1. Resumen:
Palabras clave: ascensor, PLC, ajuste de velocidad
En edificios de gran altura, los ascensores son equipos indispensables e importantes. . Los primeros ascensores utilizaban sistemas de contacto de relé. Sin embargo, debido a la complejidad del sistema de control del ascensor, el sistema de control de contacto de relé tiene un cableado complicado y una baja fiabilidad. Para mejorar su confiabilidad, adoptamos un sistema de control de programación PLC y un sistema de accionamiento de motor de CA de una o dos velocidades simple, económico y práctico. Como se muestra en la Figura 1.
2. Análisis del sistema de arrastre
Existen muchos tipos de sistemas de accionamiento de ascensor, como el sistema de accionamiento de excitación por tiristor de motor generador de CC, la regulación de voltaje de frecuencia variable y el sistema de regulación de velocidad. etc., el precio más caro. Sistema simple de regulación de voltaje y velocidad de CA, sistema de accionamiento de motor de CA de velocidad simple/doble, su estructura es simple, económica y práctica.
Los dos movimientos principales del ascensor, ascenso y descenso, se pueden lograr mediante la rotación hacia adelante y hacia atrás del motor. Simplemente cambie dos cables activos conectados al motor. Esta función se puede realizar a través de 1KM y 2KM (contactores de avance y retroceso del motor).
Un motor de dos velocidades tiene dos juegos de devanados. Durante el funcionamiento normal, se conecta el devanado de alta velocidad, que es de 3 KM, y el devanado de baja velocidad, que es de 4 KM.
Cuando el ascensor empieza a funcionar, el devanado de alta velocidad está conectado, pero cuando se pone en marcha directamente, impactará en la red eléctrica. Para reducir la corriente de arranque, reducir el impacto de los componentes y mejorar la comodidad de los pasajeros, generalmente se conecta en serie una resistencia o reactancia limitadora de corriente en el circuito de arranque, como se muestra en la Figura 1. El proceso de trabajo es el siguiente: cierre 3 KM al iniciar y luego encienda 5 KM. El inductor limitador de corriente L1 está conectado en serie en el circuito de arranque. Una vez completado el arranque (por ejemplo, después de 5 segundos), el motor se enciende durante 5 kilómetros y cambia al funcionamiento normal de alta velocidad. Cuando el ascensor se detiene, cambia de funcionamiento a alta velocidad a funcionamiento a baja velocidad. Es decir, se desconectan 3 KM y se conectan 4 KM al mismo tiempo. Debido a que la diferencia de velocidad es grande, se producirá un frenado por retroalimentación en este momento. Para reducir la corriente de frenado y evitar el impacto en el dispositivo, aquí también se agregan una resistencia limitadora de corriente y una reactancia. El proceso de trabajo es: se desconectan 3KM y se conectan 4KM, pero en este momento no se conectan 6KM y 7KM. L2 y R se introducen en el circuito de frenado. Después de un período de tiempo (por ejemplo, 1 s), se conecta 6KM. se elimina la resistencia limitadora de corriente. Después de 7 km, el reactor limitador de corriente se corta y el motor funciona normalmente a baja velocidad. Finalmente, el circuito de control corta 1 KM o 2 KM y el motor se detiene.
Al ajustar el tamaño y la serie de resistencia o reactancia en serie, y al ajustar gradualmente el tiempo para eliminar la resistencia o reactancia, la aceleración y desaceleración del inicio y la parada se pueden cambiar para cumplir con los requisitos de comodidad, inicio Y detener la limitación de corriente y la aceleración y desaceleración.
En tercer lugar, determine el número de puntos de E/S y la selección del PLC.
Debido a que el número de pisos es diferente, el tamaño del ascensor es diferente y el número de E/S también es muy diferente. A continuación se muestra un ascensor de cinco pisos como ejemplo.
1. Determinación del dispositivo de entrada
Primero, investigue el funcionamiento en la cabina del ascensor. Debe haber botones de selección de piso en cada piso del quirófano.
Hay cinco en el quinto piso. Cuando hay un conductor y un pasajero, debe haber un botón para abrir y cerrar la puerta del conductor y un botón para subir y bajar, que deben ingresarse en la posición de las 4 en punto. Por motivos de seguridad de los pasajeros, está prohibido poner en marcha el ascensor sin que la puerta esté cerrada. Se deben configurar interruptores de límite para los interruptores de límite en las puertas de cabina y de piso, que requieren 3 entradas. Para evitar que la puerta se cierre y atrape a los pasajeros, se debe configurar una entrada de sensor de infrarrojos. * * * Requiere 13 puntos de entrada de interruptor.
