PLC三层电梯控制设计.docx

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PLC三层电梯控制设计

1.三层电梯PLC控制系统设计

1.1实训目的

本次设计是一种电梯PLC控制系统。

电梯是垂直方向的运输设备，是高层建筑中不可缺少的交通运输设备。

它靠电力，拖动一个可以载人或物的轿厢，在建筑的井道内导轨上做垂直升降运动，在人们生活中起着举足轻重的作用。

而控制电梯运行的PLC系统也要求越来越高，要求达到电梯运行的“稳、准、快”的运行目的。

该系统主要由PLC、逻辑控制电路组成。

其中包括交流异步电动机、继电器、接触器、行程开关、按钮、发光指示器和变频器组成为一体的控制系统。

整个系统通过PLC、逻辑控制电路对电梯的升降；加、减速；平层；起动、制动控制。

其结构简单、运行效率高、平层精度高、易于理解与掌握。

1.2实训内容和控制要求

工作过程：

电梯由安装在各楼层厅门口的呼叫按钮进行操纵，其操纵内容为呼叫电梯、运行方向和停靠楼层。

每层楼设有呼叫按钮（一层U1，二层U2，D2，三层D3），指示灯L1指示电梯在一层与二层之间运行、L2指示在二层与三层之间运行、L3指示在三层与二层之间运行、SQ1～SQ3为到位行程开关。

电梯上升途中只响应上升呼叫，下降途中只响应下降呼叫，任何反方向的呼叫均无效。

输出端用输出指示灯的状态来模拟输出设备的状态。

三层楼电梯的自动控制要求如下：

（1）当电梯停于1F或2F时，如果按3F按钮呼叫，则电梯上升到3F，由行程开关SQ3停止；

（2）当电梯停于3F或2F时，如果按1F按钮呼叫，则电梯下降到1F，由行程开关LS1停止；

（3）当电梯停于1F，如果按2F按钮呼叫，则电梯上升到2F，由行程开关LS2停止；

（4）当电梯停于3F，如果按2F按钮呼叫，则电梯下降到2F，由行程开关LS2停止；

（5）当电梯停于2F，而2F、3F按钮均有人呼叫时，电梯先上升到2F，由LS2控制暂停2S后，继续上升到3F，由LS3停止；

（6）当电梯停于3F，而1F、2F按钮均有人呼叫时，电梯下降到2F，由LS2控制暂停2S后，继续下降到1F，由LS1停止；

（7）在电梯上升途中，任何反方向的下降按钮呼叫均无效；

（8）在电梯下降途中，任何反方向的上升按钮呼叫均无效；

（9）每层楼之间的到达时间应在10s内完成，否则电梯停机；

（10）电梯的起始位置和程序的启动、停止运行自行设计。

1.3电梯的结构

1-

减速箱2-曳引轮

3-曳引机底座4-导向轮

5-限速器6-机座

7-导轨支架8-曳引钢绳

9-开关碰铁10-紧急开关

11-导靴12-轿架

13-轿门14-安全钳

15-导轨16-绳头组合

17-对重18-补偿链

19-补偿链导轮20-张紧置

21-缓冲器22-底坑

23-层门24-呼梯盒

25-层楼指示灯26-随行缆

27-轿壁28-轿内操纵箱

29-开门机30-井道传器

31-电源开关32-控制柜

图1.3电梯的结构

1.4I/O分配表

完成所设定的控制任务所需要的PLC规模主要取决于控制系统对输入，输出点的需求量和控制过程的难易程度。

根据控制要求，对PLC进行I/O配置，具体分配如下：

1数字量输入部分

在电梯控制系统中，要求的输入有运行/维修、上行下行、开关门、楼层选择按钮，以及压力传感器和限位开关输入等一共19个输入点。

输入分配表如表：

表1.4.1数字输入量地址分配

2.模拟量输入部分

在控制系统中，由于需要测量电梯厢内的重量是否超过限定范围，因此增加了模拟量输出/输出模块采集重量。

具体分配如表：

输入地址

输入设备

AIWO

压力传感器

表1.4.2模拟量输入地址分配

3.数字量输出配置

在这个控制系统中，主要输出控制的设备有各种继电器、电动机和一些指示灯等,共有13个输出点,其具体分配表如下：

输出地址

输出设备

输出地址

输出设备

Q0.0

上行继电器

Q1.1

上行指示灯

Q0.1

下行继电器

Q1.2

下行指示灯

Q0.2

快速运行继电器

Q1.3

厢体开门

Q0.3

慢速运行继电器

Q1.4

厢体关门

Q0.4

楼层1指示灯

Q1.5

抱闸停止

Q0.5

楼层2指示灯

Q1.6

超重报警

Q1.0

楼层3指示灯

表1.4.3数字输入量地址分配

1.5电梯PLC控制系统设计

1.5.1梯形图

（1）电梯运行状态选择程序

按钮的默认状态为I0.0断开，在断开时中间继电器M0.0闭合，不论电梯处于什么位置，电梯直接下行到底层，如果电梯就在底层，则厢门上的限位器传送信号到PLC中，表示电梯已到达目标位置，延迟一段时间后，厢门开启进行维修维护工作。

