基于PLC六层电梯控制系统的设计(2)

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2.1 电梯控制系统主电路和控制电路设计

为了完成电梯的控制要求，实现拽引电机的正反转和门电机的正反转，需要设计好电梯控制系统的主电路和控制电路。在电梯控制系统的主电路中当拽引电机正转时电梯下降，当拽引电机反转时电梯上升。而当门电机正转时电梯开门，当门电机反转时电梯关门。具体的电气控制系统主电路图如图2.2。

图2.2 电气控制系统主电路图

电梯的控制过程中，电梯的运行需要做到以下几点(1)电梯下降时必须做到电梯没有开门且电梯也没有达到下限位。且在一层到位时，电梯不再能继续下降。当电梯进行复位动作时，在关门到位的前提下电梯才能下降。(2)在电梯上升的过程中必须要做到电梯不能处于下降状态且不能到达上限位。在电梯的上升过程中电梯六层到位时电梯不能继续上升。除此之外在电梯进行复位动作和电梯处于开门状态时电梯不能进行下降动作。(3)在电梯内、外呼到层的情况下或者内呼开门时电梯进行开门动作，且在电梯进行复位动作或者出于关门状态时电梯停止开门动作。(4)电梯进行关门动作是在电梯开门后由定时器定时两秒自动关门。除此之外，手动复位或者有内呼关门指令情况下同样进行关门动作。当然在电梯关门到位或者电梯处于开门状态时电梯不能进行关门动作。系统的控制电路图如图2.3。

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图2.3 电气控制系统控制电路图

2.2 I/O端口设计和PLC的选型

电梯控制程序的设计需要先确定电梯控制系统的I/O端口分配。经过计算得知本控制系统中输入端口有35个，输出端口有25个。其输入输出分配表见表2.1。

表2.1 输入输出端口分配表

输入

内呼1层 内呼2层 内呼3层 内呼4层 内呼5层 内呼6层 一层外呼上行 二层外呼下行 二层外呼上行 三层外呼下行 三层外呼上行 四层外呼下行 四层外呼上行 五层外呼下行 五层外呼上行 六层外呼下行 电梯到达1层 电梯到达2层

I3.5 I3.6 I0.2 I0.3 I0.4 I0.5 I0.6 I0.7 I1.0 I1.1 I1.2 I1.3 I1.4 I1.5 I1.6 I1.7 I2.0 I2.1

内呼1层指示 内呼2层指示 内呼3层指示 内呼4层指示 内呼5层指示 内呼6层指示 一层外呼上行指示 二层外呼下行指示 二层外呼上行指示 三层外呼下行指示 三层外呼上行指示 四层外呼下行指示 四层外呼上行指示 五层外呼下行指示 五层外呼上行指示 六层外呼下行指示 内呼开门指示 内呼关门指示

输出

Q0.0 Q0.1 Q0.2 Q0.3 Q0.4 Q0.5 Q0.6 Q0.7 Q1.0 Q1.1 Q1.2 Q1.3 Q1.4 Q1.5 Q1.6 Q1.7 Q2.0 Q2.1

第 5 页 共37页 电梯到达3层 电梯到达4层 电梯到达5层 电梯到达6层 上限位 下限位 内呼开门 内呼关门 开门到位 关门到位 手动复位

编码器高速计数器输入A相 编码器高速计数器输入B相 电梯急停按钮 拽引电机热继电器 门电机热继电器 电梯门红外感应

I2.2 I2.3 I2.4 I2.5 I2.6 I2.7 I3.0 I3.1 I3.2 I3.3 I3.4 I0.0 I0.1 I3.7 I4.0 I4.1 I4.2

电梯上升 电梯关门 电梯下降 电梯开门 变频器快速运行 变频器中速运行 变频器慢速运行

Q2.2 Q2.3 Q2.4 Q2.5 Q2.6 Q2.7 Q3.0

由于西门子S7-200的PLC(CPU226CN AC/DC/RLY) 拥有24个输入点和16个输出点，且成本较低而通过对PLC输入输出点的计算和对电梯控制功能的分析可知，使用这种PLC外加一个扩展模块EM223可以满足要求。

确定了PLC型号后，对控制系统进行接线。其具体的输入输出接线图见图2.4。

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图2.4 输入输出连接图

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为了满足电梯的控制要求，首先就需要我们能够确定好使用哪些电气元器件，进而完成元器件的选型，最后来完成电梯的组装和运行。电梯的电器元件表如表2.2，而经过选型后的设备元件表见表2.3。

元件符号 KM1 KM2 KM3 KM4 SQ1 SQ2 SQ3 SQ4 SQ5 SQ6 SQ7 SQ8 SQ9 SQ10 SQ11 SQ12 SQ13 SQ14 SQ15 SQ16

表2.2电气元件表

原件名称及作用（对应

元件符号

的I/O端口） 电梯下降接触器（Q2.4） 电梯上升接触器（Q2.2） 电梯开门接触器（Q2.5） 电梯关门接触器（Q2.3） 开门到位开关（I3.2） 关门到位开关（I3.3） 下限位开关（I2.7） 上限位开关（I2.6） 电梯到达一层限位开关

（I2.0）

电梯到达二层限位开关

（I2.1）

电梯到达三层限位开关

（I2.2）

电梯到达四层限位开关

（I2.3）

电梯到达五层限位开关

（I2.4）

电梯到达六层限位开关

（I2.5）

电源开关

编码器高速计数器输入A相

（I0.0）

编码器高速计数器输入B相

（I0.1）

拽引电机热继电器（I4.0） 门电机热继电器（I4.1） 电梯门红外感应（I4.2）

SB10 SB11 SB12 SB13 SB14 SB15 SB16 SB17 SB18 SB19 SB20 HL1-HL6 HL7 HL8 HL9 HL10 HL11 HL12 HL13 HL14

原件名称及作用（对应的

I/O端口） 二楼外呼上行按钮（I1.0） 三楼外呼下行按钮（I1.1） 三楼外呼上行按钮（I1.2） 四楼外呼下行按钮（I1.3） 四楼外呼上行按钮（I1.4） 五楼外呼下行按钮（I1.5） 五楼外呼下行按钮（I1.6） 六楼外呼上行按钮（I1.7） 内呼开门按钮（I3.0） 内呼关门按钮（I3.1） 电梯急停按钮（I3.7） 1-6楼内呼指示灯（Q0.0-Q0.5） 一层外呼上行指示灯(Q0.6) 二层外呼下行指示灯(Q0.7) 二层外呼上行指示灯(Q1.0) 三层外呼下行指示灯（Q1.1） 三层外呼上行指示灯（Q1.2） 四层外呼下行指示灯（Q1.3） 四层外呼上行指示灯（Q1.4） 五层外呼下行指示灯（Q1.5）

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