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[摘要]近年来,我国的高层建筑物得到了迅速发展,电梯是高层建筑中必备的设备,电梯行业的发展伴随着高层建筑的发展。本文以四层电梯为例做出简要分析,主要针对电梯的硬件和软件技术的设计以及使用方法分析,正确探讨构建PLC电梯控制系统设计和实现的良好方案。电梯行业的发展已经进入了一个新的阶段,只有使用PLC控制技术才能满足人们的要求,传统的继电器控制时代必然要被取代。PLC融合了计算机技术、自动化技术和通讯技术等多种高新技术装置,它所使用的软件编程均是最容易掌握和控制的梯形图语言,不仅易于操作,而且性能更加稳定。
[关键词]控制技术PLC语言设计与实现
中图分类号:TP301.2 文献标识码:TP 文章编号:1009―914X(2013)31―0055―01
随着城市现代化建设,城镇一体化格局的建立,工业区,高新技术区,居住区都集中开来,高层建筑物越来越多,电梯的需求量也越来越大,已经成为了大多数人们必需品。电梯的性能关系着人们的生活起居甚至是心情好坏,所以人们都电梯性能的呼声越来越高,保证电梯的性能及保证电梯的运行既高效节能又安全可靠。在传统的电梯自动化控制中广泛采用的是继电器进行控制,继电器控制存在很多缺点,例如:线路复杂,容易出现故障,不易维修检查,接触点太多等,而如今开发使用的PLC控制系统正好有效的解决了以上问题,下文我们针对PLC的组成系统控制做出分析。
一、控制系统基础设计
该系统采用集中控制,主要包括两部分,第一是信号控制系统,第二是拖动控制系统。该控制系统的核心是一个可编程的逻辑控制器(PLC),操作面板,通话盒,位置,安全性,并在逆变器工作状态信号输入PLC,PLC输出接口的显示电路的运算处理发出启动,定位和其他显示信号,由变频器发出信号,控制向门机和拖动电动机的启动和停止。
(1)原理设计
轿厢操作面板、厅门指令、PLC、变频器、调速系统等这些装备构成了电梯控制系统的主要硬件。变频器的功能是调节电梯的速度,PLC的功能是循环逻辑控制,PLC可以分析出各种信号,根据信号做出正确的指令,通过PLC的逻辑分析以及与变频器的协调操作,保证了电梯的工作状态,何时启动何时停止。电梯控制系统还有这众多辅助功能,例如:旋转编码器,简称PG卡,负责对电梯速度的检测和反馈。另外还包括制动电阻,它的作用是当电梯处于减速状态时,电动机的状态可以保持自动发电的功能,并将电能输送给变频器,保证电压的稳定性。
(2)PLC控制设计
信号控制系统和拖动控制系统是组成各种电梯控制系统的主要部分。电梯控制系统的主要硬件组成包括PLC主机及扩展、机械系统、轿厢操纵盘、厅外呼梯盘、指层器、门机、调速装置与主拖动系统等。由PL软件功能完成对电梯信号的基本控制。系统控制核心为PLC主机、操纵盘、呼梯盘、井道和正确控制的信号由PLC的输入接口输送给PLC控制系统,并将这些信号有效的存贮起来,命令指示灯发生正确的显示信号。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。
(3)系统软件设计
在电梯的各个楼层都设有明确的电梯升降指示灯,在各层的电梯外部都有指示按钮,同样,在电梯的内部可以自主选择电梯所停的楼层按钮,并设有开门和关门按钮。在电梯的设计中,电梯控制系统的重点分析的呼叫信号和电梯所处的状态,以保证每一个确定工作流程的衔接和正常运行。控制系统包括外部有一长串召唤信号登记,并可以消除内指令信号的登记,以保持我们在信号控制楼层选择正向和反向的指令,电梯的平层信号处理的指令,该电梯在每个楼层的停止信号,自动开关门的功能设计。
二、实现的语言
不同的制造商生产出来的的PLC的编程语言也是多种多样的,但是从整体的形式来看,基本可以分成两大类:第一是梯形图语言,第二是语句表语言。下面我们只针对梯形图语言进行介绍:
在PLC梯形图中,储存器是一个软元件,内部存储器形象称之为元件。储存值为“1”,就表示元件的开触点是闭合的,闭触点是断开的,表示该元件的线圈正处于通电状态。因为内部的存储单元的内容可被无限次的调用,所以在PLC中的线圈元件的接触点从根本理论中有无穷多个的,由此看来,PLC图形的逻辑控制实际上是才赢程序软件来代替实际硬件的控制程序。
