[優(yōu)秀畢業(yè)論文]自動(dòng)控制扶梯的危機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

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1、 學(xué)士學(xué)位論文 自動(dòng)控制扶梯的危機(jī)控制原理 摘要 自動(dòng)扶梯廣泛用于酒店、商場、地鐵、火車站、寫字樓、機(jī)場等場所，在方便顧客和提高服務(wù)質(zhì)量等方面起到了相當(dāng)重要的作用。 本設(shè)計(jì)采用PLC控制系統(tǒng)，具有可靠性高、穩(wěn)定性好、編程簡單、使用方便、檢修維護(hù)方便等顯著優(yōu)點(diǎn)。將PLC應(yīng)用于自動(dòng)扶梯上，可大大提高自動(dòng)扶梯的控制水平，使自動(dòng)扶梯達(dá)到了更為理想的控制效果。跟繼電器控制自動(dòng)扶梯相比有了一個(gè)質(zhì)的飛躍。它實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)扶梯的電腦化控制，使自動(dòng)扶梯更趨智能化。 自動(dòng)扶梯采用伺服驅(qū)動(dòng)，Y-Δ切換啟動(dòng)。從電梯運(yùn)行的安全要求和檢修運(yùn)行要求出發(fā)，同時(shí)考慮到電梯操作的便利性，程序設(shè)計(jì)主要實(shí)現(xiàn)三種運(yùn)行狀

2、態(tài)：自動(dòng)運(yùn)行、手動(dòng)運(yùn)行、檢修運(yùn)行狀態(tài)。在正常情況下，扶梯進(jìn)入自動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)；當(dāng)發(fā)生某種特殊情況時(shí)，扶梯在外部手動(dòng)信號(hào)的作用下，進(jìn)入手動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)，當(dāng)系統(tǒng)檢修時(shí)，插入檢修盒，進(jìn)入檢修狀態(tài)。在電氣系統(tǒng)組成以后，為了實(shí)現(xiàn)最優(yōu)控制，需要精心的編制PLC的控制程序。在PLC控制程序中需要進(jìn)行處理的邏輯信號(hào)首先是安全回路檢測信號(hào)，通過對(duì)這些信號(hào)的處理，給出相應(yīng)的運(yùn)行狀態(tài)顯示和報(bào)警信號(hào)。 關(guān)鍵詞　自動(dòng)扶梯 PLC 控制系統(tǒng) Automatic escalator principle of crisis management Summary

3、 Escalators are widely used in hotels, shopping malls, subway, train stations, office buildings, airports and other places, in the convenience of our customers and improve the quality of service has played a very important role. This design uses a PLC control system, high reliability, stability,

4、programming is simple, easy to use, repair and maintenance convenience obvious advantages. PLC applied to the escalator, the escalator can greatly improve the level of control, so that the escalator to reach the desirable control effect. Compared with the relay control escalators have a qualitative

5、leap. It implements a computerized control of the escalator, so that the escalator more intelligent. Escalators servo drive, Y-Δ start switch. Running from the elevator maintenance safety requirements and operating requirements, and taking into account the convenience of elevator operations, progr

6、amming realization of three main operating states: automatic operation, manual operation, maintenance running. Under normal circumstances, the escalator into the auto-run state; when the occurrence of certain special circumstances, the escalator in the role of the external hand signal, to enter manu

7、ally run the state, when the system overhaul, insert the repair box, enter the maintenance state. After the electrical system components in order to achieve optimal control, requires careful preparation of PLC control program. Control program in the PLC logic required in the signal processing circui

8、t first security detection signal, by processing these signals are given the appropriate operating status display and alarm signal. Keywords Escalator PLC Control System 不要?jiǎng)h除行尾的分節(jié)符，此行不會(huì)被打印 - - 目錄 摘要…… I Abstract II 第1章 緒論 1 1.1 課題背景 1 1.1.1 1 第2章自動(dòng)扶梯的結(jié)構(gòu)及原理 2.1 本章小結(jié) 第3章PLC

9、的原理 3.1 本章小結(jié) 第4 章PLC硬件 第5章軟件 結(jié)論 9 致謝 10 參考文獻(xiàn) 11 附錄 11 千萬不要?jiǎng)h除行尾的分節(jié)符，此行不會(huì)被打印。在目錄上點(diǎn)右鍵“更新域”，然后“更新整個(gè)目錄”。打印前，不要忘記把上面“Abstract”這一行后加一空行 - I - 第1章 緒論 1.1 課題背景 自動(dòng)扶梯是由一臺(tái)特種結(jié)構(gòu)型式的鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)和兩臺(tái)特殊結(jié)構(gòu)型式的膠帶輸送機(jī)所組合而成的, 用以在建筑物的不同層高間運(yùn)載人員上下的一種連續(xù)輸送機(jī)械。它的出現(xiàn)給人類的日常生活帶來極大的便利。自動(dòng)扶梯作為運(yùn)送旅客的交通工具, 不僅成功地縮小了目標(biāo)間的距離, 而且

10、使超短途( 如樓層、月臺(tái)間等) 的大流量人員運(yùn)輸成為可能。因此, 經(jīng)濟(jì)學(xué)家說: “自動(dòng)扶梯的出現(xiàn)使人們有了逛大型商場的欲望?！苯煌▽W(xué)家說“是自動(dòng)扶梯和自動(dòng)人行道的應(yīng)用使我們可以把車站、機(jī)場建的盡可能大?！弊詣?dòng)扶梯的應(yīng)用已經(jīng)改變了我們的生活, 并已經(jīng)成為現(xiàn)代物質(zhì)文明的一個(gè)重要標(biāo)志。 1.1.1 自動(dòng)扶梯的發(fā)展歷程 我們今天所認(rèn)識(shí)的自動(dòng)扶梯, 其發(fā)明歷程經(jīng)歷過曲折。杰西瑞諾和查爾斯希伯格是這個(gè)行業(yè)最早時(shí)的兩個(gè)偉人。1859 年, 美國人內(nèi)森愛米斯發(fā)明一種“旋轉(zhuǎn)式梯級(jí)扶梯”并獲專利。但是, “旋轉(zhuǎn)式梯級(jí)扶梯”是讓乘客沿正三角形的一邊進(jìn)入, 到達(dá)頂點(diǎn)后飛降下來, 類似于雜技的驚險(xiǎn)動(dòng)作。因此, 該扶

11、梯未能付諸實(shí)踐。但是, 他的構(gòu)思具有開拓性。1891 年, 在美國科尼島碼頭裝了一部自動(dòng)扶梯, 轟動(dòng)一時(shí)。它當(dāng)時(shí)被稱為“傾斜升降機(jī)”, 是由紐約企業(yè)家杰西瑞諾設(shè)計(jì)制造的。他早在1882 年就申請(qǐng)并發(fā)明了此項(xiàng)專利。這種自動(dòng)扶梯采用輸送帶原理, 一條分節(jié)的坡道以20度至30度坡度移動(dòng)。扶梯的起止點(diǎn)都有齒長40厘米的梳狀鏟,與腳踏板上的凹齒嚙合。乘客站在傾斜移動(dòng)的節(jié)片上, 不必舉足, 便能上、下扶梯。1895 年, 杰西瑞諾在紐約市的考尼島第一次展示了“自動(dòng)扶梯”(它更像一部為人設(shè)計(jì)的傳送帶) 。美國的喬奇惠勒與瑞諾同年獲得了另一種形式自動(dòng)扶梯的專利, 但他的專利很長時(shí)間無人問津。1898 年, 查

12、爾斯希伯格買下了喬奇惠勒與杰西瑞諾的自動(dòng)扶梯專利, 并加以改造。1899 年查爾斯希伯格與奧的斯公司攜手制造出第一臺(tái)階梯式自動(dòng)扶梯。7月9日, 第1臺(tái)奧的斯- 西伯格梯階式(梯級(jí)是水平的, 踏板用硬木制成, 有活動(dòng)扶手和梳齒板)扶梯試制成功, 這是世界第一臺(tái)真正的自動(dòng)扶梯。1900年, 查爾斯希伯格將拉丁文中的“Scala”(梯級(jí)) 一詞與當(dāng)時(shí)在美國已經(jīng)用的相當(dāng)普遍的“Elevator”一詞組合成為Escalator, 并注冊(cè)為產(chǎn)品商標(biāo), 這就是自動(dòng)扶梯一詞的來源。1910年西伯格將它賣給了奧的斯公司。直到1950年,奧的斯公司擁有該商標(biāo)。1950 年根據(jù)商標(biāo)保護(hù)法的規(guī)定,“escalator

