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      PLC、變頻器在電梯中的典型應用 - 成都易弘科技實業有限公司
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      PLC、變頻器在電梯中的典型應用
      作者:管理員  來源:易弘科技  瀏覽:5038次  更新:2011-10-12

       

      摘要 本文介紹了采用三菱FXZN一80MR可編程控制器設計的一個5層電梯的控制系統,利用變頻器作為執行機構,檢驗電梯PLC控制系統的運行情況。
       

      1 引言

        電梯的電氣系統由驅動系統和控制系統兩部分組成。傳統的電氣控制系統采用的繼電器邏輯控制由于觸點多、故障率高、可靠性差、體積大等缺點,正逐漸被淘汰。電梯采用PLC一變頻器控制,具有控制準確、調試方便、運行穩定、電路簡單等特點。PLC控型電梯,其核心是一臺PLC。目前電梯設計使用可編程控制器(PLC),要求控制系統能進行下列運作:根據轎廂所處位置及乘客所處層數,判定轎廂運行方向,保證轎廂平層時減速,將轎廂停在選定的樓層上;同時根據樓層的呼叫,順路停車,自動開關門;另外在轎廂內外均要有信號燈顯示電梯運行方向及樓層數。

      2 電梯主控制電路及其工作原理

        電梯中的曳引電動機的運行直接由變頻器控制,變頻器的輸入控制信號由PLC提供。電路中,電動機作為終端設備給電梯提供驅動能力,同時是變頻器的執行機構;變頻器是中間設備,在電路中起上傳下達的作用,其作用是根據PLC輸出的指令要求來控制主機、門機及旋轉編碼器,然后又將執行結果反饋給PLC;PLC既是人與電梯的接口,又是電梯控制部分的核心,其作用是接收乘客輸入的開關指令,然后將該命令傳送給變頻器;旋轉編碼器是電梯運行中的檢測機構,其作用是檢測電梯的運動行程。

      2.1 電梯運行控制(設電機轉為上行)

        電梯運行培訓見圖1。

        DYD為電源指示燈,當外接電源接通時指示燈發光。接通電源開關GK,按下啟動按鈕,電源接觸器HKC接通,變頻器有電源輸入。KC為運行/停止開關(由運行控制器控制),電梯的運行類型由PLC來控制。其控制方式如下:

        Yl l、 Y 14 輸出:電梯以額定速度上行(電梯正常狀態下使用此速度);
        Yl l、 Y 巧輸出:電梯以額定速度上行;
        Y12 、 Y 14輸出:電梯以爬行速度上行(電梯測試或檢修時使用此速度);
        Y12 、 Y 巧輸出:電梯以爬行速度上行;
        Y01 、 Y 14 輸出:電梯以檢修速度上行(電梯檢修狀態下使用此速度);
        Y01 、 Y 巧輸出:電梯以檢修速度上行;
        Y13 、 Y 14 輸出:電梯以第一中速上行(電梯輕載時使用此速度);
        Y13 、 Y 巧輸出: 電梯以第一中速上行。

      2.2 旋轉編碼器工作原理

        旋轉編碼器的作用是對電機的轉動圈數進行計數,然后根據電機的轉速與所計轉動圈數計算出電梯的運動行程,從而實現對電梯運動行程的檢測。

      L=nZT
       

        式中 : L-電梯運行行程(m);n-電機轉速(r/s);Z-電機每轉動一圈所對應的行程(m/r);T一電機運行的時間(s)。

       

       


      圖1 電梯主控制電路

       

      3 PLC電氣控制電路

        PLC是本梯控制部分的核心。電梯的各種操作均由PLC來控制,本PLC采用共陽極繼電器輸出型,如圖2所示。PLC輸入/輸出接口功能及保護作用說明如下:

