PLC電梯控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)案例目錄TOC\o"1-3"\h\u30470PLC電梯控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)案例 1271331.1硬件框圖及控制要求分析 1292041.2PLC的選擇 2266941.3交流雙速電梯的主電路 315301.4門(mén)機(jī)電路、抱閘電路、門(mén)鎖及安全運(yùn)行電路 4268631.5電梯的主要組成及示意圖 653901.6輸入/輸出設(shè)計(jì) 7138621.7樓層位置顯示功能 7136171.8設(shè)計(jì)流程圖 81.1硬件框圖及控制要求分析根據(jù)設(shè)計(jì)要求，電梯系統(tǒng)硬件框圖如圖2-1所示：圖2-1電梯控制系統(tǒng)硬件示意圖本電梯控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)總共有五層，各層內(nèi)外部控制器上均設(shè)有上升/下降和電梯箱所在層顯示，第一層用1表示，第二層用2表示，以此類(lèi)推，各層的電梯箱內(nèi)部和所在層墻面均設(shè)計(jì)有呼梯按鈕。在實(shí)際應(yīng)用中的控制系統(tǒng)會(huì)對(duì)內(nèi)外部呼梯信號(hào)和電梯的運(yùn)行狀況進(jìn)行綜合分析，然后做出下一步的運(yùn)行狀態(tài)，因此本設(shè)計(jì)要求該控制系統(tǒng)需要具備，自動(dòng)選擇方向、自動(dòng)記錄呼梯信號(hào)、自動(dòng)開(kāi)/關(guān)門(mén)、停梯消除信號(hào)、自動(dòng)到達(dá)停止等功能。通過(guò)以上要求，將本控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)要實(shí)現(xiàn)的功能整理如下:開(kāi)始時(shí)，電梯處于任意一層；當(dāng)收到內(nèi)部呼梯信號(hào)時(shí)，控制系統(tǒng)響應(yīng)該信號(hào)，并在該層到達(dá)后停止運(yùn)行電梯，電梯門(mén)自動(dòng)打開(kāi)三秒后關(guān)閉；在運(yùn)行過(guò)程中，遇到所有與當(dāng)前運(yùn)行方向不一樣的呼梯信號(hào)均不響應(yīng)，如果遇到一些特殊的與當(dāng)前運(yùn)行方向不一樣的呼梯信號(hào)在前方?jīng)]有其它呼梯信號(hào)的時(shí)侯，可以響應(yīng)該應(yīng)該外呼信號(hào)，但是不能響應(yīng)第三層往下的外部呼梯信號(hào)，同樣如果遇到達(dá)到第四五層也沒(méi)有任何呼梯信號(hào)，此時(shí)控制系統(tǒng)可以響應(yīng)第四層往下外部呼梯信號(hào)；控制系統(tǒng)還應(yīng)該具備最遠(yuǎn)處反方向的外部呼梯信號(hào)響應(yīng)功能，控制系統(tǒng)還應(yīng)該具備同一方向運(yùn)行搭順風(fēng)車(chē)功能；控制系統(tǒng)在沒(méi)有到達(dá)指定層或者還處于運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，開(kāi)門(mén)和關(guān)門(mén)功能均不響應(yīng)，當(dāng)?shù)竭_(dá)指定層和不處于運(yùn)行狀態(tài)時(shí)響應(yīng)開(kāi)門(mén)和關(guān)門(mén)功能。1.2PLC的選擇基于控制要求的綜合考慮外加安全性好、可靠性強(qiáng)、線路簡(jiǎn)單、故障率低、能耗低、便于維護(hù)和數(shù)字化程度高等特點(diǎn)，本設(shè)計(jì)選用西門(mén)子S7-200型PLC。