基于SPLC的教學用電梯模型設計
2007/11/5 16:11:00
PLC可編程控制器是一種具有控制邏輯的控制系統,其簡易的梯形圖編輯讓使用者更加方便。使用者可以透過梯形圖快速的達到編輯、新增、刪除的功能,可以說是控制界不可或缺的控制器。SPLC是臺灣廣宬貿易有限公司開發生產的一種新型的可編程控制器。其優點:工作電壓范圍廣,安裝方便,價格低廉。目前主要適用于小型控制系統。 階梯圖編輯器IrexMap是一簡潔高功能的梯形圖編輯器,它具有如下優點: 1. 完全標準梯形圖編輯。 2. 使用者可自行定義組件圖形及代表指令。 3. 直視組件庫使用者可輕易使用。 4. 三組組件庫,每組具51只組件共同時有153只組件庫可使用。 5. 圖形編輯可插入,刪除,剪下,拷貝,刪除一行,拷貝一行。 6. 圖形編輯方式,圖形定義完畢程序即寫好。 7. 階梯圖可以存儲,加載,打印。 由于SPLC點數的限制,電梯模型采用分模塊方法設計、組合來完成電梯控制。系統共分四個模塊:轎箱內選按鈕控制模塊、電梯外呼模塊、轎箱開關門控制模塊和開關門信號處理模塊、SPLC字符顯示模塊。 一、 系統設計 電梯模型控制系統由電梯運行模型、控制器和LED顯示組成。 (一)、電梯運行模型 該模型由底座、立柱及面板、主電路板等組成,其裝配方法見圖1。底座背部設有電源插座及險管座,保險管規格為250V1A。電源開關設置在底座正面。本裝置電源電壓為交流220V50Hz。應使用帶保護接地的三芯單相插座。 
圖1 (二)、控制器和LED顯示的構成 控制器主要由四塊IREX SPLC mx系列的SPLC構成。其控制電路原理圖如圖2,顯示電路原理圖如圖3 
圖2 
圖3 1、工作過程: 1)開始時,電梯處于任意一層。 2)當有外呼梯信號到來時,轎廂響應該呼梯信號,到達該樓層時,轎廂停止運行,轎廂門打開,延時3S后自動關門。 3)當有內呼梯信號到來時,轎廂響應該呼梯隊信號,到達該樓層時,轎廂停止運行,轎廂門打開,延時3S自動關門。 4) 電梯轎廂運行過程中,轎廂上升(或下降)途中,任何反方向下降(或上升)的外呼梯信號均不響應,但如果反向外呼梯信號前方向無其它內、外呼梯信號時,則電梯響應該外呼梯信號。例如,電梯轎廂在一樓,將要運行到三樓,在此過程中可以響應二層向上外呼梯信號,但不響應二層向下外呼梯信號。同時,如果電梯到達三層,如果四層沒有任何呼梯信號,則電梯 可以響應三層向下外呼梯信號。否則,電梯轎廂將繼續運行至四樓,然后向下運行響應三層向下外呼梯信號。 5) 梯應具有最遠反向外呼梯響應功能。例如,電梯轎廂在一樓,而同時有二層向下外呼梯,三層向下外呼梯,四層向下外呼梯,則電梯轎廂光去四樓響應四層向下外呼梯信號。 6) 電梯未平層或運行時,開門按鈕和關門按鈕均不起作用。平層且電梯轎廂停止運行后,按開門按鈕轎廂門打開,按關門鈕轎廂門關閉。 2、實現方法 由于受單個SPLC點數限制,采用模塊組合控制法實現。 分別包括:轎箱內選按鈕控制模塊、外呼上下控制模塊、轎箱開關門控制模塊、開關門信號處理模塊、SPLC字符顯示模塊幾個部分組成;通過使各個模塊設定相同的時基達到互相協調工作。 3、模塊分析 模塊一:轎箱內選按鈕控制模塊 按照控制思路的指導實現各個邏輯功能的實現; 根據SPLC點數具體分配I/O設置。 I/O分配: 四層內選按鈕:IN1 三層內選按鈕:IN2 二層內選按鈕:IN3 一層內選按鈕:IN4 平層信號一:IN5 平層信號二:IN6 平層信號三:IN7 平層信號四:IN8 轎箱上升:OUT9 轎箱下降:OUT10 模塊二:電梯外呼模塊 由于考慮到SPLC的點數有限,也由于我們剛開始設計的時候沒有特別全面的考慮,所以電梯的外呼功能我們只做了直接呼叫而沒有區分上下呼功能。 