三層電梯的PLC控制系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)
引言
PLC是一種專門用于工業(yè)環(huán)境設(shè)計的通用控制裝置，可以完成大型而復(fù)雜的控制任務(wù)。PLC以可靠性高、通用性強、體積小、成本低而成為工業(yè)自動化的技術(shù)支柱之一，在工業(yè)自動控制領(lǐng)域占有十分重要的地位。本文將可編程序控制器(PLC)應(yīng)用于三層電梯進行邏輯控制，從而設(shè)計了一套完整的電梯控制系統(tǒng)方案，同時通過三層電梯模型實現(xiàn)了其基本功能，大大提高了電梯的可靠性、可維護性以及靈活性，延長了使用壽命，同時縮短了電梯的開發(fā)周期。這種電梯控制系統(tǒng)較原有的電梯控制系統(tǒng)可以更容易地完成更為復(fù)雜的控制任務(wù)，其許多功能是傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)所無法實現(xiàn)的。
1電梯控制系統(tǒng)的設(shè)計要求
一般情況下，電梯控制系統(tǒng)的設(shè)計要求如下：
電梯停在一層或二層時，按3AX(三樓下呼叫)按鈕,電梯上行至三層后停止。
電梯停在三層或二層時，按1AS(一樓上呼叫)按鈕，電梯下行至一層后停止。
電梯停在一層時，按2AS(二樓上呼叫)或2AX(二樓下呼叫)按鈕，則電梯上行至二層后停止。
電梯停在一層時，按2AS或2AX按鈕，則電梯下行至二層后停止。
電梯停在一層時，按2AS、3AX按鈕，則電梯上行至二層后停止3s，然后繼續(xù)自動上行至三層后停止。
電梯停在一層時，先按2AX，后按3AX按鈕，則電梯上行至三層后停止3s，然后自動下行至二層后停止。(若先按3AX、后按2AX按鈕，則2AX為反向呼梯無效。)
電梯停在三層時，按2AS、1AS按鈕，則電梯運行至二層后停止3s，然后繼續(xù)自動下行至一層后停止。
電梯停在三層時，先按2AS，后按1AS按鈕，則電梯下行至一層后停止3s，然后自動上行至二層后停止。(若先按1AS、后按2AS按鈕，則2AS為反向呼梯無效。)
轎廂內(nèi)選按鈕(SB1、SB2、SB3)的邏輯運行要求與各層呼梯按鈕一致。
電梯上行途中，下降呼梯無效；電梯下行途中，上行呼梯無效。
轎廂的上行、下行以及樓層呼梯的狀態(tài)均用指示燈顯示。
按下電梯緊急報警按鈕(SB4)，緊急報警燈閃爍,其他功能選擇均無效。扌艮警信號需斷電后復(fù)位。
2電梯控制系統(tǒng)的實現(xiàn)
本文給出的電梯控制系統(tǒng)外部接線圖如圖1所示。其中的電路I/O分配表如表1所列。圖2所示則是其電梯控制系統(tǒng)梯形圖。
3三層電梯控制系統(tǒng)的調(diào)試及運行
3.1控制系統(tǒng)的調(diào)試
電梯控制系統(tǒng)的調(diào)試目的主要是通過實驗調(diào)試，對所編寫的控制程序梯形圖進行檢驗和反復(fù)修改，以實現(xiàn)本設(shè)計中三層電梯控制系統(tǒng)的功能。其次是通過實踐操作，經(jīng)過三層電梯控制系統(tǒng)的接線、調(diào)試和操作過程，對整個設(shè)計中所需要的知識的理解更深刻。電梯控制系統(tǒng)所要調(diào)試的具體設(shè)備如表2所列。
其所需調(diào)試的操作步驟如下：
檢查實驗設(shè)備中器材和調(diào)試程序。
按照I/O端口分配表或接線圖完成PLC與實驗?zāi)K之間的接線，認(rèn)真檢查，確保正確無誤。
用編程軟件將自己編寫的控制程序打開，進行編譯,有錯誤時根據(jù)提示信息修改，直至無誤。用PC/PPI通信編程電纜連接計算機串口與PLC通信口，打開PLC主機電源開關(guān)，下載程序至PLC中。下載完畢后，在編程軟件中將PLC的，RUN/STOP”開關(guān)選至“RUN”狀態(tài)，并對程序狀態(tài)進行監(jiān)控。
將行程開關(guān)1LS撥到ON,2LS、3LS撥到OFF,表示電梯停在底層。
對照設(shè)計的控制要求，按下對應(yīng)的樓層選擇或樓層呼梯按鈕。
撥動對應(yīng)的樓層行程開關(guān)，模擬電梯運行的過程，觀察各指示燈的亮滅現(xiàn)象是否符合邏輯。
重復(fù)步驟(5)、(6)反復(fù)運行程序，不斷地修改，最終使控制系統(tǒng)按照控制要求運行。
3.2控制系統(tǒng)的運行
經(jīng)過反復(fù)的調(diào)試，編寫的控制程序已經(jīng)能夠使控制系統(tǒng)完成設(shè)計要求。為了進一步檢驗控制系統(tǒng)中各部分的運行狀態(tài)有無異常，同時增加對三層電梯控制系統(tǒng)的功能的了解，進行了一次模擬電梯運行的操作，將各種情況分別進行了呼叫模擬實驗，輸出狀態(tài)均無異常。電梯控制系統(tǒng)運行成功。
現(xiàn)列舉如下呼叫的情況來表現(xiàn)系統(tǒng)運行的過程：
系統(tǒng)上電后，將行程開關(guān)1LS撥到ON,2LS、3LS撥到OFF表明電梯停在一層等待指示。
按下三層向下呼叫按鈕3AX，則三層呼梯指示燈L3亮，上行指示燈L4亮，電梯上行，離開一層(1LS撥到OFF)，經(jīng)過二層(2LS撥到ON然后再撥到OFF)，沒有停止，繼續(xù)上升，到達三層(3LS撥到ON),此時到站提示音響，其他燈均滅，表示電梯到站停在三層。
此時按下二層向上呼叫2AS和一層向上呼叫1AS按鈕，一、二樓呼梯指示燈L1、L2亮、下行指示燈L5亮，電梯下行，電梯離開三層，經(jīng)過二層時無變化，繼續(xù)下行，到達一層時，到站提示音響，一層呼梯指示燈L1滅，電梯停止運行,停止3s后，L4亮，電梯上行，離開一層到達二層(1LS撥到OFF、2LS撥到ON),此時到站提示音響，其他燈滅，表示電梯到站停在二層。
按下緊急報警按鈕SB4,緊急報警指示燈L6燈閃爍,此時所有呼叫按鈕無效，系統(tǒng)下電重新啟動后報警解除。
4結(jié)語
本設(shè)計可以達到設(shè)計的目的和要求，通過合理的軟硬件設(shè)計，運用PLC實現(xiàn)了三層電梯控制系統(tǒng)的基本功能。如電梯的運行方向、到層指示均以指示燈顯示，并且設(shè)置了到站音樂提示和緊急報警功能。通過實驗調(diào)試，模擬實現(xiàn)了電梯控制系統(tǒng)的運行狀態(tài)。
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