13、”失去了它名稱的專有權(quán), 成為自動(dòng)扶梯的通稱。1920年,奧的斯公司把杰西瑞諾的傾斜板條式扶梯和西伯格的梯階式扶梯兩者的長處融為一體, 重新進(jìn)行設(shè)計(jì), 使扶梯性能大為改觀。1922年, 奧的斯公司制造了世界上第一臺(tái)現(xiàn)代化自動(dòng)扶梯, 水平楔槽式梯級(jí)與梳齒板相結(jié)合, 此后被其它自動(dòng)扶梯制造商所沿用。1985年, 三菱電機(jī)公司研制出曲線運(yùn)行的螺旋型自動(dòng)扶梯, 并成功投入生產(chǎn)。螺旋型自動(dòng)扶梯可以節(jié)省建筑空間, 具有裝飾藝術(shù)效果。1991年, 三菱電機(jī)公司開發(fā)了帶有中間水平段的大提升高度自動(dòng)扶梯。這種多坡度型自動(dòng)扶梯, 在大提升高度時(shí)可降低乘客對(duì)高度的恐懼感, 并能與大樓樓梯結(jié)構(gòu)協(xié)調(diào)配置。1993 年,

14、據(jù)《日立評(píng)論》報(bào)道,日本日立制作所開發(fā)了可以乘運(yùn)大型輪椅的自動(dòng)扶梯, 幾個(gè)相鄰梯級(jí)可以聯(lián)動(dòng)形成支持輪椅的平臺(tái)。20世紀(jì)90 年代末, 富士達(dá)公司開發(fā)了變速式自動(dòng)人行道,即自動(dòng)人行道以分段速度運(yùn)行, 乘客從低速段進(jìn)入, 然后進(jìn)入高速平穩(wěn)運(yùn)行段, 再后進(jìn)入低速段離開。這樣提高了乘客上下自動(dòng)人行道時(shí)的安全性, 縮短了長行程時(shí)的乘梯時(shí)間。2000年4月, 美國ElevatorWorld報(bào)道, 位于德國漢堡的蒂森自動(dòng)扶梯工廠,制造出全彩色自動(dòng)扶梯梯級(jí),它由玻璃纖維材料制成,有藍(lán)色、綠色、紅色、灰色和黑色等。彩色梯級(jí)為建筑師提供了豐富的設(shè)計(jì)想象空間。2002年4月17日至20日,三菱電機(jī)公司在第5屆中國國

15、際電梯展覽會(huì)上展出了傾斜段高速運(yùn)行的自動(dòng)扶梯模型。可鉸接伸縮的驅(qū)動(dòng)齒條結(jié)構(gòu)在運(yùn)行時(shí)可使梯級(jí)的間隔發(fā)生變化, 從而使速度也產(chǎn)生變化。其傾斜段的速度是出入口水平段速度的1.5倍, 這樣既縮短了乘客的乘梯時(shí)間, 也提高了乘客上下扶梯的安全性與平穩(wěn)性。2003 年2 月, 奧的斯公司發(fā)布新型的NextStep自動(dòng)扶梯, 它采用Guarded 踏板設(shè)計(jì), 梯級(jí)踏板和圍裙板成為協(xié)調(diào)運(yùn)行的單一模塊; 它還采用了其它一些提高自動(dòng)扶梯安全性的新技術(shù), 自動(dòng)扶梯技術(shù)又一次更新。 1.1.2自動(dòng)扶梯的研究概況 自動(dòng)扶梯經(jīng)過100多年的研究發(fā)展,已經(jīng)成為一種比較成熟的產(chǎn)品。但是目前世界上的大型電梯公司,

16、如:奧的斯、日立、迅達(dá)、三菱等依然投入大量的人力、物力對(duì)自動(dòng)扶梯和自動(dòng)人行道進(jìn)行研究開發(fā)。其研究重點(diǎn)主要集中于節(jié)能、環(huán)保和安全。 (一) 節(jié)能 1、自動(dòng)調(diào)節(jié)電壓法 該方法的原理是根據(jù)電動(dòng)機(jī)的負(fù)載大小, 利用新型節(jié)能器自動(dòng)及時(shí)地調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)的工作電壓, 使之能耗最小。新型的節(jié)能器是按照電量的有效值檢測電動(dòng)機(jī)的功率因數(shù), 而且是應(yīng)用瞬時(shí)檢測技術(shù), 在電動(dòng)機(jī)全部運(yùn)行時(shí)間內(nèi)對(duì)其各相的電壓和電流的大小和相位進(jìn)行檢測, 據(jù)此來調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)的端電壓, 使電動(dòng)機(jī)在不同負(fù)載情況下都運(yùn)行到最佳狀態(tài), 功率因數(shù)和效率都得到提高, 能耗最小。節(jié)能的多少因負(fù)載的大小而不同, 約在20%~50%左右。 2、“

17、自動(dòng)重新啟動(dòng)”運(yùn)行模式 該運(yùn)行模式即自動(dòng)扶梯在無乘客時(shí)自動(dòng)停止運(yùn)行, 當(dāng)有乘客時(shí)又自動(dòng)重新啟動(dòng)的一種運(yùn)行模式。該運(yùn)行模式已被標(biāo)準(zhǔn)所認(rèn)可, 其節(jié)能相當(dāng)可觀, 不過這取決于停梯時(shí)間的長短。此外, 該運(yùn)行模式也使自動(dòng)扶梯的磨損大大減少, 從而延長了自動(dòng)扶梯零部件的壽命。 3、Y-Δ切換法 該方法的基本原理是: 當(dāng)扶梯啟動(dòng)時(shí), 電動(dòng)機(jī)按Y接法啟動(dòng),不再通過時(shí)間原則切換成Δ接法運(yùn)行, 而是乘客數(shù)量增加到設(shè)定的數(shù)量之后,電動(dòng)機(jī)才切換成Δ接法運(yùn)行。當(dāng)乘客數(shù)量減少到設(shè)定的數(shù)量之后, 電動(dòng)機(jī)又切換成Y接法運(yùn)行,如此反復(fù)。經(jīng)過測試, Y接法比Δ接法節(jié)能顯著,節(jié)能可達(dá)20%,相當(dāng)可觀。 4、

18、變頻驅(qū)動(dòng) 該方法的關(guān)鍵在于使用高性能的變頻器, 如“交-直-交”PWM型變頻器。由于變頻器的采用, 可以在無人時(shí)很容易實(shí)現(xiàn)極低頻率極低電壓對(duì)電動(dòng)機(jī)供電, 使自動(dòng)扶梯以極低的速度運(yùn)行。其節(jié)能效果可以與“自動(dòng)重新啟動(dòng)”運(yùn)行模式相媲美, 甚至超出。因?yàn)樽冾l驅(qū)動(dòng)可以使扶梯在輕載的工況下實(shí)現(xiàn)降壓節(jié)能運(yùn)行。 ( 二) 環(huán)保 1、無潤滑型自動(dòng)扶梯 該自動(dòng)扶梯的關(guān)鍵是梯級(jí)鏈采用了齒條與過渡型齒條的傳動(dòng)方式,而該過渡型齒條又與電動(dòng)機(jī)采用了齒輪與齒條的傳動(dòng)方式。在整個(gè)扶梯的運(yùn)行過程中無需潤滑油的參與。該自動(dòng)扶梯擯棄了傳統(tǒng)扶梯采用的鏈條傳動(dòng)模式,從而避免了潤滑油的污染。 2、無重金屬污染

