【正文】 容量小，為幾十毫安至幾百毫安，用其帶負(fù)載時要注意容量，同時作好防短路措施（因為該電源的過載或短路都將影響PLC的運(yùn)行）。（2）是用圖形編程器編程，該編程器采用梯形圖編程，方便直觀，一般的電氣人員短期內(nèi)就可應(yīng)用自如，但該編程器價格較高。各個公司的開發(fā)軟件都不相同，而用戶程序的存儲容量和指令的執(zhí)行速度是兩個重要指標(biāo)。確定負(fù)載類型根據(jù)PLC輸出端所帶的負(fù)載是直流型還是交流型，是大電流還是小電流，以及PLC輸出點動作的頻率等，從而確定輸出端采用繼電器輸出，還是晶體管輸出，或品閘管輸出。各種模塊上均有運(yùn)行和故障指示裝置，便于用戶了解運(yùn)行情況和查找故障。(4)編程簡單易學(xué)。另外為了提高操作性能，它還有多種人機(jī)對話的接口模塊；為了組成工業(yè)局部網(wǎng)絡(luò)，它還有多種通訊聯(lián)網(wǎng)的接口模塊。隨著電子技術(shù)和計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，PLC的功能得到大大的增強(qiáng)，具有以下特點：(1)可靠性高。進(jìn)入80年代中、后期，由于超大規(guī)模集成電路技術(shù)的迅速發(fā)展，微處理器的市場價格大幅度下跌，使得PLC所采用的微處理器的檔次普遍提高。早期的可編程控制器由分離元件和中小規(guī)模集成電路組成，主要功能是執(zhí)行原先由繼電器完成的順序控制、定時等。自動生產(chǎn)線升降機(jī)的自動化設(shè)計畢業(yè)論文目錄第1章 緒論 可編程序控制器的特點及應(yīng)用 如何選購PLC產(chǎn)品 輸入回路的選擇特點 輸出回路的選擇特點 軟件編制 優(yōu)化選擇 第2章 運(yùn)輸升降機(jī)系統(tǒng)概述 運(yùn)輸升降機(jī)機(jī)械系統(tǒng)的組成 運(yùn)輸升降機(jī)的自動控制系統(tǒng)的組成 運(yùn)輸升降機(jī)的工作原理和控制要求第3章 運(yùn)輸升降機(jī)自動控制系統(tǒng)設(shè)計 運(yùn)輸升降機(jī)機(jī)械系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成 運(yùn)輸升降機(jī)的電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)的組成 運(yùn)輸升降機(jī)自動化控制系統(tǒng)的組成第4章 運(yùn)輸升降機(jī)自動運(yùn)行工藝流程的設(shè)計 運(yùn)輸升降機(jī)的外部傳感器設(shè)置 運(yùn)輸升降機(jī)的停止?fàn)顟B(tài)位 運(yùn)輸升降機(jī)自動運(yùn)行步驟設(shè)計 升降升降機(jī)精確平層的電氣控制設(shè)計 對升降機(jī)構(gòu)電磁機(jī)械安全抱閘的控制設(shè)計第五章 運(yùn)輸升降機(jī)安全運(yùn)行的設(shè)計第六章 運(yùn)輸升降機(jī)的總體整合設(shè)計 系統(tǒng)選型 主要元器件的介紹 系統(tǒng)I/O分配 梯形圖設(shè)計 源程序設(shè)計 程序運(yùn)行過程分析 程序的下載、安裝和調(diào)試第7章 運(yùn)輸升降機(jī)的設(shè)計特點第8章 第八章 運(yùn)輸升降機(jī)的設(shè)計注意事項第9章 總結(jié)附錄 致謝參考文獻(xiàn) 第一章 緒論1．1 可編程序控制器的特點及應(yīng)用1. PLC的應(yīng)用早期的可編程序控制器(Programmable Logic Controller，PLC)，主要用來代替繼電器實現(xiàn)邏輯控制。