发布时间 : 星期六 文章基于西门子PLC的电梯控制系统设计及调试模板更新完毕开始阅读
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2 设计方案
2.1方案设计原则
任何一种控制系统都是为了实现被控对象的工艺要求，以提高生产效率和产品质量。因此，在设计PLC控制系统时，应遵循以下基本原则:
(1) 最大限度地满足被控对象的控制要求：充分发挥PLC的功能，最大限度地满足被控对象的控制要求，是设计PLC控制系统的首要前提，这也是设计中最重要的一条原则。这就要求设计人员在设计前就要深入现场进行调查研究，收集控制现场的资料，收集相关先进的国内、国外资料.
(2) 保证PLC控制系统安全可靠：保证PLC控制系统能够长期安全、可靠、稳定运行，是设计控制系统的重要原则。这就要求设计者在系统设计、元器件选择、软件编程上要全面考虑，以确保控制系统安全可靠。例如:应该保证PLC程序不仅在正常条件下运行，而在非正常情况下(如突然掉电再上电、按钮按错等)，也能正常工作。
(3) 力求简单、经济、使用及维修方便:一个新的控制工程固然能提高产品的质量和数量，带来巨大的经济效益和社会效益，但新工程的投入、技术的培训、设备的维护也将导致运行资金的增加。因此，在满足控制要求的前提下，一方面要注意不断地扩大工程的效益，另一方面也要注意不断地降低工程的成本。这就要求设计者不仅应该使控制系统简单、经济，而要使控制系统的使用和维护方便、成本低，不宜盲目追求自动化和高指标。
(4) 适应发展的需要:由于技术的不断发展，控制系统的要求也将会不断地提高，设计时要适当考虑到今后控制系统发展和完善的需要。这就要求在选择PLC、输入/输出模块、I/0点数和内存容量时，要适当留有裕量，以满足今后生产的发展和工艺的改进。
2.2系统整体设计方案
电梯PLC的控制系和其他类型的电梯控制系统一样主要由信号控制系统和拖动控制系统两部分组成。电梯信号控制基本由PLC软件实现。电梯信号控制系统如图2.1所示，输入到PLC的控制信号有:运行方式选择、运行控制、轿内指令、层站召唤、安全保护信息、旋转编码器光电脉冲、开关门及限位信号等。
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电梯控制系统实现的功能：
（1）电梯具有运行速度（高速）和平层速度（低速）两种运行速度并可实现高低速的平滑转换
（2）电梯具有呼梯登记及登记显示功能 （3）电梯具有轿内选层及选层登记及显示功能 （4）电梯具有自动停层功能
（5）电梯具有顺向截停功能，若已经完成当前方向的最后一站请求，亦可实现逆向截停功能
（6）电梯具有自动确定运行方向及运行方向保持功能 （7）电梯具有厅门、轿门连锁保护功能 （8）电梯具有自动平层功能
（9）电梯具有超载、超速及端站限位保护功能 （10）电梯具有运行方向及层楼指示功能 （11）满足了呼梯要求即应消除呼梯登记信号
图2-1 系统设计方案
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3系统硬件设计
3.1电梯部分
3.1.1、电梯的主要组成
曳引系统：曳引系统的主要功能是输出与传递动力，使电梯运行。曳引系统主要由曳引机、曳引钢丝绳，导向轮，反绳轮组成。
电梯导向系统：导向系统的主要功能是限制轿厢和对重的活动自由度，使轿厢和对重只能沿着导轨作升降运动。导向系统主要由导轨，导靴和导轨架组成。
轿厢：轿厢是运送乘客和货物的电梯组件，是电梯的工作部分。轿厢由轿厢架和轿厢体组成。
门系统：门系统的主要功能是封住层站入口和轿厢入口。门系统由轿厢门，层门，开门机，门锁装置组成。
重量平衡系统：系统的主要功能是相对平衡轿厢重量，在电梯工作中能使轿厢与对重间的重量差保持在限额之内，保证电梯的曳引传动正常。系统主要由对重和重量补偿装置组成。
电力拖动系统：电力拖动系统的功能是提供动力，实行电梯速度控制。电力拖动系统由曳引电动机，供电系统，速度反馈装置，电动机调速装置等组成。
电气控制系统：电气控制系统的主要功能是对电梯的运行实行操纵和控制。电气控制系统主要由操纵装置，位置显示装置，控制屏（柜），平层装置，选层器等组成。
安全保护系统：保证电梯安全使用，防止一切危及人身安全的事故发生。由电梯限速器、安全钳、夹绳器、缓冲器、安全触板、层门门锁、电梯安全窗、电梯超载限制装置、限位开关装置组成。
3.1.2 电梯的安全保护装置
(1) 电磁制动器:装于曳引机轴上，一般采用直流电磁制动器，启动
时通电松闸，停层后断电制动；
(2) 强迫减速开关:起分别装于井道的顶部和底部，当轿厢驶过端站换速未减速时，轿厢上撞块就触动此开关，通过电器传动控制装置，使电动机强迫减速；
(3) 限位开关:当轿厢经过端站平层位置后仍未停车，此限位开关立即动作，切断电源并制动，强迫停车；
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(4) 行程极限开关:当限位开关不起作用，轿厢经过端站时，此开关动作；
(5) 厅门开关:每个厅门都装有门锁开关，仅当厅门关上才允许电梯启动;在运行中如出现厅门开关断开，电梯立即停车；
(6) 关门安全开关:常见的是装于轿厢门边的安全触板，在关门过程中如安全触板碰到乘客时，发出信号，门电机停止关门，反向开门，延时重新开门，此外还有红外线开关等；
(7) 超载开关:当超载时轿底下降开关动作，电梯不能关门和运行； (8) 其它的开关:安全窗开关，钢带轮的断带开关等。
3.2 PLC控制部分
3.2.1、PLC的选型
在PLC系统设计时,首先应确定控制方案,下一步工作就是PLC工程设计选型。工艺流程的特点和应用要求是设计选型的主要依据。PLC及有关设备应是集成的、标准的,按照易于与工业控制系统形成一个整体,易于扩充其功能的原则选型所选用PLC应是在相关工业领域有投运业绩、成熟可靠的系统,PLC的系统硬件、软件配置及功能应与装置规模和控制要求相适应。熟悉可编程序控制器、功能表图及有关的编程语言有利于缩短编程时间,因此,工程设计选型和估算时,应详细分析工艺过程的特点、控制要求,明确控制任务和范围确定所需的操作和动作,然后根据控制要求,估算输入输出点数、所需存储器容量、确定PLC的功能、外部设备特性等,最后选择有较高性价比的PLC和设计相应的控制系统。
在选择PLC系统时，需要综合考虑以下几点因素：输入输出(I/O)点数、存储器容量、系统的功能、PLC的类型、输入输出模块、电源、存储器、冗余功能、经济性等。
综上以上因素考虑，根据控制系统要求选择S7-200系列PLC，S7-200系列PLC属于小型整体式结构的 PLC，本机自带RS485通信接口，内置电源和I/O接口，它的结构小巧，运有极其丰富的指令系统和扩展模块，实时性和通信能力强大，便于操作，易于掌握，性价比高，是中小规模控制系统的理想控制设备。
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