Teniendo en cuenta la relación entre el hueco del ascensor y la cabina, cada piso del hueco del ascensor debe estar equipado con sensores para detectar el piso actual donde se encuentra la cabina. Debido a que el automóvil ingresa a este piso en diferentes secuencias ascendentes y descendentes, cada piso está equipado con dos sensores de piso ascendente y descendente. Para garantizar la precisión del automóvil al estacionar, el automóvil está equipado con un sensor de nivel superior, un sensor de nivel inferior y un sensor de giro de puerta para detectar si el estacionamiento está en el lado superior o inferior. Cuando el piso de estacionamiento es preciso, los tres sensores grandes se encienden.
Al llamar a los pasajeros en cada lobby, solo hay un botón de llamada en la planta baja y en el piso superior, dos botones de llamada en otros pisos y ocho botones de entrada en el quinto piso.
Otras entradas están sobrecargadas, con interruptores o contactos como la selección de modo conducido/no conducido.
Del análisis anterior, se puede ver que * * * Se requiere un puerto de entrada de conmutador de 36 puntos.
2. Determinación del equipo de salida
Se necesitan dos puntos de salida para controlar la subida y bajada del ascensor (es decir, la rotación hacia adelante y hacia atrás del motor), y Se necesitan dos puntos de salida para controlar el funcionamiento rápido y lento del ascensor. Para funcionar, se requieren tres puntos de salida para cortar la resistencia limitadora de corriente de arranque rápido y la resistencia limitadora de corriente de funcionamiento lento (reactancia).
Salida de dos puntos del contactor del interruptor de puerta
Salida de indicador de piso en la posición de las 5
Salida de indicador de dos puntos hacia arriba y hacia abajo.
Indicación de sobrecarga, salida de alarma.
Después del análisis, * * * se requiere un puerto de salida de interruptor de 17 puntos.
Diagrama esquemático de la entrada y salida de la sala y cabina 2 partes
3. Selección de PLC
El control del ascensor solo tiene entrada on-off y La producción y la respuesta al tiempo no son altas, pero hay muchos puntos de entrada y salida. En base a esto, se seleccionó NEZA PLC de Modicon. Cuando los puntos de entrada y salida son limitados, puede equipar una unidad de expansión de E/S y combinar el codificador y el decodificador para ahorrar puntos de E/S. De esta manera, puede elegir un PLC con menos puntos para ahorrar costos.
En cuarto lugar, establezca la tabla de asignación de direcciones de E/S.
Consulte la Tabla 1 para ver la tabla de asignación de direcciones de E/S de control del ascensor.
Tabla de asignación de direcciones de E/S de control de ascensor
I0.0 1-5 piso ascendente contacto de interruptor de láminas de inducción M1-M5 relé intermedio de indicación de piso Q0.0 luz indicadora de piso.
I0.1 Q0.1
I0.2 Q0.2
I0.3 Q0.3
I0.4 Q0 .4
I0.5 1-5 contacto del interruptor de láminas de inducción de piso descendente M6-M10 relé intermedio de inducción de piso Q0.5 luz indicadora de subida
I0.6 Q0.6 Luz indicadora de enlace descendente
I0.7 Relé intermedio de enlace ascendente M12
I0.8 Relé intermedio de enlace descendente M13
I0.9 Relé intermedio de funcionamiento M14.
I0.10 sensor plano de subida M15 relé intermedio plano de subida
I0.11 sensor tapa inferior M16 relé intermedio tapa inferior
I1.0 1- 5º piso comando botón ascensor M20-M24 comando botón ascensor relé intermedio Q0.7 contactor de subida
I1.1 Q1.0 contactor de bajada
I1.2 M44 cancelar cambio de velocidad relé intermedio Q1.1 contactor de marcha rápida
I1.3 M45 Q1.2 contactor de marcha lenta
I1.10 Q1.3 relé de apertura de puerta
I1 .11 Con/sin driver conmutador selector Q1.4 relé de cierre de puerta
I2.10 Conmutador selector de subida del conductor M26 Relé intermedio de subida del conductor Q1.5 Contactor de marcha lenta 1
I2.11 Conmutador selector de bajada del conductor M27 Conductor Relé Intermedio Bajada Q1.6 Contactor Marcha Lenta 2
I1.10 Botón On
I1.11 Botón Off
I1.10 Infrarrojo intermedio de entrada y salida de pasajeros relé sensor infrarrojo M42
I1..5 sensor de pivote de puerta M43 relé intermedio de detección de pivote de puerta
I2.0 Botón de llamada de enlace ascendente de 1-4 capas M30-M33 Llamada de enlace ascendente de 1-4 capas Relé intermedio Q1.7 Contactor de funcionamiento a máxima velocidad.
