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PLC编程技术使弱电控制强电的电梯系统运行成为可能


PLC编程技术使弱电控制强电的电梯系统运行成为可能

作者:杨晓红

摘要:将PLc编程技术应用于电梯系统中,有利于实现弱电控制强电,提高电梯系统的自动化水平和智能化水平。相较于传统的继电接触式控制,pLc编程技术的可操作性更强,经济性和适用性更高。结合电梯系统运行的特点以及弱电控制强电的实现条件,文章对PLC编程技术在电梯系统运行中的应用进行了研究。

关键词:PLC编程技术;弱电控制强电;电梯系统;系统运行;程序设计

常见的电梯控制系统包括微机控制、继电器控制以及PLC控制等,其中PLC控制系统凭借适用性强、运行稳定以及安全可靠等优势,在电梯系统运行中的应用日趋广泛,促进了电梯系统运行弱电控制强电的实现。研究PLC编程技术在电梯系统运行中的应用,有利于改进PLC编程技术,提高其应用水平。

1 PLC技术概述

PLC也就是可编程逻辑控制器(Programmable LogiCController), 它可以进行编程并将编程好的程序存储,承担存储器的功能,此外还可以按照既定的内部程序实现逻辑运算、定时、控制等功能,对生产机械设备进行全过程的监视和控制。PLC主要包括电源、储存器、功能模块、CPU以及通信模块几部分。

输入采样是PLC工作的首要环节,之后可以根据采集的数据信息的内容执行用户程序, 并将处理后的信息输出刷新。输入采样、用户程序执行、信息处理到最后的信息输出刷新为一个完整的PLC扫描周期,一个扫描周期结束后重复该流程。PLC的信息录入主要是通过扫描的形式来实现的,PLC会将采集的样本信息存储在特定的I/o映象单元内。PLC的用户程序执行需要遵循一定的顺序,一般来说会采取从上及下以及从左及右的扫描顺序,对扫描的信息进行逻辑运算,并将运算显示在相对应的RAM存储区内,状态以及指令的执行都可以作为用户程序执行的内容。当用户程序执行结束后进入最后的阶段输出刷新,PLC完成一个扫描周期的工作。

2 电梯系统构造及控制要求

2.1 电梯系统构造

电梯作为现代社会常见的公共设施,其本质是起重运输设备, 电梯系统主要包括减速机构、轿厢、拖动电动机、井道、召唤系统、安全装置以及配重等部分。电梯工作时电动机对曳引轮进行拖动,轿厢在井道内进行上下行的工作。电梯开关门主要是由分厅门、轿门和自动门共同动作来实现的。

2.2 电梯的控制要求

电梯的控制功能必须要与其工作特点相适应,明确电梯控制要求有利于提高电梯的控制成效,确保电梯的稳定运行。首先是电梯位置的确定与显示。在楼厅内等待的人以及轿厢内的乘客都需要知道电梯处于上行还是下行的状态以及当前所处的楼层, 因而需要采用磁感应器、红外探测技术等对电梯的位置进行追踪显示;其次是轿厢的相关命令,包括轿厢运行启动、门厅召唤、运行方向确认等等。乘客在进行目的楼层或者是呼梯指令后,相应的按钮会亮起,在需求得到满足之后,信号自动消除;最后是电梯自动运行时的信号响应,根据外唤和内选信号来确定电梯的运行方向和停站点, 需要注意的是一般按照先上后下的原则。除此之外还包括轿厢的平层和停车以及安全保护等等。

3 电梯PLC的结构及原理

3.1 电梯PLC的基本结构

应用于电梯的PLC控制系统主要包括拖动控制系统和逻辑控制系统两个部分。拖动控制系统对于电梯的升降工作来说至关重要, 电梯将当前的工作状态转化成PLC编程软件可以识别的信号并将其传输至控制中心,之后由PLC电梯的拖动系统发出启动、切换速度以及平层等工作指令。在现代经济的不断发展之下电梯拖动方式也发生了一定的变革, 由传统的直流调速向交流调速过渡,PLC编程技术在拖动系统交流调速中的应用效果更好。PLC编程软件是电梯逻辑控制系统实现的基础,主要功能包括顺向截梯、转速、开关门运行以及轿内指令的登记消号等。

3.2 电梯PLC的工作原理

运行和停止是电梯PLC控制系统的两种基本的工作状态。PLC在运行状态下可以根据用户的指令和要求来进行相关程序的控制,如果PLC根据指令只做出一次反应则有可能出现程序命令执行不符合用户要求的现象或者是PLC控制系统的反应速度较慢,无法应对输入信号的变化,因而PLC会根据输入指令不断重复执行用户程序控制,当PLC切换到停机状态时这种重复也就得到了终止。

