FX2N系列的PLC在电梯控制系统中的应用
PLC在电梯和自动扶梯中的应用

PLC在电梯和自动扶梯中的应用近年来,随着科技的不断发展和人们对安全和便利性的要求不断提高,可编程逻辑控制器(PLC)在各行各业中的应用越来越广泛。
尤其是在电梯和自动扶梯领域,PLC的应用不仅提高了设备的工作效率和性能,还大大增加了乘客的安全感。
本文将探讨PLC在电梯和自动扶梯中的应用。
一、电梯中的PLC应用1. 电梯控制系统现代电梯不再是简单的上升和下降运动,而是通过PLC实现了更多功能。
PLC作为整个电梯控制系统的核心,可以实时监控电梯的运行状态,并根据乘客需求自动调度电梯。
通过PLC,电梯可以实现多电梯群控制、紧急救援、故障自动检测等功能,提高了电梯的运行效率和安全性。
2. 电梯故障检测与预警PLC可以通过传感器实时监测电梯的各项参数,如速度、温度、载重等。
一旦传感器检测到异常情况,PLC会立即发出警报,并采取相应措施。
例如,当电梯超载时,PLC可以自动停止电梯的运行,避免发生危险事故。
同时,PLC还能记录故障信息,方便维修人员进行故障排查和维修工作。
3. 电梯安全门控制电梯安全门是保证乘客安全的关键部件。
通过PLC控制系统,可以实现自动开关门、防夹功能等。
当乘客进入电梯时,PLC会检测到并自动关闭安全门,确保乘客在电梯运行期间的安全。
同时,PLC还可以检测到门夹人等异常情况,并及时停止电梯的运行,避免事故发生。
二、自动扶梯中的PLC应用1. 扶梯控制系统自动扶梯的PLC控制系统与电梯类似,可以实时监控扶梯的运行状态并做出相应调整。
PLC可以根据人流量的大小,自动调节扶梯的运行速度,提高运输效率。
同时,PLC还可以控制扶梯的起停和紧急停止,确保乘客在使用过程中的安全。
2. 远程监控与管理通过PLC控制系统,自动扶梯可以远程监控和管理。
PLC可以实时传输扶梯的运行数据和故障信息至中央控制室,运维人员可以随时了解扶梯的运行状况,并进行远程控制和维修。
这大大提高了运维人员的工作效率,减少了设备故障对乘客的影响。
0rt%gbhuFX2N系列PLC在电梯变频调速控制系统中的应用

、.~①我们‖打〈败〉了敌人。
②我们‖〔把敌人〕打〈败〉了。
FX2N系列PLC在电梯变频调速控制系统中的应用随着时代的发展,社会经济环境的整体提升,作为中国支柱产业之一的房地产业进入了跨越式发展的新阶段。
在这个进程当中,作为建筑物附属设备的电梯也有不可估量的发展空间。
目前在电梯中所应用的交流双速或可控硅调压调速控制方式里逻辑部件均由继电器、选层器完成。
但随着时间的推移其触头就会磨损、插接口会严重氧化造成接触不良,缺少设备维护时甚至会出现困人、冲顶、乱层、蹾底等现象,所有这些都不利于电梯的维修和安全运行。
但现有的电梯系统其机械部分性能良好,所以用变频器和PLC改造原有的控制系统即可以满足客户对电梯的服务质量的要求又可以节约资金避免不必要的重复投资。
2 电梯驱动系统介绍[1]电梯的电力驱动系统对电梯的起动加速、稳速运行、制动减速起着决定性作用。
驱动系统的优劣直接影响电梯的起动、制动、加减速度、平层精度、乘座的舒适感等指标。
由于目前电器电子元件的高速发展,使得变频变压技术逐步成熟,因此使用变频变压(VVVF)调速系统控制的电梯也投入使用。
自1984年日本三菱电机公司第一台变频变压控制的电梯问世以来,这种系统驱动的电梯其额定速度已越来越高,而利用矢量变换控制的变频变压系统的电梯的额定速度可达14m/s。
它们的调速性能都已达到了直流电动机驱动电梯的水平,并具有驱动控制设备体积小、重量轻、效率高、节省能源等优点,成为当前最新的电梯驱动系统。
3 控制系统介绍控制系统主要由PLC、变频器及旋转编码器组成。
可编程控制器(PLC)负责处理各种信号的逻辑关系,从而向变频器发出起、停等信号,同时变频器也将工作状态信号送给PLC,形成双向联络关系,它是系统的核心。
变频器实现电机的调速。
本文所选用的安川VS-616G5通用变频器可实现平稳操作和精确控制,使电动机达到理想输出。
为满足电梯的要求,变频器又要通过与电动机同轴连接的旋转编码器和PG卡,完成速度检测及反馈,形成闭环系统。
三菱FX_2N_系列PLC在电梯控制系统中的应用

河套大学学报
Dec,2010 Vel.7 No.4
三菱 FX2N 系列 PLC 在电梯控制系统中的应用
张燕军
(河套大学 机电与信息工程学院,内蒙古 巴彦淖尔市 015000)
[摘 要] 电梯是高层建筑物中必不可少的交通运输设备,直接关系到居民的生活和工作以及人身安全,从而对
1 四层电梯模型结构
