CN107187970A

CN107187970A - 一种多功能安全电梯控制模块

Info

Publication number: CN107187970A
Application number: CN201710445937.3A
Authority: CN
Inventors: 吴昊; 焦斌; 曹再辉
Original assignee: Yongtai Zhengzhou New Zealand Trading Co Ltd
Current assignee: Yongtai Zhengzhou New Zealand Trading Co Ltd
Priority date: 2017-06-14
Filing date: 2017-06-14
Publication date: 2017-09-22

Abstract

本发明公开了一种多功能安全电梯控制模块，包括PLC、呼叫信号电路、开门信号输入电路、楼层显示电路和安全控制信号输入电路，所述PLC分别连接呼叫信号电路、开门信号输入电路、楼层显示电路、安全控制信号输入电路、内指令信号输入电路、呼叫显示电路、开关门控制电路、接口模块、上下运行控制电路和限位开关模块，接口模块还连接监控模块，监控模块还连接电源模块。本发明系统采用可编程控制器PLC作为核心控制整个系统运行，PLC含有微处理器控制、可执行逻辑判断、定时、计数、记忆等功能，并具有高可靠性的输入、输出电路，能直接应用于工业环境中的通用自动控制，而且电源模块能为监控模块提供稳定的电压，使监控模块使用寿命增加，稳定性增加。

Description

一种多功能安全电梯控制模块

技术领域

本发明涉及一种控制模块，具体是一种多功能安全电梯控制模块。

背景技术

随着现代化城市的高速发展，每天都有大量人流及物流需要输送，为节约用地和适应经贸事业的发展，一幢幢高楼拔地而起，这些高层建筑的垂直运输是一个突出问题，与人们的工作和生活紧密相关。电梯是标志现代物质文明的垂直运输工具、是机电一体化的复杂运输设备，目前电梯的生产情况和使用数量已成为一个国家现代化程度的标志之一，而电梯的安全性成为衡量电梯质量的重要标准，现在电梯系统的控制系统有多种，譬如基于单片机的控制系统等等，这些系统很多存在稳定性不高，造价较高，结构复杂等缺陷。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于PLC的安全稳定的多功能安全电梯控制模块，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种多功能安全电梯控制模块，包括PLC、呼叫信号电路、开门信号输入电路、楼层显示电路和安全控制信号输入电路，所述PLC分别连接呼叫信号电路、开门信号输入电路、楼层显示电路、安全控制信号输入电路、内指令信号输入电路、呼叫显示电路、开关门控制电路、接口模块、上下运行控制电路和限位开关模块，接口模块还连接监控模块，监控模块还连接电源模块。

作为本发明进一步的方案：所述PLC采用西门子微型控制器S7-200。

作为本发明进一步的方案：所述电源模块包括光耦U1、芯片U2、电阻R1、电容C1、变压器T、二极管D1、MOS管Q、整流稳压模块和电感L3，所述整流稳压模块将220V交流电整流稳压后分别连接电容C6、电阻R4、电容C7和变压器T线圈L1，变压器T线圈L1 另一端分别连接二极管D4正极、电阻R6和MOS管Q的D极，MOS管Q的S极连接电阻R7，电阻R7另一端分别连接电感L4、二极管D2正极、电容C5、电容C6另一端、电容C4、芯片U2引脚5、芯片U2引脚2、电容C3、电容C2、电容C1和光耦U1引脚2，所述MOS管 Q的G极连接芯片U2引脚6，芯片U2引脚7分别连接电阻R4另一端、二极管D2负极、电阻R5和电容C5另一端，电阻R5另一端连接二极管D3负极，二极管D3正极连接电感 L4另一端，芯片U2引脚1分别连接光耦U1引脚1和电容C3另一端，芯片U2引脚3分别连接电阻R2和电容C1另一端，电阻R2另一端分别连接电容C2另一端、电阻R1和芯片 U2引脚4，所述光耦U1引脚4连接电阻R8，电阻R8另一端分别连接单向可控硅VS的A 极、电容C11和电阻R2，电阻R2另一端连接电容C12，电容C12另一端分别连接单向可控硅VS的G极、电容C11另一端、电阻R9和电阻R11，单向可控硅VS的K极分别连接电阻R9另一端、电容C10、电容C9、电容C8和变压器T线圈L2，电容C10另一端分别连接光耦U1引脚3、电阻R11另一端、电感L3和输出端Vo，电感L3另一端分别连接电容C9 另一端和二极管D1负极，二极管D1正极分别连接电阻R10和变压器T线圈L2另一端，电阻R10另一端连接电容C8另一端。