        AJ :安 全 繼電器開關,電梯運行時為閉合狀態。
        MJS : 門 鎖繼電器開關,電梯運行時為閉合狀態。
        MQG :平 層磁感應器開關,正常運行時斷開,平層時閉合。
        SHK: 上 強迫換速開關,此開關閉合,電梯強行減速,正常時斷開。
        XHK : 下強迫換速開關,此開關閉合卜電梯強行減速,正常時斷開。
        NH K : 轎內檢修開關其與X7接通時,Y01輸出,電梯處于轎內檢修狀態,正常運行時此開關與X10接通。
        DHK :轎頂檢修開關正常情況下與X01支路接通,當開關與Xll、X12 支路接通時,電梯處于轎頂檢修狀態。
        DSA: 轎頂檢修慢上按鈕,電梯在轎頂檢修狀態下,按下此開關,電梯將以檢檢修速度上行。
        DX A :轎 頂檢修慢下按鈕,電梯在轎頂檢修狀態下,按下此開關,電梯將以檢檢修速度下行。
        KM A : 開門按鈕,電梯?吭趯诱緯r,按下此開關電梯將打開轎門,同時轎門帶到層門井起開戶;一般電梯每到一停站,門自動開戶。
        GM A : 關門按鈕,電梯?吭趯诱緯r,按下此開關電梯將關閉轎門,層門在彈簧作用力下自動關閉;一般電梯每到一停站,門延時關閉。
        KM K : 開門極限開關,當轎門開到極限時此開關斷開,門機停止運轉。
        GM K : 關門極限開關,當轎門關到極限時此開關斷開,門機停止運轉。
        OR K : 開門故障開關,此開關正常時門斷開。
        SJK : 司 機開關,時開關閉合時,電梯由電梯司機控制。
        xF K: 消 防開關,時開關閉合時,電梯將、乘客送到最近的一層站然后停止運行,以保證乘客安全。
        CZ K: 超 載開關,電梯超載時此開關閉合,電梯報警,電梯不運行。
        SW K : 上限位開關,電梯沖頂時將開關閉合,電梯停止運行。
        xW K : 下限位開關,電梯沖底時將開關閉合,電梯停止運行毛-
        x2 7: 變 頻器故障開關,此開關正常時斷開,變頻器故障時閉合,電梯停止運行。
        X3 O: 減 速開關,電梯靠近停站時此開關閉合,電梯減速運行。
        SP :強 迫 換速開關,電梯飛車時,此開頭閉合,電梯強迫換速。
        AP K I、 APK、CPK、LSS:安全觸板開關組,位于轎門安全觸板上。
        INA 一 nN:A 內指令按鈕,用于乘客選層。
        ISA 一 Sn :A外上呼電梯按鈕,每層一個,用于乘客呼叫電梯。
        IX A一 nx A汐卜下呼電梯按鈕,每層一個,用于乘客呼叫電梯。

        另外 , 圖 中的“a一9”為LED七段顯示器a段~9段的發光二極管,圖中的“9”是應用于設有地下層的樓房的,當“9”有信號時指層器就會自動顯示“負數”表示地下樓層,如:一IF、-ZF等。
        變頻器 、旋轉編碼器的型號及電動機的型號、功率為:

       


      圖2 PLC電氣控制電路

       

        變頻器 : FR一55205一0,75K一CH;
        曳引電動機:YS一5634W 180w(教學實訓用,實際選用功率應相應增大);
        旋轉編碼器:ZSP3.806一40lG50OBZlls一24C(配速比為巧:1的相應減速器)。

      4 結束語

        本文采用三菱FXZN一80MR可編程控制器設計電梯的控制系統完成電梯的轎內指令、廳外召喚指令、樓層位置指示、平層換速控制、開門控制等控制任務。變頻器在電梯中的應用,能夠準確的執行PLC輸出的指令,靈活地控制電機的運動狀態。旋轉編碼器精確計算出電梯的運動行程,將信號反饋給變頻器。利用變頻器執行電梯PLC控制系統的運行,將PLC中的驅動程序與變頻器的需求響應相結合,實現加載驅動。通過對我院機電一體化實驗室電梯實驗裝置的實踐設計與調試證明,將PLC可電氣控制電路編程控制器和變頻器結合可以有效地實現電梯控制系統 的測試運行,有利于PLC控制系統的設計、檢測,具有良好的應用價值。

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