I/O分配: 四層外呼按鈕:IN1 三層外呼按鈕:IN2 二層外呼按鈕:IN3 一層外呼按鈕:IN4 平層信號一: IN5 平層信號二:IN6 平層信號三: IN7 平層信號四:IN8 轎箱上升: OUT9 轎箱下降:OUT10 模塊三:轎箱開關門控制模塊和開關門信號處理模塊 I/O分配關系: 一層開門信號:IN1 二層開門信號:IN2 三層開門信號:IN2 四層開門信號:IN4 手動開門信號:IN5 手動關門信號:IN8 開門限位信號:IN6 關門限位信號:IN7 開門電機:OUT9 關門電機:OUT10 開關門信號處理模塊: I/O分配設置: 二層平層信號:IN1 二層開門信號輸出:OUT9 三層平層信號:IN3 三層開門信號輸出:OUT10 四層平層信號:IN5 四層開門信號輸出:OUT11 二層內、外呼信號:IN2 三層內、外呼信號:IN4 四層內、外呼信號:IN6 模塊四:SPLC字符顯示模塊 I/O分配設置: 用一片SPLC對“SPLC”這四個字母的亮滅控制,通過SPLC的4、5、6、7四個輸出引腳來控制數碼管顯示“S”、“P”、“L”、“C”四個字母, 數碼管顯示S:OUT9 數碼管顯示P:OUT10 數碼管顯示L:OUT11 數碼管顯示C:OUT12 二、 軟件程序: 軟件程序是整個控制系統的核心部分,是用梯形圖語言編寫的。整個軟件分析設計針對四個模塊分為五部分編寫。 (一)轎箱內選按鈕控制模塊 電梯起動后,首先在一層,有呼叫則電梯上升,上升過程只響應大于等于當前樓層的內呼信號和外呼信號,且記憶其它信號,并到達指定樓層停止,并消除該樓層的呼叫信號。此后若無其他樓層內外呼叫信號,則停于此樓層,若有則繼續運行。到達四樓后,有其他樓層呼叫信號則電梯下降,下降過程只響應小于等于當前樓層的呼叫信號,記憶其他信號并在內呼樓層和外呼樓層停止。此后若無內外呼信號則停于此樓層,若有則繼續運行。到達一樓后,又重新開始上述循環。設定電梯勻速上升或下降,上升或下降一層樓需3s,而且保證電梯停留時間不少于兩秒。程序梯形圖如下 


(二)電梯外呼模塊 考慮到SPLC的點數限制,電梯的外呼功能僅限于直接呼叫。程序思路和內呼模塊有相似之處,只是細節上稍有改變。 (三)轎箱開關門控制模塊和開關門信號處理模塊 該模塊實現的功能是每到一層,只要給出一、二、三、四層的平層信號或者給出手動開門信號,轎箱就實現開門動作,并且延時后自動關門。為了實現電梯的記憶功能和智能化,即不能光憑系統給出平層信號就實現開關門動作,還要看該層的內外呼信號,基于此給出下面的設計程序 開門控制程序 關門控制程序略。 (四)SPLC字符顯示模塊 該部分用一片SPLC對“S、P、L、C”這四個字母的亮滅進行控制。通過SPLC的4、5、6、7四個輸出引腳來控制數碼管顯示“S”、“P”、“L”、“C”四個字母。其顯示電路程序略。 三、結束語 本文設計的教學用電梯模型以SPLC為基礎,采用了分模塊設計思想,改變了原來電梯模型設計時采用PLC點數多的方式,增加了教學的靈活性。 經過近期的教學與實踐,通過教學小組的評判和學生的反饋,學生對該電梯模型的設計方法及思想很感興趣,并把這種方法應用到其它方面,設計出許多新的模型,更進一步提高了學生的動手能力,和創新能力,總的來說取得了良好的教學效果。 參考文獻: [1] IREX SPLC使用手冊.上海智國電子科技有限公司.2004年9月. [2] 常斗南等.可編程控制器原理•應用•實驗.機械工業出版社.2004年2月 [3] 宋家友等.集成電子線路設計手冊.福建科學出版社.2002年1月 [4] 周希章等.電動機的起動、制動和調速.機械工業出版社.2003年1月 [5] 黃立培.電動機控制.清華大學出版社.2003年9月 [6] 史信芳等.電梯技術•原理•維修•管理.電子工業出版社.1990年3月







提交
查看更多評論
其他資訊
超越傳統直覺,MATLAB/Simulink助力重型機械的智能化轉型
新大陸自動識別精彩亮相2024華南國際工業博覽會
派拓網絡被Forrester評為XDR領域領導者
智能工控,存儲強基 | 海康威視帶來精彩主題演講
展會|Lubeworks路博流體供料系統精彩亮相AMTS展會