电梯控制系统的控制方式有三种,分别是继电器控制、微机控制和 PLC 控制。其中继电器控制 系统故障率较高,大大降低了电梯的运行可靠性和安全性,所以基本上已经被淘汰。微机控制系统 的抗干扰能力较弱,而 PLC 控制克服了前两种的弱点,具有体积小、功能强、故障率低、寿命长、 噪声低、维护保养简便、修改逻辑灵活、程序容易编制及易联成控制网络等优点,成为目前电梯控 制系统中使用最广泛的控制方式。
PLC
AC220V
图 2 硬件连接图
一层外呼上指示 二层外呼上指示 三层外呼上指示 四层外呼下指示 三层外呼下指示 二层外呼下指示
A B C D E F G 启动 升降
2.3 梯形图程序设计
三菱 FX2N 系列 PLC 电梯控制系统的梯形图见图 3。(见文后)
3 结论
对于电梯采用 PLC 控制系统,本文只是从电梯模型、软件设计和硬件连接方面加以论述和说明, 还有一些具体的内容没有详述,如:消防运行,呼梯铃声的控制及故障的报警,超重提示等。总之, 由于 PLC 的引入,使得电梯的稳定性和可靠性都提高了,在技术方面也更加先进了。PLC 作为新的 工业控制装置,以其独特的优点在电梯控制系统中得到了广泛的应用。
指对电动机的起动、停止、运行方向、层楼指示、层站召唤、轿厢内指令等进行处理。我们需要明
电气自动化毕业设计 -基于三菱FX2N的PLC电梯控制系统设计

摘要在现代社会和经济活动中,计算机技术、自动控制技术和电力电子技术得到了迅速的发展,电梯已经成为城市物质文明的一种标志。
特别是在高层建筑中,电梯是不可缺少的垂直运输设备。
随着高层建筑飞速发展的今天,电梯行业也随之进入了新的发展时期,电梯控制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,其许多功能是传统的继电器控制系统无法实现的。
本设计针对我国电梯业的现状,将可编程序控制器(PLC)应用于三层电梯进行逻辑控制,通过合理的选择和设计,不但提高了电梯可靠性、可维护性以及灵活性,同时延长了使用寿命,缩短了电梯的开发周期,并提高了电梯的控制水平,改善了电梯运行的舒适感,使电梯达到了较为理想的控制效果。
本文所设计的电梯与传统的电梯相比,在运行上具有良好的舒适感,在生活中可以节约电能,取得了良好的经济效益和社会效益,达到了理想的目的。
该电梯控制系统具有指层、厅召唤、选层选向、手动和自动等功能,具有集选控制的特点。
在介绍电梯基本结构的基础上,深入分析了电梯的工作原理,阐述了PLC 的优点及特点,重点分析了电梯的硬件设计和软件设计,研究并提出了基于PLC 电梯控制系统设计的实现方案,最后对本论文的研究内容进行了总结与展望。
关键词:电梯;变频器;PLC控制;变频调速Mitsubishi FX2N PLC elevator control system designAbstractIn the modern social and economic activities, computer technology, automatic control technology and power electronic technology has been rapid development, the lift has become a symbol of urban material. Especially in the high-rise building, the elevator is not a lack of vertical transportation equipment. With the rapid development of high-rise buildings of today, the lift industry also has entered a new period of development, elevator control technology has been developed to the FM speed regulator, the logic control by the PLC to replace the original relay control, many of its functions traditional relay control system can not be achieved.The design for the status quo of China's elevator industry will be a programmable logic controller (PLC) used for three-storey elevator control logic, through the rational selection and design, not only to improve the reliability