PLC在電梯中的控制

2022-12-20 20:18:03 字數 2545 閱讀 9007

(發布日期:2008-12-30 16:48:39)**:網路

電梯控制系統主要由調速部分和邏輯控制部分構成。調速部分的效能對電梯執行時乘客的舒適感有著重要

作用,目前,大多選用高效能的變頻器,利用旋轉編碼器測量曳引電機轉速,構成閉環向量控制系統。通過對變頻器引數的合理設定,不僅使電梯在執行超速和缺相等方面具備了保護功能,而且使電梯的起動、低速執行和停止更加平穩舒適。變頻器自身的起動、停止和電機給定速度選擇則都有邏輯控制部分完成,因此,邏輯控制部分是電梯安全可靠執行的關鍵。

v80系列plc以其可靠性高、運算速度快、產品成本低和電梯專用客製化服務等優點,已在多家電梯廠家中的電梯生產及改造中獲得了應用。本文以一台4層4

站的別墅電梯控制系統為例,闡述了v80系列plc在電梯控制系統的設計思想和實現方案。

二、電梯控制系統構成

電梯控制系統主要由變頻調速主迴路、輸入輸出單元以及plc單元構成,用來完成對電梯曳引電機及開關門機的起動,加減速,停止,執行方向,樓層顯示,層站召喚,轎箱內操作,安全保護等指令訊號進行管理和控制功能。

變頻調速主迴路由三相交流輸入、變頻調速驅動、曳引機和制動單元構成,變頻器採用日本安川公司向量控制電梯專用變頻器616g5,其具有良好的低速執行特性,適合在電梯控制系統中應用。

三相電源r、s、t經接線端子進入變頻器為其主迴路和控制迴路供電,輸出端u、v、w接電動機的快速繞組,外接制動單元減少了制動時間,加快制動過程。旋轉編碼器用來檢測電梯的執行速度和執行方向,變頻器將實際速度與變頻器內部的給定速度相比較,從而調節變頻器的輸出頻率及電壓,使電梯的實際速度跟隨變頻器內部的給定速度,達到調節電梯速度的目的。變頻器輸入訊號為:

上、下行方向指令,零速、爬行、低速、高速、檢修速度等各種速度編碼指令,復位和使能訊號。變頻器輸出訊號為:(1)變頻器準備就緒訊號,在變頻器運轉正常時,通知控制系統變頻器可以正常執行;(2)執行中訊號,通知plc變頻器正在正常輸出;(3)零速訊號,當電梯執行速度為零時,此訊號輸出有效並通知plc完成抱閘、停車等動作;(4)故障訊號,變頻器出現故障時,此訊號輸出有效並通知plc作出響應,給變頻器斷電。

輸入輸出單元為plc的i/o介面部分,主要由廳外呼叫、轎箱內選層、樓層及方向指示、開關門、井道內的上下平層、上下強迫換速開關、門鎖、安全保護繼電器、檢修、消防、泊梯、稱重等單元構成。輸入單元為:(1)廳外呼叫單元,用來對各層站的廳外召喚訊號進行登記、記憶和消除,而且兼有無司機狀態的「本層廳外開門」功能,全集選方式的呼梯訊號為2n-2個(n為層站數),下集選方式的呼梯訊號為n個;

(2)轎箱內選層單元,負責對預選樓層指令的登記、消除和指示,呼梯訊號數為電梯停站層數(3)開關門按鈕,輸入plc控制轎門的開閉(廳門也同時動作);

(4)上下平層裝置,用來保證電梯轎箱在各層停靠時準確平層,通常設定在轎頂,電梯轎箱上行接近預選層站時,上平層感應器限進入遮磁板,電梯仍繼續慢速執行,當下平層感應器再進入遮磁板時,上行接觸器線圈失電,制動器抱閘停車;

(5)上下限強迫換速開關,用於保護電梯的高速執行安全,避免電梯出現衝頂或蹲底事故,當電梯到達上下端站時,裝在轎廂邊的上下限強迫換速開關打板,訊號輸入plc,plc發出換速訊號強迫電梯減速執行到平層位置;

(6)門鎖裝置(或轎門和廳門聯鎖保護裝置),轎門閉合和各廳門閉合上鎖是電梯正常起動執行的前提;(7)安全迴路,通常包括轎內急停開關、轎頂內急停開關、安全鉗開關、限速器斷繩開關、限速器超速開關、底坑急停開關、相序保護繼電器、上下限極限開關等;

(8)檢修、消防和泊梯,檢修、消防和泊梯為電梯的三種執行方式,檢修執行為電梯檢修時的慢速執行方式,消防執行有消防返回基站和消防員專用兩種執行狀態,泊梯狀態,消除內選和外呼訊號,自動返回泊梯層、關門並斷電;

(9)稱重單元,用來檢測轎廂負荷,判斷電梯處於欠載、滿載或超載狀態,然後輸出數碼訊號給plc,根據負載情況進行起動力矩補償,使電梯執行平穩。

輸出單元為:(1)樓層及方向指示單元,包括電梯上下行方向指示燈、層樓指示燈以及報站鐘等,目前的方向及層樓指示燈主要有七段碼顯示方式和點陣顯示方式,本系統為七段碼顯示方式;(2)開關門單元,用於控制電梯的廳門和轎門的開啟和關閉,在自動定向完成或電梯平穩停靠後,plc給出相關指令,由變頻門機完成開關門動作。

電梯控制系統原理圖plc單元為電梯控制系統的核心部分,由plc提供變頻器的執行方向和速度指令,使變頻器根據電梯需要的速度曲線調節執行方向和速度。通過plc的合理程式設計,實現自動平層、自動開關門、自動掌握停站時間、內外呼訊號的登記與消除、順向截梯及自動換向等集選控制功能。選用德維森科技(深圳)有

限公司的v80系列,plc的輸入輸出點數可根據需要配置,並可根據使用者的要求增加併聯功能。以編制一台4層4站的電梯為例,先根據控制要求計算所需要的i/o介面點數,其中輸入點數為32,輸出點數為24。選用v80系列plc的乙個cpu單元m40dr和乙個擴充套件單元e16dr來完成電梯控制系統的邏輯控制。

電梯完成乙個呼叫響應的步驟如下:

(1)電梯在檢測到門廳或轎箱的召喚訊號後將此樓層訊號與轎箱所在樓層訊號比較,通過選向模組進行執行選向。

(2)電梯開始起動,通過變頻器驅動電機拖動轎箱運動。轎箱運動速度由低速轉變為中速再轉變為高速,並以高速執行至目標層。

(3)當電梯檢測到目標層減速點後,電梯進入減速狀態,由高速變為低速,並以低速執行至平層點停止。(4)平層後,經過一定延時開門,直至碰到開門到位行程開關;再經過一定延時後關門,直到安全觸板開關動作。

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