基于Rockwell PLC的电梯模型控制系统的设计.pdf

仪器仪表用户 d o i 1 0 ． 3 9 6 9 ／ j ． i s s n ． 1 6 7 1 1 0 4 1 ． 2 0 1 0 ． 0 1 ． 0 1 8 旦 亟 盛墨旦 基 于 R o c k we l l P L C的 电梯模型控 制 系统 的设计 谌海云，刘晓伟 ， 武 占奎 ， 李俊兰 西南石油大学 电子信息工程学院 ， 成都 6 1 0 5 0 0 摘要 研 制了一套 以 R o c k we l l 公司生产的 Co mp a c t L o g i x 5 3 3 5 E控 制器 为核心， 利用P o w e r F l e x 4 0 变频器进行调速的电梯模型控制系统。文 中介绍了系统 的硬 件和软 件设 计方法． 本 系统可 以用 于 P L C 编程培 训 ， 为检 验 P L C编程的正确性提供 了合理 的平 台。 可 以广泛 的应用 于 教学实践当中。 关键词电梯 ；P LC；变频器 ；R S l o g i x 5 0 0 0 中图分类号 T P 2 7 3 文献标识码 A Th e d e s i g n o f t he e l e v a t o r c o n t r o l s y s t e m b a s e d o n RO c kwe l l PLC C HE N Ha l - y u n，LI U Xi a o - we i ，、 【 J Z h a n - k u i ， LI J u n - l a n Co H e g e o f E l e c t r o n i c I n f o r ma t i o n，S o u t h w a s t P e t r o l e u m Un i v e r s i t y， Ch e n g d u 6 1 0 5 0 0， Ch i n a Ab s t t a c t A s e t o f c on t ro I s y s t e m o f t h e ele v a t o r m o d e1 was d e v el o p e d， whic h t ak e s Comp a c t L o g i x 53 3 5 E pr o du c e d b y Roc k we l l a t t h e c or e。 an d t ak es t h e u s e of Po we r F l e x 4 0 f o r“mi n g． I n t h e a r t icle 。 t h e d e s i g n t e c hn iqu e a b ou t t he s y s t e m ’S h ar d wa r e a n d s o f t wa r e iS s h o we d t o r e a de r s． Th i s s y s t e m t h at c an be u s e d i n PL C p r o g r a m mi n g t r a i n i n g p r o v ide s a s e a s on a ble p l a t f or m f or e x ami n i n g t h e c o r - r e c t ne s s of PL C p r o grammi n g． Be s i d e s， i t c a n b e a pp l ied f or I n t er n s h ip an d p r a c t i c a l t r a i n i n g pr o v er biall y ． Ke y wor d s ele v at o r ；PL C；f eq u en c y c on v e fle；RSI o g i x S 0 0 0 O引言 早期的国产电梯控制系统中， 电梯信号的逻辑控制一般 是由继电器电路来实现的， 继电器控制系统故障率高， 降低 r 电梯的运行可靠性与安全性， 故目前己被逐步淘汰。 目前电梯的控制普遍采用了两种方式， 一是采用微机作 为信号控制单元， 完成电梯信号的采集、 运行状态和功能的设 定， 实现电梯的自动调度和集选运行功能； 第二种控制方式用 可编程控制器 P L C 取代微机实现信号集选控制。