三菱FX2N系列PLC在电梯自动控制中的应用

    目前国内有相当多的电梯采用PLC来控制，电梯的实际运行效果较传统的继电器接触控制要好得多。FX2N系列PLC电梯控制系统功能更强、故障更少、可靠性更高、工作寿命也更长，而控制系统体积却大大缩小了。下面对一个以三菱FX2N-64MR为主控的3层电梯的PLC控制系统进行分析。    1．电梯控制的功能要求    (1)本系统采用轿厢外呼叫、轿厢内按钮控制形式。轿厢内、外均由指令按钮进行操作。每层楼的厢外设有呼叫按钮SB6～SB9，厢内设有开门按钮SB1，关门按钮SB2，层面指令按钮SB3～SB5。    (2)电梯运行到指定位置后，具有自动开／关门的功能，也能手动开门和关门。    (3)利用指示灯显示电梯厢外的呼叫信号、电梯厢内的指令信号和电梯到达信号。    (4)能自动判别电梯的运行方向，并发出相应的指示信号。    (5)电梯上下运行由一台主电机驱动。电机正转，电梯上升；电动反转，电梯下降。    (6)电梯轿厢门由另一台小功率电机驱动。电机正转，厢门打开；电机反转，厢门关闭。    2．PLC选型及输入、输出地址分配    三层电梯有23个输入信号，19个输出信号，可以选择FX2N-48MR。但考虑今后厂家升级的裕量，选用FX2N-64MR（I/O为32/32）的PLC。输入信号及地址分配参见表7.2，输出信号及地址分配参见表7.3。    表7.2    输入信号及地址分配
    表7.3    输出信号及地址分配
    3．梯形图程序设计    根据三层电梯控制的功能要求以及输入／输出点的地址分配表，来设计PLC控制程序的梯形图。为方便起见，把程序分成以下几段来讨论。    电梯开门、关门梯形图如图7.2所示。
    图7.2    电梯开门、关门梯形图    (1)电梯开门控制    电梯开门控制分手动和自动两种情况。    ①手动开门时，当电梯运行到位后，按下SB1，X000闭合，Y000得电，电动机正转，轿厢门打开。开门到位，开门行程开关SQ1动作，X002常闭触点断开，Y000失电，开门过程结束。    ②自动开门时，当电梯运行到位后，相应的楼层接近开关SQ5或SQ6或SQ7被压下，即X011或X012或X013闭合，T0开始计时。延时3s后，T0触点闭合，Y000输出有效，轿厢门打开。    (2)电梯关门控制    电梯关门控制也分手动和自动两种情况。    ①手动关门时，当按下关门按钮SB2时X001闭合，Y001得电并自锁，驱动关门继电器使电动机反转，轿厢门关闭。关门到位，关门行程开关SQ2动作，X003常闭触点断开，Y001失电，关门过程结束。    ②自动关门时，由定时器T1来控制。当电梯开门到位后Y000常开触点闭合，T1开始计时。延时5s后，T1触点闭合，Y001输出有效，轿厢门自动关闭。    自动关门时，可能夹住乘客，因此在门两侧均装有红外线检测装置SL1和SL2。当有人进出时由SL1和SL2发出信号使得X006和X007闭合，辅助继电器M0得电并自锁，使得T2开始定时，延时2s后再关门。    (3)层呼叫指示灯控制    层呼叫指示灯控制梯形图如图7.3所示。当有乘客在轿厢外的某一层按下呼叫按钮SB6、SB7、SB8和SB9中的任一个后，对应的输入点X017、X020、X021和X022中的某一个就会闭合，同时所对应的层指示灯点亮，指示有人呼叫。呼叫信号会一直保持到电梯到达该层，由该层的接近开关X011、X012和X013中的某一个动作时才被撤销。    (4)电梯到层指示    电梯到层指示梯形图如图7.4所示。
    图7.3    层呼叫指示灯控制梯形图
    图7.4    电梯到层指示梯形图    X011、X012和X013分别是一、二和三层的接近开关SQ5、SQ6和SQ7的输入点，Y022、Y023和Y024分别是一、二和三层楼面的指示灯E3、E4和E5的输出点。辅助继电器M2和M3分别是单、双层指示灯互锁控制。当电梯到达某一层楼面后，只能是该层楼的指示灯亮。    (5)电梯启动和方向选择及变速控制    电梯启动和方向选择及变速控制梯形图如图7.5所示。电梯运行方向由输出继电器Y020和Y021指示，当电梯运行方向确定后，在关门信号和门锁信号符合要求的情况下，或者通过电梯上行输出继电器Y002，驱动电机正转，电梯上升；或者通过电梯下行输出继电器Y003，驱动电机反转，电梯下降。    电梯启动后快速运行，2s后加速，在接近目标楼层时，相应的接近开关动作，电梯开始转为慢速运行，直至电梯到达目标楼层时停止。
    图7.5    电梯启动和方向选择及变速控制梯形图