19、 目前很多公司自動(dòng)扶梯照明系統(tǒng)多采用的是日光燈管,但是該方法存在著日光燈管破裂后水銀污染環(huán)境的危害。因此,部分公司已經(jīng)開始使用LED照明系統(tǒng)替代傳統(tǒng)日光燈管的照明系統(tǒng),降低了 扶梯對(duì)環(huán)境的危害。 ( 三) 安全 強(qiáng)調(diào)安全性的自動(dòng)扶梯以移動(dòng)式裙板扶梯為代表。該自動(dòng)扶梯的原理是將梯級(jí)踏板和圍裙板組成為協(xié)調(diào)運(yùn)行的單一模塊,梯級(jí)踏板和圍裙板成為協(xié)調(diào)運(yùn)行的單一模塊。該自動(dòng)扶梯的梯級(jí)與裙板之間無任何間隙,從而避免發(fā)生該區(qū)域手指軋入的危險(xiǎn)。而這一區(qū)域正是傳統(tǒng)自動(dòng)扶梯的主要危險(xiǎn)所在。 1.1.3自動(dòng)扶梯的發(fā)展前景 目前各大電梯公司對(duì)自動(dòng)扶梯和自動(dòng)人行道研究主要集中于安全、節(jié)能和環(huán)保等

20、方面。但是今后自動(dòng)扶梯和自動(dòng)人行道的發(fā)展方向除了以上三個(gè)方面之外,還將朝高速方向發(fā)展。目前有些公司也陸續(xù)推出了相關(guān)產(chǎn)品。如:CNIM公司推出了加速自動(dòng)人行道,最大速度可達(dá)11公里/小時(shí)。蒂森公司的加速自動(dòng)人行道, 最快速度可達(dá)2米/秒。該公司的第一臺(tái)加速自動(dòng)人行道安裝在多倫多機(jī)場。NKK 公司的加速自動(dòng)人行道的最高速度達(dá)1.2米/秒?？傊?自動(dòng)扶梯作為現(xiàn)代文明的一個(gè)重要標(biāo)志之一,其發(fā)展水平也體現(xiàn)了當(dāng)代社會(huì)科學(xué)進(jìn)步水平。 第二章PLC原理 2.1可編程控制器 國內(nèi)外現(xiàn)有的自動(dòng)扶梯，它們的系統(tǒng)控制形式大都采用可編程控制器控制。目前電梯和自動(dòng)扶梯正向高技術(shù)含量、高可靠性、高品質(zhì)、更安全、更

21、舒適的方向發(fā)展?？蛻魧?duì)自動(dòng)扶梯控制方式的要求也越來越高。以繼電器為控制系統(tǒng)的自動(dòng)扶梯已逐漸受到高技術(shù)要求的沖擊。總之, 技術(shù)含量高, 物超所值的產(chǎn)品將越來越被中國的消費(fèi)者所青睞。 可編程控制器與繼電器、單片微機(jī)相比有著比較獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)[13]： 第一，具備靈活、通用特點(diǎn) 在繼電器控制系統(tǒng)中，使用的控制器件是大量的繼電器，整個(gè)系統(tǒng)是根據(jù)設(shè)計(jì)好的電器控制圖，由人工布線、焊接、固定等手段組裝完成的，其過程費(fèi)時(shí)費(fèi)力。如果因?yàn)楣に嚿系纳栽S變化，需要改變電器控制系統(tǒng)的話，那么原先的整個(gè)電器控制系統(tǒng)將被全部拆除，而重新進(jìn)行布線、焊接、固定等工作，耗費(fèi)了大量的人力、物力和時(shí)間。而可編程控制器是通過存儲(chǔ)在存

22、儲(chǔ)器中的程序?qū)崿F(xiàn)控制功能的，如果控制功能需要改變的話，只需要修改程序以及改動(dòng)少量的接線即可。而且，同一臺(tái)可編程控制器還可以用于不同的控制對(duì)象，只要改變軟件就可以實(shí)現(xiàn)不同的控制要求，因此具有很大的靈活性、通用性。另外 PLC產(chǎn)品還具有多樣化、系列化的特點(diǎn)，其結(jié)構(gòu)形式多種多樣，同一系列又有低檔、高檔之分，因此可以適應(yīng)于各種不同規(guī)模、不同要求的工業(yè)控制。PLC還有多種功能模塊，可以根據(jù)需要靈活組合成各種不同功能的控制裝置，實(shí)現(xiàn)各種特殊的控制要求。 第二，可靠性高、抗干擾能力強(qiáng) 對(duì)于自動(dòng)扶梯而一言，可靠性是一個(gè)非常重要的指標(biāo)，如何能在各種惡劣的工作環(huán)境和條件(如電磁干擾、低溫潮濕、灰塵超高溫等)

23、下，平穩(wěn)可靠的工作，將故障率降至最低，是研制每一種控制器件必須考慮的問題。PLC的研制者在這一方面采取了許多有利的措施，使PLC具有很高的可靠性和抗干擾能力，因此被稱為“專為適應(yīng)惡劣的工業(yè)環(huán)境而設(shè)計(jì)的計(jì)算機(jī)”。 第三，編程簡單、使用方便 用單片計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)控制，使用的是匯編語言，難于掌握，要求使用者具有一定水平的計(jì)算機(jī)硬件和軟件知識(shí)。而PLC采用面向控制過程、面向問題的 “自然語言”編程，容易掌握。例如目前大多數(shù)PLC采用的梯形圖語言編程方式，既繼承了繼電器控制線路的清晰直觀感，又考慮到大多數(shù)電器技術(shù)人員的讀圖習(xí)慣及應(yīng)用微機(jī)的水平，很容易被電器技術(shù)人員所接受。PLC易于編程，程序改變時(shí)也容易

24、修改，靈活方便。它與目前微機(jī)控制常用的匯編語言相比，雖然在PLC內(nèi)部增加了解釋程序，增加了程序執(zhí)行時(shí)間，但對(duì)大多數(shù)的自動(dòng)扶梯控制設(shè)備來說，PLC的控制速度是足夠的。 用單片計(jì)算機(jī)控制，只有在輸入輸出接口上做大量工作，才能與控制現(xiàn)場連接起來，調(diào)試也比較麻煩。而PLC的輸入輸出接口已經(jīng)做好，可直接與控制現(xiàn)場的用戶設(shè)備直接連接。輸入接口可以與各種開關(guān)和傳感器連接，輸出接口具有較強(qiáng)的驅(qū)動(dòng)能力，可以直接與繼電器、接觸器和電磁閥等連接，使用很方便。 第四，接線簡單 PLC的接線只需將輸入設(shè)備(如按鈕、開關(guān)等)與PLC輸入端子連接，將輸出設(shè)備(如接觸器、電磁閥等)與PLC輸出端子連接。接線工具僅為螺絲

25、刀，接線工作極其簡單、工作量極少。 第五，功能強(qiáng) 現(xiàn)代PLC不僅具有條件控制、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)和步進(jìn)等控制功能，而且還能完成A/D， D/A轉(zhuǎn)換、數(shù)字運(yùn)算和數(shù)據(jù)處理以及通信聯(lián)網(wǎng)和生產(chǎn)過程監(jiān)控等。因此，它既可對(duì)開關(guān)量進(jìn)行控制，又可對(duì)模擬量進(jìn)行控制；既可現(xiàn)場控制，又可遠(yuǎn)距離控制。既可控制簡單系統(tǒng)，又可控制復(fù)雜系統(tǒng)。 第六，體積小、重量輕和易于實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化 由于PLC采用了半導(dǎo)體集成電路。因此具有體積小、重量輕、功耗低的特點(diǎn)。且由于PLC是專為工業(yè)控制而設(shè)計(jì)的專用計(jì)算機(jī)，其結(jié)構(gòu)緊湊、堅(jiān)固耐用、體積小巧，并由于具備很強(qiáng)的可靠性和抗干擾能力，使之易于裝入機(jī)械設(shè)備內(nèi)部，因而成為實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化十分理想的

26、控制設(shè)備。 同樣，可編程控制器控制也有其不足的地方，在性價(jià)比上要高于繼電器控制和單片微機(jī)控制；其開發(fā)潛力要差于單片微機(jī)，不如其功能靈活多樣；通用性不好，不同廠家的可編程控制器以及其附屬單元都是固定專用等等。 2.2PLC的簡介 自從1969年美國DEC公司研制出世界上第一臺(tái)可編程邏輯控制器(Programmable Logic Controller ：PLC)以來，經(jīng)過三十多年的發(fā)展與實(shí)踐，其功能和性能已經(jīng)有了很大的提高，從當(dāng)初用于邏輯控制和順序控制領(lǐng)域擴(kuò)展到運(yùn)動(dòng)控制領(lǐng)域?？删幊踢壿嬁刂破?PLC)也該成為可編程控制器(Programmable Controller ： PC)由于個(gè)人計(jì)

