Utilizando Siemens s7-200 para implementar un sistema de control de ascensor de 4 pisos

1nbsp;Introducciónnbsp;nbsp;Con el continuo desarrollo de la construcción urbana y el creciente número de edificios de gran altura, los ascensores, como medio de transporte vertical en edificios de gran altura, se han vuelto inseparables del día a día de las personas. vidas. En la actualidad, se utilizan generalmente dos métodos para el control de ascensores. Uno es utilizar una microcomputadora como unidad de control de señales para completar la recopilación de señales del ascensor, establecer el estado operativo y las funciones, y realizar la programación automática y las funciones de operación de selección colectiva de el ascensor. El control de arrastre se realiza mediante un convertidor de frecuencia que se utiliza para completar el proceso; el segundo método de control utiliza un controlador programable en lugar de una microcomputadora para realizar el control de la señal. En términos de métodos de control y rendimiento, no hay mucha diferencia entre los dos métodos. PLC tiene alta confiabilidad y programación conveniente y flexible. Este diseño utiliza PLC para controlar la regulación de la velocidad de conversión de frecuencia para realizar bucles cerrados dobles de corriente y velocidad, y realiza un control de tres bucles de corriente, velocidad y desplazamiento sin agregar equipo de hardware adicional. nbsp;nbsp;2nbsp;Circuito de hardwarenbsp;nbsp;2.1nbsp;Estructura de hardwarenbsp;nbsp;El diagrama de estructura de hardware del sistema se muestra en la Figura 1. nbsp;nbsp;PLC es Siemens S7-200 serie CPU221 nbsp;PLC acepta la señal de llamada del panel de control y la caja de llamada en cada piso, la señal de función del sistema de cabina y puerta, y la señal de estado del hueco y. Convertidor de frecuencia. Después del juicio y cálculo del programa, se realiza el control de selección colectiva de los ascensores. Mientras que el PLC emite señales de visualización y monitoreo, también envía señales al inversor, como dirección de marcha, arranque, operación de aceleración/desaceleración y frenado del ascensor. nbsp;nbsp;2.2nbsp;Circuito de circuito cerrado doble de corriente y velocidadnbsp;nbsp;Se utiliza el convertidor de frecuencia VSnbsp;nbsp;616G5nbsp;CIM-nbsp;RG5Anbsp;4022 de la empresa YASAKWA. El convertidor de frecuencia en sí está equipado con un dispositivo de detección de corriente, formando así un circuito cerrado de corriente; a través del codificador rotatorio conectado coaxialmente al motor, se generan pulsos bifásicos a y b que ingresan al convertidor de frecuencia mientras se confirma la dirección. el conteo se utiliza para formar un circuito cerrado de velocidad. nbsp;3nbsp;Control de desplazamiento y curva de operaciónnbsp;nbsp;Como herramienta tripulada, el ascensor no solo requiere seguridad y confiabilidad en condiciones de carga potenciales, sino que también requiere un funcionamiento suave, un viaje cómodo, un estacionamiento preciso y una curva de operación idealnbsp;3.1nbsp; Control de desplazamientonbsp;nbsp;El uso del control de doble bucle de regulación de velocidad de conversión de frecuencia puede cumplir básicamente con los requisitos, pero en comparación con los ascensores extranjeros de alto rendimiento, se necesitan más mejoras. Este diseño se basa en esta idea. Mientras se utiliza el codificador rotatorio existente para formar un bucle de velocidad, la tarjeta PG del convertidor de frecuencia genera el número de pulsos proporcionales a la velocidad del motor y al desplazamiento del elevador, y los introduce en el conteo de alta velocidad. puerto de entrada 0000 del PLC, al acumular el número de pulsos, se calcula el equivalente de pulso a través de la ecuación (1), determinando así la posición del elevador. nbsp;nbsp;Desplazamiento del ascensor h=SInbsp;nbsp;Donde I: número de pulso acumulativo S: equivalente