PLC在电梯电控模型中的应用

电梯控制系统主要有三种控制方式，继电器控制、PLC控制、微机控制，其中继电器控制系统故障率高，微机控制系统抗干扰能力弱．而PLC控制系统运行可靠，编程简单、维修方便、抗干扰性强．已成为目前电梯系统中使用最多的控制方式，由PLC控制的电梯自动控制系统是楼宇智能控制、工业过程控制的典型实例．是近年来机电一体化、电气自动化、智能棱宇控制等专业的配套教学和实验设施，是PLC、电气控制等课程实践教学的一个不可缺少的重要内容。为了将这一实用性技术引入教学．突出实践教学性教学环节，我们制作了五层电梯电控模型，取得了较好的教学效果。 　　一、模型的构成 　　电梯模型由电梯主体、PLC、控制盒组成。其中主体包括轿厢、显示部分、导轨、开关门电机、升降电机、传感器等；控制盒包括电源、内选层按钮、插孔；显示部分包括内、外呼按钮显示．桥箱运行方向显示(三角形发光二极管)，层楼层显示(七段数码管)。根据I/O分配地址表，PLC选用三菱Fx2N列的FX2N 64MR-001。 　　二、模型功能 　　本模型具有以下功能： 　　①顺向截停 　　②逆向保留呼叫信号 　　③自动开关门 　　④手动开关门 　　⑤互锁、报警、上下限位保护 　　⑥显示 　　三、工作原理 　　PLC通过程序控制电梯的运行．其中外呼按钮、轿厢内选层按钮和各层限位开关为PLC的输入，继电器动作和指示灯为PLC的输出，电机由继电器控制。 　　1、电机升降原理： 　　K1、K2为控制直流电机的两继电器。K2为于1，K1位于3时，电机电流向左；而K2位于2，K1位于4时流过电机的电流向右．电流的反向使电机实现上升、下降。 　　2、电机放电原理： 　　因电机在断电的瞬间不可能马上停下来，加上轿厢本身的重量．有可能在程序给出停车的命令后．它还要继续往下走．所以在下极限强制轿厢停下来的同时要给控制电机放电。K为控制电机的下极限行程开关，当K位于6时正常上下行，而当下限极位时，K位于5短接电机正负极而放电。 四、编程要求 　　1、按实际电梯棱层显示方法显示。如：上升时，轿厢在1．2层之间显示“2”：下降时轿厢在1．2层之间显示“1”。 　　2、用向上、向下箭头(三角形发光二极管)显示电梯的上行、下行。 　　3、被呼叫的楼层(包括内呼和外呼)指示灯亮．响应后指示灯熄灭。 　　4、当只有单向呼叫信号时，按楼层的顺序响应呼叫信号；当有双向呼叫信号时．优先响应当前运行方向(顺向)楼层的呼叫信号，然后响应逆向呼叫信号，未响应的楼层呼叫信号被记忆。直到响应结束。 　　5、电梯运行过程禁止开门，开门电梯禁止运行。 　　6、电梯到层停车时响铃、自动开门，延迟一定时间后自动关门．也可以手动开、关门。 　　7、由于关门到位是靠时间来控制，为了保汪轿厢门可靠关闭，关门时间足够长(如5秒)。 　　8、电梯在任两层问行走不得超过30秒钟．否则判定电梯运行出故障，电梯自动停止运行。 　　9、电梯设有上下极限位行程开关。当电梯运行到极限位置时，通过程序强行电梯停止运行。 　　10、电梯如无任何呼叫，在当前层等待呼叫，等待超过一定时间自动返回基层。 　　五、编程方法 　　在程序的编写过程中先易后难，先练习二层、二层的编程．最后完成五层编程，在完成基本环节后再加入限位保护、响铃、报警等功能。 　　各基本环节具体要求如下： 　　1、开、关门环节 　　1)电梯响应呼叫或到层停车自动开门 　　2)在电梯关门的过程中，若有人或物夹在两门的中间，需重新开门。可通过手动开门按钮实施重新开门。 　　3)开门延迟时间到自动关门；延迟时间未到可以手动关门。 　　2、楼层数字的显示与清除环节 　　楼层数字的显示按编程要求1进行，离开某层时，该楼层信号应被新的楼层信号所取代。 　　3、内、外呼信号的登记与消除环节 　　电梯有内、外呼信号时．呼梯信号应被记忆(即相应按钮指示灯亮)，呼梯信号响应后，呼梯信号应被消除。 　　六、I/0分配表 　　七、程序 　　八、故障检测排除方法 　　电梯调试过程中总会遇到这样那样的问题．在检查故障的过程中一般需要查看电源、电机、PLC程序是否有问题、下面例举我们在实践过程中遇到的一些问题加以说明： 1、电机小动。除查看电源外，还要判断电机是否正常，分别给开关门电机、升降电机加相应直流电雎，观察开关门动作、上升下降过程是否正常，可判断其有无故障。如果电机正常，再检查控制盒上对应部分接线是否正常，尤其是开关门电机、升降电机及对应继电器部分接线要仔细检查。还要检查导线是否断开等．借助万用表可查出并排除故障。如果接线正确，再检查PLC I/O接点有无问题，可采用调换I/0点的力法。如果plc I/O点正常．就利用PLC的程序监控功能，分别对开、关门，上、下行程序进行检查．对相关触点的闭合与断开进行观察与分析，由于PLC的监控功能直观地模拟了各触点的运行情况，因此检查起来很方便。 　　2、电机正常运行．某楼层指示灯小亮。由于电机正常运行，因此可排除电源、电机问题。然后考虑到此模型中楼层指示灯直接由PLC输出点控制，因此，可以先从PLC输出接点与指示灯两方面入手。先判断指示灯是否有问题，用万用表或调换法进行检验．如果指示灯没有问题，再判断PLC的输出接点是否正常，用调换相应输出接点的方法进行判断。如果PLC的输出点没有问题．就按故障检测排除方法中的第一点，运用程序的监控功能进行程序检备。 　　3、电梯在搬运后调整。电梯在搬运或振动后，会出现楼层显示数字与实际楼层数不一致的情况。这是由于在搬运或振动后会导致导轨上的螺母松动使导轨发生位移而偏离行程开关的缘故．通过调整导轨上螺母松紧程度，可使楼层显示数字恢复正常。 　　4、上、下极限开关已经动作，则轿厢停在该极限位置无法动作．此时要断电，把有机玻璃罩抽出来，用手转动电机轴套，让轿厢离开极限位置，然后调整程序，重新实验。 　　九、下一步工作 　　随着科学技术的发展．现场总线技术，模糊控制技术，光电传感器技术等将不断应用于电梯控制系统，因此今后我们将顺应历史潮流．利用这些新技术减少模型硬件接线，减少程序长度，扩展电梯间的优质通讯服务，更好的为教学服务。