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基于plc的電梯電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計分析

時間:2024-06-24 01:42:14 論文范文 我要投稿

基于plc的電梯電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計分析

  摘 要:本文作者根據(jù)電梯的原理特點(diǎn),在分析PLC控制技術(shù)特點(diǎn)的基礎(chǔ)上,提出了一種PLC智能控制系統(tǒng)設(shè)計方案,提高了電梯運(yùn)行的可靠性、舒適性和效率。

基于plc的電梯電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計分析

  關(guān)鍵詞:電梯;PLC;智能控制

  Abstract: The author based on the principle of the characteristics of the elevator, on the basis of the technical characteristics of PLC control analysis, we propose a PLC intelligent control system design, improve the reliability of operation of the elevator, comfort and efficiency.

  Keywords: elevator; PLC; intelligent control

  電梯是隨著高層建筑的興建而發(fā)展起來的一種垂直運(yùn)輸工具。多層廠房和多層倉庫需要有貨梯,高層住宅需要有住宅梯,百貨大樓和賓館需要有客梯、自動扶梯。本文主要研究電梯的PLC智能控制方法。傳統(tǒng)電梯控制系統(tǒng)主要有三種控制方式即繼電器控制、PLC控制和微機(jī)控制,其中繼電器控制系統(tǒng)具有故障率高、可靠性差、接線復(fù)雜、通用性差等缺點(diǎn)?删幊炭刂破(PLC)編程采用易學(xué)易懂的梯形圖語言,具有控制靈活方便、抗干擾能力強(qiáng)、運(yùn)行穩(wěn)定可靠等特點(diǎn)。因此對于一個小型的智能電梯,利用PLC對其進(jìn)行控制是一個最佳選擇。本文主要以小型交流電梯的控制系統(tǒng)為例,結(jié)合PLC控制技術(shù)的特點(diǎn),提出了一套智能電梯控制系統(tǒng)的應(yīng)用設(shè)計方案。

  一、電梯PLC智能控制的基本原理

  模糊控制是一種基于規(guī)則的控制,它直接采用語言型控制規(guī)則,出發(fā)點(diǎn)是現(xiàn)場操作人員的控制經(jīng)驗或相關(guān)專家的知識,在設(shè)計中不需要建立被控對象的精確的數(shù)學(xué)模型,因而使得控制機(jī)理和策略易于接受與理解。模糊控制方法魯棒性強(qiáng),干擾和參數(shù)變化對其控制性能影響大大減弱,它設(shè)計簡單,便于應(yīng)用。由于模糊控制是基于啟發(fā)性的知識及語言決策規(guī)則設(shè)計的,這有利于模擬人工控制的過程和方法,增強(qiáng)控制系統(tǒng)的適應(yīng)能力,使之具有一定的智能水平。本文研究了一種新型的PLC智能電梯控制系統(tǒng)的構(gòu)成。它與傳統(tǒng)電梯控制系統(tǒng)的主要區(qū)別是利用模糊邏輯推理控制方法確定適合于電梯運(yùn)行情況的規(guī)則,通過進(jìn)一步處理所選規(guī)則從而最終確定電梯運(yùn)行程序。該系統(tǒng)能向乘客及時報告電梯運(yùn)行狀況,從乘客心理和生理條件出發(fā)以滿足高效率運(yùn)輸。智能電梯控制可分為兩個方面:電梯拖動系統(tǒng)控制和電梯邏輯控制。電梯PLC控制系統(tǒng)主要包括PLC、操縱盤、呼梯盒、井道等裝置。

  二、電梯PLC智能控制的應(yīng)用實(shí)例

  智能電梯系統(tǒng)集成

  為了提高上述電梯控制系統(tǒng)的工作穩(wěn)定性和可靠性,開發(fā)了一種以數(shù)據(jù)傳輸為核心的智能電梯控制系統(tǒng)。這種智能電梯控制系統(tǒng),包括電梯控制中心、電梯管理模塊、樓層控制鍵盤、功能設(shè)備和監(jiān)控計算機(jī), 該電梯工作原理可總結(jié)為:首先,電梯管理模塊通過功能設(shè)備讀取用戶卡內(nèi)的用戶信息,并查找另一微處理器中存儲的用戶資料,如果查得到相應(yīng)的用戶記錄,則讀取該用戶的樓層權(quán)限;否則,系統(tǒng)返回操作。接下來,另一微處理器分析用戶的樓層權(quán)限,判斷其可到達(dá)的樓層數(shù)。如果用戶權(quán)限等于1,即該用戶只可以到達(dá)一層樓,則控制系統(tǒng)響蜂鳴器提示操作成功,并將相應(yīng)的樓層信號發(fā)送給電梯控制中心;如果用戶權(quán)限大于1,即該用戶可以到達(dá)多個樓層,則控制系統(tǒng)響蜂鳴器提示用戶輸入需要前往的樓層號,并開放樓層控制鍵盤的權(quán)限按鈕,用戶通過樓層控制鍵盤輸入目的樓層號,該樓層信號通過輸入0輸出電路傳送到微處理器電路,同時,電梯管理模塊將該用戶權(quán)限信號送給電梯控制中心;如果用戶無使用權(quán)限,則系統(tǒng)返回操作。最后,電梯控制中心對來自控制鍵盤的樓層信號和來自管理模塊的權(quán)限信號進(jìn)行分析運(yùn)算,判斷出用戶要到達(dá)的目的樓層,并登記相應(yīng)信息,點(diǎn)亮相應(yīng)樓層的按鍵燈,提示操作成功,開啟相應(yīng)樓層開關(guān)。系統(tǒng)返回,等待下一個用戶的操作。

