基于PLC的自动扶梯控制系统设计.doc

-1- 绪论可编程序控制器(PLC )因采用了以计算机为核心的通用自动控制装置, 它的功能强,可靠性高,编程简单,使用方便,体积小巧,在工业控制中得到了广泛的应用。以前的自动扶梯采用的是继电接触器控制的方式,扶梯采用星三角降压启动,由于接触器频繁吸合,常常出现故障,给电机的运行及扶梯的检修带来极大的不便。 PLC 机从诞生以来,发展非常迅速,在发达的工业国家,已经广泛的应用在所有的工业部门,随着 PLC 性能、价格比的不断提高,过去在使用专用计算机的场合现在也可以使用 PLC 了。PLC 机的作用越来越大,其最基本、最广泛的应用是开关量逻辑控制。PLC 机的输入信号和输出信号都是只有通/断状态的开关量信号。这种控制与继电器控制最为接近。可以用价格较低的、仅有开关量控制功能的 PLC 机作为继电器控制系统的替代物。开关量逻辑控制可以用于单台设备,也可以用于自动生产线的控制。PLC 还可以对温度,压力,流量等连续变化的模拟量进行闭环控制。现代的 PLC 机具有数学运算,数据传送,转换,排序主查表,位操作等多种功能。可以完成数据的采集分析和处理。PLC 机随着发展结构与功能不断改进,应用范围也迅速扩大,它可直接应用于工业环境,具有较强的抗干扰能力,广泛的适应能力和应用范围。我们要想能够胜任 PLC 控制系统的设计工作,按要求完成好设计任务, 仅仅掌握 PLC 设计的基础知识是不够的,必须经过反复实践,深入工作现场,灵活应用,不断积累经验。我的设计题目是: 商场自动扶梯控制系统设计。通过设计这一题目,可以将我们所学知识加以复****巩固,从而达到能够灵活应用的目的。由于设计者学识有限,设计时间仓促,设计中一定有疏漏及错误,殷切希望各位老师和同学批评指正。 自动扶梯介绍自动扶梯是由一台特种结构形式的链式输送机和两台特殊结构形式的胶带输送机所组合而成,带有循环运动梯路,用以在建筑物的不同层高间向上或向下倾斜输送乘客的固定电力驱动设备。运载人员上下的一种连续-2- 输送机械。广泛用于车站,码头,商场,机场和地下铁道等人流集中的地方。 1900 年,巴黎国际博览会展出的一台阶梯状动梯是现代自动扶梯的雏形。以后,自动扶梯在各国得到迅速发展。自动扶梯由梯路(变型的板式输送机)和两旁的扶手(变形的带式输送机)组成。其主要部件有梯级,牵引链条及链轮,导轨系统,主传动系统(包括电动机,减速装置,制动器及中间传动环节等) ,驱动主轴,梯路张紧装置,扶手系统,梳板,扶梯骨架和电气系统等。梯级在乘客入口处作水平运动(方便乘客登梯),以后逐渐形成阶梯;在接近出口处阶梯逐渐消失,梯级再度作水平运动。这些运动都是由梯级主轮,辅轮分别沿不同的梯级导轨行走来实现的。如图 1-1 示是自动扶梯控制系统流程图。图 1-1 自动扶梯控制系统流程图。 Y/△启动自动扶梯的介绍自动扶梯是一种可以连续运行的客运工具,目前正广泛使用在地铁、机场,商场等客流量大的场所。扶梯控制部分主要集中在扶梯上水平段,扶梯靠一台交流电动机牵引。另外,扶梯还设置了十几个安全开关,扶梯监控, -3- 照明,电铃,自动润滑等装置。 主要功能扶梯有两种运行状态:检修点动运行和用钥匙开关控制的正常运行。用钥匙控制时,扶梯启动采用星三角降压启动,启动时先星形起动后转为三角形运行。而检修控制时只能以星形运行,此时钥匙开关控制失效,以保障维修人员的安全。 安全保护扶梯在下列状态均会自动停止运行: (1)当安全开关之一动作时。(2)相序监控器监测到错相或缺相时。(3)电流过大,热继电器动或断路器动作时。(4)当按下停止按钮时。(5)当梯级运行速度高于或低于额定速度 20% 时。(6)扶梯未能正常进行星三角转换时。(7)扶梯启动未能在规定时间内达到额定速度时。(8)当使用钥匙启动扶梯时,需人工复位到中间位置,否则扶梯运行 20秒后自动停机并报警,避免发生意外伤人事故【1】。 Y/△启动控制见图 1-2 : 图 1-2 Y/△启动控制图-4- PLC+VVVF 控制方案的介绍以前,自动扶梯电气系统是采用“继电器逻辑”控制,虽然其控制逻辑已经比较精炼, 严密,但由于其逻辑控制部分是由继电器触点实现的, 故障率较高,而且控制柜布线复杂,给确定故障范围,查找故障带来较大困难。为解决这一问题,提高扶梯质量,我们采用三菱公司 FX系列的可编程控制器作为控制核心,对自动扶梯进行了改进。由于三菱公司的 PLC 控制可靠,价格较低,也可取得良好的经济效益。在进行系统设计时要考虑许多因素,首先是要有利于提高整个系统的可靠性指标,以满足现场对低故障率的要求,因此,我们选择 PLC 作为控制核心。 系统设计三菱公司的 FX系列具有以下特点(1)PLC 的用户程序和部分数据存放在 E