27、算機(jī)夜間成PC，為了避免混淆，可編程控制器仍被稱為PLC。 早在20世紀(jì)20年代，人們用導(dǎo)線把各種繼電器、定時(shí)器、接觸器及其出點(diǎn)按一定的邏輯關(guān)系連接起來組成控制系統(tǒng)，控制各種生產(chǎn)機(jī)械，這就是我們所熟悉的繼電器接觸控制。但由于它結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)備體積大、動(dòng)作速度慢、功能少，不利于產(chǎn)品的更新。近年來，隨著大規(guī)模集成電路的發(fā)展，使得以微處理器為核心組成的可編程控制器得到了迅速發(fā)展，并廣泛應(yīng)用于各種領(lǐng)域中，以滿足工業(yè)化大生產(chǎn)中的高效的，大量的自動(dòng)化要求。如電動(dòng)機(jī)的起停，電磁閥的開閉，產(chǎn)品的計(jì)數(shù)，溫度、壓力、流量的設(shè)定與控制等。 可編程控制器(Programmable Controller)又簡稱為PC

28、或PLC，日本電器控制學(xué)會(huì)曾對(duì)可編程控制器作了一個(gè)定義：“可編程控制器是將邏輯運(yùn)算、順序控制、時(shí)序、計(jì)數(shù)以及算術(shù)運(yùn)算等控制程序，用一串指令形式存放到存儲(chǔ)器中，然后根據(jù)存儲(chǔ)的控制內(nèi)容，經(jīng)過模擬、數(shù)字等輸入輸出部件，對(duì)生產(chǎn)設(shè)備與生產(chǎn)過程進(jìn)行控制的裝置。1987年，美國國際電工委員會(huì)(IEC)對(duì)可編程控制器定義如下：可編程控制器時(shí)一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專門為在工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計(jì)，它采用可編程序的存儲(chǔ)器，用來在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序定時(shí)、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并通過數(shù)字式、模擬式的輸入輸出控制各種機(jī)械或生產(chǎn)過程。 可見PLC是基于計(jì)算機(jī)技術(shù)和自動(dòng)控制理論而發(fā)展起來的，它既不同

29、于普通的計(jì)算機(jī)，又不同于一般的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，作為一種特殊形式的計(jì)算機(jī)控制裝置，它在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、硬件組成、軟件結(jié)構(gòu)以及I/O通道、用戶界面等諸多方面都有其特殊性。 可編程控制器的一般組成： PLC是以微處理器為核心的工業(yè)用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，其硬件組成與計(jì)算機(jī)有類似之處，根據(jù)結(jié)構(gòu)的不同，PLC可分為整體式和組合式。整體式PLC是將中央處理器(CPU)、存儲(chǔ)器、輸入單元、輸出單元、電源、通信端口、I/O擴(kuò)展端口等組裝在一個(gè)箱體內(nèi)構(gòu)成主機(jī)。另外還有獨(dú)立的I/O擴(kuò)展單元與主機(jī)配合使用。整體式PLC結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、小型機(jī)常采用這種結(jié)構(gòu)。組合式PLC將CPU單元、輸入單元、輸出單元、智能I/O單元、通信單元

30、等分別做成相應(yīng)的電路板或模塊，模塊之間通過底板上的總線相互聯(lián)系。裝有CPU的單元稱為CPU模塊，其他單元稱為擴(kuò)展模塊。大中型機(jī)常采用組合式結(jié)構(gòu)。 PLC在運(yùn)行過程中一般由CPU、存儲(chǔ)器和輸入/輸出系統(tǒng)三個(gè)部分即可完成預(yù)定的各種控制任務(wù)，因此可將這三部分稱為PLC的基本組成部分。其它可選部件包括編程器、外存儲(chǔ)器、模擬I/O盤、通訊接口、擴(kuò)展接口以及測試設(shè)備等。主要用于系統(tǒng)的編程組態(tài)、程序存儲(chǔ)、通訊聯(lián)網(wǎng)、系統(tǒng)擴(kuò)展和系統(tǒng)測試、維護(hù)等，是PLC的輔助組成部分，在PLC正常運(yùn)行期間，這些部件并不起作用，它們主要用于系統(tǒng)的開發(fā)、安裝、調(diào)試和維護(hù)。 PLC的系統(tǒng)程序和用戶程序都存放在存儲(chǔ)器中現(xiàn)場輸入信號(hào)

31、經(jīng)過I/O系統(tǒng)傳送至CPU，CPU按照用戶程序存儲(chǔ)器里安放的指令，執(zhí)行邏輯或算術(shù)運(yùn)算，并發(fā)出相應(yīng)的控制指令，該指令通過I/O系統(tǒng)傳送至現(xiàn)場，驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作，從而完成相應(yīng)的控制任務(wù)。 CPU是PLC的核心，其作用類似于人的大腦。是由控制電路、運(yùn)算器、存儲(chǔ)器和總線等組成，一般都集成在一塊芯片上。它能夠識(shí)別用戶按照特定的格式輸入的各種指令，并按照指令的規(guī)定，根據(jù)當(dāng)前的現(xiàn)場I/O信號(hào)的狀態(tài)發(fā)出相應(yīng)的控制指令，完成預(yù)定的控制任務(wù)并將結(jié)果送到PLC的輸出終端。另外它還能夠識(shí)別用戶所輸入的指令序列的格式和語法錯(cuò)誤，還具有系統(tǒng)電源、I/O系統(tǒng)、存儲(chǔ)器及其它接口的測試與診斷功能。CPU與其它部件之間的

32、連接是通過總線進(jìn)行的。 PLC的存儲(chǔ)器是用來存放系統(tǒng)程序、用戶程序和工作數(shù)據(jù)的。存放應(yīng)用軟件的存儲(chǔ)器稱為用戶程序存儲(chǔ)器，存放系統(tǒng)程序的存儲(chǔ)器稱為系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器。系統(tǒng)程序是由生產(chǎn)廠家預(yù)先編制的監(jiān)控程序、模塊化應(yīng)用功能子程序、命令解釋和功能子程序的調(diào)用管理程序及各種系統(tǒng)參數(shù)等。用戶程序是由用戶編制的梯形圖、輸入/輸出狀態(tài)、計(jì)數(shù)/計(jì)時(shí)值以及系統(tǒng)運(yùn)行必要的初始值、其它參數(shù)等。系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器容量的大小，決定了系統(tǒng)程序的大小和復(fù)雜程度，也決定了PLC的功能和性能。用戶程序存儲(chǔ)器容量的大小，決定了用戶程序的大小和復(fù)雜程度，從而決定了用戶程序所能完成的功能和任務(wù)的大小。從存儲(chǔ)器的性質(zhì)來分，又分為ROM和RA

33、M兩部分。 輸入/輸出系統(tǒng)，PLC的對(duì)外功能主要是通過各種接口單元來實(shí)現(xiàn)對(duì)工業(yè)設(shè)備或生產(chǎn)過程的控制。通過各種輸入/輸出接口電路，PLC既可以檢測到所需要的過程信息，又可以將處理后的結(jié)果傳送給外部過程，驅(qū)動(dòng)各種執(zhí)行機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)過程的自動(dòng)控制。輸入/輸出系統(tǒng)提供了各種操作電平和驅(qū)動(dòng)能力的輸入/輸出接口模塊，以實(shí)現(xiàn)被控過程與PLC I/O接口之間的電平轉(zhuǎn)換、電氣隔離、串/并轉(zhuǎn)換、A/D與D/A轉(zhuǎn)換等功能。根據(jù)它們所實(shí)現(xiàn)的功能不同，可將I/O通道分為五種：(1)開關(guān)量輸入通道(DI)；(2)開關(guān)量輸出通道(DO)；(3)模擬量輸入通道(AI)；(4)模擬量輸出通道(AO)；(5)脈沖量輸入通道