PLC梯形图代表组件的种类有:继电器,定时器/计数器,以及其他功能元件。继电器元件只由线圈和触点组成,相对简单。定时/计数器元件包括线圈和触点,并且还包括了计算数值的参数,此时,图形可以反映出编码中的操作语言,计数值的参数可以反映电梯的操作数。PLC梯形图中还包括其他的功能,比如系统的中断、跳转、影像的更新以及各个子程序的调用。有些PLC还具有高级的指令功能。简单来说,功能指令在PLC梯形图中的表示也是通过线圈符号和计算值参数的功能老实现的。部分PLC的一个功能指令需要多个线圈表示,在这之中只有一个是执行线圈,剩余的都是参数的设定线圈。
三、程序运行和调试
待所有的控制程序都编辑完成后,接下来要做的就是程序的编译、下载、接线、调试,这个阶段对于设备的使用同样重要,下面介绍一下调试时的一般操作流程:
第一、进行单指令运行调试:检查电梯统在执行最基本的功能的时候是否稳定正常;
第二、进行单层运行调试:检查电梯在单独从一层运行到另一层是否是按照操作的指示运行;
第三、复杂运行调试:检查在各种呼梯时电梯的运行状态。
用STEP 7-Micro/WIN的软件程序监控功能,是在PLC与电脑联机以后并下载到PLC后的监控功能,这样以来可以观察运行状况以及以便修改其中的程序,程序不但在试验中模拟试验通过,还必须在接电梯中试验,这样以来才可以保证程序的安全运行。
四、结语
利用通用变频器和PLC实现了对电梯的控制,通过合理的设备选型、参数设置和软件设计,提高了电梯运行的可靠性,改善了电梯运行的舒适感,并节约了电能。伴随着新时期电力电子科学技术的持续发展,PLC控制系统及其应用装置开始广泛应用于国民经济生产的各个方面,这对于高层建筑运行过程中普遍涉及到的电梯装置而言也一样。可以说,PLC控制系统已成为了新时期电梯控制系统的必然性选择及发展趋势。总而言之,本文针对有关基于PLC的电梯控制系统相关问题做出了简要分析与说明,希望能够为今后相关研究与实践工作的开展提供一定的参考与帮助。
参考文献
[1] 李涛.基于PLC的电梯控制系统的设计与实现[J].仪器仪表用户,2010,(03).
[2] 何兵.可编程控制器(PLC)电梯控制设计[J].电梯工业,2006,(03).
[3] 石云.基于PLC的电梯控制系统的设计与实现[J].工业控制计算机,2009,(04).
作者简介
张逊(1980—— ),男,江苏泰州人,讲师。
[关键词]控制技术PLC语言设计与实现
中图分类号:TP301.2 文献标识码:TP 文章编号:1009―914X(2013)31―0055―01
随着城市现代化建设,城镇一体化格局的建立,工业区,高新技术区,居住区都集中开来,高层建筑物越来越多,电梯的需求量也越来越大,已经成为了大多数人们必需品。电梯的性能关系着人们的生活起居甚至是心情好坏,所以人们都电梯性能的呼声越来越高,保证电梯的性能及保证电梯的运行既高效节能又安全可靠。在传统的电梯自动化控制中广泛采用的是继电器进行控制,继电器控制存在很多缺点,例如:线路复杂,容易出现故障,不易维修检查,接触点太多等,而如今开发使用的PLC控制系统正好有效的解决了以上问题,下文我们针对PLC的组成系统控制做出分析。
一、控制系统基础设计
该系统采用集中控制,主要包括两部分,第一是信号控制系统,第二是拖动控制系统。该控制系统的核心是一个可编程的逻辑控制器(PLC),操作面板,通话盒,位置,安全性,并在逆变器工作状态信号输入PLC,PLC输出接口的显示电路的运算处理发出启动,定位和其他显示信号,由变频器发出信号,控制向门机和拖动电动机的启动和停止。
(1)原理设计
轿厢操作面板、厅门指令、PLC、变频器、调速系统等这些装备构成了电梯控制系统的主要硬件。变频器的功能是调节电梯的速度,PLC的功能是循环逻辑控制,PLC可以分析出各种信号,根据信号做出正确的指令,通过PLC的逻辑分析以及与变频器的协调操作,保证了电梯的工作状态,何时启动何时停止。电梯控制系统还有这众多辅助功能,例如:旋转编码器,简称PG卡,负责对电梯速度的检测和反馈。另外还包括制动电阻,它的作用是当电梯处于减速状态时,电动机的状态可以保持自动发电的功能,并将电能输送给变频器,保证电压的稳定性。