de pulsonbsp;nbsp;S=lpD／(pr)nbsp;(1)nbsp;nbsp;El reductor utilizado en este sistema, La reducción relación 1=1/20, el diámetro de la rueda de tracción D=580 mm, la velocidad nominal del motor ne=1450 r/min, el número de pulsos por revolución del codificador rotatorio p=1024 y la relación de división de frecuencia de la tarjeta PG r = 1/18, la fórmula de generación (1) es S=1,6 mm/pulso 3,2 nbsp; control de velocidad nbsp; nbsp; este método se implementa utilizando el módulo D/A del módulo de función extendida del PLC. La curva de velocidad ideal digitalizada se almacena en el PLC. regístrese por adelantado Cuando el programa se está ejecutando, el D/A se escribe en la tabla a través de una búsqueda en la tabla. El D/A se convierte en una cantidad analógica y se genera la curva ideal. nbsp;nbsp;3.2.1nbsp;Acelera la generación de la curva dadanbsp;nbsp;Salida D/A de 8 bits 0~5V/0~10V, el valor digital correspondiente es el número hexadecimal 00~FF, clase ***255. La práctica de aceleración del ascensor Toyo es de entre 2,5 y 3 segundos. Calculado en base a valores conservadores, el intervalo de tiempo entre cada consulta de la tabla durante la aceleración del ascensor no debe exceder los 10 ms. nbsp;nbsp;Debido a que la parte de control lógico del ascensor tiene el programa más grande y la operación del PLC adopta un mecanismo de escaneo periódico, se utiliza el método de búsqueda de tabla habitual. El intervalo de tiempo de instrucción de cada búsqueda de tabla es demasiado largo, lo que no puede cumplir con la precisión. requisitos de la curva dada.

Durante el funcionamiento del PLC, el intercambio de información entre la CPU y cada dispositivo, la ejecución de programas de usuario, la recopilación de señales y la salida de cantidades de control se realizan en un orden fijo en forma de escaneo cíclico. Cada ciclo debe Consultar. juzgar y operar todas las funciones. Este orden y formato no se pueden cambiar artificialmente. Por lo general, un ciclo de escaneo básicamente completa seis pasos de trabajo, incluida la ejecución de monitoreo, el intercambio de información con el programador, el intercambio de información con el procesador digital, el intercambio de información con el procesador de comunicación, la ejecución de programas de usuario y servicios de interfaz de entrada y salida, etc. En un ciclo, la CPU ejecuta sólo una vez todo el programa de usuario. Este mecanismo tiene sus ventajas, pero su rendimiento en tiempo real es deficiente. Un tiempo de exploración excesivamente largo afecta directamente la respuesta del sistema a las señales. Es un tema muy complejo minimizar el tiempo de exploración del ciclo de la CPU mientras se garantiza la función de control. Generalmente, sólo se puede adoptar el método con el menor tiempo de ejecución del programa de usuario. El tiempo de exploración del programa de la parte de control lógico del ascensor ha excedido los 10 ms. Aunque se han tomado algunas medidas para reducir el tiempo de exploración del programa, el tiempo de exploración aún no se puede reducir a menos de 10 ms. Al mismo tiempo, la curva de la sección de frenado adopta el principio de distancia y el tiempo de respuesta de cada distancia no debe exceder los 10 ms. Para cumplir con los requisitos en tiempo real del sistema, este artículo utiliza el método de interrupción en el método de generación de la curva de velocidad, superando así de manera efectiva las limitaciones del mecanismo de escaneo del PLC. nbsp;nbsp;El PLC utilizado en este artículo tiene tres funciones de interrupción: (1) interrupción externa (2) interrupción interna de conteo de alta velocidad (3) interrupción de período regular; Las dos primeras interrupciones tienen cada una 8 puntos de interrupción y la última tiene 4 puntos de interrupción. Los dos últimos métodos de interrupción se utilizan en el programa. El proceso de inicio adopta un plazo fijo