基于PLC六层电梯控制系统的设计(3)

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手动复位按钮（I3.4） 1-2层内呼按钮 （I3.5-I3.6） 3-6层内呼按钮（I0.2-I0.5） 一楼外呼上行按钮（I0.6） 二楼外呼下行按钮（I0.7）

HL15 HL16 HL17 HL18 QF

五层外呼上行指示灯（Q1.6） 六层外呼下行指示灯（Q1.7）

内呼开门指示灯(Q2.0) 内呼关门指示灯(Q2.1)

空气开关

表2.3 设备元件表

器件号 M1 M2 KM1-KM4 SB1-SB20 SQ1-SQ15 SQ16 HL1-HL18

QF FR1-FR2

名称 拽引电机 门电机 交流接触器 按钮 限位开关 红外感应开关 指示灯 空气开关 热继电器

型号规格 JXS20-200L,AC380V TN-YTTD250,AC220V CJX1-9/22,AC220V LA38-11D/2094,DC24V ZB2-BE101C,DC24V TAD-K220BR,AC110V AD11-22/41-8GE,AC220V

5SJ6,AC400V JR15-10,AC380V

数量 1 1 4 20 15 1 18 1 2

2.3 旋转编码器的选型

在电梯控制系统中需要将旋转编码器和电动机同轴相连以方便保持电梯运行的稳定性。随着电机的转动，旋转编码器可以产生脉冲信号输出，再经过高速计数器进行脉冲计数。在这里我们采用TRD-J-1024-RZ增量旋转编码器，编码器每转动一周就会产生1024个脉冲。旋转一圈的距离为一米。PLC是通过高速计数器输入的脉冲数来确定电梯减速点。高速计数器记下的脉冲数在减速点的范围内PLC控制变频器进行减速。其中每个楼层的高度为三米，在对减速点的设置中，1到5层各层的下行减速点设置为1到5层各层层底到其上方1米这段距离所对应的脉冲数范围。而2到6层各层的上行减速点设置为2到6层各层底到其下方1米这段距离所对应的脉冲数范围。

2.4 变频器的选型

变频器在这里用来进行交流电机的调速，其控制方式是通过控制电机定子的电流频率来控制电机转速。而整个PLC控制变频器进行调速的过程可以描述为当变频器接收到PLC发出的电梯运行的方向信号后，变频器进行加速运行，在运行一段时间后进行中速运行，当电梯运行到目标层的减速点时，PLC控制变频器进行减速运动，在电梯要到层时切断减速控制，电梯速度为零。通用变频器FR-S540E的主回路采用的是交—直—交的控制方式。这种变频器可以自行设置

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速度曲线来实现电梯的精确控制，故在这里我们选择FR-S540E来实现电梯的控制要求。变频器的参数设置包括快速频率、中速频率和慢速频率的设置，除此之外还有加速时间和减速时间的设置。这里将慢速频率设置为5Hz，中速频率设置为20Hz且高速频率设置为30Hz。除此之外，由于调频范围在5Hz到30HZ，故可以将下限频率设置为0Hz，上限频率为40Hz。在加、减速时间的设置上，变频器的加速和减速时间都设置为2秒。在PLC输出方向信号时，变频器开始响应快速频率来控制电机加速运行。在到达目标层的减速点时，PLC输出减速点信号时，变频器响应慢速频率，进而控制电机减速。

其中PLC与变频器的接线示意图如图2.5。

图2.5 PLC与变频器的接线示意图

3 电梯控制系统的软件设计

3.1 电梯的工作流程图

根据电梯的控制要求来设计工作流程图，电梯的工作流程图如图3.1。

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上电并进行初始化 N 电梯停 止 是否有厅外召唤 Y Y 是否有轿厢呼叫 Y N 电梯停 止 目标层是否是本层 N 电梯选向 电梯启动并运行 楼层检测 是否到达目标层 Y 平层检测 N 电梯制动并开门 延时关门 图3.1 电梯的总体工作流程图

3.2 梯形图

电梯的梯形图是软件设计的核心部分，根据流程图设计的六层电梯梯形图如图3.2。

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