of the elevator, maintainability, and flexibility, while extending the of life and shorten the development cycle of the elevator and the elevator control to raise the level of the elevator operation to improve the comfort, so that the lift to reach a more satisfactory control effect. In this paper, the design of the elevator by the elevator when compared with the traditional, in the run with good comfort, in life can save energy, and achieved good economic and social benefits to achieve the desired purpose. The elevator control system has a mean layer, the Office of calls to the layer selected, manual and automatic functions with a set of features to control the election.In introducing the basic structure of the lift on the basis of the depth analysis of the working principle of the elevator, on the merits and characteristics of PLC, the focus of an analysis of the lift hardware design and software design, research and PLC based control system designed to lift the achievement of the program, Finally, the study of this thesis are summarized and prospects.Key words:Elevator,PLC control,VVVF,Inverter目录摘要 (I)Abstract (II)1 绪论 (1)1.1. 课题研究的背景及意义 (1)1.1.1 课题研究的背景 (1)1.1.2 课题研究的意义 (3)2 系统总体概述 (3)2.1 电梯控制系统设计要求 (3)2.2 电梯设备 (4)2.2.1 电梯的分类 (4)2.2.2 电梯的主要组成部分 (5)2.2.3 PLC控制系统设计的基本原则 (6)2.2.4电梯曳引电机及门电机电路图 (7)2.2.5电梯的安全保护环节 (7)2.2.6 运行方向灯、轿内指令及厅外召唤信号灯 (10)2.2.7电梯开关门的设计 (10)2.3 PLC及其在电梯控制中的应用特点 (13)2.3.1 PLC的特点 (13)2.3.2 PLC控制电梯的优点 (13)2.4 PLC的选择 (14)2.5 变频调速控制电梯的特点 (14)2.6 变频器的选择 (14)2.6.4 变频器的参数设置 (15)2.6.5 变频器的控制端子 (16)3 系统的硬件设计 (17)3.1 I/O点数的估算与分配 (17)3.1.1 I/O端口分配 (17)3.2 PLC外部接线图: (18)3.3 变频器参数的确定与设置 (18)3.3.1电梯升降的变频器参数: (18)3.3.2轿厢开关门的变频器参数: (19)4 系统软件设计 (19)4.1 电梯的工作状态 (19)4.1.2 电梯的正常工作状态 (19)4.2 软件设计流程图 (20)4.3 软件程序编程及仿真 (21)4.3.1梯形图: (21)4.3.1梯形图仿真: (24)结束语 (27)致谢 (28)1 绪论1.1. 课题研究的背景及意义1.1.1 课题研究的背景在现代社会和经济活动中,电梯已是城市物质文明的一种标志。
PLC在电梯控制系统中的应用技术

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自动控制系统在电梯中应用与实践

