PCB板GX-developer1.GX Developer 能够制作Q系列,QnA 系列,A 系列,FX 系列的数据,能够转换成GPPQ,GPPA 格式的文档。
2.利用Windows 的优越性,使操作性飞跃上升能够将Excel,Word等作成的说明数据进行复制,粘贴,并有效利用。
编写程序可编程控制器实验装置(THPFSL-1/2) 可直观地进行PLC 的基本指令练习、多个PLC 实际应用的模拟及实物控制。
装置配备的主机采用日本三菱FX 系列可编程控制器,配套SC-09通信编程电缆、三相鼠笼异步电机,配套SC-09通信编程电缆、三相鼠笼异步电机等。
硬件调试五、 智能电梯控制系统设计控制系统设计方案5.1系统总体设计系统总体结构原理图主梯控制器呼梯控制器1呼梯控制器M 液晶显示及键盘控制器轿厢控制器呼梯控制器N呼梯控制器2RS485C A N 总线网络系统总体结构原理图主控制器是整个电梯的核心。
不但要保证整个系统的稳定运行,而且要在极短的时间内对系统所有的任务进行响应。
其任务包括:接收、处理电梯的各种状态,并做出相应的动作,控制电梯的总体运行,实施对电梯驱动部分的控制,包括抱闸的松放、门机的开关、变频器低、中、高速的给出等控制。
接收轿厢控制器送来的内选信号,执行内选外呼指令,向轿厢控制器、呼梯控制器发送楼层指示信号,实施安全保护等。
为了实现电梯状态监控的需要,主控制器还加入了基于LCD 显示的电梯参数设置、监控系统。
5.2程序流程图模块式PLC 包括CPU 模块,I/O 模块,内存模块,电源模块,底板或机架。
这些2.系统工作原理采用循环扫描方式。
在PLC 处于运行状态时,从内部处理、通信操作、程序输入、程序执行、程序输出,一直循环扫描工作。
当PLC 投入运行后,其工作过程一般分为三个阶段,即输入采样、用户程序执行和输出刷新三个阶段。
完成上述三个阶段称作一个扫描周期。
在整个运行期间,PLC 的CPU 以一定的扫描速度重复执行上述三个阶段。
输入采样阶段在输入采样阶段,PLC 以扫描方式依次地读入所有输入状态和数据,并将它们存入I/O 映象区中的相应得单元内。
输入采样结束后,转入用户程序执行和输出刷新阶段。
在这两个阶段中,即使输入状态和数据发生变化,I/O 映象区中的 中 央 处 理 单 元 输入接口部件接 口 部 件 输 出电 源 模 块 图1.1 PLC 结构框图相应单元的状态和数据也不会改变。
因此,如果输入是脉冲信号,则该脉冲信号的宽度必须大于一个扫描周期,才能保证在任何情况下,该输入均能被读入。
用户程序执行阶段在用户程序执行阶段,PLC 总是按由上而下的顺序依次地扫描用户程序(梯形图)。
在扫描每一条梯形图时,又总是先扫描梯形图左边的由各触点构成的控制线路,并按先左后右、先上后下的顺序对由触点构成的控制线路进行逻辑运算,然后根据逻辑运算的结果,刷新该逻辑线圈在系统RAM 存储区中对应位的状态;或者刷新该输出线圈在I/O 映象区中对应位的状态;或者确定是否要执行该梯形图所规定的特殊功能指令。
输出刷新阶段当扫描用户程序结束后,PLC 就进入输出刷新阶段。
在此期间,CPU 按照I/O 映象区内对应的状态和数据刷新所有的输出锁存电路,再经输出电路驱动相应的外设。
这时,才是PLC 的真正输出。
六、智能电梯控制系统的硬件设计6.1 电梯控制的要求 电梯的主要任务是根据厢内外的控制指令,将电梯运行到指令楼层,同时,根据每个楼层的控制命令开、关门,以实现各个楼层的要求。
主要工作步骤有:接收厢内/外指令,判断电梯上行还是下行,到达目的楼层前在其他楼层是否有开门指令,到达目的楼层后是否又有新的指令,根据这一新的指令再次判断是上行还是下行。