34、(PI)。 其它部件：PLC的可選部件是與PLC的運(yùn)行沒有依賴關(guān)系的一些部件，它是PLC系統(tǒng)編程、調(diào)試、測試與維護(hù)等必備的設(shè)備，PLC可獨(dú)立于這些可選部件而獨(dú)立運(yùn)行?？蛇x部件包括電源部件、I/O擴(kuò)展端口、外設(shè)端口、編程工具智能單元。 可編程控制器之所以得到迅速的發(fā)展和越來越廣泛的應(yīng)用，是因?yàn)樗哂幸恍┝己锰攸c(diǎn)：應(yīng)用簡單方便：應(yīng)用靈活，簡單；編程簡化；操作方便，維修容易?？煽啃愿撸涸谟布蛙浖煞矫娑疾扇×藝?yán)格的措施?？闺姶鸥蓴_性能好，環(huán)境適應(yīng)好：PLC是直接針對(duì)工業(yè)環(huán)境設(shè)計(jì)的，而且由于其結(jié)構(gòu)精巧，所以耐熱、防潮、抗震等性能很好。功能完善：PLC的基本功能包括：邏輯運(yùn)算、定時(shí)、計(jì)數(shù)、數(shù)制轉(zhuǎn)換

35、步進(jìn)控制等。易于實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化，可編程控制器可憐成功能很強(qiáng)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。 PC的工作原理：PC的工作過程，簡單的說，是周期循環(huán)掃描的過程，用戶程序通過編程器或其它輸入設(shè)備輸入存放在CPU的用戶存儲(chǔ)器。當(dāng)PC根據(jù)系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，CPU根據(jù)系統(tǒng)程序規(guī)定的順序，通過掃描，可完成輸入點(diǎn)的狀態(tài)。PLC循環(huán)掃描是對(duì)整個(gè)程序循環(huán)執(zhí)行，也就是說用戶程序不是按固定順序從頭到尾只執(zhí)行一次，而是執(zhí)行一次后，又返回去執(zhí)行第二次、第三次直至停機(jī)。整個(gè)過程掃描一次所需要的時(shí)間稱為掃描周期。采集或輸入數(shù)據(jù)采集。用戶程序邏輯運(yùn)算，各輸入點(diǎn)的狀態(tài)更新，編程器鍵入響應(yīng)和顯示更新，CPU自檢和復(fù)位掃描監(jiān)視用定時(shí)，相應(yīng)調(diào)試試用強(qiáng)迫I/O的鍵

36、入等功能。 PC的掃描既可按固定順序進(jìn)行，也可按用戶程序規(guī)定的可變順序進(jìn)行。這不僅僅因?yàn)橛谐绦蛎繏呙枰淮?，?zhí)行一次，也因?yàn)樵谝粋€(gè)大控制系統(tǒng)中，需要處理的I/O接口數(shù)較多，通過不同的組織模塊安排，采用分時(shí)分批掃描執(zhí)行的辦法，可縮短掃描周期和提高控制的實(shí)時(shí)響應(yīng)速度。 PC的系統(tǒng)程序和用戶程序都存放在存儲(chǔ)器中現(xiàn)場輸入信號(hào)經(jīng)過I/O系統(tǒng)傳送至CPU，CPU按照用戶程序存儲(chǔ)器里安放的指令，執(zhí)行邏輯或算術(shù)運(yùn)算，并發(fā)出相應(yīng)的控制指令，該指令通過I/O系統(tǒng)傳送至現(xiàn)場，驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作，從而完成相應(yīng)的控制任務(wù)。 PC系統(tǒng)監(jiān)控程序框圖，如上圖所示。在每一次掃描開始前，CPU都要進(jìn)行復(fù)位監(jiān)視定時(shí)器、硬

37、件檢查、用戶內(nèi)存檢查等操作。如果有異常情況，一方面啟動(dòng)故障顯示燈亮，另一方面判斷并顯示故障性質(zhì)。如果屬于一般性故障，只報(bào)警不停機(jī)，等待處理。如果屬于嚴(yán)重故障，停止PLC運(yùn)行。 PLC的主要技術(shù)指標(biāo)包括以下點(diǎn)： 第一，I/O點(diǎn)數(shù)：I/O點(diǎn)數(shù)是指PLC外部輸入、輸出端子的總數(shù)。I/O點(diǎn)數(shù)越多，外部可接的輸入器件也就越多，控制規(guī)模就越大，一般按I/O點(diǎn)數(shù)多少來區(qū)分機(jī)型的大小。 第二，掃描速度：掃描速度反應(yīng)了PLC運(yùn)行速度的快慢。掃描速度快，意味著PLC可運(yùn)行較為復(fù)雜的控制程序，并有可能擴(kuò)大控制規(guī)模和控制功能，掃描速度是PLC最重要的一項(xiàng)硬性能指標(biāo)。 第三，指令條數(shù)：PLC的指令條數(shù)時(shí)衡量其軟

38、件功能強(qiáng)弱的主要指標(biāo)。PLC具有的指令條數(shù)越多，指令就越豐富，說明其軟件功能越強(qiáng)。 第四，內(nèi)存容量：系統(tǒng)程序存放在系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器中，存儲(chǔ)容量之用戶程序存儲(chǔ)器容量。用戶程序存儲(chǔ)器的容量決定了PLC可以容納用戶程序的長短，一般以字為單位計(jì)算。每1024個(gè)字為1K字。中小型PLC的存儲(chǔ)容量一般在8K以下，大型機(jī)可達(dá)到256K—2M。 第五，內(nèi)部器件：內(nèi)部器件包括各種繼電器、計(jì)數(shù)器/定時(shí)器、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器等。其種類越多、數(shù)量越大，存儲(chǔ)各種信息的能力和控制能力就越強(qiáng)。 第六，高功能模塊：PLC除了主控制模塊外，還可以配接各種高功能模塊。高功能模塊的多少及功能強(qiáng)弱往往是衡量PLC產(chǎn)品水平高低的一個(gè)重要標(biāo)

39、志。高功能模塊使得PLC既可以進(jìn)行開關(guān)量的開環(huán)控制，也可以進(jìn)行模擬量的閉環(huán)控制，能進(jìn)行精確的定位和速度控制。 第七，支持軟件：為了便于對(duì)PLC的編程和監(jiān)控，各PLC生產(chǎn)廠相繼開發(fā)出各類計(jì)算機(jī)支持的編程和監(jiān)控軟件。 第八，擴(kuò)展能力：大部分PLC利用I/O擴(kuò)展單元進(jìn)行I/O點(diǎn)數(shù)的擴(kuò)展，有的PLC利用各種功能模塊進(jìn)行功能擴(kuò)展 2.3PLC在自動(dòng)扶梯控制系統(tǒng)中的應(yīng)用 1)PLC的控制原則 自動(dòng)扶梯控制中有大量的邏輯信號(hào)需要處理，這部分工作是由PLC 完成的。只有對(duì)眾多的邏輯信號(hào)進(jìn)行處理，并對(duì)各相關(guān)元件進(jìn)行正確指揮，才能完成自動(dòng)扶梯的整體控制。根據(jù)扶梯運(yùn)行的需要，PLC 主要實(shí)現(xiàn)運(yùn)行、停止、潤

40、滑、檢修、逆轉(zhuǎn)判斷、安全回路故障判斷、速度偏差判斷、故障記錄、狀態(tài)顯示等功能。所謂故障處理能指扶梯出現(xiàn)安全電路、扶梯逆轉(zhuǎn)、超速等故障時(shí)，能自動(dòng)停梯并報(bào)警，提示專業(yè)維修人員檢修，在故障未恢復(fù)之前扶梯無法再啟動(dòng)。例如當(dāng)扶梯上行時(shí)，上部扶手帶出入口開關(guān)動(dòng)作，PLC對(duì)信號(hào)處理后，斷開相關(guān)的輸出信號(hào)，主接觸器、上行接觸器和下行接觸器的線圈斷電，扶梯停止，蜂鳴器同時(shí)鳴響一段時(shí)間，運(yùn)行指示器顯示相應(yīng)故障代碼，提示維修人員停梯的原因是上部扶手帶出入口開關(guān)動(dòng)作，同時(shí)把故障代碼傳送到監(jiān)控系統(tǒng)，從而使維修人員能夠在最短的時(shí)間內(nèi)到達(dá)現(xiàn)場并準(zhǔn)確排除故障，使扶梯盡快恢復(fù)運(yùn)行。 2）PLC的工作程序 電氣系統(tǒng)組成以后，

