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PLC在電梯電控模型中的應用
PLC在電梯電控模型中的應用
電梯控制系統主要有三種控制方式，繼電器控制、PLC控制、微機控制，其中繼電器控制系統故障率高，微機控制系統抗干擾能力弱．而PLC控制系統運行可靠，編程簡單、維修方便、抗干擾性強．已成為目前電梯系統中使用最多的控制方式，由PLC控制的電梯自動控制系統是樓宇智能控制、工業過程控制的典型實例．是近年來機電一體化、電氣自動化、智能棱宇控制等專業的配套教學和實驗設施，是PLC、電氣控制等課程實踐教學的一個*的重要內容。為了將這一實用性技術引入教學．突出實踐教學性教學環節，我們制作了五層電梯電控模型，取得了較好的教學效果。
一、模型的構成
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、導軌、開關門電機、升降電機、傳感器等；控制盒包括電源、內選層按鈕、插孔；顯示部分包括內、外呼按鈕顯示．橋箱運行方向顯示(三角形發光二極管)，層樓層顯示(七段數碼管)。根據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
③自動開關門
④手動開關門
⑤互鎖、報警、上下限位保護
⑥顯示。
三、工作原理
PLC通過程序控制電梯的運行．其中外呼按鈕、轎廂內選層按鈕和各層限位開關為PLC的輸八，繼電器動作和指示燈為PLC的輸出，電機由繼電器控制，如圖1。
圖1 控制原理圖
圖2 電機升降與放電原理圖
1、電機升降原理：
如圖2，K1、K2為控制直流電機的兩繼電器。K2為于1，K1位于3時，電機電流向左；而K2位于2，K1
位于4時流過電機的電流向右．電流的反向使電機實現上升、下降。
2、電機放電原理：
因電機在斷電的瞬間不可能馬上停下來，加上轎廂本身的重量．有可能在程序給出停車的命令后．它還要繼續往下走．所以在下極限強制轎廂停下來的同時要給控制電機放電，如圖2。K為控制電機的下極限行程開關，當K位于6時正常上下行，而當下限極位時，K位于5短接電機正負極而放電。
四、編程要求
1、按實際電梯棱層顯示方法顯示。如：上升時，轎廂在1．2層之間顯示“2"：下降時轎廂在1．2層之間顯示“1"。
2、用向上、向下箭頭(三角形發光二極管)顯示電梯的上行、下行。
3、被呼叫的樓層(包括內呼和外呼)指示燈亮．響應后指示燈熄滅。
4、當只有單向呼叫信號時，按樓層的順序響應呼叫信號；當有雙向呼叫信號時．優先響應當前運行方向(順向)樓層的呼叫信號，然后響應逆向呼叫信號，未響應的樓層呼叫信號被記憶。直到響應結束。
5、電梯運行過程禁止開門，開門電梯禁止運行。
6、電梯到層停車時響鈴、自動開門，延遲一定時間后自動關門．也可以手動開、關門。
7、由于關門到位是靠時間來控制，為了保汪轎廂門可靠關閉，關門時間足夠長(如5秒)。
8、電梯在任兩層問行走不得超過30秒鐘．否則判定電梯運行出故障，電梯自動停止運行。
9、電梯設有上下極限位行程開關。當電梯運行到極限位置時，通過程序強行電梯停止運行。
10、電梯如無任何呼叫，在當前層等待呼叫，等待超過一定時間自動返回基層。
五、編程方法
在程序的編寫過程中先易后難，先練習二層、二層的編程．最后完成五層編程，在完成基本環節后再加入限位保護、響鈴、報警等功能。
各基本環節具體要求如下：
1、開、關門環節
1)電梯響應呼叫或到層停車自動開門
2)在電梯關門的過程中，若有人或物夾在兩門的中間，需重新開門。可通過手動開門按鈕實施重新開門。
3)開門延遲時間到自動關門；延遲時間未到可以手動關門。
2、樓層數字的顯示與清除環節
樓層數字的顯示按編程要求1進行，離開某層時，該樓層信號應被新的樓層信號所取代。
3、內、外呼信號的登記與消除環節
電梯有內、外呼信號時．呼梯信號應被記憶(即相應按鈕指示燈亮)，呼梯信號響應后，呼梯信號應被消除。
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、故障檢測排除方法
電梯調試過程中總會遇到這樣那樣的問題．在檢查故障的過程中一般需要查看電源、電機、PLC程序是否有問題、下面例舉我們在實踐過程中遇到的一些問題加以說明：
1、電機小動。除查看電源外，還要判斷電機是否正常，分別給開關門電機、升降電機加相應直流電雎，觀察開關門動作、上升下降過程是否正常，可判斷其有*。如果電機正常，再檢查控制盒上對應部分接線是否正常，尤其是開關門電機、升降電機及對應繼電器部分接線要仔細檢查。還要檢查導線是否斷開等．借助萬用表可查出并排除故障。如果接線正確，再檢查PLC I/O接點有無問題，可采用調換I/0點的力法。如果plc I/O點正常．就利用PLC的程序監控功能，分別對開、關門，上、下行程序進行檢查．對相關觸點的閉合與斷開進行觀察與分析，由于PLC的監控功能直觀地模擬了各觸點的運行情況，因此檢查起來很方便。
2、電機正常運行．某樓層指示燈小亮。由于電機正常運行，因此可排除電源、電機問題。然后考慮到此模型中樓層指示燈直接由PLC輸出點控制，因此，可以先從PLC輸出接點與指示燈兩方面入手。先判斷指示燈是否有問題，用萬用表或調換法進行檢驗．如果指示燈沒有問題，再判斷PLC的輸出接點是否正常，用調換相應輸出接點的方法進行判斷。如果PLC的輸出點沒有問題．就按故障檢測排除方法中的第一點，運用程序的監控功能進行程序檢備。
3、電梯在搬運后調整。電梯在搬運或振動后，會出現樓層顯示數字與實際樓層數不一致的情況。這是由于在搬運或振動后會導致導軌上的螺母松動使導軌發生位移而偏離行程開關的緣故．通過調整導軌上螺母松緊程度，可使樓層顯示數字恢復正常。
4、上、下極限開關已經動作，則轎廂停在該極限位置無法動作．此時要斷電，把有機玻璃罩抽出來，用手轉動電機軸套，讓轎廂離開極限位置，然后調整程序，重新實驗。