4 PLC在电梯系统运行中的应用

4.1 电路分析

电路分析具体包括交流双速电梯主电路设计和其他运行电路设计两大类。电梯的层数会对主电路的设计产生关键的影响,以三层电梯为例,其中电动机要采用双速交流电梯专用的异步电动机,还需要配备电动机的正反转接触器,从而对电梯的上下行进行控制,还有相应的电动机加减速控制和电梯高低速运行接触器。当电动机的正反接触器与高速运行接触器通电吸合时, 电梯启动处于上行或下行的运动状态。之后将相应的元件切除电梯会呈下行或上行的稳定速度运行状态。电梯的高速运行接触器在接收到停层指令后会断电释放,低速运行接触器通电吸合, 电动机转换为低速运行方式。门电动机作为它力亩流电动机, 由相应的控制器来进行开关门和正反转的控制,除此之外还有三个元件一起对关门调速进行控制。抱闸线圈相关元件的通断电是由两个控制元件一起来进行控制的。电梯安全运行电路是由热继电器接触点、轿内急停开关、安全钳开关、上下行强迫停止开关以及限速器开关一起串联而成的, 可以对安全运行继电器以及PLC控制系统的运行端口进行控制,其中当安全运行继电器处于断电状态时,PLC则会由运行状态转为停机状态, 在实现紧急停车的同时节省了PLC的输入口。

4.2 PLC编程指令设计

根据电梯运行对PLC控制器的要求来进行控制器的选型,包括PLC控制器的接入信号以及输入输出点数等。在确定选择的PLC控制器后要进行相应的编程指令设计,指令设计的内容需要与电梯控制需求相适应。目前常见的电梯的控制内容主要包括停层信号登记消除、自动运行定向、轿厢稳定运行和启动加速、楼层信号产生消除、运行开关门、外呼信号登记消除、安全保护和停车制动等。可以根据不同环节的控制特点设计相应的梯形图,并将这些图纸整合成电梯PLC控制的梯形程序总图。PLC编程可以将设计者对事物的认识以及事物之间的制约和联系的关系反映出来。根据PLC控制系统的梯形控制图来进行指令的设计,之后将程序输入编程器。

4.3 程序设计

根据电梯安装场所的楼层来进行相应模型的设计,要确保电梯的每一个楼层都有所在楼层和升降指示灯的显示,其中数字指示灯显示的为楼层信号,在电梯的内部具有上下行楼层的召唤按钮。为了确保电梯在运行状态下可以对状态信号和楼厅内的召唤信号进行分析辨别和综合分析,需要确保电梯自动开关门、自动升降、外呼记忆、自动定向等功能,除此之外, 电梯对控制信号的响应速度也是反映电梯性能的重要指标。当电梯启动时轿厢所处的楼层恰好有呼梯信号时电梯需要做出开门的反应,如果呼梯信号低于当前楼层则做出下降反应,反之则上升, 需要注意是时电梯只对顺向的呼梯信号响应,逆向信号作为记忆。

4.4 软件设计流程

软件流程设计作为电梯PLC控制系统设计的重要环节,设计的效果直接关系到电梯控制的成效,针对于此必须要坚持结构简单, 易于读取和更改, 功能全面完善,运行安全可靠的原则。PLC软件流程采取模块化设计,程序的总量不宜过多,充分发挥PLC控制系统的优势对程序进行优化和提升,提高PLC程序扫描的效率,提高电梯运行的精确度。电梯运行中存在诸多不确定因素以及互锁和自锁关系,参量之间的逻辑关系比较复杂,因而在PLC控制系统中逻辑关系判断也至关重要。

5 结语

综上所述,PLC编程技术在现代电梯系统的实际运行和发展中都发挥着重要的作用,促进了电梯控制自动化以及弱电控制强电的实现。PLC编程器可以在接收到相关的程序后形成严密的指挥控制体系,通过与相关电梯硬件的连接根据实际的要求对强电主电路进行控制,提高了电梯系统运行控制的可靠性和精确性, 因而PLC编程技术在电梯系统运行中拥有广阔的发展空间。

参考文献

【1】 余涛.西门子s7—1200PLC在电梯运行控制系统中的应用设计卟自动化技术与应用,2016, (I1).

【2] 李光平.基于PLC与组态软件的电梯控制实验模型设计 工业控制计算机,2016, (12).

【3] 杨思强.浅析基-~PLC技术电梯控制系统的新思维 .、读书文摘,2016, (4).1



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