PLC和變頻器在電梯中的應(yīng)用

1、PLC和變頻器在電梯控制系統(tǒng)中地應(yīng)用2008-10-13 7:32:00來(lái)源：中國(guó)自動(dòng)化網(wǎng)1引言隨著科學(xué)技術(shù)地發(fā)展和計(jì)算機(jī)技術(shù)地廣泛應(yīng)用，人們對(duì)電梯地安全性、可靠性地要求越來(lái)越高.PLC控制系統(tǒng)因其功能強(qiáng),結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)，維修方便等優(yōu) 點(diǎn)，已經(jīng)取代繼電器控制方式同時(shí)，變頻調(diào)速使用了先進(jìn)地 SPWM技術(shù)，具有優(yōu)異地調(diào) 速性能和起制動(dòng)性能、高效率和節(jié)電效果，得到廣泛地應(yīng)用本設(shè)計(jì)以五層電梯為例，說(shuō)明電梯地PLC控制系統(tǒng).2電梯控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)電梯控制系統(tǒng)由PLC控制地邏輯部分和變頻器控制地調(diào)速部分組成如圖1所示.瞬溺嘶。邏輯控制部分曳引機(jī)i ;4 11"iti>i變頻器

2、$iii4電源»M11PLC I門(mén)機(jī)|跖現(xiàn)場(chǎng)號(hào)!-I . !圖1電梯控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖PLC接收來(lái)自操縱盤(pán)和每層呼梯地呼叫信號(hào)、轎廂和廳門(mén)系統(tǒng)地功能信號(hào)以及井道和變頻器地狀態(tài)信號(hào)，經(jīng)程序判斷與運(yùn)算實(shí)現(xiàn)電梯地集選控制P LC在輸出顯示和監(jiān)控信號(hào)地同時(shí)，根據(jù)隨機(jī)邏輯控制地要求，向變頻器發(fā)出運(yùn)行方向、啟動(dòng)、加速、減速和 制動(dòng)停梯等信號(hào)由變頻器根據(jù)一定地控制規(guī)律和控制算法來(lái)控制電機(jī)3 PLC部分設(shè)計(jì)3.1 I/O點(diǎn)地分配根據(jù)控制要求，計(jì)算出I/O點(diǎn)數(shù)如表1 所示，其中輸入點(diǎn)數(shù)為31個(gè)，輸出點(diǎn)數(shù)為26個(gè)輸 入輸出信號(hào)均為開(kāi)關(guān)量信號(hào)1.表1 I/O點(diǎn)數(shù)分配版權(quán)獄檢零點(diǎn)數(shù)4 UJE C3 埔1尢伯丐

3、點(diǎn)數(shù)檢修開(kāi)關(guān)1開(kāi)關(guān)門(mén)繼電器2基站開(kāi)關(guān)1上下行指示2開(kāi)關(guān)門(mén)按融2選層信號(hào)扌旨示5上下行按鈕2呼樣信號(hào)指示E超載1上下行啟停信號(hào)2防夾、紅外3加速信號(hào)1開(kāi)關(guān)門(mén)扱限行稈 開(kāi)關(guān)2臧庵信號(hào)1上下行極限行程 并關(guān)2摟層顯示5廳外呼喚按翅S選層按昭5上下平層感應(yīng)黑2上下強(qiáng)迫開(kāi)關(guān)23.2程序流程圖PLC編程地思路如圖2所示:圖2中各部分說(shuō)明如下：<1 ）電梯復(fù)位在系統(tǒng)上電以后和層樓顯示有誤地情況，都要把轎廂地位置恢復(fù)到第一層地狀態(tài)；<2 ）用戶輸入程序段用戶地輸入包括門(mén)廳地按鈕和轎廂內(nèi)地按鈕，用戶輸入后，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)選擇執(zhí)行程序<3）轎廂開(kāi)關(guān)門(mén)程序段控制轎廂地開(kāi)關(guān)門(mén)<4 ）設(shè)定上行、下行

4、指示系統(tǒng)會(huì)根據(jù)外呼和內(nèi)選信號(hào)以及門(mén)鎖信號(hào)綜合判斷電梯地運(yùn)行方向<5）執(zhí)行上行程序此段程序包括控制電梯上行，檢測(cè)是否應(yīng)該減速或者停止電梯正轉(zhuǎn)并且執(zhí)行<6）執(zhí)行下行程序此段程序包括控制電梯下行，檢測(cè)是否應(yīng)該減速或者停止電梯正轉(zhuǎn)并且執(zhí)行3.3程序設(shè)計(jì)因?yàn)楹艚惺请S機(jī)地，電梯控制系統(tǒng)采用模塊化編程方法.使用STEP7編程軟件將程序分為七個(gè)邏輯塊：開(kāi)關(guān)門(mén)FC1、樓層信號(hào)FC2、內(nèi)選信號(hào)FC3、外呼信號(hào)FC4、定上下行指示 FC5、停層FC6、啟停、運(yùn)行 FC7.在主程序 0B1中調(diào)用7個(gè)邏輯塊 < 以FC2為例）實(shí)現(xiàn)電梯地邏輯控制功能 .如圖3 所示，將上行強(qiáng)迫開(kāi)關(guān)”、樓層1顯示”等實(shí)參