如圖2-2所示：圖2-2西門(mén)子S7-200型PLC1.3交流雙速電梯的主電路符號(hào)注釋?zhuān)弘娍筁、電抗L2、電阻R、電阻R2是串聯(lián)在電動(dòng)機(jī)定子上的電抗和電阻；接觸器KM6、接觸器KM7、接觸器KM8是用來(lái)調(diào)控制電梯抱閘的加速度的剎車(chē)制動(dòng)接觸器；接觸器KM5是啟動(dòng)加速接觸器；接觸器KM3和接觸器KM4是用來(lái)實(shí)現(xiàn)電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)速度接觸器；接觸器KM1和接觸器KM2是用來(lái)實(shí)現(xiàn)電梯電機(jī)上下控制的正/反向接觸器；電機(jī)M1是現(xiàn)在電梯經(jīng)常使用的拽引電機(jī)；工作原理：當(dāng)聯(lián)接時(shí)KM2和KM3或者KM1，電機(jī)啟動(dòng)電梯實(shí)現(xiàn)上升/下降；當(dāng)延后幾秒后，將KM5聯(lián)接，此時(shí)切斷L和R1電機(jī)啟動(dòng)實(shí)現(xiàn)電梯的上行/下降；當(dāng)收到停層信號(hào)時(shí)，斷開(kāi)電并釋放KM3，這時(shí)候?qū)⑼娎隟M4，電機(jī)切換實(shí)現(xiàn)慢速/制動(dòng)；當(dāng)KM6和KM8聯(lián)接時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)剎車(chē)或者制動(dòng)；當(dāng)箱體到達(dá)指定層時(shí)，全部觸點(diǎn)釋放并斷電，剎車(chē)抱閘鎖死，電梯實(shí)現(xiàn)停止運(yùn)行。如圖2-3所示：圖2-3交流雙速電梯的主電路圖1.4門(mén)機(jī)電路、抱閘電路、門(mén)鎖及安全運(yùn)行電路接觸器KM9和接觸器KM10用來(lái)實(shí)現(xiàn)方向的轉(zhuǎn)換。當(dāng)繼電器KM9通電后，電機(jī)M2的電樞和電阻R2成功實(shí)現(xiàn)并聯(lián)，電機(jī)實(shí)現(xiàn)正轉(zhuǎn)并打開(kāi)箱門(mén)，當(dāng)開(kāi)關(guān)SQ8被接通后，電阻R2的一些被短接，電梯實(shí)現(xiàn)開(kāi)門(mén)調(diào)速。當(dāng)接觸器KM10被接通后，電機(jī)將實(shí)現(xiàn)反轉(zhuǎn)并關(guān)閉箱門(mén)，然后利用開(kāi)關(guān)SQ9和開(kāi)關(guān)SQ10和電阻R3，電梯實(shí)現(xiàn)關(guān)門(mén)調(diào)速。當(dāng)電梯處于上/下工作時(shí)，線圈通電抱閘釋放。當(dāng)電梯停止運(yùn)行時(shí)，線圈斷電抱閘抱死。當(dāng)轎門(mén)開(kāi)關(guān)和所有廳門(mén)開(kāi)關(guān)串聯(lián)在一起時(shí)，控制門(mén)鎖的繼電器KA1實(shí)現(xiàn)關(guān)閉，電梯進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài)的控制。將安全鉗開(kāi)關(guān)、安全窗開(kāi)關(guān)、急停開(kāi)關(guān)、基站開(kāi)關(guān)、限速器開(kāi)關(guān)、強(qiáng)迫上下停止開(kāi)關(guān)、熱繼電器觸點(diǎn)FR1、FR2串聯(lián)在一起構(gòu)成安全回路，用接觸器KA2的控制西門(mén)子PLC的RUN口，控制安全運(yùn)行繼電器KA2，當(dāng)KA2吸合時(shí)，允許PLC進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài)。這樣可以實(shí)現(xiàn)特殊情況或者緊急情況下的立即停止運(yùn)行。如圖2-4所示：圖2-4門(mén)機(jī)電路、抱閘電路、門(mén)鎖及安全運(yùn)行電路圖1.5電梯的主要組成及示意圖如圖2-5所示：圖2-5整個(gè)電梯系統(tǒng)示意圖1.6輸入/輸出設(shè)計(jì)為便于分析工作原理和PLC系統(tǒng)，現(xiàn)將電氣元器件列表如圖2-6所示：圖2-6電氣元器件列表圖1.7樓層位置顯示功能在實(shí)際的電梯運(yùn)行中我們需要知道自己所在的樓層，因此我們需要電梯的操作界面有相應(yīng)的樓層指示，廂