基于PLC的群控电梯仿真系统设计

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1、工业自动化机机电工程技术电工程技术2010年第39卷第09期基于PLC的群控电梯仿真系统设计觹吴丽（黄河水利职业技术学院，河南开封475003）摘要：采用PLC应用技术以及现场总线控制技术，既能用于单部电梯的控制，也能应用于多部电梯的群控管理，使得系统具有较强的应用灵活性，该控制系统解决了单梯运行的种种弊端与不足，并增加了数字量控制功能。通过试验测试，该系统完全能够满足教学实训电梯的要求。关键词：群控电梯；PLC；N:N网络；控制程序；仿真教学中图分类号：TP273文献标识码：A文章编号：1009－9492(2010)09－0024－041引言程控制器作为控制单元，采用

2、分布控制技术实现电梯群控随着城市建设的不断发展，高层建筑的不断增多，对系统设计，系统组成如图1所示。楼宇智能化程度要求越来越高，电梯作为高层建筑中垂直运行的交通工具已与人们的日常生活密不可分。为了提高电梯的稳定性和运行效率、降低乘客的心理性等待时间，需要用电梯群控系统来对其进行合理的调度和管理。PLC作为一种工业控制微型计算机，以其可靠性高、编程方便、抗干扰能力强、程序设计方便灵活和使用方便等优点，所以被广泛应用于对电梯的现场控制。在电梯控制过程中，各种逻辑开关控制与PLC很好的结合，高效地实现了对电梯的控制。为了使学生能够在学校真正学会电梯的PLC控制，同时又克服学校

3、由于经费问题导致教学设备有限的不足，需图1系统配置要设计电梯PLC控制的仿真教学设备，以满足电梯教学的需要。2．2控制原则2系统综述本系统按乘客平均候梯时间最短和运行优先为目标进2．1系统组成行设计，根据每部电梯的运行方向，轿箱所在楼层，轿箱整个系统由主机监控系统、轿箱控制单元、内呼显示与呼叫楼层的距离等情况，实时进行动态调配。让系统具控制器、外呼显示控制器、楼层显示器、变频器等组成。有最快响应时间，从而充分发挥电梯的运输能力，大大提各轿厢控制单元之间通过N:N网络通讯，可简化电梯的安高电梯的运行效率。控制原则如下。装，提高系统的稳定性，缩短故障排查时间。（1）距离原则

4、目前电梯的控制普遍采用了两种方式：一是采用微机并联中的3台自由梯于不同楼层在接受到同一方向的作为信号控制单元，完成电梯信号的采集、运行状态和功外呼后，由3台梯中距离该外呼楼层最近的电梯去响应这能的设定，实现电梯的自动调度和集选运行功能，拖动控一外呼。制则由变频器来完成；二是控制方式用可编程控制器（2）自动返基站原则（PLC）取代微机实现信号集选控制［1－2］。本设计选用可编当3部电梯在不同楼层成为自由梯后，在经过由参数觹河南省自然科学基金项目（编号：2008B510015）收稿日期：2010－03－1124机机电工程技术电工程技术2010年第39卷第09期工业自动化设定

5、的时间后，自动返回到所规定的基站待梯。遇到S极磁圈时，触点再次断开。当轿厢下行时，遇到S（3）顺向原则极磁圈时，触点闭合，并实现平层。平层结束遇到N极磁两部电梯在不同方向运行时，当其中间楼层（两部电圈时，触点再次断开。梯至该层距离相当时）有一个外呼，则由与该外呼方向相3．2控制装置同的电梯去响应该电梯［3］。3．2．1可编程控制器3控制装置PLC采用三菱FX2N－64MR继电器输出型，其输入端3．1硬件组成主要接收来自电梯的开关信号、旋转编码器的脉冲信号和3．1．1曳引机手动控制信号；输出端主要用来控制变频器、接触器、信曳引机是电梯的动力装置，由以下部分组成：号灯、显示

6、器等设备。通过执行内部的程序可实现对电梯0．18kW／380V鼠笼式三相感应电动机，采用变频变压的控制。（VVVF）驱动方式，电梯起动时，变频器使定子电流频率3．2．2变频器从极低频率开始，按控制要求上升到额定频率，减速时，采用三菱FR－E540型变频器。变频器是曳引电机的驱使转速从额定频率开始平滑地下降到零，实现电梯平层，动器，其运行特性是衡量电梯性能的一个重要指标。设定保证了电梯运行平稳，模拟真实电梯良好的舒适感；电磁电梯的运行曲线为梯形曲线：电梯启动时，变频器先从抱闸；曳引轮；旋转编码器。0Hz（停机）开始以较慢的速度线性变化到30Hz（最高速3．1．2轿厢、对重

7、和厅门度），然后匀速运行，当遇到呼叫层的减速感应器时，变轿厢通过曳引钢丝绳与对重悬挂连接，轿门上装有连频器开始从30Hz以较快的速度线性变化到10Hz（低速），锁开关，当轿门关闭后电梯才能运行，关门过程中碰到障当平层时，变频器开始从10Hz线性下降到0Hz，实现平碍物时，安全触板使轿门马上开启。轿厢横梁上有检修禁层动作。行开关、门速开关、轿厢安全钳等检测元件。每层有一个变频器的参数设定为：上下限频率50～0Hz；基波频率厅门，当轿厢平层到该层时，与轿门同时开闭。50Hz；高速速度设定30Hz；低速速度设定10Hz；加速时3．1．3显示控制