浅谈PLC自动控制系统在电梯中的应用与实践摘要:随着经济的迅速发展,高层建筑及超高层建筑是我们身边必不少见的建筑物体,电梯在高层建筑已经成为我们电梯是中比不可少的交通工具,本文介绍了plc电梯控制的特点外,从实践层面详细介绍了plc的选型、控制系统硬件平台设计和软件设计,以及在此基础上实现电梯控制。
然后对控制系统的安装调试做了简单的介绍,具有很强的实用性。
关键词:高层建筑plc控制系统可编程逻辑控制器电梯1 电梯plc控制系统优点及特点在电梯控制系统中plc 是一种用于工业自动化控制的专用计算机,实质上属于计算机控制方式,具有可靠性高、易操作、维修。
编程简单、灵活性强等特点。
其优点主要体现在以下几个层面:在电梯控制中采用了plc,用软件实现对电梯运行的自动控制,可靠性大大提高。
去掉了选层器及大部分继电器,控制系统结构简单,外部线路简化。
同时,plc 可实现各种复杂的控制系统,方便地增加或改变控制功能,并可进行故障自动检测报警显示,提高运行安全性,并便于检修。
而且当用于群控调配和管理时,显著提高电梯运行效率,更改控制方案时也不需改动硬件接线。
2 plc选择及系统开发电梯控制系统硬件由轿厢操纵盘、厅门信号、plc、变频器、调速系统构成,控制系统结构图如图1所示。
图中变频器只完成调速功能,而逻辑控制部分是由plc完成的。
plc 负责处理各种信号的逻辑关系,从而向变频器发出起停信号,同时变频器也将本身的工作状态输送给plc,形成双向联络关系。
系统还配置了与电动机同轴连接旋转编码器及pg 卡,完成速度检测及反馈,形成速度闭环和位置闭环。
2.1 硬件设计任何一种控制系统都是为了实现被控对象的工艺要求,以提高生产效率和产品质量。
电梯控制系统主要包括几个部分:(1)信号控制系统:电梯信号控制基本由plc 软件实现。
电梯信号控制系统如图1所示,输入到plc 的控制信号有:运行方式选择(如自动、有/无司机、检修、消防运行方式等)、运行控制、轿内指令、层站召唤、安全保护信息、旋转编码器、光电脉冲、开关门及限位信号、门区和平层信号等。
PLC在电梯控制中的应用
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在电梯控制中的应用以及发展前景毕业论文
PLC在电梯控制中的应用以及发展前景毕业论文目录第一章绪论 (1)1.1 课题研究的背景和意义 (1)1.2 PLC在电梯控制中的应用以及发展前景 (2)1.3 课题研究的容 (3)第二章电梯综述 (5)2.1 电梯的历史发展 (5)2.2 电梯的种类 (6)2.3 电梯的主要参数及性能指标 (7)2.4 电梯的结构及组成部件 (8)第三章总体方案设计 (11)3.1 总体方案的确定 (11)3.2 设计思想 (12)第四章电梯控制系统设计 (14)4.1 控制系统硬件设计 (14)4.1.1 PLC的选型 (14)4.1.2 变频器的选择 (15)4.2 VS一616G5型变频器简介 (16)第五章硬件设计及计算 (18)5.1 电梯曳引电机及门电机电路图 (18)5.2 PLC的系统硬件设计 (19)5.2.1 PLC控制系统设计的基本原则 (19)5.2.2 输入/输出点分配 (20)WORD版本.5.2.3 PLC外部接线图 (24)5.3 变频器参数设置及计算 (24)5.3.1 变频器容量计算 (25)5.3.2 变频器制动电阻参数的计算 (25)第六章软件设计 (26)6.1 PLC的编程语言 (26)6.2 程序设计常用方法 (26)6.3 系统流程图 (28)6.4 梯形图编写设计 (29)6.4.1 楼层显示模块 (29)6.4.2 指令信号的登记与清除 (30)6.4.3 开关门控制模块 (31)6.4.4 电梯信号的响应与保持 (33)6.4.5 本章小结 (35)总结与展望 (36)附录 (37)参考文献 (91)致谢 (92)WORD版本.第一章绪论从1857年美国人OTIS发明出真正意义上的电梯以来,电梯控制技术就越来越显示出其重要性。
电梯控制技术先进与否,主要体现在电梯控制系统的设计上。
所以对电梯控制系统进行研究和设计,有利于促进我国电梯控制技术的发展。
1.1课题研究的背景和意义电梯是集机电一体的复杂系统,不仅涉及机械传动、电气控制和土建等工程领域,还要考虑可靠性、舒适感和美学等问题。
PLC在电梯自动控制系统中的应用
PLC在电梯自动控制系统中的应用摘要随着城市建设的不断发展,高层建筑不断增多。
电梯作为高层建筑中垂直运行的交通工具已与人们的日常生活密不可分。
传统的电梯控制系统采用的是继电器逻辑控制电路,这种控制易出故障,维护不便,运行寿命短,占地空间大,正逐步被淘汰。
为了提高自动控制系统的可靠性和设备的工作效率,以PLC为核心控制器的电梯自动控制系统,正在取代以往的复杂的继电器-接触器控制。