41、為了實(shí)現(xiàn)最優(yōu)控制，還需精心編制PLC的控制程序。在PLC的控制程序中，需要進(jìn)行處理的邏輯信號(hào)首先是安全回路檢測信號(hào)，該信號(hào)用來判斷扶梯安全回路是否存在故障， 以及故障存在的位置，它是自動(dòng)扶梯安全運(yùn)行的重要保證。其次還要檢測扶梯的停止、上行、下行、檢修、潤滑等信號(hào)。然后通過對(duì)這些輸入信號(hào)的處理，給出相應(yīng)的運(yùn)行狀態(tài)顯示和報(bào)警等信號(hào)，所有這些控制信號(hào)的給出，都是PLC( 根據(jù)各種輸入信號(hào)通過控制程序處理實(shí)現(xiàn)的。這些程序之間必須協(xié)調(diào)一致、判斷合理，才能完成自動(dòng)扶梯的整體控制。 第三章 自動(dòng)扶梯的硬件設(shè)計(jì) 3.1自動(dòng)扶梯的一般介紹 本文所設(shè)計(jì)的自動(dòng)扶梯是一種可上下運(yùn)行式、能夠大量和連續(xù)輸送

42、乘客的大型機(jī)電一體化設(shè)備。它能迅速的將擁擠的人流分散到個(gè)樓層，還能明顯地增添公共場所的豪華氣派，自動(dòng)扶梯廣泛用于機(jī)場、車站、碼頭、地鐵、商場、體育、館賓館等交通樞紐和商業(yè)文化中心。 3.1.1自動(dòng)扶梯的性能： FGL、FML系列自動(dòng)扶梯，吸收引進(jìn)國際先進(jìn)技術(shù)設(shè)計(jì)制造，具有獨(dú)到的積木式結(jié)構(gòu)、高精度的梯路軌道使傳動(dòng)更加平穩(wěn)，其安全設(shè)施嚴(yán)格執(zhí)行EN115歐洲標(biāo)準(zhǔn)（此標(biāo)準(zhǔn)最嚴(yán)格、最先進(jìn)、要求最高），因此具有十分良好的安全保障和運(yùn)行的高可靠性。除此之外，還具有結(jié)構(gòu)先進(jìn)、運(yùn)行平穩(wěn)、性能優(yōu)良、安裝維修方便等特點(diǎn)。 FGL、FML系列自動(dòng)扶梯有30、和35兩種傾斜角度，梯級(jí)寬度有1000mm、800mm

43、和600mm三種規(guī)格。 3.1.2 FGL、FML系列自動(dòng)扶梯的主要結(jié)構(gòu) （1）傳動(dòng)系列 傳動(dòng)系統(tǒng)位于自動(dòng)扶梯的上部機(jī)房內(nèi)，電機(jī)通過聯(lián)軸節(jié)帶動(dòng)減速箱。減速箱通過鏈輪和驅(qū)動(dòng)鏈帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)主軸運(yùn)行，從而帶動(dòng)梯級(jí)運(yùn)動(dòng)。在電機(jī)的頭部裝有一帶式制動(dòng)器。 （2） 架 架是一種由全封閉、剛度最好、變形最小的新型矩形鋼管材料焊接成德金屬骨架。為了避免 架的擺動(dòng)或振動(dòng)傳到建筑物上，在 架的支點(diǎn)和建筑物之間填有一種特殊的橡膠減震部件。 （3）導(dǎo)軌系統(tǒng) 導(dǎo)軌由三個(gè)完全預(yù)裝的部件組成。這些部件均通過裝配夾具裝配在 架上，并且均是經(jīng)過校直的。 三個(gè)預(yù)裝部件是： ——頭部曲線導(dǎo)軌（包括驅(qū)動(dòng)主軸及扶手驅(qū)動(dòng)軸

44、） ——中部導(dǎo)軌（長度根據(jù)合同的要求而定） ——尾部曲線導(dǎo)軌（包括梯級(jí)鏈張緊裝置） （4）梯級(jí) 梯級(jí)由兩根特殊制造的滾子鏈將其串接起來。滾輪的外圈用聚氨酯制成，內(nèi)圈采用滾珠軸承。這樣就避免了滾輪與鏈輪 合時(shí)的噪音。鏈條的每三個(gè)鏈節(jié)上有一個(gè)伸出的銷軸，該銷軸用于聯(lián)接梯級(jí)軸。而梯級(jí)則通過一尼龍?zhí)坠潭ㄔ谔菁?jí)軸上，側(cè)向定位則通過夾子來固定。 （5）圍裙板 圍裙板位于梯級(jí)的兩側(cè)。為防止意外事故（夾住東西），圍裙板必須非常光滑。圍裙板和梯級(jí)之間的最大間隙為4mm，兩邊間隙之和不得超過7mm。 圍裙板也為梯級(jí)起導(dǎo)向作用（通過梯級(jí)上的滑動(dòng)導(dǎo)靴）。 （6）扶手支架 扶手支架的護(hù)板由無支柱的自支

45、撐鋼化玻璃制成。鋼化玻璃固定在玻璃夾緊型件內(nèi)，扶手帶導(dǎo)軌和其支架安裝在鋼化玻璃上部。 扶手支架是經(jīng)預(yù)裝后安裝在 架上。其上可安裝扶手照明。鋼化玻璃也可用漆面的不銹鋼的疊層板代替。 （7）梳齒板 梳齒板位于自動(dòng)扶梯的進(jìn)（出）口處。各個(gè)梳齒板由螺釘固定在梳板相 合的地方有硬物卡住，將使梳板向后移動(dòng)，碰到觸電，則自動(dòng)扶梯將停止運(yùn)行。 （8）前沿板 在自動(dòng)扶梯的上機(jī)房和下機(jī)房上，由預(yù)先成型的整體蓋板蓋住。蓋板面上有防滑的溝槽。為了在維修時(shí)易于搬運(yùn)，前沿板做成兩部分。 （9）扶手帶 扶手帶在扶手導(dǎo)軌上運(yùn)行，其運(yùn)行速度與梯級(jí)的運(yùn)行速度是一樣的。 扶手帶回程在自動(dòng)扶梯內(nèi)。回程的扶手帶由間隔分

46、布的托輪支承。 （10）內(nèi)外蓋板 在扶手支架的護(hù)板與圍裙板之間及護(hù)板與外裝飾板之間，用易于拆卸的鋁合金蓋板蓋住。 （11）控制箱 控制箱安放在自動(dòng)扶梯的上部機(jī)房內(nèi)。 為了方便維修，在前沿板被取掉后，整個(gè)控制箱可順著二根插銷拉上來。 3.2自動(dòng)扶梯動(dòng)作原理說明 在自動(dòng)扶梯上、下兩端各設(shè)有一個(gè)方向選擇鑰匙開關(guān)及一只紅色停止按鈕，當(dāng)扶梯內(nèi)各安全開關(guān)都處于正常閉合狀態(tài)，供電正常的情況時(shí)，安全繼電器YJ吸合，操作人員可根據(jù)需要的運(yùn)行方向，用鑰匙操作鑰匙開關(guān)，使KSC、KMS、KMB、KMU(KMD)分別得電并相繼吸合，使電機(jī)的抱閘打開，電動(dòng)機(jī)開始做星形啟動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)，三秒后KMS釋放，KMR

47、吸合，電動(dòng)機(jī)作三角形運(yùn)轉(zhuǎn)，當(dāng)需要停車時(shí)按下紅色停止按鈕，扶梯便停止運(yùn)行。當(dāng)扶梯停梯以后想再次啟動(dòng)扶梯時(shí)，一定要等15秒以后才可以再次啟動(dòng)，此15秒時(shí)間的作用是讓扶梯上的乘客離開扶梯，然后扶梯以空載啟動(dòng)運(yùn)行。扶梯向下運(yùn)行的作用原理同向上運(yùn)行的動(dòng)作原理相似。 為使乘客能正常登梯，在梯級(jí)水平段下面安裝了綠色熒光燈，運(yùn)行時(shí)分別點(diǎn)亮，在扶梯啟動(dòng)時(shí)，發(fā)出警鈴聲，提醒乘客注意。 當(dāng)需要檢修時(shí)，將檢修盒上的插頭插入檢修插座內(nèi)，就可以進(jìn)行檢修運(yùn)行，狀態(tài)為點(diǎn)動(dòng)。按下檢修上行按鈕，扶梯啟動(dòng)向上檢修速度點(diǎn)動(dòng)上行。按下檢修下行按鈕，扶梯起動(dòng)向下檢修速度點(diǎn)動(dòng)下行。當(dāng)扶梯上部和下部檢修插座中同時(shí)插入檢修盒插頭時(shí)，檢修繼