目前 ， 国内 厂家大多选择第二种方式 ， 其原因在于生产规模较小， 自己设 计和制造微机控制装置， 成本较高； 由于可编程控制器 P L C 具有程序设计方便灵活 ， 控制运行稳定可靠， 生产规模较小， 成本低 ， 抗干扰能力强以及强大的网络通讯功能等特点 ， 所 以 ， 在 国内对于 一个 中 、 小型 的 电梯 控制 系统 ， 大 多都 是利 用 P L C控制 ， 用可编程控制器 P L C 取代微机实现信 号集选控 制， 拖动控制则由变频器来完成， 所以P L C控制在我国电梯行 业得到 了较广泛 的运用 。 本设计利用 R o c k w e l l P L C完 成 _『对 四层 电梯模 型控 制系 统 的设计 ， 系统 采用 单一 的 网络 E t h e r N E T ／ I P进 行 通信 ， 通 过 C o m p a c t L o g i x 5 5 3 5 E控制器对 电梯模 型进行逻辑控制； 通过 P o i n t I ／ O输入输出模块进行远程 I ／ 0扩展 ； 通过 P o w e r F l e x 4 0 变频器对电梯的运行速度进行调节， 使其满足控制要求。 本系统采用变频 器和 P L C组 成变 频调 速 电梯 控制 系统 。 系统框图如图 1 所示 ， 系统由拽引电机、 P L C控制器 、 变频器、 门电机等组成， P L C采集和处理电梯及变频器的状态信号， 进 行逻辑运算， 最后形成控制信号完成对变频器控制 、 楼层显示 及对电机的控制。 1 变频器参数设置 欢迎订阅 欢迎撰稿 欢迎发布产品广告信息 系统采用 R o c k w e l l 公司生产 的 p o w e r fl e x 4 0变频器 实现对 拽 引电机 的变 频 调速 。变频器 通 过 网络启 动 ， 所 以对变 频器 P 3 6 起动源参数进行设置 见表 1 。这里该参数设置为5 。变 频器的 P 3 9参数为加速时间， P 4 0为减速时间， 设置这两个参 数 目的为了使电梯停止位置比较准确 ， 能够准确进行平层。 P 3 9 、 P 4 0均设 为 2 s 。 表 1 P 3 6参数含义 参数值 含义 参数值 含义 O 面板 控制 4 2线制高速 1 3线制 5 通信端 口 2 2线制 6 瞬时正 向／ 反 向 3 2线制灵敏级 为使乘客在乘坐电梯时更加舒适 ， 设计中加速方式采用 S 形方式。该方式在加速的起始和终了阶段， 频率的上升较缓， 加速过程呈 s形如图 2所示。对于变频器的 S曲线参数设置 这里设置为 5 0 ％。即在加速时间之前增加 2 5 ％的过渡时间t 加速之后加 2 5 ％过渡时间 t 。减速时间设置与加速时间一样 。 图 1电梯系统框图 图 2 S形加速方式 由于 电梯为位能负 载 ， 电梯运行 过程 中产生 再生能量 ， 所 以变频调速装置应具有制动功能。带有逆变功能的变频调速 装置通过逆变器虽然能够将再生能量回馈电网， 但成本太高。 采用能耗制动方式通过制动单元将再生能量消耗在制动电阻 上， 成本较低而且具有良好的使用效果。能耗制动电阻 R l的 大小应使制动电流 I 1的值不超过变频器额定电流的一半， 即 I 1U 。 ／ R 1 I ／ 2 1 其 中， U o为额定情况下 变频 器 的直流母 线 电压。 由于制动 申 阻的工作不是连续长期工作， 因此其功率可以大大小于通电 时消耗 的功率 。 2 P L C的 I ／ O点数及分配 P L C的输入点数有 2 O点， 输出点数有 2 4点， 故选用 C o m p a c t L o g i x 5 5 6 1控制器 。该 控 制器 在 P c机 上 利用 R S l o g i x S O 0 0 完成编程和调试 ， 然后通过以太网进行通信将程序输入 P L C 。 在电梯的运行过程 中， 可以通过 P L C 、 P C机进行监控并显示电 梯的运行情况。其输入输出标签分配情况如表 2 、 表 3 。 3 本系统实现的电梯各阶段状态 初始状态 ； 假设电梯位于一楼待命 ， 各层显示器被初始化 ， 电梯处于 以下状 态 1 各层呼唤灯均不亮 ； 2 电梯外部各楼层显示器显示 1 ； 3 电梯轿厢门关闭。 运行过程 El C VO I ． 1 7 2 01 0 No ． 