本设计系统的核心部分(控制部分)使用了日本三菱公司生产的FX2N-80MR型PLC,因为在核心部分采用的是软件程序控制,从而保证电梯正常运这个要求的情况下,大大的提高了电梯故障检查与维修的方便性和容易性,同时还克服了手动操作所带来的人为因素,能取得良好的经济效益和社会效益。
关键词:电梯,PLC,控制系统PLC APPLICATION IN AUTOMATIC CONTROL SYSTEM OFELEV ATORABSTRACTWith the continuous development of urban construction, the high rise building increases unceasingly too. Elevator as a vertical transport operation in the high rise building, it was closely related to the people’s daily life. The traditional elevator system uses logic of the relay to control circuit, this king of controls easily to be crash, maintains inconveniently, the movement life is short, and that occupying a large area of space, it being eliminated gradually.For raising the credibility of the automatic control system and the work efficiency of the equipments, design a set of take PLC as the core controller of the elevator auto control system, using to replace former more complicated of after electric appliances the contact machine control. The design of the core of the system (control section) uses the Japanese Mitsubishi company's FX2N-80MR-type PLC, because the core of the software used in process control, thus ensuring the normal operation of the lift required in the circumstances, greatly improve the elevator troubleshooting and maintenance of the convenience and easy peculiarity, but also overcome the manual brought human factors, can achieve good economic and social benefits.KEY WORDS: Elevator, PLC, Control system目录前言 (1)第1章电梯概述 (2)1.1 电梯的发展和由来 (2)1.2 电梯的组成 (3)1.3 电梯的分类 (4)1.4 我国电梯的现状及发展前景 (7)第2章可编程控制器(PLC)的概述 (9)2.1 PLC的产生和发展 (9)2.2 PLC的基本结构 (11)2.3 PLC控制系统和其他控制方式的比较 (11)2.3.1 PLC控制系统与继电器控制系统比较 (11)2.3.2 PLC控制系统与计算机控制系统比较 (13)第3章电梯电气控制的选择和设计 (15)3.1 交流双速电梯的主电路 (15)3.2电梯的主要电气设备 (16)3.3 电梯控制系统原理框图设计 (18)3.4 电梯控制系统硬件结构框图 (19)3.5 电梯PLC及网络控制示意图 (19)第4章电梯PLC控制程序说明 (21)4.1 PLC的选择 (21)4.2 输入/输出电路的设计 (22)4.2.1 PLC的电源控制电路 (22)4.2.2 输入设备 (22)4.2.3 输出设备 (22)4.3 电梯梯形图设计及程序说明 (24)4.3.1 电梯的开门环节 (24)4.3.2 电梯的关门环节 (25)4.3.3 开关门保护及故障显示电路 (26)4.3.4 楼层信号的产生和清除环节 (28)4.3.5 内选信号的登记、清除和显示环节 (29)4.3.6 外呼信号的登记、清除和显示环节 (30)4.3.7 电梯的定向环节 (32)4.3.8 停层信号的产生和消除环节 (34)4.3.9 停车制动环节 (35)4.3.10 自动运行时启动加速和稳定运行环节 (36)结论 (37)谢辞 (38)参考文献 (39)外文资料翻译 (40)前言电梯是一种大型机电产品,作为现代化的运输工具已广泛的进驻到人们的生活中。