I2.1
I2.2
I2.3
I2.4 contacto de cerradura de puerta
I2.5 abre la puerta del contacto de entrada de elevación M35, permitiendo que el relé intermedio Q2.0 emita una alarma de indicación de elevación.
I2.6 Pulsador de llamada descendente M36-M41 2-5 Relé intermedio de llamada descendente
I2.7
I2.10
I2.11
I2.10 interruptor de carrera de apertura de puerta
I2.11 interruptor de carrera de cierre de puerta
Tabla 1
V Dibujar diagrama de flujo
En términos generales, el funcionamiento del ascensor se puede dividir en estado de funcionamiento normal, estado de funcionamiento contra incendios y estado de mantenimiento lento, que se realizan a través de un contacto de transferencia (interruptor). Los tres estados operativos son paralelos y la relación es simple, por lo que se puede omitir este diagrama de flujo. Entre los tres estados, el funcionamiento normal es el más crítico y complejo. No existen pasos de estado obvios para el funcionamiento del ascensor, es decir, funcionamiento no secuencial. Por lo tanto, el diseño se basa en el diseño experimental y el circuito de control se divide en varias partes sin unificación.
6. Preparación de programas de usuario
Teniendo en cuenta la complejidad y el desorden del funcionamiento del ascensor, el circuito de control del ascensor se puede dividir en detección de piso, llamada de puerta, control de cabina y ascensor. selección de dirección, cambio de velocidad del ascensor, nivelación del ascensor y arranque del ascensor.
1. Circuito de inducción de piso
La señal de inducción de piso es una señal importante en el circuito porque involucra muchos enlaces en su circuito de área de control, como instrucciones de automóvil y llamadas de pasillo. Señalización del suelo, selección de dirección, etc. Generalmente se cree que cuando el ascensor sube, la parte inferior de la cabina es la señal de inicio del piso y la parte inferior de la cabina que sale del piso es la señal final. Cuando el ascensor desciende, prevalecerá la señal desde la parte superior de la cabina, por lo que cada piso está equipado con sensores de enlace ascendente y sensores de enlace descendente. La señal de inducción debe ser continua. Si se utiliza una señal de inducción de pulso, se requiere un enlace de retención. Como se muestra en la Figura 3, I0.0~I0.4 son las señales de pulso de inducción de piso de enlace ascendente, I0.5~I0.9 son las señales de inducción de enlace descendente y M50~M54 son los relés intermedios de inducción de piso. Principio de funcionamiento: cuando el automóvil está en el segundo piso, M2 se enciende y se mantiene; cuando el automóvil sube al tercer piso, M52 pasa por M6544. M15 abre inmediatamente y mantiene M23 mientras M15 cierra M2. Si está bajando, cuando la cabina llega al 1er piso, M50 pasa por M13, I0.5 abre M23, luego abre M50 y lo mantiene, y al mismo tiempo cierra M2.
2. Circuito de llamada de sala
La llamada de sala es un enlace de espera (el botón de llamada suele ser una señal de pulso). Excepto el piso superior, que tiene solo una llamada para bajar y el piso inferior, que tiene solo una llamada para subir, todos los demás pisos tienen botones de llamada para subir y bajar. Algo a considerar es cómo eliminar las llamadas responsivas. El diagrama de escalera se muestra en la Figura 5, donde I2.0~I2.3 son los botones de llamada en los pisos 1~4, y M30~M33 son los relés intermedios correspondientes. I2.6~I2.11 son botones de llamada para los pisos 2 a 5, M36~M41 son los relés intermedios correspondientes; M1~M5 son señales de piso para los pisos 1~5.