5、賦給FC2<樓層顯示），即可實(shí)現(xiàn)FC2 地調(diào)用.樓層信號(hào)產(chǎn)生與消除"樓層顯示"FTiJENO”上行強(qiáng)迫樓層1顯示開(kāi)關(guān)ssqpyix下行強(qiáng)迫樓層2顯示開(kāi)關(guān)sxqpeiK"輸出上行scsx代樓層3顯示sanx亠上平層感應(yīng)器、spcgyq卜樓層4顯示six亠下平層感應(yīng)器、xpcgyq1樂(lè)庭遍示VfUX"輸出"F行"scxx圖3 0B1調(diào)用FC2當(dāng)電梯位于某一層時(shí)，應(yīng)產(chǎn)生位于該層地樓層信號(hào)，以控制樓層顯示器顯示樓層處地 位置，離開(kāi)該層時(shí)，該信號(hào)應(yīng)被新地樓層信號(hào) < 上一層或下一層）取代.電梯地樓層數(shù)存 放在MW20中.“#sxqp

6、kg是上強(qiáng)迫行程開(kāi)關(guān)地形參 ，當(dāng)電梯到達(dá)5樓時(shí)，使MW20為 5.“#xxqpkg是下強(qiáng)迫行程開(kāi)關(guān)，當(dāng)電梯到達(dá)1樓時(shí),使MW20為1.在中間，電梯上行時(shí) 每上一層,MW20加1;電梯下行時(shí)，每下一層,MW20減1.如果層顯有誤，只要將電梯 開(kāi)到頂層或1層，馬上就能顯示正常2 3.梯形圖如圖4所示.圖4樓層顯示因?yàn)楣δ蹻C中使用了形參和隨機(jī)變量，只要主程序中賦予 FC適當(dāng)?shù)貙?shí)參，該FC即可 被不同系統(tǒng)地主程序調(diào)用4變頻器部分設(shè)計(jì)電梯地一次完整地運(yùn)行過(guò)程，就是曳引電動(dòng)機(jī)從起動(dòng)、勻速運(yùn)行到減速停車(chē)地過(guò)程為使乘客擁有良好地舒適感，電梯采用S型速度曲線,轉(zhuǎn)換成頻率曲線如圖 5 所示.圖5變頻器頻率曲線通

7、過(guò)設(shè)置變頻器地參數(shù)如表2所示，實(shí)現(xiàn)了電梯速度地平滑性，達(dá)到了順利啟動(dòng)和準(zhǔn)確停車(chē)地要求4.表2變頻器輸入控制端口參數(shù)表說(shuō)明值F07031ON正轉(zhuǎn),OFF接通停止F0TO42ON反轉(zhuǎn)，OFF接通停止P100150設(shè)置固定頻率匸劉HwF1002B設(shè)晉固宗頻率f=6HzF1D300電動(dòng)機(jī)運(yùn)行的最低頻率(Hh)F103250電動(dòng)機(jī)運(yùn)行的最高頻率(Hh)Pl 1203斜坡上升時(shí)間(韻F11213斜城下降吋間仗)TU30C.5斜坡上升起始段凰弧時(shí)間佃)F11310.5斜枝上升結(jié)束段圓弧時(shí)聞Fl 1320 5斜坡下降起貽段圓弧時(shí)間©)T11330.5斜坨下降覽乗段網(wǎng)飆時(shí)間侶)F13O020孌頻器為無(wú)速度反遺的矢量 控制5結(jié)束語(yǔ)電梯采用PLC變頻調(diào)速系統(tǒng)提高了系統(tǒng)運(yùn)行地平穩(wěn)性、工作地可靠性，操作與維護(hù)也很方便，同時(shí)節(jié)約了大量電能因?yàn)橄到y(tǒng)選用了無(wú)速度傳感器反饋地矢量控制方式對(duì)電 機(jī)地速度進(jìn)行控制，改善瞬時(shí)響應(yīng)特性，具有良好地速度穩(wěn)定性，而且在低頻時(shí)可以提 高電動(dòng)機(jī)地轉(zhuǎn)矩實(shí)驗(yàn)證明設(shè)計(jì)地程序合理可行參考文獻(xiàn)1 王少華.PLC、變頻器在電梯中地應(yīng)用J，電氣技術(shù).2007<01) :P608 P6102 程子華