1 3 5 口科研设计成果口 1 按下某 层 呼唤按 钮 后 ， 该 层 呼唤 灯亮 ， 电梯 响 应该 层 呼唤 ； 2 电梯上行或下行直至该层； 3 楼层显示随电梯移动而改变； 4 运行中电梯门始终关闭， 直到到达指定层， 门打开； 5 电梯运行过程中支持其他呼唤； 6 电梯下 行 到一层 后继 续 下行 或 上行 到 四层 后 继续 上 行， 则说明电梯运行出问题， 应在收到报警信号后产生限位报 警， 同时电梯停止运行。 表 2 P L C输入信号表 输入信号 对应地址 输入信号 对应地址 De mo _维护／ 运行 LOc a l 1 I ． 0 位置 4 AE N T 1 I ． 5 De mo_行 L o c a l 1 I ． 1 下减速 A EN T 1 I ． 6 De mo 一下行 L o c a l l I ． 2 上减速 AE N T 1 I ． 7 De mo 一停 止 L o c a l 1 I ． 3 上呼唤 1 A E N T 2 I ． 0 D e Ⅱ 开 门／ 关门 L o c a l 1 I ． 4 上呼唤 2 A E N T 2 I ． 1 开到位 AE N T l I ． 0 上呼唤 3 A E N T 2 I ． 2 关到位 A E N T 1 I ． 1 下呼唤 2 A EN T 2 I ． 3 位置 1 A E N T l I ． 2 下呼唤 3 A EN T 2 I ． 4 位置 2 A E N T 1 I ． 3 下呼唤 4 AE N T 2 I ． 5 位置 3 A E N T 1 I ． 4 限位报管 A EN T 2 1 ． 6 表 3 P L C输出信号表 输出信 号 对应地址 输 出信号 对应地址 De m0 一运行／ 维护灯 L o c a l 1 O． 0 数码管 A A E N T 4 O． 0 De mo一开f 1 ／ 关 门灯 L oc a l 1 O． 1 数码管 B A E N T 4 O． 1 电梯输出开 门 L o c a l 1 O． 2 数码管 C A E N T 4 O． 2 电梯输出关 门 L o c a l 1 O． 3 数码管 D A E N T 4 O． 3 上呼唤显示 1 A E N T 3 0 ． 0 数码管 E A E N T 4 O． 4 上呼唤显示 2 A E N T 3 O ． 1 数码管 F A E N T 4 O 5 上呼唤显示 3 A E N T 3 O． 2 数码管 G A E N T 4 O． 6 F呼唤显示 2 A E N T 3 O． 3 D e m o 一 运行灯 A E N T 4 O． 7 下呼唤显示 3 A E N T 3 O ． 4 D e m o 一 报警 灯 A E N T 5 O． 0 下呼唤显示 4 A E N T 3 O ． 5 D e mo 一维护灯 A E N T 5 O． 1 上行显示 A E N T 3 0 ． 6 D e m o下行灯 A E N T 5 O． 2 下行显示 A E N T 3 O ． 7 D e m o上行灯 A E N T 5 O． 3 3 本系统实现的电梯各阶段状态 初始状态； 假设电梯位于一楼待命 ， 各层显示器被初始 化， 电梯处于以下状态 1 各层 呼唤灯均不亮 ； 2 电梯外部各楼层显示器显示 1 ； 仪器仪表用户 3 电梯 轿厢 门关闭。 运行过程 1 按下某层呼唤按钮后， 该层呼唤灯亮， 电梯响应该层 呼唤 ； 2 电梯上行或下行直至该层； 3 楼层 显示 随电梯移动而改变 ； 4 运行中电梯门始终关闭， 直到到达指定层， 门打开； 5 电梯运行过程中支持其他呼唤； 6 电梯下行到一层后继续下行或上行 到四层后继续上 行， 则说明电梯运行出问题， 应在收到报警信号后产生限位报 警， 同时电梯停止运行。 电梯运行后状态 在到达指定楼层后 ， 继续待命， 直至新 命令产生。 1 电梯到达指定楼层后 ， 电梯 门 自动打开 ， 延时 5秒后 自 动关闭， 在此过程中支持手动或自动关门； 2 楼层显示值为该层所在位置， 且上行下行显示器均灭。 4 结束语 本系统利用通用变频器和 P L C实现了对电梯的控制 ， 通 过合理的设备选型 、 参数设置和软件设计 ， 成功的完成电梯的 自动控制 ， 能准确地 到达 指定 楼层 并能 按规 定 的频率 曲线完 成对 电梯速度 的控制 ， 提高了电梯运行的可靠性 。