如此循环,如果没有指令的话就停止在上一个指令的目的楼层。
其工作过程如右图6-1所示。
6.1.1 电梯轿厢的控制要求选向:根据电梯各层内选外呼信号的先后和停止时轿厢所在的楼曾位置决定电梯的运行方向。
选层换速:指电梯能够根据轿厢内所选层而决定运行方向,而且遵守或一直图6-1 电梯工作示意图启动输入指令 上行/下行 到达指定楼层 停止向上,或一直向下的原则。
并且在每次平层的时候都能够换速。
楼层位置的指示:选用发光二极管作为指示灯显示的方法。
6.1.2电梯门的控制要求当电梯平层的时候,电梯门自动打开,经过2秒钟后电梯门自动关上。
如果遇到有人在门中间的情况,电梯会因为机械安全触板开关的作用而自动开门,也可以手动控制开门和关门。
为了避免乘客被正在关闭的门扇伤害,在门系统中大都设置安全检测系统,以检测关门时是否还有乘客从电梯门上通过。
当轿厢门正在关闭时,如果此时有乘客欲进、出入电梯轿厢(包括乘客位于轿厢门前某段距离或乘客阻挡轿厢门关闭),则轿厢门应该停止关闭,且重新打开。
轿厢门打开则不必有此过程。
目前的安全系统主要大都采用光电式装置(如光敏元件),也有的采用电磁式装置。
在一些高性能的电梯系统中,都设置了大厅内乘客检测装置,确定乘客是否全部进入电梯。
当乘客或物体仍在门检测区域内时,电梯的门系统能自动延时关门,确保乘客全部进入电梯。
目前主要采用光电装置和红外光幕保护装置来检测乘客或物体。
有的门机系统还采用热敏电磁装置和图像采集系统检测乘客或物体,由于受到性能和成本的限制,应用的并不多。
6.2主电路的设计电力拖动系统是电梯的动力来源,它驱动电梯部件完成相应的运动。
在电梯中主要有如下两个运动:轿厢的升降运动,轿门及厅门的开关运动。
轿厢的运动由曳引电动机产生动力,经曳引传动系统进行减速、改变运动形式(将旋转运动改变为直线运动)来实现驱动,其功率在几千瓦到几十千瓦,是电梯的主驱动。
轿门及厅门的开与关则由开门电动机产生动力,经开门机构进行减速、改变运动形式来实现驱动,其驱动功率较小(通常在200W以下),是电梯的辅助驱动。
6.2.1拖动电机电路的设计电梯的电力拖动系统对电梯的起动加速、稳速运行、制动减速起着控制作用。
拖动系统的优势直接影响电梯的起动,制动加减速度,平层精度,乘坐的舒适性等指标。
电梯的拖动系统经历了由简单到复杂的过程。
到目前为止应用于电梯的拖动系统主要有:(1)单、双速交流电动机拖动系统;(2)交流电动机定子调压调速拖动系统;(3)直流发电机-电动机可控硅励磁拖动系统;(4)可控硅直接供电拖动系统;(5)VVVF 变频变压调速拖动系统。
交流电动机具有结构紧凑,维修简单等特点。
单、双速交流电动机拖动系统采用开环方式控制,线路简单,价格较低,因此在电梯上广泛应用。
交流双速电梯拖动电机控制主电路如图6-2所示。
电梯启动时,首先接通上行或下行的接触器(KMs 或KMx ),同时也接通快速接触器KMk ,这样就接通了快速绕组,电梯快速启动。
为了减小电梯启动的加速度,提高乘坐的舒适感,接触器KM2断开,将电抗接入电路,当电动机的转速达到一定数值后,闭合接触器KM2将电抗短路,电动机逐步加速至额定转速,电梯最后稳定运行。
当电梯需要减速时,先断开快速接触器KMK ,闭合慢速接触器KMM ,此时接通了慢速绕组,电动机开始减速。
为了降低在减速过程中的加速度,接触器KM1断开,电路中接入了电抗器,在电动机的转速降到一定程度后,将解除其KM1闭合,将电抗器短路使电动机逐步减速至停止。
M 3~L1L2L3QFKMs KMxKMm KM1KM2电抗FRKMk图6-2拖动电机控制主电路图6.2.2门电机电路的设计电梯门机拖动系统作为一个子系统,相对整个电梯系统来说,是不容忽视的。