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PLC在電梯電控模型中的應(yīng)用
PLC在電梯電控模型中的應(yīng)用
電梯控制系統(tǒng)主要有三種控制方式，繼電器控制、PLC控制、微機(jī)控制，其中繼電器控制系統(tǒng)故障率高，微機(jī)控制系統(tǒng)抗干擾能力弱．而PLC控制系統(tǒng)運(yùn)行可靠，編程簡(jiǎn)單、維修方便、抗干擾性強(qiáng)．已成為目前電梯系統(tǒng)中使用最多的控制方式，由PLC控制的電梯自動(dòng)控制系統(tǒng)是樓宇智能控制、工業(yè)過(guò)程控制的典型實(shí)例．是近年來(lái)機(jī)電一體化、電氣自動(dòng)化、智能棱宇控制等專(zhuān)業(yè)的配套教學(xué)和實(shí)驗(yàn)設(shè)施，是PLC、電氣控制等課程實(shí)踐教學(xué)的一個(gè)*的重要內(nèi)容。為了將這一實(shí)用性技術(shù)引入教學(xué)．突出實(shí)踐教學(xué)性教學(xué)環(huán)節(jié)，我們制作了五層電梯電控模型，取得了較好的教學(xué)效果。
一、模型的構(gòu)成
電梯模型由電梯主體、PLC、控制盒組成。其中主體包括轎廂、顯示部分、導(dǎo)軌、開(kāi)關(guān)門(mén)電機(jī)、升降電機(jī)、傳感器等；控制盒包括電源、內(nèi)選層按鈕、插孔；顯示部分包括內(nèi)、外呼按鈕顯示．橋箱運(yùn)行方向顯示(三角形發(fā)光二極管)，層樓層顯示(七段數(shù)碼管)。根據(jù)I/O分配地址表，PLC選用三菱Fx2N列的FX2N 64MR-001。
二、模型功能
本模型具有以下功能：
①順向截停
②逆向保留呼叫信號(hào)
③自動(dòng)開(kāi)關(guān)門(mén)
④手動(dòng)開(kāi)關(guān)門(mén)
⑤互鎖、報(bào)警、上下限位保護(hù)
⑥顯示。
三、工作原理
PLC通過(guò)程序控制電梯的運(yùn)行．其中外呼按鈕、轎廂內(nèi)選層按鈕和各層限位開(kāi)關(guān)為PLC的輸八，繼電器動(dòng)作和指示燈為PLC的輸出，電機(jī)由繼電器控制，如圖1。
圖1 控制原理圖
圖2 電機(jī)升降與放電原理圖
1、電機(jī)升降原理：
如圖2，K1、K2為控制直流電機(jī)的兩繼電器。K2為于1，K1位于3時(shí)，電機(jī)電流向左；而K2位于2，K1
位于4時(shí)流過(guò)電機(jī)的電流向右．電流的反向使電機(jī)實(shí)現(xiàn)上升、下降。
2、電機(jī)放電原理：
因電機(jī)在斷電的瞬間不可能馬上停下來(lái)，加上轎廂本身的重量．有可能在程序給出停車(chē)的命令后．它還要繼續(xù)往下走．所以在下極限強(qiáng)制轎廂停下來(lái)的同時(shí)要給控制電機(jī)放電，如圖2。K為控制電機(jī)的下極限行程開(kāi)關(guān)，當(dāng)K位于6時(shí)正常上下行，而當(dāng)下限極位時(shí)，K位于5短接電機(jī)正負(fù)極而放電。
四、編程要求
1、按實(shí)際電梯棱層顯示方法顯示。如：上升時(shí)，轎廂在1．2層之間顯示“2"：下降時(shí)轎廂在1．2層之間顯示“1"。
2、用向上、向下箭頭(三角形發(fā)光二極管)顯示電梯的上行、下行。
3、被呼叫的樓層(包括內(nèi)呼和外呼)指示燈亮．響應(yīng)后指示燈熄滅。
4、當(dāng)只有單向呼叫信號(hào)時(shí)，按樓層的順序響應(yīng)呼叫信號(hào)；當(dāng)有雙向呼叫信號(hào)時(shí)．優(yōu)先響應(yīng)當(dāng)前運(yùn)行方向(順向)樓層的呼叫信號(hào)，然后響應(yīng)逆向呼叫信號(hào)，未響應(yīng)的樓層呼叫信號(hào)被記憶。直到響應(yīng)結(jié)束。
5、電梯運(yùn)行過(guò)程禁止開(kāi)門(mén)，開(kāi)門(mén)電梯禁止運(yùn)行。
6、電梯到層停車(chē)時(shí)響鈴、自動(dòng)開(kāi)門(mén)，延遲一定時(shí)間后自動(dòng)關(guān)門(mén)．也可以手動(dòng)開(kāi)、關(guān)門(mén)。
7、由于關(guān)門(mén)到位是靠時(shí)間來(lái)控制，為了保汪轎廂門(mén)可靠關(guān)閉，關(guān)門(mén)時(shí)間足夠長(zhǎng)(如5秒)。
8、電梯在任兩層問(wèn)行走不得超過(guò)30秒鐘．否則判定電梯運(yùn)行出故障，電梯自動(dòng)停止運(yùn)行。
9、電梯設(shè)有上下極限位行程開(kāi)關(guān)。當(dāng)電梯運(yùn)行到極限位置時(shí)，通過(guò)程序強(qiáng)行電梯停止運(yùn)行。