70年代初期，體積小、功能強(qiáng)和價格便宜的微處理器被用于PLC，使得PLC的功能大大增強(qiáng)。而且，為了進(jìn)一步提高PLC的處理速度，各制造廠商還研制開發(fā)了專用邏輯處理芯片，大大提高了PLC軟、機(jī)械系統(tǒng)功能。PLC的高可靠性得益于軟、機(jī)械系統(tǒng)上一系列的抗干擾措施和它特殊的周期循環(huán)掃描工作方式。(3)采用模塊化結(jié)構(gòu)。PLC的編程大多采用類似于繼電器控制線路的梯形圖形式，對使用者來說，不需要具備計算機(jī)的專門知識，因此很容易被一般工程技術(shù)人員所理解和掌握。由于采用模塊化結(jié)構(gòu)，因此一旦某模塊發(fā)生故障，用戶可以通過更換模塊的方法，使系統(tǒng)迅速恢復(fù)運(yùn)行。不同的負(fù)載選用不同的輸出方式，對系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行是很重要的。一般存儲容量越大、速度越快的PLC價格就越高，但應(yīng)該根據(jù)系統(tǒng)的大小合理選用PLC產(chǎn)品。（3）是用IBM個人計算機(jī)加PLC軟件包編程，這種方式是效率最高的一種方式，但大部分公司的PLC開發(fā)軟件包價格昂貴，并且該方式不易于現(xiàn)場調(diào)試。外部DC24V電源 若輸入回路有 DC24V供電的接近開關(guān)、光電開關(guān)等，而PLC上DC24V電源容量不夠時，要從外部提供DC24V電源；但該電源的“—”端不要與 PLC的 DC24V的“—”端以及“COM”端相連，否則會影響PLC的運(yùn)行。其壽命隨帶負(fù)載電流的增加而減少，一般在幾十萬次至Jl百萬次之間，有的公司產(chǎn)品可達(dá)1000萬次以上，響應(yīng)時間為10ms。當(dāng)頻率為10次／min以下時，既可采用繼電器輸出方式；也可采用PLC輸出驅(qū)動達(dá)林頓三極管（5—10A），再驅(qū)動負(fù)載，可大大減小。當(dāng)負(fù)載的種類多，且電流大時，采用一個“COM”點帶1—2個輸出點的 PLC產(chǎn)品；當(dāng)負(fù)載數(shù)量多而種類少時，采用一個“COM”點帶4—8個輸出點的PLC產(chǎn)品。 PLC的輸入輸出布線也有一定的要求，請看各公司的使用說明書。1．6 優(yōu)化選擇在現(xiàn)代化的工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備中，有大量的數(shù)字量及模擬量的控制裝置，例如電機(jī)的起停，電磁閥的開閉，產(chǎn)品的計數(shù)，溫度、壓力、流量的設(shè)定與控制等，工業(yè)現(xiàn)場中的這些自動控制問題，若采用可編程序控制器（PLC）來解決自動控制問題已成為最有效的工具之一，目前市場上的PLC產(chǎn)品眾多，除國產(chǎn)品牌外，國外有：日本的 OMRON、MITSUBISHI、FUJJ、anasonic,德國的SIEMENS，韓國的LG等。還有要增加一個功能只要增加相應(yīng)的模塊和修正對應(yīng)的程序，而PLC的編程相對比較簡單，這樣對于開發(fā)周期會縮短。整個系統(tǒng)自動化程度高，應(yīng)用范圍廣，可以在多個行業(yè)與國內(nèi)外各型生產(chǎn)線配套使用。轎箱升降機(jī)構(gòu)用于提升升降機(jī)轎箱或下降升降機(jī)轎箱。程序邏輯控制器PLC采集外部輸入點的輸入信號，如啟動停止信號，各個光電傳感器的狀態(tài)信號，各限位開關(guān)的輸入信號，人機(jī)界面上的輸入信號，經(jīng)過邏輯判斷和運(yùn)算后輸出相應(yīng)輸出信號，控制電氣系統(tǒng)中的相應(yīng)交流接觸器和變頻器動作。