作为本发明进一步的方案：所述光耦U1型号为PC817A。

作为本发明再进一步的方案：所述芯片U2型号为UC3844。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明系统采用可编程控制器PLC作为核心控制整个系统运行，PLC含有微处理器控制、可执行逻辑判断、定时、计数、记忆等功能，并具有高可靠性的输入、输出电路，能直接应用于工业环境中的通用自动控制，而且电源模块能为监控模块提供稳定的电压，使监控模块使用寿命增加，稳定性增加，本发明系统结构稳定，控制精准，非常适合代替常规的非PLC控制的电梯系统，有较高的推广使用价值。

附图说明

图1为一种多功能安全电梯控制模块的结构框图。

图2为一种多功能安全电梯控制模块中电源模块的电流图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1～2，本发明实施例中，一种多功能安全电梯控制模块，包括PLC、呼叫信号电路、开门信号输入电路、楼层显示电路和安全控制信号输入电路，所述PLC分别连接呼叫信号电路、开门信号输入电路、楼层显示电路、安全控制信号输入电路、内指令信号输入电路、呼叫显示电路、开关门控制电路、接口模块、上下运行控制电路和限位开关模块，接口模块还连接监控模块，监控模块还连接电源模块。

所述PLC采用西门子微型控制器S7-200。

所述电源模块包括光耦U1、芯片U2、电阻R1、电容C1、变压器T、二极管D1、MOS 管Q、整流稳压模块和电感L3，所述整流稳压模块将220V交流电整流稳压后分别连接电容C6、电阻R4、电容C7和变压器T线圈L1，变压器T线圈L1另一端分别连接二极管D4 正极、电阻R6和MOS管Q的D极，MOS管Q的S极连接电阻R7，电阻R7另一端分别连接电感L4、二极管D2正极、电容C5、电容C6另一端、电容C4、芯片U2引脚5、芯片U2 引脚2、电容C3、电容C2、电容C1和光耦U1引脚2，所述MOS管Q的G极连接芯片U2 引脚6，芯片U2引脚7分别连接电阻R4另一端、二极管D2负极、电阻R5和电容C5另一端，电阻R5另一端连接二极管D3负极，二极管D3正极连接电感L4另一端，芯片U2引脚1分别连接光耦U1引脚1和电容C3另一端，芯片U2引脚3分别连接电阻R2和电容C1 另一端，电阻R2另一端分别连接电容C2另一端、电阻R1和芯片U2引脚4，所述光耦U1 引脚4连接电阻R8，电阻R8另一端分别连接单向可控硅VS的A极、电容C11和电阻R2，电阻R2另一端连接电容C12，电容C12另一端分别连接单向可控硅VS的G极、电容C11 另一端、电阻R9和电阻R11，单向可控硅VS的K极分别连接电阻R9另一端、电容C10、电容C9、电容C8和变压器T线圈L2，电容C10另一端分别连接光耦U1引脚3、电阻R11 另一端、电感L3和输出端Vo，电感L3另一端分别连接电容C9另一端和二极管D1负极，二极管D1正极分别连接电阻R10和变压器T线圈L2另一端，电阻R10另一端连接电容C8 另一端。

所述光耦U1型号为PC817A。

所述芯片U2型号为UC3844。

本发明的工作原理是：本发明控制系统要求将电梯的实际工作功能分为开关门控制、电梯内外呼叫控制以及电梯上下运行控制三大模块。在每层的轿厢外都有楼层的上升或者下降的状态指示器，并且每层都有向上向下的外呼叫按钮，(底层只有一个向上的按钮，顶层只有一个向下的按钮)。轿厢内控制屏上的指令按钮有选择楼层用的选层按钮，开门、关门按钮，轿厢内控制屏还有电梯所在楼层和运行状态的状态指示灯。当轿厢外有人需要电梯时，会产生一个呼叫信号根据PLC的判断做出反应，例如开门、关门、呼叫显示、楼层显示等。如果遇到突发事件(如电梯突然失去供电，内部硬件回路故障等)。电梯遭遇障碍时，安全控制信号会直接传入PLC中，PLC及时做出应对措施(可以利用电生磁的原理，在安全通电的状态下，在电梯运行的轨道上放置一个铁棍，并且靠电生磁，产出作用力，一旦电流不通的时候，可以卡住电梯下滑，有效的防止人员伤亡)，内指令信号的输入是将轿内指令和厅外召唤信号记忆指示，当电梯响应后自动将其消除。如当外唤信号响应时，内指令信号会自动的对其进行登记、消除和显示，根据登记显示当电梯检测到目标层减速点后，电梯进入减速状态，由高速变为低速，并以低速运行至平层点停止。限位开关信号是防止电梯在运行的过程中错位(多行或者少行)，防止发生意外的情况。

