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研究電梯自動控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
研究電梯自動控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，是小編為大家精心整理的關(guān)于自動控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)的論文，歡迎各位機(jī)電一體化的同學(xué)閱讀!
摘要：電梯作為高層建筑的運(yùn)輸工具，隨著日益增多的高層建筑快速發(fā)展。而電梯的控制系統(tǒng)在電梯運(yùn)行中起到關(guān)鍵的作用，為了解決傳統(tǒng)電梯自控系統(tǒng)中線路復(fù)雜、容易出現(xiàn)故障、維修困難的問題，本文討論了電梯系統(tǒng)的控制要求、硬件配置和軟件設(shè)置，分析了PLC控制電梯模型的程序設(shè)計(jì)的整個(gè)過程，具有編程簡單、抗干擾強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，使得電梯在運(yùn)載過程中安全方便，可控靈活性高。
關(guān)鍵詞：PLC 電梯模型 系統(tǒng)配置
目前電梯控制系統(tǒng)的電氣拖動系統(tǒng)分類較多，按照拖動方式、控制方式分為交流單數(shù)感應(yīng)電動機(jī)開環(huán)直接啟動電梯拖動系統(tǒng)，交流雙速電機(jī)電梯拖動系統(tǒng)、交流氮素電機(jī)電梯拖動系統(tǒng)，直流電動機(jī)全閉環(huán)調(diào)速拖動系統(tǒng)，轎內(nèi)手柄、按鈕開關(guān)控制的電梯電氣控制系統(tǒng)，轎外、轎內(nèi)外按鈕開關(guān)控制的電梯電氣控制系統(tǒng)，信號、集選、兩臺并聯(lián)控制的電梯電氣控制系統(tǒng)及群控電梯電氣控制系統(tǒng)。電梯的控制系統(tǒng)也經(jīng)歷了由簡單到復(fù)雜的過程。
一、電梯控制系統(tǒng)介紹
1、系統(tǒng)的控制要求
電梯控制系統(tǒng)也稱為指令按鈕，是轎內(nèi)指令和層站的召喚控制。乘客進(jìn)入轎廂后按下目的層按鈕，即通過指令登記運(yùn)算執(zhí)行，到達(dá)目的層，然后清除指令，按鈕熄滅。假設(shè)模擬40 cm的四層電梯設(shè)備，即每層10 cm。電梯控制系統(tǒng)采用隨機(jī)邏輯控制，即轎廂和樓層的按鈕信號是隨機(jī)的，電梯的運(yùn)行根據(jù)該呼叫信號進(jìn)行行程控制，在順序邏輯控制的基礎(chǔ)上，根據(jù)信號的輸入做出反應(yīng)，控制相應(yīng)狀態(tài)的電梯運(yùn)行。
試驗(yàn)采用發(fā)光管和LED燈對應(yīng)按鈕顯示，每層設(shè)置檢測轎廂位置的檢測開關(guān)裝置，這樣便于觀察電梯運(yùn)行方向和所在樓層顯示，對應(yīng)電梯的呼叫信號也在開關(guān)的指示燈上顯示。同時(shí)為了電梯運(yùn)行的安全，系統(tǒng)設(shè)置故障保護(hù)、反向運(yùn)行鎖定。
2、PLC與系統(tǒng)的硬件配置
PLC不同于傳統(tǒng)的繼電器控制，它是一種工業(yè)控制的微機(jī)。試驗(yàn)選擇的Fx1N 型PLC有如下特點(diǎn)：
(l)FX1N配置包括主機(jī)單元，主機(jī)采用小型化基本單元FX1N -40MR;PLC通過擴(kuò)展I/0接口與外部設(shè)備相連，共有30個(gè)地址，輸入/輸出設(shè)備靈活對應(yīng)，14個(gè)輸入點(diǎn)和16個(gè)輸出點(diǎn);還可以擴(kuò)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(tǒng)與試驗(yàn)裝置的控制功能相結(jié)合，指令執(zhí)行速度快。包括27個(gè)基本指令，89個(gè)功能指令。
(3)FX1N PLC可用電氣元件對于系統(tǒng)進(jìn)行控制，繼電器、定時(shí)器、計(jì)數(shù)器和寄存器進(jìn)行輔助。
(4)對于FX1N PLC的編程工具，可以使用個(gè)人計(jì)算機(jī)，專業(yè)編程軟件FXGP_WIN-C進(jìn)行，或者用編程器進(jìn)行編輯，修改不同形式的用戶程序、梯形圖、指令表;可以根據(jù)需要打印的程序和系統(tǒng)實(shí)時(shí)進(jìn)行監(jiān)控�？梢灾庇^看到各個(gè)電子器件的數(shù)值變化，為用戶進(jìn)行程序調(diào)試帶來了極大的方便。
二.軟件的設(shè)計(jì)及特點(diǎn)
1、根據(jù)流程圖進(jìn)行編程設(shè)計(jì)，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(guān) Y002 電機(jī)正轉(zhuǎn)
X001 二層檢測開關(guān) Y003
X002 三層檢測開關(guān) Y004 電機(jī)反轉(zhuǎn)
X003 四層檢測開關(guān) 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(shè)計(jì)特點(diǎn)
(1)根據(jù)電梯運(yùn)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(yùn)動時(shí)，轎廂發(fā)出向上的呼叫信號，則對應(yīng)繼電器的狀態(tài)為1，但如果其他層同時(shí)發(fā)出呼叫信號，假設(shè)此時(shí)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(shí)，M0接上，到達(dá)二層，M0斷開，轎廂開啟，然后關(guān)閉，M1接通，達(dá)到三層，M1斷開，轎廂門開啟，關(guān)閉，M2接通，到達(dá)四層，M2斷開。
(2)根據(jù)電梯方向運(yùn)行實(shí)現(xiàn)隨機(jī)邏輯控制。不同樓層發(fā)出同向運(yùn)行信號，或者反向運(yùn)行信號，當(dāng)電梯向上運(yùn)行接近某樓層檢測開關(guān)，如果該樓層發(fā)出同向運(yùn)行信號，則在該樓層減速直至停止;如果沒有信號，則繼續(xù)運(yùn)行，直至達(dá)到目的層;如果反向，到達(dá)目的層后，停止重新下一邏輯運(yùn)行。
(3)通過軟件控制，硬件借口輸出以LED或發(fā)光管顯示，利用行程判斷所運(yùn)行位置，用BCD碼輸出。
(4)PLC根據(jù)隨機(jī)邏輯控制的要求，運(yùn)用控制規(guī)律對電機(jī)進(jìn)行控制，比如可以發(fā)出正反運(yùn)行方向的制動信號，終止電梯故障的控制信號。
(5)系統(tǒng)中為了確保長期運(yùn)行，采用內(nèi)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(jī)正反轉(zhuǎn)控制及保護(hù)
該實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，著重于三菱FX系列PLC指令控制系統(tǒng)，設(shè)計(jì)基本指令、計(jì)數(shù)指令和定時(shí)指令，可以與PLC控制項(xiàng)目有關(guān)的程序進(jìn)行模擬調(diào)試。實(shí)驗(yàn)程序不唯一，可以在實(shí)驗(yàn)教學(xué)里作為補(bǔ)充，可以有達(dá)到滿足多種內(nèi)容的實(shí)驗(yàn)程序。對于控制開關(guān)的邏輯控制、電機(jī)的控制、中斷控制和數(shù)值運(yùn)算等PLC控制程序有良好的訓(xùn)練作用，該系統(tǒng)運(yùn)行狀況良好，因此，在教學(xué)和科研上具有一定的推廣作用。
參考文獻(xiàn)
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