在自動運(yùn)行時要求升降機(jī)能夠?qū)⒁粚訕堑漠a(chǎn)品自動的傳送到另外一層樓的生產(chǎn)輸送帶上，并自動返回到出發(fā)點進(jìn)行下一個工作周期。要求系統(tǒng)有可靠的安全保護(hù)，能避免設(shè)備安全事故的發(fā)生。第三章 運(yùn)輸升降機(jī)自動控制系統(tǒng)設(shè)計 運(yùn)輸升降機(jī)的機(jī)械系統(tǒng)的組成運(yùn)輸升降機(jī)的傳輸機(jī)構(gòu)分為入口輸送帶，出口輸送帶和升降機(jī)轎箱吊籃傳送帶。升降機(jī)轎箱吊籃傳送帶采用鏈條傳動多個金屬輸送輥組成的輥道式傳送帶，機(jī)械結(jié)構(gòu)牢靠，抗撞擊能力強(qiáng)，正反轉(zhuǎn)動作可靠，其作用是連接升降機(jī)入口傳送帶或出口傳送帶。對重裝置未畫出圖1－4升降機(jī)的機(jī)械升降機(jī)構(gòu)升降機(jī)的機(jī)械升降機(jī)構(gòu)由升降電機(jī)，電動抱閘，鏈條和升降部分組成，見圖1－5。圖1－8 運(yùn)輸升降機(jī)的電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)的組成本系統(tǒng)硬件由三相交流鼠籠式電機(jī)、西門子MM420系列通用型變頻器、西門子S7200 226CPU的PLC、交流接觸器組成。這樣設(shè)計的目的在于，因為升降機(jī)在一二樓之間來回運(yùn)動運(yùn)送產(chǎn)品，但一二樓的入口傳送帶和出口傳送帶的工作狀態(tài)為二選一。升降機(jī)升降機(jī)構(gòu)的驅(qū)動電機(jī)和變頻器的功率容量根據(jù)產(chǎn)品的實際質(zhì)量、升降機(jī)構(gòu)的機(jī)械效率和安全系數(shù)來確定。PLC為西門子S7200 226CPU，1～12為交流接觸器。當(dāng)升降機(jī)處于自動運(yùn)行狀態(tài)下時，當(dāng)升降機(jī)在1樓時由1＃變頻器向電機(jī)Ⅰ提供動力驅(qū)動，可以是正轉(zhuǎn)也可以是反轉(zhuǎn)。交流接觸器的的互鎖狀態(tài)如下：交流接觸器2機(jī)械＋電氣互鎖，交流接觸器4機(jī)械＋電氣互鎖，交流接觸器6機(jī)械＋電氣互鎖，交流接觸器9機(jī)械＋電氣互鎖，交流接觸器112機(jī)械＋電氣互鎖。同理交流接觸器6的組合，交流接觸器9的組合，交流接觸器112的組合目的是為了能夠?qū)崿F(xiàn)工頻驅(qū)動電機(jī)Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ正反轉(zhuǎn)。其中由面板旋鈕開關(guān)或帶鎖的鑰匙旋鈕開關(guān)選擇整個系統(tǒng)的工作狀態(tài)，通過狀態(tài)安全繼電器的得電或失電來區(qū)分自動運(yùn)行和手動運(yùn)行的輸出電源的通和斷。報警燈由多級柱裝燈塔組成，不同顏色代表不同意義。在1樓升降機(jī)進(jìn)口輸送帶和2樓升降機(jī)出口輸送帶上分別安裝有1個光電傳感器，用來檢測運(yùn)輸?shù)漠a(chǎn)品。手動檢修操作盒采用移動式手持盒，所有手動按鈕相互連鎖，并且都為點動按鈕。從而對位置進(jìn)行控制.光電開關(guān)在一般情況下，有三部分構(gòu)成，它們分為：發(fā)送器、接收器和檢測電路。兩層式運(yùn)輸升降機(jī)的工作停止?fàn)顟B(tài)位有兩個，分別為一樓停止位和二樓停止位。圖4－2 運(yùn)輸升降機(jī)自動運(yùn)行步驟設(shè)計運(yùn)輸升降機(jī)將產(chǎn)品從一樓向二樓輸送，再返回一樓。同時傳送第二件貨物到1樓進(jìn)口輸送帶上等待下一傳送周期(PS1被第二件貨物擋住后停止前行)（吊籃電機(jī)正轉(zhuǎn)）。（升降電機(jī)反轉(zhuǎn)）下一周期開始！