PLC在电梯控制系统中应用论文
PLC在电梯控制系统中的应用[摘要] 电梯是一种特殊的垂直运输工具,随时影响着人们的工作、生活、学习。
因此,人们对电梯的安全性、稳定性、方便性等功能的关注越来越高。
本文主要通过对电梯的基本构成、基本功能的分析,来探讨plc在电梯控制系统的应用。
[关键词] plc 电梯控制系统应用可编程序控制器(programmable logical controller,简称plc)是近十几年发展起来的一种新型工业控制器,由于它具有编程灵活简单、功能强大、抗干扰性强、使用和维修方便、应用面广等优点,在工业生产控制中广泛地得到应用。
电梯是由多许机械构件和电子、电气、大规模集成电路组成的控制系统所组成的。
目前,电梯控制系统主要有三种控制方式,即继电器控制、plc控制、微机控制。
但由于继电器控制系统故障率高,微机控制系统抗干扰能力弱,所以plc控制已成为目前电梯系统中使用最多的控制方式。
以下将通过对电梯的基本构成、基本功能的分析,来探讨plc在电梯控制系统的如何应用。
一、电梯的基本构成电梯是一种较为复杂的机电一体化的设备,一台完整的电梯主要由成土建部分、机械部分和电气部分组成,其中电气系统由拖动系统和控制系统组成。
而电梯的控制系统大致有以下几部分组成:轿内指令登记与消号、厅外召唤登记与消号、安全保护线路、定向选层线路、启动线路、减速平层线路、楼层指示线路、开关门按控制线路、驱动回路控制线路、检修运行线路、消防运行线路、主控回路等。
这几部分共同构成电梯的控制系统,实现电梯的登记、开关门、启动、运行、减速、平层等各种功能。
二、电梯控制系统的基本功能1、轿内指令和层站召唤线路轿内操纵箱上对应每一层楼设一个带灯的按钮,也称指令按钮。
乘客入轿厢后,按下要去的目的层站按钮,按钮灯点亮,轿内指令登记,运行到达目的层站后,该指令被消除,按钮灯熄灭。
电梯的层站召唤信号是通过各个楼层门口旁的按钮实现的,除顶层只有下呼按钮,底层只有上呼按钮外,其余每层都有上、下召唤按钮。
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FX2N系列的PLC在电梯控制系统中的应用
可编程控制器(PLC)因其简单易用、可靠性高、维修保养方便和抗干扰能力强等优点,在电梯控制领域应用极为广泛。
本文以FX2N系列PLC为例,结合意大利西威专用变频器A VY3150-KBL-M,以一台四层楼电梯为设计对象,分别从电梯控制系统的构成及工作原理、系统PLC 配置方案和软件设计等方面,详细阐述了PLC 在电梯控制系统中应用。
标签:PLC 永磁同步无齿轮曳引机节能电梯硬件软件
一、引言
随着我国城市率的增长,电梯的需求量也迅猛增长,在我国电力供应日趋紧张的形势下,节能在电梯领域有着特别重要的意义。
传统的电气控制系统采用的继电器逻辑控制由于触点多、故障率高、可靠性差、耗电量高等缺点,已退出市场。
在国家提倡节能降耗背景下,节能电梯顺应时代潮流,将主导电梯市场。
节能电梯的控制系统主要由调速部分和逻辑控制部分构成,电梯控制的逻辑部分由PLC来实现,调速部分选用变频控制技术和永磁同步电机技术,高性能的矢量控制变频器,配以正余弦编码器测量曳引电机转速,构成闭环矢量控制系统。
二、电梯控制系统硬件构成
本系统主要由PLC单元、变频器、控制箱、显示器、曳引机构成。
曳引机是电梯系统的发动机,是电梯的“心脏”,电梯的一切部件都是以它的性能为基础展开设计的。
本文设计围绕节能展开,综合考虑,选用杭州西子孚信科技有限公司生产的型号为GETM10P95的永磁同步无齿轮曳引机,该机选用稀土材料,采用外转子结构、永磁同步电机驱动,在结构上取消了传统曳引机的蜗轮蜗杆传动,并将同轴传动技术、数字变频技术充分融合。
由于采用了外转子结构,以永磁同步电机为驱动动力,启动电流小、消除了相位差,极大地改善了电梯的起动、加速和制动特性,使电梯的起动、行驶、平层更加平滑,使乘客感觉更加平稳舒适。
与传统曳引机相比,永磁同步无齿轮曳引机具有以下的优点:1)、由于结构简单、体积小、重量轻,可做成无机房或小机房,有效地降低造价。
2)、由于采用了永磁材料,其励磁电流由永久磁铁来实现,不需要定子额外提供励磁电流和转子铁耗,使得电机功率因素大大提高;同时由于取消了机械减速机构,也就没有了相应的机械损耗,相应地提高了传动效率。