48、電器KAJ和KAJ1同時(shí)吸合，此時(shí)將切斷檢修控制線（PC機(jī)檢修輸入點(diǎn)004不亮），按檢修上行按鈕或檢修下行按鈕，扶梯將不能以檢修速度作點(diǎn)動(dòng)運(yùn)行。扶梯檢修運(yùn)行時(shí)，兩只檢修插座中只能任意一只插入檢修盒插頭，否則，扶梯將不能作檢修點(diǎn)動(dòng)運(yùn)行。扶梯檢修運(yùn)行時(shí)，各安全行程開關(guān)仍起安全保護(hù)作用。 為確保乘客安全，本扶梯具有以下安全設(shè)施： 1． 出入口安全裝置：分別設(shè)置于扶手裝置的上下部左右圍裙板。 2． 梳齒板安全開關(guān)：分別設(shè)置于上下部前沿板下面，左右各一只。 3． 曳引鏈斷鏈開關(guān)：分別設(shè)置于梯級(jí)張緊部分。 4． 扶手帶斷帶開關(guān)：分別設(shè)置于左右扶手帶下面。 5． 圍裙板安全開關(guān)：分別設(shè)置于上下部

49、左右R段。 6． 梯級(jí)下陷保護(hù)裝置：分別設(shè)置于扶梯上下R段。 7． 防逆轉(zhuǎn)安全開關(guān)：設(shè)置于主驅(qū)動(dòng)雙排鏈一側(cè)。 8． 緊急制動(dòng)裝置：即驅(qū)動(dòng)鏈斷鏈保護(hù)裝置，只有當(dāng)驅(qū)動(dòng)鏈斷鏈時(shí)，緊急制動(dòng)裝置才起作用，當(dāng)驅(qū)動(dòng)鏈斷鏈時(shí)，切斷扶梯總的安全回路，扶梯便停止運(yùn)行。 當(dāng)上述開關(guān)有任何一只動(dòng)作時(shí)扶梯立即停止，同時(shí)故障顯示器顯示相應(yīng)開關(guān)的代號(hào)，當(dāng)故障排除開關(guān)恢復(fù)正常后，故障顯示器無顯示，扶梯可投入正常運(yùn)行。在扶梯左側(cè)雙排鏈輪上還裝有一只接近開關(guān)傳感器PLS，用于檢測扶梯運(yùn)行速度是否低于或超過扶梯運(yùn)行的額定速度。當(dāng)出現(xiàn)上述現(xiàn)象時(shí)，控制扶梯立即停止運(yùn)行。同時(shí)，本扶梯還具有電機(jī)過熱保護(hù)及斷相錯(cuò)相保護(hù)，當(dāng)上述保護(hù)發(fā)

50、生時(shí)扶梯立即停止，排除故障后可再次啟動(dòng)運(yùn)行扶梯。 3.3自動(dòng)扶梯系統(tǒng)控制 3.3.1運(yùn)行狀態(tài)控制 1．運(yùn)行狀態(tài) 從電梯運(yùn)行的安全要求和檢修運(yùn)行的要求出發(fā)， 同時(shí)考慮到電梯操作的便利性，程序設(shè)計(jì)主要實(shí)現(xiàn)三種運(yùn)行狀態(tài)：自動(dòng)運(yùn)行、手動(dòng)運(yùn)行、檢修運(yùn)行狀態(tài)。在正常情況下，扶梯全部進(jìn)入自動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)；當(dāng)發(fā)生某種特殊情況時(shí)（如事故或要求扶梯按特定方向運(yùn)行時(shí)），扶梯在外部手動(dòng)信號(hào)的作用下，進(jìn)入手動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)；當(dāng)系統(tǒng)檢修時(shí)，插入檢修盒，進(jìn)入檢修狀態(tài)。 下面分別講解其功能。 （1）自動(dòng)運(yùn)行功能 自動(dòng)運(yùn)行功能是電梯在無人工干預(yù)的條件下運(yùn)行的情況。此功能是在正常條件（即按照我們的預(yù)期）下，為了減少電梯操

51、作人員的勞動(dòng)量而設(shè)計(jì)的。比如，在早上我們只需要將電梯的電力回路和控制回路加上電源， 通過所有電梯的總啟動(dòng)按鈕將所有的電梯啟動(dòng)，這時(shí)如無特殊要求（即無人工干預(yù)的條件下），電梯將按照自動(dòng)運(yùn)行的要求運(yùn)行。這里需要說明的是，只要外部有手動(dòng)信號(hào)輸入，電梯都將停止自動(dòng)運(yùn)行，進(jìn)入手動(dòng)狀態(tài)。每部電梯的手動(dòng)運(yùn)行取決于自身的外部手動(dòng)信號(hào)輸入如有信號(hào)輸入， 則該電梯將轉(zhuǎn)入手動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)， 自動(dòng)運(yùn)行將撤銷，但不影響其它電梯的自動(dòng)運(yùn)行。 （2）手動(dòng)運(yùn)行功能 手動(dòng)運(yùn)行功能是為了在某種特殊情況下，使扶梯實(shí)現(xiàn)停止、反向。它是人為指定的扶梯運(yùn)行狀態(tài)。例如，在電梯發(fā)生了某種危險(xiǎn)時(shí)，我們需要通過外部的手動(dòng)按鈕將電梯急停，以免造成

52、嚴(yán)重后果；還有在某些特殊情況下，自動(dòng)運(yùn)行所設(shè)計(jì)的運(yùn)行情況不符合我們的特殊要求， 我們可以通過外部的手動(dòng)輸入按鈕來改變電梯的運(yùn)行方向，如晚上商場要延長經(jīng)營時(shí)間，可在電梯自動(dòng)反向前或者反向后， 通過外部按鈕使電梯進(jìn)行正常的上下運(yùn)行狀態(tài)。 （3）檢修運(yùn)行功能 檢修狀態(tài)是電梯在進(jìn)行檢修時(shí)的一種運(yùn)行方式，在檢修時(shí)，電梯可在檢修人員的操作下實(shí)現(xiàn)點(diǎn)動(dòng)運(yùn)行。電梯在檢修人員插入檢修盒時(shí)，就進(jìn)入檢修運(yùn)行狀態(tài)。此時(shí)，電梯的自動(dòng)運(yùn)行功能不起作用， 扶梯旁的外部手動(dòng)輸入信號(hào)也不起作用。在自動(dòng)運(yùn)行、手動(dòng)運(yùn)行和檢修運(yùn)行這三者中，檢修具有最高優(yōu)先權(quán)，其次為手動(dòng)運(yùn)行，最后才為自動(dòng)運(yùn)行。 圖3-1（a）主回路

53、 圖3-1（b）抱閘回路 自動(dòng)扶梯主回路及抱閘回路如圖3-3。當(dāng)扶梯內(nèi)各安全開關(guān)都處于正常閉合狀態(tài)，供電正常的情況時(shí)，安全繼電器YJ吸合，操作鑰匙開關(guān)，使KSC、KMS、KMB、KMU(KMD)分別得電并相繼吸合，使電機(jī)的抱閘打開，電動(dòng)機(jī)開始作星形啟動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)，3秒后KMS釋放，KMR吸合，電動(dòng)機(jī)作三角形運(yùn)轉(zhuǎn)，當(dāng)需要停車時(shí)按下停止按鈕，扶梯便停止運(yùn)行。 該電路在控制電路的作用下完成啟動(dòng)、自動(dòng)、停止及Y-Δ切換，上行、下行、潤滑等功能。同時(shí)具有短路、漏電、錯(cuò)相、斷路、過電流保護(hù)功能。 照明回路及R160見圖3-2，圖3-3。