10、電梯如無(wú)任何呼叫，在當(dāng)前層等待呼叫，等待超過(guò)一定時(shí)間自動(dòng)返回基層。
五、編程方法
在程序的編寫(xiě)過(guò)程中先易后難，先練習(xí)二層、二層的編程．最后完成五層編程，在完成基本環(huán)節(jié)后再加入限位保護(hù)、響鈴、報(bào)警等功能。
各基本環(huán)節(jié)具體要求如下：
1、開(kāi)、關(guān)門(mén)環(huán)節(jié)
1)電梯響應(yīng)呼叫或到層停車(chē)自動(dòng)開(kāi)門(mén)
2)在電梯關(guān)門(mén)的過(guò)程中，若有人或物夾在兩門(mén)的中間，需重新開(kāi)門(mén)?？赏ㄟ^(guò)手動(dòng)開(kāi)門(mén)按鈕實(shí)施重新開(kāi)門(mén)。
3)開(kāi)門(mén)延遲時(shí)間到自動(dòng)關(guān)門(mén)；延遲時(shí)間未到可以手動(dòng)關(guān)門(mén)。
2、樓層數(shù)字的顯示與清除環(huán)節(jié)
樓層數(shù)字的顯示按編程要求1進(jìn)行，離開(kāi)某層時(shí)，該樓層信號(hào)應(yīng)被新的樓層信號(hào)所取代。
3、內(nèi)、外呼信號(hào)的登記與消除環(huán)節(jié)
電梯有內(nèi)、外呼信號(hào)時(shí)．呼梯信號(hào)應(yīng)被記憶(即相應(yīng)按鈕指示燈亮)，呼梯信號(hào)響應(yīng)后，呼梯信號(hào)應(yīng)被消除。
六、I/0分配表
七、程序
(由于篇幅限制，程序不再給出，需要者可向作者索取)
八、故障檢測(cè)排除方法
電梯調(diào)試過(guò)程中總會(huì)遇到這樣那樣的問(wèn)題．在檢查故障的過(guò)程中一般需要查看電源、電機(jī)、PLC程序是否有問(wèn)題、下面例舉我們?cè)趯?shí)踐過(guò)程中遇到的一些問(wèn)題加以說(shuō)明：
1、電機(jī)小動(dòng)。除查看電源外，還要判斷電機(jī)是否正常，分別給開(kāi)關(guān)門(mén)電機(jī)、升降電機(jī)加相應(yīng)直流電雎，觀察開(kāi)關(guān)門(mén)動(dòng)作、上升下降過(guò)程是否正常，可判斷其有*。如果電機(jī)正常，再檢查控制盒上對(duì)應(yīng)部分接線是否正常，尤其是開(kāi)關(guān)門(mén)電機(jī)、升降電機(jī)及對(duì)應(yīng)繼電器部分接線要仔細(xì)檢查。還要檢查導(dǎo)線是否斷開(kāi)等．借助萬(wàn)用表可查出并排除故障。如果接線正確，再檢查PLC I/O接點(diǎn)有無(wú)問(wèn)題，可采用調(diào)換I/0點(diǎn)的力法。如果plc I/O點(diǎn)正常．就利用PLC的程序監(jiān)控功能，分別對(duì)開(kāi)、關(guān)門(mén)，上、下行程序進(jìn)行檢查．對(duì)相關(guān)觸點(diǎn)的閉合與斷開(kāi)進(jìn)行觀察與分析，由于PLC的監(jiān)控功能直觀地模擬了各觸點(diǎn)的運(yùn)行情況，因此檢查起來(lái)很方便。
2、電機(jī)正常運(yùn)行．某樓層指示燈小亮。由于電機(jī)正常運(yùn)行，因此可排除電源、電機(jī)問(wèn)題。然后考慮到此模型中樓層指示燈直接由PLC輸出點(diǎn)控制，因此，可以先從PLC輸出接點(diǎn)與指示燈兩方面入手。先判斷指示燈是否有問(wèn)題，用萬(wàn)用表或調(diào)換法進(jìn)行檢驗(yàn)．如果指示燈沒(méi)有問(wèn)題，再判斷PLC的輸出接點(diǎn)是否正常，用調(diào)換相應(yīng)輸出接點(diǎn)的方法進(jìn)行判斷。如果PLC的輸出點(diǎn)沒(méi)有問(wèn)題．就按故障檢測(cè)排除方法中的第一點(diǎn)，運(yùn)用程序的監(jiān)控功能進(jìn)行程序檢備。
3、電梯在搬運(yùn)后調(diào)整。電梯在搬運(yùn)或振動(dòng)后，會(huì)出現(xiàn)樓層顯示數(shù)字與實(shí)際樓層數(shù)不一致的情況。這是由于在搬運(yùn)或振動(dòng)后會(huì)導(dǎo)致導(dǎo)軌上的螺母松動(dòng)使導(dǎo)軌發(fā)生位移而偏離行程開(kāi)關(guān)的緣故．通過(guò)調(diào)整導(dǎo)軌上螺母松緊程度，可使樓層顯示數(shù)字恢復(fù)正常。
4、上、下極限開(kāi)關(guān)已經(jīng)動(dòng)作，則轎廂停在該極限位置無(wú)法動(dòng)作．此時(shí)要斷電，把有機(jī)玻璃罩抽出來(lái)，用手轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)軸套，讓轎廂離開(kāi)極限位置，然后調(diào)整程序，重新實(shí)驗(yàn)。