基于PLC的六层电梯控制系统设计

基于PLC的六层电梯控制系统设计

【摘要】为提高电梯的可靠性，保证安全运行，在原变频器基础上采用PLC 控制，合理选择和设计对传统改造，进一步提高可靠性、运行的舒适感，达到较为理想的控制效果。

【关键词】变频器；PLC；电梯

0.引言

电梯已成为城市的一种标志，是高层建筑的垂直运输设备。当前，国内电梯超过了120万台。因近几年事故频繁发生，电梯的安全受到了广泛关注。其可靠性取决于控制系统，传统控制系统是由继电器控制，易出故障、可靠性差、维护不便、运行寿命较短、占用空间大等缺点。目前PLC（Programmable Logic Controller）是一种可编程序的存储器，内部实现逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等功能，可靠性高、通用性强、体积小、成本低、编程简单、维护方便、抗干扰能力强等特点，在工业自动控制领域有着重要的地位。本文将可编程控制器（PLC）应用于六层电梯进行逻辑控制。

1.电梯控制系统的组成

控制系统主要由电力拖动部分和电气控制部分组成。拖动系统如图1所示，由轿厢、配重、钢丝绳、曳引轮、减速机构和电机组成。控制系统由控制柜、操纵箱、召唤箱、曳引电动机和楼层指示等组成。（1-电动机；2-减速机构；3-曳引轮；4-钢丝绳；5-配重；6-轿厢）

图1 电梯拖动系统示意图图2 控制系统硬件结构图

2.PLC控制系统设计

2.1 系统的硬件组成

硬件由轿厢操纵盘、厅门、PLC、变频器、曳引电机、开关门电机等构成，如图2所示。

PLC接收到的轿厢的内外呼梯信号，开关门信号，层位检测信号和限位信号直接控制变频器，实现电机的正转、反转、停和多段速控制等。

2.2 PLC选型和I/O分配

根据轿厢楼层位置检测法及控制的开关，设备采用27个输入点，32个输出点控制，采用继电器输出。本系统选择了日本三菱公司生产的PLC，型号为FX2N-64MR。系统的I/O分配表如表3所示。（见表1）

2.3 软件设计

图3 主程序流程图图4 楼层显示程序流程图

逻辑信号处理由PLC完成的，实现运行要求及保护要求。根据楼层和轿厢的呼叫信号、行程信号进行控制。系统在基本控制基础上及相应的状态，根据随机呼叫信号控制电梯的运行。运行的主程序流程图如图3所示，楼层显示程序流程图如图4所示。

（1）电梯运行流程：系统上电-运行准备（初始化、等待）-厅门呼叫-轿厢呼叫-根据呼叫运行到目标层-进行相应的开关门动作-根据呼叫进入运行状态等。

（2）楼层显示流程：电梯运行-楼层检测器检测到、进入七段码显示-没改变时信号不变-楼层改变时检测器来给出楼层显示。

3.结论

本设计利用变频器和PLC实现了对电梯的控制，通过对设备选型和软件设计，提高了可靠性，改善了舒适感，节约了电能，使电梯结构紧凑，噪声低，运行效率高，故障率低，维修简单。

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