Principio de funcionamiento: por ejemplo, cuando el ascensor está en el primer piso, hay una llamada de enlace ascendente en el cuarto piso y hay una llamada de enlace ascendente en el tercer piso al mismo tiempo, luego M33, M32 y M37 se conectan al mismo tiempo y el ascensor sube. Cuando el ascensor llega al 3er piso, M32 mantiene el enlace desconectado, es decir, ha respondido a la llamada de enlace ascendente desde el 3er piso, pero M37 no se desconecta, es decir, la llamada de enlace descendente se mantiene en espera.
3. Instrucciones en el coche
El circuito para seleccionar un piso en el coche es relativamente sencillo, con sólo dos funciones: retención de señal y cancelación de señal. Como se muestra en la Figura 4, I1.0~I1.10 son botones de selección de piso, M1~M5 son señales de detección de piso e I2.10 es el interruptor de recorrido de apertura de puerta.
Principio de funcionamiento: Por ejemplo, si presiona el botón del tercer piso, M8 se encenderá y permanecerá encendido, pero la numeración no se cancelará cuando el ascensor llegue al tercer piso. M8 no se cerrará y cancelará. la numeración hasta que la puerta del ascensor se abra en su lugar.
4. Circuito de selección de dirección del ascensor
El ascensor de tracción de CA puede lograr la dirección cambiando el motor de secuencia de fases de la fuente de alimentación trifásica. En la Figura 1, el motor gira hacia adelante cuando se conecta a 1 KM y gira hacia atrás cuando se conecta a 2 KM, correspondiente a los puertos de salida Q0.7 y Q1.0 del PLC. Debido a que esta señal todavía se usa en otros controles de circuito, se usa M12 por conveniencia.
En general, el circuito de selección de dirección está controlado por dos señales. En primer lugar, está controlado por la señal de selección de piso en la cabina.
El principio de control es responder a una señal en una dirección. Cuando todas las señales en esta dirección responden, las señales en otra dirección, como el ascensor en el segundo piso. Si presiona el botón en el tercer piso, el relé de enlace ascendente funcionará. En este momento, si presiona los botones del 1er piso y del 4to piso, el ascensor llegará al tercer piso. También debemos responder al botón del cuarto piso, no a la señal del primer piso, y solo responder a la señal descendente después de que se hayan respondido todas las señales ascendentes. Si se presiona el botón de selección del quinto piso durante la operación de enlace ascendente, también debemos responder al quinto piso antes de responder a la señal de enlace descendente. Si el ascensor está en dirección descendente, se dará prioridad a la señal de descenso. En segundo lugar, está controlado por una sala de llamadas puerta a puerta. El principio de control es que el ascensor sólo responde a la llamada descendente desde el piso actual del ascensor durante el proceso de descenso, y sólo responde a la llamada ascendente desde el piso actual del ascensor durante el proceso de ascenso. Debido a que el piso superior y el piso inferior son especiales, es necesario tratarlos por separado. La llamada de bajada en el piso superior es en realidad una señal de subida y solo se puede responder cuando el ascensor está subiendo, mientras que la llamada de subida en el piso inferior es en realidad una señal de bajada y debe responderse cuando el ascensor está bajando. .
Diagrama de escalera de control de dirección, como se muestra en la Figura 7, M6~M10 son relés intermedios en el automóvil, M30~M33 son llamadas de relés intermedios para los pisos 1~4 y M36~M41 son llamadas para los pisos 2. ~5. Relé intermedio. Principio de funcionamiento: por ejemplo, cuando el ascensor está en el segundo piso y se presiona el botón del tercer piso, se activarán el relé intermedio de enlace ascendente y el puerto de salida de enlace ascendente. Debido al efecto de entrelazado, el bucle de respuesta de M13 se corta, por lo que presionar el botón en el primer piso no obtendrá una respuesta en este momento, mientras que presionar el botón en el cuarto piso conducirá a una línea M9, M5, M23. conectando M12 y Q0.5, solo Cuando las tres o cuatro señales responden, el ascensor está en el 4.º piso y M8 y M9 se han reiniciado.
En la Figura 7, I1.11 indica si hay un contacto del conductor, e i2.10 e i2.11 indican los botones de selección arriba y abajo del conductor. Antes de que el ascensor arranque, el conductor puede cambiar con fuerza la dirección del ascensor.