语句表：

LDI0.0AM0.6

=M0.1RM0.3,1

LDNI0.0=M1.1

=M0.0TONT38,10

LDM0.0LDM0.1

=M0.3AT38

LDB=VB0,1=M1.2

梯形图程序如下：

图1.5.1维修状态时的梯形图程序

（2）换速程序

为了保证电梯运行的快速稳定，而且能提供给乘客一个舒适的乘坐的环境，该控制系统采用双速运行的方式。

在电梯启动阶段，既能较快地到达目标楼层，也不会产生较强的不舒适感。

电梯的切换程序如图所示

双速电梯从选向、启动、运行、换速、停车过程

选向：

通过比较电梯所在的位置和要到达的位置作比较，大于本电梯所在层，向上行，小于本电梯所在层向下行，起动条件：

关门到位,门锁闭合，方向接触器吸合,快车接触器（KKC）吸合,抱闸开闸,通过串接电阻将压启动,经过2秒延时（KA1）吸合后全压运行,电机速度960RP/MIN,当到达所选楼层换速区时发出减速信号接触器（KKC）（KA1）释放,慢车接触器KMC吸合通过串接慢车减速电阻缓冲,经过1秒延时一级减速接触器KA2吸合短接部分缓冲电阻,再经过1秒钟延时二级减速KA3吸合全部短接缓冲电阻此时电动机转速250RP/MIN,爬行到开门区,接触器KMC,KA2,KA3,释放,抱闸失电合闸,开门接触器吸合开门.这就是整个双速电梯的运行过程.

语句表：

LDM0.1

AM0.2；上行运行时

AM1.4

LDI0.7OI1.0；楼层2和楼层3的下层限位器ALD

=M1.0；减速成慢速运行LDM0.1

AM0.3；下行运行时AM1.4

LDI0.5；楼层1和楼层2的上层限位器

OI0.6

ALD

=M1.0；减速成慢速运行

LDM0.1

AM0.2；上行限位器

AM1.4

LDI0.5；楼层1和楼层2的上层限位器

OI0.6

ALD

=M0.7；加速成快速运行

LDM0.1

AM0.3；下行运行时

AM1.4

LDI0.7

OI1.0；楼层2和楼层3的下层限位器

ALD

=M0.7；加速成快速运行

梯形图程序如下：

图1.5.2电梯换速梯形图程序

（3）门定位程序

在门定位程序中，不仅要利用三个限位器对电梯门进行定位，而且需要对所在楼层的寄存器进行复位处理。

电梯的门定位程序如图所示。

2、语句表

LDI1.1

AI1.2

AI1.3

=M0.6；三个限位器全部对准后，门定位完毕

=M1.1；抱闸停车

LDM0.1

LPS

AM0.2；电梯上运行时

LPS

LDI0.5；楼层1的上层限位器

OM2.0

ALD

MOVB0,VB1

MOVB0,VB4；电梯上行时通过楼层1后，复位楼层1所有的与上行有关的寄存器

LRD

LDI0.6；楼层2的上层限位器

OM2.1

ALD

MOVB0,VB2

MOVB0,VB5；电梯上行时通过楼层2后，复位楼层2所有的与

；上行有关的寄存器

LPP

AB=VB0,3；电梯到顶层

=M2.0

=M2.1

AM0.6

MOVB0,VB3；将楼层所有的上行存储器复位

LPP

AM,0.3；电梯下行运行时

LPS

LDI1.0；楼层3的下层限位器

OM2.2

ALD

MOVB0,VB3

MOVB0,VB7；电梯下行时通过楼层3后，复位楼3所有的与

下行有关的寄存器

LRD

LDI0.7

OM2.3

ALD

MOVB0,VB2

MOVB0,VB6；电梯下行时通过楼层2后，复位楼2所有的与

下行有关的寄存器

LPP

AB=VB0,1；电梯到达顶层

=M2.2

=M2.3

AM0.6

MOVB0,VB1；将楼层所有的下行存储器复位

梯形图程序如下：

图1.5.3电梯门定位梯形图程序