根據(jù)以上四步步進(jìn)控制順序設(shè)計PLC主要輸入輸出點如表3－1和表3－2所示。輸出點組合注釋、1樓輸送帶電機(jī)正轉(zhuǎn)（Ⅰ電機(jī)） 、吊籃電機(jī)正轉(zhuǎn)（Ⅲ電機(jī)） 、升降電機(jī)正轉(zhuǎn)（Ⅳ電機(jī)）、2樓輸送帶電機(jī)反轉(zhuǎn)（Ⅱ電機(jī)） 、吊籃電機(jī)反轉(zhuǎn)（Ⅲ電機(jī)）、升降電機(jī)反轉(zhuǎn)（Ⅳ電機(jī)）表3－3 在步進(jìn)順序的設(shè)計上，為了避免因為誤擋光電傳感器而發(fā)生設(shè)備誤動作，應(yīng)該選擇西門子S7200 PLC中專門的順控繼電器S來編寫升降機(jī)的步進(jìn)程序。在實際程序編寫中為了使設(shè)備在轉(zhuǎn)換動作時更加平穩(wěn)，應(yīng)該注意步進(jìn)轉(zhuǎn)換之間的時間延時。在步進(jìn)程序中，可以考慮使用雙線圈，但要慎重使用。即吊籃在升降機(jī)運(yùn)行一段時間后其停止位置會越來越高或者越來越低，甚至有可能發(fā)生升降機(jī)轎箱沖頂或者撞底事故的發(fā)生。HSC計數(shù)速度比PLC掃描時間快的多，采用集成在CPU226中的20K硬件計數(shù)器進(jìn)行比較，總的來說，每個高速計數(shù)器需要10個字節(jié)內(nèi)存用來存控制位，當(dāng)前值，設(shè)定值，狀態(tài)位。下面表3－4是本設(shè)計給出旋轉(zhuǎn)編碼器和高速計數(shù)器及系統(tǒng)控制字的一種組合。 對升降機(jī)構(gòu)電磁機(jī)械安全抱閘的控制設(shè)計升降機(jī)構(gòu)的電磁安全抱閘機(jī)構(gòu)如圖4－5所示，其工作原理為當(dāng)升降電機(jī)開始正轉(zhuǎn)或者反轉(zhuǎn)時電磁抱閘電磁鐵得電松開抱閘，使得升降機(jī)轎箱可以上下運(yùn)動。第五章 運(yùn)輸升降機(jī)安全運(yùn)行的設(shè)計為了使升降機(jī)安全運(yùn)行，在設(shè)計上必須注意，緊急停止按鈕具有最高級別的中止功能，通過安全繼電器的失電態(tài)來強(qiáng)制斷開PLC的所有輸出電源和手動檢修盒的控制電源。在安全設(shè)計上要增加升降機(jī)廳門保護(hù)，即如果廳門未關(guān)好，升降機(jī)構(gòu)不動作，如果廳門未打開，吊籃輸送裝置不動作。如圖5－2所示為手動檢修按鈕間的互鎖?？紤]到今后的調(diào)整和擴(kuò)充，一般應(yīng)在估計的總點數(shù)上再加上20%—30%的備用量。用戶應(yīng)用程序占用多少內(nèi)存與許多因素有關(guān)，如I/O點數(shù)、控制要求、運(yùn)算處理量、程序結(jié)構(gòu)等。（3）CPU功能與結(jié)構(gòu)的選擇PLC的功能日益強(qiáng)大，一般PLC都具有開關(guān)量邏輯運(yùn)算、定時、計數(shù)、數(shù)據(jù)處理等基本功能，有些PLC還可擴(kuò)展各種特殊功能模塊，如通信模塊、位置控制模塊等，選型時可考慮以下幾點：功能與任務(wù)相適應(yīng)，PLC的處理速度應(yīng)滿足實時控制的要求、PLC結(jié)構(gòu)合理、機(jī)型統(tǒng)一、在線編程和離線編程的選擇。6．2 主要元器件的介紹（1）數(shù)字量直流輸入模塊圖3所示是直流輸入模塊的輸入電路。現(xiàn)場開關(guān)通斷狀態(tài)，對應(yīng)輸入印象寄存器的1/0狀態(tài)，當(dāng)輸入端的發(fā)光二極管點亮，即指示現(xiàn)場開關(guān)閉合。（2）交直流輸出模塊交直流輸出模塊是繼電器輸出方式，其輸出電路如圖所示，當(dāng)PLC有信號輸出時，輸出接