  三、電梯信號PLC控制

  電梯信號主要由PLC程序?qū)崿F(xiàn),取代了大部分繼電器。輸入到PLC的控制信號有:運(yùn)行方式選擇、運(yùn)行控制、內(nèi)指令、外召喚、安全保護(hù)、呼梯及選層顯示、方向指示、到站鐘、開關(guān)門控制、井道信息或旋轉(zhuǎn)編碼器光電脈沖、開關(guān)門及限位信號等。輸出控制信號有:樓層顯示、拖動控制信號、門區(qū)或平層信號等。①運(yùn)行狀態(tài)程序:電梯可在有司機(jī)、無司機(jī)或檢修三種狀態(tài)下使用。②保護(hù)程序:為了保證乘客的安全,通常在轎門和中分式門雙側(cè)安裝安全觸板。③上、下行程序:集選控制電梯將各層樓廳外的向上和向下召喚信號與轎廂內(nèi)的指令信號綜合在一起進(jìn)行集中自動控制。根據(jù)呼叫信號、內(nèi)選信號與電梯位置,確定電梯是上行還是下行;程序中順向呼叫信號與內(nèi)選無條件響應(yīng),反向截車遵循最遠(yuǎn)程反向原則。④呼叫信號程序:電梯有內(nèi)指令或廳召喚信號時,自動記憶呼叫信號并且有記憶燈亮。在電梯到達(dá)某層停車時,自動消除順向呼叫信號,保存反向的呼叫信號。⑤轎廂與廳的指層信號程序:指層信號由高速計數(shù)器的計數(shù)值與平層點(diǎn)的計數(shù)脈沖相等時發(fā)出的平層信號來獲得?刂齐娐吩O(shè)計可獲得連續(xù)的指層信號和方向顯示。⑥開關(guān)門程序;電梯到達(dá)目的層后,自動地進(jìn)行開門、等待及關(guān)門過程,在關(guān)門過程中,如果門上感應(yīng)器感應(yīng)到門口有人時或廳外有呼叫信號時,又重新進(jìn)入開門狀態(tài)。還可在本層廳外開門、檢修時開關(guān)門。⑦有無司機(jī)時程序;無司機(jī)電梯自動起動、加速、制動減速及自動平層,電梯按指令、召喚信號自動定向、自動保持最遠(yuǎn)層站所定的方向;有司機(jī)時按上升或下降按鈕;檢修時只能慢速。⑧換速程序;用PLC的高速計數(shù)器對輸出脈沖進(jìn)行計數(shù),當(dāng)高速計數(shù)器的計數(shù)值與換速點(diǎn)對應(yīng)的脈沖數(shù)相等時,且目的層有有效的選層信號或呼梯信號,則發(fā)出換速信號,電梯轉(zhuǎn)入減速階段。

  結(jié)論

  本文研究了一種變頻域PLC調(diào)速控制方法。假設(shè)輸入變量誤差為x,其初始論域為[-E,E],那么采用7個語言值:“正大”、“正中”、“正小”、“零”、“負(fù)小”、“負(fù)中”、“負(fù)大”。當(dāng)誤差逐漸縮小,原始論域?qū)τ诳s小后的誤差偏大,如果仍然原始論域及其劃分進(jìn)行分析勢必加大誤差,從而降低控制精度。而變論域的思想是:在規(guī)則形狀不變的情況下,論域隨著誤差變小而收縮,論域隨著誤差而增大。當(dāng)電梯的運(yùn)行速度受到外界干擾時(乘客的增、減),其速度會偏離預(yù)期的速度變化曲線,傳感器會采集到對應(yīng)的誤差變量x。如果x與極值誤差接近時,論域不發(fā)生變化,當(dāng)與極值誤差相差較大時論域則需進(jìn)行相應(yīng)的變化?刂破鞑粩噍敵稣{(diào)節(jié)作用。誤差逐漸減小。對于較小的誤差則調(diào)整隸屬度函數(shù)的形狀,以提高控制量變換精確度。

  參考文獻(xiàn):

  [1]毛懷新.電梯與自動扶梯的技術(shù)檢驗[M].北京:學(xué)苑出版社,2001.

  [2]葉安麗.電梯技術(shù)基礎(chǔ)[M].北京:中國電力出版社,2004

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