基于慧鱼技术和PLC控制的电梯教学模型设计.pdf

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1、仇僦百丌及总第139期MECHANICALMANAGEMENTANDDEVELoPMENTTotalof1392014年第3期No．32014设计试验基于慧鱼技术~IPLC控制的电梯教学模型设计吴何畏。杨凯，刘赛男，刘立冬(湖北文理学院机械与汽车学院，湖北襄阳441053)摘要：以三菱Fx一32MRPLC：~主控制器，结合慧鱼模型，采用集选控制的方式组装了一套多层电梯模型。通过程序的设计与调试解决了以下问题：开机自恢复控制；定向和平层控制；外召唤信号控制；急停控制；报警控制；指示与报警灯控制。该设备可直接用于课堂教学，亦可作为PLC课

2、程的实验教学设备和项目，具有较好的推广价值。关键词：慧鱼模型；PLC；电梯；自动控制；教具中图分类号：TP273；TU857文献标识码：A文章编号：1003—773X(2014)03—0011—03引言兰!兰“慧鱼创意组合模型”1964年由德国发明家ArturFisher~士发明，它具有一般机械所具有的零部件，如齿轮、电机、电气开关等，能够模拟各种机械运动和FX2N一32MRPLC—机械设备的自动控制。电梯则是一种典型机电一体化设备，利用慧鱼创意组合模型搭建教学电梯，具有模块化结构，易于扩充和变更的优点；利用PLC实现集选控制系统，能

3、够较好地满足电梯随机控制、逻辑关图1电梯控制系统框图系复杂的控制需求。学生可通过该教学模型直观地观1．2电梯模型的装配察到电梯运动过程，对停层、越层的功能操作有客观设计采用齿轮齿条结构来实现轿厢升降、停层功认识，也可自行调试程序，实现更多功能。能，装配图如图2所示。主体结构由底座、楼层框架、1设计方案指示灯、电机、立柱组成，主要零件为：框架编号1．1基本结构与控制要求65375、65359、60179、60187、65570；底座编号该电梯为四层电梯装置，其控制系统结构如图l所68064；电机编号68420；齿轮齿条编号64794；行

4、程开示。其主要控制要求包括：自动开关门；内指令和外关编号68447。召唤信号的登记、消除及显示；定向；自动选层；轿箱到达层楼位置指示；报警装置。利用慧鱼模型，此处运用PLC控制系统使电梯启动后实现在相应位置的暂停，并且运用开关按钮的再次启动，利用急停按钮使电梯停止并报警等一系列的功能。图2慧鱼电梯模型结构图(rnn1)收稿日期：2014—03—21第一作者简介：吴何畏(1976-)，男，副教授，现就职于湖2电气控制系统设计北文理学院机械与汽车学院，主要研究方向：工业自动化。本电梯模型主要用于教学目的，结合PLc的控12日—：l仪jxg

5、lkfbjb@126．corn．12．第29卷制，对电梯的升降系统，启停系统及故障报警系统的地，负极接+9v电压，电机转动方向反向，此时电机运作进行演示。其中电梯的电机电源与PLC的控制电带动轿厢上升。当Y3、Y4输出为(0，1)或源分开，并且直流电机的正反转控制是由两个继电器(1，0)时，电机正负极同时接+9V电压或同时接组成的换向电路完成的，进行演示前先接通PLC控制地，此时轿厢停止。电源，使控制系统运作，电机换向电路工作，然后接2．3程序设计思路通电机电源，此时电梯进入复位状态，下降到底层并采用逻辑控制。当电梯以某一运行方向接近

6、某楼停止，此时即进入正常工作状态，电梯运动过程中可层的层楼位置感应器位置时，判别该楼层是否有同向以按下急停按钮，电梯停止并伴随报警指示灯亮进行的呼叫信号，如有，控制程序中选层换速继电器动报警指示，此功能模拟现实中电梯遭遇紧急状况时的作，发出换速信号，则在该楼层减速停车；否则继续急停功能。在电梯工作时还可以按下报警按钮使报警沿原方向运行。主程序流程图如图3所示。灯点亮，用来模拟突发状况或被困于电梯内部时的警示报警功能。2．1PLC选型与I／O分配依照装配的电梯模型，估算设定10个输入点，7-I"-输出点，选用三菱FX32MRPLC主机l

7、台。I／O分配如表l所示。表1I／O分配袁连接PLC外部设备功能XO01楼层按钮SB1控制电梯到一楼X002楼层按钮SB2控制电梯到二楼X003楼层按钮SB3控制电梯到三楼X004楼层按钮SB4控制电梯到四楼X011行程开关SA1电梯到达一楼XO12行程开关SA2电梯到达二楼X013行程开关SA3电梯到达三楼XO14行程开关SA4电梯到达四楼图3主程序流程图X015报警按钮控制报警灯亮XO16急停按钮控制电梯急停、报警灯亮设计重点在于将各个按钮开关和传感器连接，否Y003电动机正反转线圈电梯电机正反转Y004电动机正反转线圈电梯电机正

8、反转则不能任意启动电梯，在本此PLC程序控制中，运用Y011一楼指示灯指示到达楼层YO12二楼指示灯指示到达楼层到行程开关做传感器，例如：按钮SB2控制~IJX002闭Y013三楼指示灯指示到达楼层Y014四楼指示灯指示