5. Circuito de arranque y cambio de velocidad del ascensor
El circuito de arranque y cambio de velocidad del ascensor se muestra en la Figura 6 y la Figura 9, donde M14 es el relé intermedio de funcionamiento del ascensor Q1.1; , Q1.2 es la salida de operación lenta de velocidad variable, correspondiente al contactor 3KM y 4KM en la Figura 1. Q5.3 es la salida de operación a velocidad máxima, correspondiente a 5KM en la Figura 1. El usuario corta la reactancia limitadora de corriente. (resistencia) en el devanado rápido; Q 1.5 y Q 1.6 Corresponde a 6 km y 7 km, utilizados para conmutar la primera y segunda resistencia limitadora de corriente (reactancia) en el devanado lento.
Principio de funcionamiento: cuando la puerta del ascensor está cerrada, Q1 se enciende y el bobinado de alta velocidad del ascensor se enciende para un inicio rápido. Una vez completado el inicio (por ejemplo, 5 segundos), se enciende Q5.3, se corta el reactor limitador de corriente y el ascensor funciona a máxima velocidad. Cuando el ascensor se acerca al piso de aterrizaje, el devanado de baja velocidad se activa para frenar, el devanado de alta velocidad Q1 se apaga y el devanado de baja velocidad Q65438 se enciende.
6. Control de piso del ascensor
El circuito de control de nivelación del ascensor se muestra en la Figura 8. I0.10 e I0.11 son los terminales de entrada del sensor de nivelación ascendente y del sensor de nivelación descendente respectivamente, y I1.11 es el terminal de entrada del sensor de rotación puerta a puerta. Cuando el ascensor sube, cruza la posición de nivelación, por lo que I0.66 y I0.11 aún están conectados. El contactor de enlace ascendente (controlado por Q0.7) se desconectará y el contactor de enlace descendente (controlado por Q1.0). estará conectado. El ascensor se nivelará. Después de nivelar, i0.10, i0.11, i65438.
7. Circuito de control de puerta de conmutación
El circuito de control de puerta de conmutación se muestra en la Figura 10.
Principio de funcionamiento: La puerta solo se permite abrir cuando el ascensor no está en funcionamiento después de nivelarlo. M35 es el relé intermedio que permite la apertura de la puerta. Existen dos tipos de apertura de puertas: manual y automática: apertura de puerta automática. Después de que se permite que la puerta se abra durante un período de tiempo (por ejemplo, 2S), el relé de apertura de puerta Q1.3 se abre debido a la acción del relé de tiempo TM3. Si es manual, entonces presione el botón de apertura de puerta I1.10 para actuar de inmediato. El cierre también se puede dividir en automático y manual. Presione manualmente el botón de cierre de puerta i1.1 para cerrar la puerta inmediatamente. En modo automático, cuando la puerta esté en su lugar, toque el final de carrera I2.10 y active el temporizador de cierre de puerta TM4 durante un período de tiempo (por ejemplo, 3S). La puerta está cerrada por TM4.
Para evitar que los pasajeros queden atrapados al cerrar la puerta, está instalado un detector de infrarrojos I1.10. Cuando detecta un obstáculo entre las puertas, dejará de cerrar la puerta y volverá a conectar el relé de apertura de la puerta.
Además, para evitar sobrecargas, se configura un sensor de sobrecarga I2.5. Cuando el ascensor está sobrecargado, hará sonar una alarma y se negará a cerrar la puerta.
Nota: Además de los requisitos de control anteriores, el ascensor no responde a ninguna llamada durante la operación contra incendios y va directamente al piso inferior. La protección de la puerta no es relevante para operaciones de mantenimiento lentas. Preste atención a la protección de seguridad de cada sala durante la operación.
Siete. Programa
Diagrama de escalera del sensor de suelo 3
Fin del programa
8. Referencia
1 Editor Wang. Tecnología práctica para pequeños controladores programables.
Pekín: Machinery Industry Press, 1996.
2 Peng, Xu Yaosheng, Wang Xinbian. Principios y aplicaciones de controladores programables. Xi'an:
Prensa de la Universidad de Ciencia y Tecnología Electrónica de Xi'an, 1999.
3 Yang Changxing, Zhang Xingyi. Fundamentos y aplicaciones de controladores programables (PC);
Chongqing: Chongqing University Press
4 Zhu Shanjun et al. "Aplicación y mantenimiento de principios de sistemas de control programables".
Pekín: Tsinghua University Press, 1992.
5 Wang Weixing, Fu Lisi, Sun Yaojie. Principios y aplicaciones de controladores programables.