本发明电源模块电路图如图2所示，该电源模块为监控模块提供稳定的电压，使监控模块使用寿命增加，稳定性增加。输出端Vo电压经电阻R9和电阻R11分压后得到采样电压，此采样电压与TL431提供的2.5V参考电压进行比较，当输出电压正常时，采样电压与TL431提供的2.5V参考电压相等，则TL431的K极电位不变，流过光耦U1的二极管的电流不变，UC3842的脚1电位稳定，输出驱动的占空比不变，输出电压稳定在设定值不变，当输出5V电压因为某种原因偏高时，经分压电阻R9和电阻R11分压值就会大于2.5V，则 TL431的K极电位下降，流过光耦U1的二极管的电流增大，UC3842的脚1电位下降，脚6 输出驱动脉冲的占空比下降，输出电压降低，这样就完成了反馈稳压的过程。在使用UC3842 来控制开关电源的占空比时，常规的用法是在UC3842的脚1、2之间加分压网络，用光耦和TL431等元件组成电源的反馈控制回路，把光耦接到UC3842的脚2作为输出电压的反馈，而本发明将光耦U1直接连到UC3842的脚1作为输出的电压反馈，脚2直接接地， UC3842的脚2是其内部误差放大器的反向输入端，脚1是误差放大器的输出端，这种接法略过了UC3842内部的放大器，这是因为放大器用作信号传输时都有它的传输时间，输出与输入并不是同时建立，不用UC3842的内部放大器，其好处是把反馈信号的传输耗时缩短了一个放大器的传输时间，从而使电源的动态响应更快，另外，TL431内部本身就有一个高增益误差放大器，只不过它与高压侧隔离了，因此反馈信号经TL431内的放大器和光耦U1后直接控制UC3842内部误差放大器的输出端(脚1)，其控制精度并不会降低，而使用UC3842内部误差放大器，则反馈信号连续通过了两个高增益误差放大器，增加了传输时间，本实用电路通过输出端采样然后通过光电隔离反馈到UC3842的脚1，略过了 UC3842内部的放大器，缩短了传输时间使电源的动态响应更快，同时利用TL431内部的高增益误差放大器，保证了高控制精度，这种电路拓扑结构简单、外接元件较少，而且在电压采样电路中采用了三端可调电压基准，使得输出电压在负载发生较大的变化时，输出电压基本上没有变化，具有很好的稳压效果。

Claims

1.一种多功能安全电梯控制模块，包括PLC、呼叫信号电路、开门信号输入电路、楼层显示电路和安全控制信号输入电路，其特征在于，所述PLC分别连接呼叫信号电路、开门信号输入电路、楼层显示电路、安全控制信号输入电路、内指令信号输入电路、呼叫显示电路、开关门控制电路、接口模块、上下运行控制电路和限位开关模块，接口模块还连接监控模块，监控模块还连接电源模块。

2.根据权利要求1所述的多功能安全电梯控制模块，其特征在于，所述PLC采用西门子微型控制器S7-200。

3.根据权利要求1所述的多功能安全电梯控制模块，其特征在于，所述电源模块包括光耦U1、芯片U2、电阻R1、电容C1、变压器T、二极管D1、MOS管Q、整流稳压模块和电感L3，所述整流稳压模块将220V交流电整流稳压后分别连接电容C6、电阻R4、电容C7和变压器T线圈L1，变压器T线圈L1另一端分别连接二极管D4正极、电阻R6和MOS管Q的D极，MOS管Q的S极连接电阻R7，电阻R7另一端分别连接电感L4、二极管D2正极、电容C5、电容C6另一端、电容C4、芯片U2引脚5、芯片U2引脚2、电容C3、电容C2、电容C1和光耦U1引脚2，所述MOS管Q的G极连接芯片U2引脚6，芯片U2引脚7分别连接电阻R4另一端、二极管D2负极、电阻R5和电容C5另一端，电阻R5另一端连接二极管D3负极，二极管D3正极连接电感L4另一端，芯片U2引脚1分别连接光耦U1引脚1和电容C3另一端，芯片U2引脚3分别连接电阻R2和电容C1另一端，电阻R2另一端分别连接电容C2另一端、电阻R1和芯片U2引脚4，所述光耦U1引脚4连接电阻R8，电阻R8另一端分别连接单向可控硅VS的A极、电容C11和电阻R2，电阻R2另一端连接电容C12，电容C12另一端分别连接单向可控硅VS的G极、电容C11另一端、电阻R9和电阻R11，单向可控硅VS的K极分别连接电阻R9另一端、电容C10、电容C9、电容C8和变压器T线圈L2，电容C10另一端分别连接光耦U1引脚3、电阻R11另一端、电感L3和输出端Vo，电感L3另一端分别连接电容C9另一端和二极管D1负极，二极管D1正极分别连接电阻R10和变压器T线圈L2另一端，电阻R10另一端连接电容C8另一端。

4.根据权利要求1所述的多功能安全电梯控制模块，其特征在于，所述光耦U1型号为PC817A。

5.根据权利要求1所述的多功能安全电梯控制模块，其特征在于，所述芯片U2型号为UC3844。