王章俊 甯油江
(貴州電子科技職業(yè)學(xué)院,貴陽(yáng) 550025)
電梯作為一種典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品,控制系統(tǒng)復(fù)雜?,F(xiàn)代電梯的控制已由繼電器控制過(guò)渡到可編程邏輯控制器(Programmable Logic Controller,PLC)控制,并逐漸過(guò)渡到一體化微機(jī)控制。目前,市場(chǎng)上大部分電梯已經(jīng)采用一體化微機(jī)控制系統(tǒng)。然而,在很多領(lǐng)域依舊采用PLC控制,是一種經(jīng)濟(jì)可靠的選擇方式,特別是對(duì)電梯控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)教學(xué)具有重要意義[1]。
XK-LM4A型四層電梯模型如圖1所示,是一種教學(xué)用的四層電梯模型,采用兩臺(tái)24 V直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)電梯轎廂的升降和開(kāi)關(guān)門。該模型可以實(shí)現(xiàn)電梯上下行控制、平層限位、開(kāi)關(guān)門控制、外部呼叫和按鈕顯示、內(nèi)選信號(hào)和按鈕指示等功能,可以模擬一臺(tái)四層電梯的主要運(yùn)行情況,對(duì)PLC的學(xué)習(xí)和電梯的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)具有積極作用[2]。XK-LM4A型四層電梯模型的各符號(hào)及其對(duì)應(yīng)功能,如表1所示。
表1 XK-LM4A型四層電梯模型各接口符號(hào)及其對(duì)應(yīng)功能
XK-LM4A型四層電梯模型工作的主要控制要求為:外呼要求是指在任一層按下外呼按鈕,可以將電梯呼叫到本層并自動(dòng)開(kāi)門,開(kāi)門到位后延時(shí)5 s電梯關(guān)門;內(nèi)選要求是指乘客進(jìn)入電梯后按下目的樓層按鈕(本層無(wú)效),電梯響應(yīng),到達(dá)指定樓層則打開(kāi)電梯門;開(kāi)關(guān)門要求是指乘客在電梯內(nèi)無(wú)外呼和內(nèi)選信號(hào)時(shí),可以手動(dòng)開(kāi)門和關(guān)門,開(kāi)門后延時(shí)5 s自動(dòng)關(guān)門;按鈕指示要求是指開(kāi)關(guān)門按鈕,按下后常亮直到開(kāi)門、關(guān)門到位才會(huì)滅;電梯根據(jù)上行指示和下行指示運(yùn)行;急停功能[3]。需要注意,同時(shí)只能有一個(gè)外呼或內(nèi)選信號(hào)。
根據(jù)XK-LM4A型四層電梯的控制要求定義PLC的輸入和輸出接口功能,分別如表2和表3所示。
表2 PLC輸入接口及其功能
表3 PLC輸出接口及其功能
根據(jù)控制要求和PLC的輸入/輸出(Input/Output,I/O)分配表,可以選擇三菱FX3U-32MT型號(hào)的PLC。三菱PLC以高性能、低價(jià)格的優(yōu)點(diǎn)滿足了中國(guó)工控行業(yè)的需求,在中小型項(xiàng)目中應(yīng)用廣泛[4]。XKLM4A型四層電梯模型PLC原理圖,如圖2所示。
根據(jù)XK-LM4A型四層電梯控制要求對(duì)電梯各功能版塊編寫電梯模型圖程序。
XK-LM4A型四層電梯每一層設(shè)有限位感應(yīng)開(kāi)關(guān),通過(guò)該開(kāi)關(guān)自動(dòng)感應(yīng)電梯所在樓層[5]。以其中兩層為例,樓層感應(yīng)程序如圖3所示。
XK-LM4A型四層電梯通過(guò)外呼和內(nèi)選兩種方式選擇目標(biāo)樓層,將對(duì)應(yīng)的樓層存入D10。以1、2層為例編寫程序,3、4層類似,外呼和內(nèi)選信號(hào)如圖4所示。
通過(guò)判斷當(dāng)前樓層和目標(biāo)樓層的關(guān)系,決定電梯上行還是下行。如果當(dāng)前樓層和目標(biāo)樓層一致,則電梯進(jìn)行開(kāi)門動(dòng)作;如果當(dāng)前樓層小于目標(biāo)樓層,則電梯上行;如果當(dāng)前樓層大于目標(biāo)樓層,則電梯下降。判斷電梯運(yùn)行方向程序,如圖5所示。
若電梯上行和下降至與當(dāng)前樓層和目標(biāo)樓層相等時(shí),則電梯到達(dá)目標(biāo)并停止。電梯上、下行及停止程序,如圖6所示。
當(dāng)電梯運(yùn)行至目標(biāo)樓層時(shí)自動(dòng)開(kāi)門,延時(shí)5 s后自動(dòng)關(guān)門。當(dāng)電梯停在某一層、無(wú)外呼或內(nèi)選信號(hào)時(shí),可以手動(dòng)開(kāi)門或關(guān)門。開(kāi)關(guān)門程序,如圖7所示。
文章主要分析XK-LM4A四層電梯控制的要求,設(shè)計(jì)XK-LM4A四層電梯模型控制系統(tǒng)PLC接線的原理圖和梯形圖程序。試驗(yàn)表明,該程序滿足了電梯控制要求,可為實(shí)際電梯的PLC控制提供參考。