3)、安全可靠,无齿轮曳引机为永磁同步电动机直接驱动,当在三相绕组短接的情况下,轿厢的拖动使电动机处于发电制动状态,并产生足够大的制动力矩阻止电梯溜车,彻底解决了电梯的冲顶和蹲底现象。
变频器采用意大利西威变频器A VY3150-KBL-M,其具有良好的低速运行特性,该驱动器的PI功能相当丰富,可以细分为4段(包括一个零速PI),而且宽度可调,所以在匹配无齿电机时可以不加予负载信号,启动不会有倒溜的情况发
生;其次它内部有两套自整定程序:一是电机参数自整定,它可以自动的整定出电机的相间电感和电阻常数,避免了由于电机厂家提供电机参数不全而导致调试难度的提高;另一个是无齿定位自整定,该程序是检测编码器和电机磁极相对应的位置。
三相电源U1,V1,W1经接线端子进入变频器为其主回路和控制回路供电,输出端U2,V2,W2接电动机的快速绕组,外接制动单元减少了制动时间,加快制动过程。
变频器输入信号为:上行、下行指令,低速、高速、检修速度等多种速度编码指令,复位和使能信号。
变频器输出信号为:(1)、变频器准备就绪信号,在变频器运转正常时,通知控制系统变频器可以正常运行;(2)、外部故障信号,变频器出现故障时,此信号输出有效并通知PLC作出响应,给变频器断电。
(3)、零速信号,当电梯运行速度为零时,此信号输出有效并通知PLC完成抱闸、停车等动作;(4)、报闸反馈信号。
PLC通过向变频器发出电梯上行输出和电梯下行输出信号,从而控制曳引电动机的转动方向,决定电梯的上/下行运动;PLC通过向变频器发出电梯高速运行和电梯低速运行信号,从而间接控制曳引电动机的转动速度,决定电梯的高速/低速运动。
电动机通过主机上的海德汉SESC正余弦编码器(ERN1387)将速度信号及时反馈给变频器,从而形成速度闭环控制。
变频器将实际速度与变频器内部的给定速度相比较,从而调节变频器的输出频率及电压,使电梯的实际速度跟随变频器内部的给定速度,达到调节电梯速度的目的。
接线图如图1所示。
PLC单元为电梯控制系统的大脑,首先接收来自电梯的呼梯信号、平层信号,然后根据这些输入点的状态,通过其内部程序,对各种信号的逻辑关系有序地进行处理,最后向直流门控电机、变频器和显示器适时地发出开关量控制信号,使变频器根据电梯需要的速度曲线调节运行方向和速度。
在电梯控制系统中,由于电梯的控制比较随机,各种输入信号、输出信号之间关联性强,逻辑关系处理起来复杂,PLC编程的质量决定了系统运行的状态,它是控制电梯运行的关键技术。
三、可编程控制器的设计
电梯的工作过程包括1)、电梯在检测到门厅或轿箱的召唤信号后,根据电梯各层内选外呼信号的先后和停止时轿箱所在的楼层位置,将楼层信号与轿箱所在楼层信号比较,通过选向模块进行运行选向。
2)、电梯开始起动,通过变频器驱动电机拖动轿箱运动。
轿箱运动速度由低速转变为中速再转变为高速,并以高速运行至目标层,并且遵守或一直向上,或一直向下的原则。
3)、当电梯检测到目标层减速点后,电梯进入减速状态,由高速变为低速,并以低速运行至平层点停止。
4)、平层后,经过一定延时开门,直至碰到开门到位行程开关;再经过一定延时后关门,直到安全触板开关动作。
如果遇到有人在门中间的情况,电梯会因为光电开关的作用而自动开门。
本文选用三菱公司的FX2N系列的可编程控制器,PLC的输入输出点数可根据需要配置,输入输出单元为PLC的I/O接口部分,主要包括由厅外呼叫、轿箱内选层、楼层及方向指示、开关门、井道内的上下平层、上下强迫换速开关、门锁、安全保护继电器、检修、消防、泊梯等部分。
输出单元包括:(1)楼层及方向指示单元,包括电梯上下行方向指示灯、层楼指示灯以及报站钟等,目前的方向及层楼指示灯主要有七段码显示方式和点阵显示方式,本系统为七段码显示方式;(2)开关门单元,用于控制电梯的厅门和轿门的打开和关闭,在自动定向完成或电梯平稳停靠后,PLC给出相关指令,由变频门机完成开关门动作。
以编制一台4层4站的电梯为例,其中输入点数为32,输出点数为24。
根据控制要求计算所需要的I/O接口点数,本文选择FX2N-80MR主单元来完成电梯控制系统的逻辑控制。
四、结束语
针对这个四层电梯的控制系统。
本文采用FX2N系列可编程控制器控制系统阐述了PLC在电梯控制系统中的应用,分别描述了电梯控制系统的构成及工作原理,并给出了PLC的I/O接口配置,完成了电梯的轿内指令、厅外召唤指令、楼层位置指示、平层换速控制、开门控制等控制任务。
参考文献
【l】陈立定主编《电气控制与可编程控制器》,华南理工大学出版社,200l
【2】刘载文主编《电梯控制技术》,电子工业出版社,1996
【3】陈志新主编《电气与PLC控制技术》,中国林业出版社
【4】张汉杰主编《现代电梯控制技术》,哈尔滨工业大学出版社,1997。