口 参 考文献 [ 1 ]李雪枫 ， 武丽梅 ， 李立新 ． 电梯 机械系统的动态特性分析 [ J ] ． 机械工程师 ， 2 0 0 7 ， 1 4 1 ～ 4 3 ． [ 2 ]河南省现代电气工程公司． 电梯维修实用手册[ M] ． 北京 中 国纺织出版社 ， 2 0 0 4 ． [ 3 ]姚融融， 周小蓉等． 电梯原理及逻辑排故障[ M] ． 西安 西安 电子科技大学出版社 ， 2 0 0 5 9 5～1 0 5 ． [ 4 ]李风阁 ， 佟为明． 电气控制 与可编程序控 制器应用技术 [ M] ． 北京 机械 I 业出版社 ， 2 0 0 7 ． [ 5 ]张燕 宾．电动机 变 频 调速 图解 [ M] ． 北京 中 国 电力 出版 礼 ， 2 0 0 5 ． [ 6 ]余海洲． 交流电梯变频控 制器的研究 [ D] ． 武汉 华中科技大 学 ， 2 0 0 2 ． [ 7 ]苏彦民等 交流蒯速 系统的控制策略 [ M] ． 北京 机械工业 出 版社 ， 1 9 9 8 ． 作者简介 谌海 云 ， 男 ， 教授 ， 研 究 方 向 ； 自动 化 仪表 及装 置 ； 刘 晓伟 1 9 8 4 一 ， 男 ， 硕 士研 究 生， 研 究方 向 控 制装 置与 控 制 系统； 武 占奎 1 9 8 4 一 ， 男 ， 硕 士研 究生 ， 研 究方 向 控 制装 置与 控 制系 统 ； 李 俊 兰 1 9 8 4 ． ， 女 ， 硕士研究生 ， 研究方向 智能控制。 收稿 日期 2 0 0 9 - 0 8 - 3 1 d o i 1 0 ． 3 9 6 9 ／ j ． i s s n ． 1 6 7 1 - 1 0 4 1 ． 2 0 1 0 ． 0 1 ． 0 1 9 基 于 D S P和液 晶显示器 的谐波谱线 的显示设计 黄香梅， 汪小平。 高鹏 安徽工业大学 电气信息学院，马鞍山 2 4 3 0 0 0 摘要 论 文介 绍了 DS P芯片 T MS 3 2 0 F 2 8 1 2的功能 特点 和液 晶 模块 HS 1 2 8 6 4的特性 。 给出 了 T MS 3 2 0 F 2 8 1 2与液晶模 块的接 口电路。最 后 ， 根据显示模块的指令特点 ， 将 液晶屏 网格化 。 简化 了多菜单的显 示 程序 ， 并在 此基础 上 。 写 出了 CC S环 境下 的 C语 言程 序 。 实现 了在 T MS 3 2 0 F 2 8 1 2控制下 的谐波谱线的显示。 关键词 T MS 3 2 0 F 2 8 1 2 ； HS I 2 8 6 4； 网格化设计 ； 谐 波谱线 中图分类号 T P 2 9 中文献标识码 A Th e d i s p l a y d e s i g n o f ha r mo n i c s p e c t r u m 3 6 EI C VO I ． 1 7 2 0 1 0 No． 1 b a s e d o n DS P a n d l i q ui d c r y s t a l HUANG Xi a n g - Me i ，W ANG Xi a o - P i n g，GAO P e n g S c ho o l o f El e c t r i c a l Eng i ne e r i n g ＆ I n f o r m a tio n；An hu i Un i v e r s i t y o f T e c h n o l o g y ， Ma ’ a n s h a n 2 4 3 0 0 0 ， C h i n a Abs t r ac t This p a p er h a s i n t r o d u c ed t he f un c t ion c h ar a c t er s o f DSP c hip TMS3 2 0 F 28 1 2 a n d t h e f e a t u r es o f li q u i d c r y s t a l mo du le HS1 2 8 6 4，t h e in t er f a ce c i r c u it o f TMS3 2 0F 2 81 2 an d t h e mod u l e h a s 欢迎光临本刊网站 h t t p ／ ／ w w w． e ic ． c o m． o n