研究電梯自動控制系統的設計

研究電梯自動控制系統的設計

　　研究電梯自動控制系統的設計，是小編為大家精心整理的關于自動控制系統的設計的論文，歡迎各位機電一體化的同學閱讀!

　　摘要：電梯作為高層建筑的運輸工具，隨著日益增多的高層建筑快速發展。而電梯的控制系統在電梯運行中起到關鍵的作用，為了解決傳統電梯自控系統中線路復雜、容易出現故障、維修困難的問題，本文討論了電梯系統的控制要求、硬件配置和軟件設置，分析了PLC控制電梯模型的程序設計的整個過程，具有編程簡單、抗干擾強等優點，使得電梯在運載過程中安全方便，可控靈活性高。

　　關鍵詞：PLC 電梯模型 系統配置

　　目前電梯控制系統的電氣拖動系統分類較多，按照拖動方式、控制方式分為交流單數感應電動機開環直接啟動電梯拖動系統，交流雙速電機電梯拖動系統、交流氮素電機電梯拖動系統，直流電動機全閉環調速拖動系統，轎內手柄、按鈕開關控制的電梯電氣控制系統，轎外、轎內外按鈕開關控制的電梯電氣控制系統，信號、集選、兩臺并聯控制的電梯電氣控制系統及群控電梯電氣控制系統。電梯的控制系統也經歷了由簡單到復雜的過程。

　　一、電梯控制系統介紹

　　1、系統的控制要求

　　電梯控制系統也稱為指令按鈕，是轎內指令和層站的召喚控制。乘客進入轎廂后按下目的層按鈕，即通過指令登記運算執行，到達目的層，然后清除指令，按鈕熄滅。假設模擬40 cm的四層電梯設備，即每層10 cm。電梯控制系統采用隨機邏輯控制，即轎廂和樓層的按鈕信號是隨機的，電梯的運行根據該呼叫信號進行行程控制，在順序邏輯控制的基礎上，根據信號的輸入做出反應，控制相應狀態的電梯運行。

　　試驗采用發光管和LED燈對應按鈕顯示，每層設置檢測轎廂位置的檢測開關裝置，這樣便于觀察電梯運行方向和所在樓層顯示，對應電梯的呼叫信號也在開關的指示燈上顯示。同時為了電梯運行的安全，系統設置故障保護、反向運行鎖定。

　　2、PLC與系統的硬件配置

　　PLC不同于傳統的繼電器控制，它是一種工業控制的微機。試驗選擇的Fx1N 型PLC有如下特點：

　　(l)FX1N配置包括主機單元，主機采用小型化基本單元FX1N -40MR;PLC通過擴展I/0接口與外部設備相連，共有30個地址，輸入/輸出設備靈活對應，14個輸入點和16個輸出點;還可以擴展A/D、D/A模塊和其它特殊功能模塊。

　　(2)FX1N豐富的指令系統與試驗裝置的控制功能相結合，指令執行速度快。包括27個基本指令，89個功能指令。

　　(3)FX1N PLC可用電氣元件對于系統進行控制，繼電器、定時器、計數器和寄存器進行輔助。

　　(4)對于FX1N PLC的編程工具，可以使用個人計算機，專業編程軟件FXGP_WIN-C進行，或者用編程器進行編輯，修改不同形式的用戶程序、梯形圖、指令表;可以根據需要打印的程序和系統實時進行監控。可以直觀看到各個電子器件的數值變化，為用戶進行程序調試帶來了極大的方便。

　　二.軟件的設計及特點

　　1、根據流程圖進行編程設計，其中PLCI、O分配表如下：

　　輸入繼電器 信號名稱 輸出繼電器 線圈名稱

　　X000 一層檢測開關 Y002 電機正轉

　　X001 二層檢測開關 Y003

　　X002 三層檢測開關 Y004 電機反轉

　　X003 四層檢測開關 Y005

　　X004 一層上行請求

　　X005 二層上行請求

　　X006 三層上行請求

　　X007 四層上行請求

　　X010 一層下行請求

　　X011 二層下行請求

　　X012 三層下行請求

　　X013 四層下行請求

　　X014 轎廂上限位

　　X015 轎廂下限位

　　2、軟件設計特點

　　(1)根據電梯運行方向和轎廂所處位置，采用同向就近。順序邏輯控制過程為：向上方運動時，轎廂發出向上的呼叫信號，則對應繼電器的狀態為1，但如果其他層同時發出呼叫信號，假設此時轎廂所處一樓X000=1，則電梯上升通過M0、M1、M2控制，電梯接收到向上信號時，M0接上，到達二層，M0斷開，轎廂開啟，然后關閉，M1接通，達到三層，M1斷開，轎廂門開啟，關閉，M2接通，到達四層，M2斷開。

　　(2)根據電梯方向運行實現隨機邏輯控制。不同樓層發出同向運行信號，或者反向運行信號，當電梯向上運行接近某樓層檢測開關，如果該樓層發出同向運行信號，則在該樓層減速直至停止;如果沒有信號，則繼續運行，直至達到目的層;如果反向，到達目的層后，停止重新下一邏輯運行。

　　(3)通過軟件控制，硬件借口輸出以LED或發光管顯示，利用行程判斷所運行位置，用BCD碼輸出。

　　(4)PLC根據隨機邏輯控制的要求，運用控制規律對電機進行控制，比如可以發出正反運行方向的制動信號，終止電梯故障的控制信號。

　　(5)系統中為了確保長期運行，采用內部輔助繼電器裝置。

　　三、部分梯形圖和指令表

　　(1)樓層呼叫信號

　　(2)電機正反轉控制及保護

　　該實驗系統，著重于三菱FX系列PLC指令控制系統，設計基本指令、計數指令和定時指令，可以與PLC控制項目有關的程序進行模擬調試。實驗程序不唯一，可以在實驗教學里作為補充，可以有達到滿足多種內容的實驗程序。對于控制開關的邏輯控制、電機的控制、中斷控制和數值運算等PLC控制程序有良好的訓練作用，該系統運行狀況良好，因此，在教學和科研上具有一定的推廣作用。

　　參考文獻

　　[1]郁漢琪，電氣控制與可編程序控制器應用技術[M]，南京：東南大學出版社，2003。

　　[2]張桂香，電氣控制與PLC應用[M]，北京： 化學工業出版社，2003。

　　[3]王也仿，可編程序控制器應用技術[M]，北京： 機械工業出版社，2001。

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