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任务二PLC在电梯控制系统中的应用 一、系统概述 1)门厅呼叫按钮：位于电梯厅门旁，除了顶层(五楼)只有向下呼叫按钮和底层(一楼)只有向上呼叫按钮以外，其余每层均有向上和向下呼叫按钮，共有8个按钮，即8个输入点。当每个按钮按下时，按钮内部的指示灯亮，此处为8个输出点。 2)楼层检测到位装置：采用霍尔元件感应器，位于每层的相应位置上，与装在电梯轿厢外部的磁铁发生磁感应，实现楼层检测，5层共有5个输入点。 3)上、下极限行程开关：需要2个输入点。 4)变频器控制：正转、反转、调速端口一、调速端口二，共4个输入点。 根据上述分析，该系统共有19个输入点，9个输出点，选用西门子S7—200PLC(CPU226)对其进行控制。 二、系统设计 1．硬件设计 根据控制要求，设计出S7—200PLC的硬件接线如图6.2.2所示。 2．控制程序设计 (1)电梯上升和下降 电梯的运行方向取决于电动机的旋转方向，本系统中电动机正转对应于电梯上升，如图6.2.3所示；电动机反转对应于电梯下降，如图6.2.4所示。 (2)二楼上升、下降梯形图 二楼上升、下降梯形图如图6.2.5所示。 程序分析：若有人已经按下二楼向上按钮，电梯停靠二楼，二楼向上指示灯QO．1熄灭，并且二楼的霍尔感应器I1．1有感应，给电动机一个脉冲，通过程序自锁，电梯上升，如图6.2.5a所示；若有人已经按下二楼向下按钮，电梯停靠二楼，二楼向下指示灯Q0．2熄灭，并且二楼的霍尔感应器I1．1有感应，给电动机一个脉冲，通过程序自锁，电梯下降，如图6.2.5b所示。 (3)楼层延时 在电梯到达指定楼层时应该延时一段时间，以便乘客上、下电梯，本系统中在每一楼停留时间暂设定为3s，相对应的延时梯形图如图6.2.6所示。 三、指示灯程序的设计 1．底层(一楼)和顶层(五楼)指示灯 在整个电梯系统控制过程中，底层(一楼)和顶层(五楼)比较特殊，其梯形图如图6.2.7所示。 2.二楼向下指示灯 二楼向下指示灯梯形图。 二楼向上指示灯以及三楼、四楼指示灯梯形图和二楼类似，同样需要判断电梯是上升还是下降，这里不再重复。其余的一些小功能，如上、下极限开关以及开门灯的梯形图比较简单，这里不一一列举。本系统的电梯没有设置轿厢内响应．若只有某一层的指示灯亮(厅外)，则电梯停靠该层，并且一直停止，直到有其他楼层呼叫。读者可以自己设计轿厢内响应程序。 在编程过程中，可以逐步尝试，从电梯经过楼层只是有信号灯响应，到根据呼叫选择上下运行方向、停靠楼层延时和最后能变频调速等，“由易入难、由简入繁”，就能使电梯控制系统的功能逐步完善，达到理想状态。 * * 图6.2.1 控制系统总体框图 系统主要由电动机、松下变 频调速器、S7—200PLC控制器、 开关按钮、开关灯和开门灯组成。 图 6.2.2 PLC硬件接线 以西门子S7—200PLC为核心的电梯控制系统的主要梯形图及实现的具体功能如下。 图6.2.3 电梯上升梯形图 图6.2.4 电梯下降梯形图 图6.2.5 二楼上升、下降梯形图 图6.2.6 电动机正转延时梯形图 图6.2.7 一楼、五楼指示灯梯形图 程序分析：当一楼按钮I0．0按下，并且此时一楼霍尔感应器I1．0没有感应，通过程序自锁，一楼指示灯Q0．0一直亮。当电梯停靠一楼时，霍尔感应器I1．0感应，其常闭触点断开，指示灯熄灭，如图6.2.7a所示。 当五楼按钮I0．7按下，并且此时五楼霍尔感应器I1．4没有感应，通过程序自锁，五楼指示灯Q0．7一直亮。当电梯停靠五楼时，霍尔感应器I1．4有感应，其常闭触点断开，指示灯熄灭，如图6.2.7b所示。 图6.2.8 二楼向下指示灯梯形图 二楼向下指示灯梯形图如图6.2.8所示。 程序分析： 当二楼向下按钮I0.2按下，并且此时二搂霍尔感应器I1.1没有感应，通过程序自锁，二楼向下指示灯Q0.2一直亮。此时需要判断电梯是上升还是下降。当一楼指示灯Q0.0处于熄灭状态时，说明电梯是上升停靠二楼，此时线路导通，指示灯亮。当三楼向下指示灯Q0.4处于熄灭状态时，说明电梯是下降停靠二楼，霍尔感应器I1.1有感应，线路断开，指示灯熄灭。