(2)PLC控制设计
信号控制系统和拖动控制系统是组成各种电梯控制系统的主要部分。电梯控制系统的主要硬件组成包括PLC主机及扩展、机械系统、轿厢操纵盘、厅外呼梯盘、指层器、门机、调速装置与主拖动系统等。由PL软件功能完成对电梯信号的基本控制。系统控制核心为PLC主机、操纵盘、呼梯盘、井道和正确控制的信号由PLC的输入接口输送给PLC控制系统,并将这些信号有效的存贮起来,命令指示灯发生正确的显示信号。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。
(3)系统软件设计
在电梯的各个楼层都设有明确的电梯升降指示灯,在各层的电梯外部都有指示按钮,同样,在电梯的内部可以自主选择电梯所停的楼层按钮,并设有开门和关门按钮。在电梯的设计中,电梯控制系统的重点分析的呼叫信号和电梯所处的状态,以保证每一个确定工作流程的衔接和正常运行。控制系统包括外部有一长串召唤信号登记,并可以消除内指令信号的登记,以保持我们在信号控制楼层选择正向和反向的指令,电梯的平层信号处理的指令,该电梯在每个楼层的停止信号,自动开关门的功能设计。
二、实现的语言
不同的制造商生产出来的的PLC的编程语言也是多种多样的,但是从整体的形式来看,基本可以分成两大类:第一是梯形图语言,第二是语句表语言。下面我们只针对梯形图语言进行介绍:
在PLC梯形图中,储存器是一个软元件,内部存储器形象称之为元件。储存值为“1”,就表示元件的开触点是闭合的,闭触点是断开的,表示该元件的线圈正处于通电状态。因为内部的存储单元的内容可被无限次的调用,所以在PLC中的线圈元件的接触点从根本理论中有无穷多个的,由此看来,PLC图形的逻辑控制实际上是才赢程序软件来代替实际硬件的控制程序。
PLC梯形图代表组件的种类有:继电器,定时器/计数器,以及其他功能元件。继电器元件只由线圈和触点组成,相对简单。定时/计数器元件包括线圈和触点,并且还包括了计算数值的参数,此时,图形可以反映出编码中的操作语言,计数值的参数可以反映电梯的操作数。PLC梯形图中还包括其他的功能,比如系统的中断、跳转、影像的更新以及各个子程序的调用。有些PLC还具有高级的指令功能。简单来说,功能指令在PLC梯形图中的表示也是通过线圈符号和计算值参数的功能老实现的。部分PLC的一个功能指令需要多个线圈表示,在这之中只有一个是执行线圈,剩余的都是参数的设定线圈。
三、程序运行和调试
待所有的控制程序都编辑完成后,接下来要做的就是程序的编译、下载、接线、调试,这个阶段对于设备的使用同样重要,下面介绍一下调试时的一般操作流程:
第一、进行单指令运行调试:检查电梯统在执行最基本的功能的时候是否稳定正常;
第二、进行单层运行调试:检查电梯在单独从一层运行到另一层是否是按照操作的指示运行;
第三、复杂运行调试:检查在各种呼梯时电梯的运行状态。
用STEP 7-Micro/WIN的软件程序监控功能,是在PLC与电脑联机以后并下载到PLC后的监控功能,这样以来可以观察运行状况以及以便修改其中的程序,程序不但在试验中模拟试验通过,还必须在接电梯中试验,这样以来才可以保证程序的安全运行。
四、结语
利用通用变频器和PLC实现了对电梯的控制,通过合理的设备选型、参数设置和软件设计,提高了电梯运行的可靠性,改善了电梯运行的舒适感,并节约了电能。伴随着新时期电力电子科学技术的持续发展,PLC控制系统及其应用装置开始广泛应用于国民经济生产的各个方面,这对于高层建筑运行过程中普遍涉及到的电梯装置而言也一样。可以说,PLC控制系统已成为了新时期电梯控制系统的必然性选择及发展趋势。总而言之,本文针对有关基于PLC的电梯控制系统相关问题做出了简要分析与说明,希望能够为今后相关研究与实践工作的开展提供一定的参考与帮助。
参考文献
[1] 李涛.基于PLC的电梯控制系统的设计与实现[J].仪器仪表用户,2010,(03).
[2] 何兵.可编程控制器(PLC)电梯控制设计[J].电梯工业,2006,(03).
[3] 石云.基于PLC的电梯控制系统的设计与实现[J].工业控制计算机,2009,(04).
作者简介
张逊(1980—— ),男,江苏泰州人,讲师。