54、 圖3-2 照明回路 圖3-3 R160 圖3-4 安全回路 3.3.3PLC的選擇 1自動(dòng)扶梯控制系統(tǒng)的輸入與輸出分析 （1） 輸出 ① 控制上、下行接觸器的線圈電壓通、斷 ② 控制“Y-Δ切換”降壓啟動(dòng) ③ 控制制動(dòng)電動(dòng)機(jī)的接觸器線圈電壓通、斷實(shí)現(xiàn)抱閘 ④ 控制4位數(shù)碼管顯示器 ⑤ 控制數(shù)碼管的分段組合，顯示故障位置 2選擇機(jī)型是使用PLC的第一步。所謂系統(tǒng)I/O點(diǎn)數(shù)就是PLC在完成系統(tǒng)控制功能中，所需要的全部輸入信號(hào)和控制對(duì)象的個(gè)數(shù)。 輸

55、出點(diǎn)數(shù) A 主回路點(diǎn)數(shù)是由PLC的交流220V輸出模塊控制上、下行接觸器的線圈電壓通、斷來控制電動(dòng)正、反轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)扶梯的上、下行運(yùn)轉(zhuǎn)，制動(dòng)和降壓啟動(dòng)接觸器各一個(gè)，工作方式也使用接觸器的通、斷來控制。 B 運(yùn)行時(shí)間顯示和故障顯示點(diǎn)數(shù)，通常用數(shù)字上、下運(yùn)行時(shí)間所用數(shù)碼顯示器。 輸入點(diǎn)數(shù) A 梯級(jí)下沉（上、下） B 曳引鏈斷（左、右） C 扶手帶異速（左、右） D 驅(qū)動(dòng)鏈斷 E 梯級(jí)異常 F 扶手帶有異物等 此自動(dòng)扶梯控制系統(tǒng)實(shí)際需要輸入11點(diǎn)，輸出7點(diǎn)。PLC主控制器采用歐姆龍CPM1A-40CDR-A-V1型PLC。這種機(jī)型的PLC配有相應(yīng)的編程軟件CX-Programme

56、r進(jìn)行編程及監(jiān)視，不僅可以通過手持編程器對(duì)PLC編程，也可以在個(gè)人PC機(jī)上進(jìn)行編程。在自動(dòng)扶梯運(yùn)行過程中，可通過程序內(nèi)部輔助繼電器的狀態(tài)監(jiān)控電梯運(yùn)行狀態(tài)，現(xiàn)場調(diào)試十分方便。 3 I/O點(diǎn)分配 - 23 - 000 001 002 003 004 005 006 007 008 009 010 011 100 102 103 1004 1005 1006 1007 1008 1009 1010 1003 1002 1001 1000 1100 1101 1102 1103 圖3-5 輸入回路1 圖3-5 輸

57、入回路2 圖3-6 輸出回路 第四章 軟件編程 1 2 3 4 千萬不要?jiǎng)h除行尾的分節(jié)符，此行不會(huì)被打印。“結(jié)論”以前的所有正文內(nèi)容都要編寫在此行之前。 結(jié)論 致謝 本文的工作是在公利濱老師的親切關(guān)懷與細(xì)心指導(dǎo)下完成的。從論文的選題、設(shè)計(jì)到

58、完成都得到了公老師極大的幫助和指導(dǎo)，在此，向公老師表示崇高的敬意和衷心的感謝! 感謝公老師在生活、學(xué)習(xí)、做人等方面作給予的莫大關(guān)心與幫助!公老師淵博的學(xué)識(shí)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、良好的修養(yǎng)和富于創(chuàng)造的精神都深深地影響著我，使我受益匪淺。 在此，還要對(duì)我的宿舍同學(xué)宋洋、高雅娟以及同學(xué)王洪軍，感謝他們給我的論文提出寶貴意見并提供幫助。 在論文完成答辯之際，向本次論文評(píng)審和答辯的各位專家，以及對(duì)論文的修改提出寶貴意見的老師和同學(xué)表示最誠摯的謝意! 向所有關(guān)心和支持我的老師、朋友們表示衷心的感謝!謝謝你們! 參考文獻(xiàn) 1 徐培萬．立體車庫發(fā)展及市場前景 ．國外經(jīng)濟(jì)動(dòng)態(tài)，2005：23-45

59、 2 張啟君．立體車庫的主要型式及技術(shù)特點(diǎn)．高等教育出版社，2003：122-123 3 瑞士信托第一波士頓．中國汽車行業(yè)，2003.1 4 王德利機(jī)械．行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)─機(jī)械式停車設(shè)備類別、型式與基本參數(shù)．國家機(jī)械工業(yè)局，2003：220-230 5 賀文華．升降平移式立體車庫的控制研究與仿真．長安大學(xué)碩士論文，2003：8-13 6 梅若華，曲超．建設(shè)部標(biāo)準(zhǔn)─汽車庫建筑設(shè)計(jì)規(guī)范．中華人民共和國建設(shè)部，2004：89-90 7 王立權(quán)，王宗義，王淑均．可編程控制器原理與應(yīng)用．哈爾濱工程大學(xué)出版社，2004：67-92 8 郭德全．機(jī)械行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)─簡易升降類機(jī)械式停車設(shè)備．國家機(jī)械工業(yè)局，2

60、005：14-20 9 宗聽聰．鋼結(jié)構(gòu)件和結(jié)構(gòu)體系概論．同濟(jì)大學(xué)出版社，2003：70-90 10 汪曉光．可編程控制器原理及應(yīng)用．上海交通大學(xué)出版社，2001：123-132 11 徐格寧．立體車庫鋼結(jié)構(gòu)系統(tǒng)失效分析及軟件研制．北京工業(yè)出版社，2002：98-100 12 Feng Y S．enumerating significant failure modes of a structural system by using criterion methods．computer &structure．2003：90-99 13 汪曉光．可編程控制器原理及應(yīng)用．上海交通大學(xué)出版社，

61、2001：123-132 14 Shigley J E．mechanical engineering design．Mcgral-Hill，2000：87-89 15 Mechanical Drive(Reference Issue)．Machine Design，2003：56-78 16 王芳卿．立體車庫及其控制．國防工業(yè)出版社，2001：209-220 17 David F．Hoeschele Jr．Analog-to-Digital/Digital-to-Analog Conversion Techniques，2002：345-346 18 OMRON SYSMAC 200

62、H可編程控制器手冊(cè)，2001：23-34 19 楊公源．可編程序控制器原理及應(yīng)用．化學(xué)工業(yè)出版社，2005：36-86 20 李正吾．機(jī)電一體化技術(shù)極其應(yīng)用．機(jī)械工業(yè)出版社，2004：32-34 21 朱昌明.電梯與自動(dòng)扶梯[M].上海交通大學(xué)出版社,1995. 22 田晨.電梯運(yùn)力的非技術(shù)因素[J].節(jié)能與環(huán)保,2004. 23 李頻.節(jié)能技術(shù)在自動(dòng)扶梯上的應(yīng)用[J].節(jié)能,2004. 附錄 Abstract: Programmable controller in the field of industrial control applications, and PLC in

63、the application process, to ensure normal operation should be noted that a series of questions, and give some reasonable suggestions. Key words: PLC Industrial Control Interference Wiring Ground Proposal ⅠDescription 　　Over the years, programmable logic controller (hereinafter referre

64、d to as PLC) from its production to the present, to achieve a connection to the storage logical leap of logic; its function from weak to strong, to achieve a logic control to digital control of progress; its applications from small to large, simple controls to achieve a single device to qualified mo

65、tion control, process control and distributed control across the various tasks. PLC today in dealing with analog, digital computing, human-machine interface and the network have been a substantial increase in the capacity to become the mainstream of the field of control of industrial control equipme

66、nt, in all walks of life playing an increasingly important role. ⅡPLC application areas Currently, PLC has been widely used in domestic and foreign steel, petroleum, chemical, power, building materials, machinery manufacturing, automobile, textile, transportation, environmental and cultural entertainment and other industries, the use of mainly divided into the following categories: 　1. Binary logic control 　Replace traditional relay circuit, logic control, sequential contr