層電梯plc控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)中南大學(xué)機(jī)電專業(yè)科技創(chuàng)新設(shè)計(jì)任務(wù)書(編輯修改稿)
2025-07-11 19:25 本頁面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 Y12；在轎廂內(nèi)選擇所需要到達(dá)的樓層以后，需要讓所選的樓層點(diǎn)亮，需要三個(gè)輸出，分別設(shè)為 Y Y6 和 Y7；在上升和下降的時(shí)候需要有上升指示和下降指示，分別設(shè)為 Y13 和 Y14。 因此，總共需要 13 個(gè)輸出。 選擇 PLC 考慮到 I/O 要 各留 30%余量，應(yīng)選擇開關(guān)量輸入 24 點(diǎn)，開關(guān)量輸出 24 點(diǎn)的PLC。考慮到以后應(yīng)用到樓層更高、控制更復(fù)雜的電梯系統(tǒng)中，所選擇的 PLC應(yīng)該留有 30%的輸入輸出余量，并且要易于 擴(kuò)展。因此選擇 FX2N48MRD，共有 24 個(gè)輸入和 24 個(gè)輸出，滿足要求，并且和此型號(hào) PLC 配套的有輸入輸出擴(kuò) 7 展模塊、特殊功能模塊 /單元、混合溫度傳感器輸入、和通信 /網(wǎng)絡(luò)等單元，易于后續(xù)的開發(fā)和改進(jìn)。 圖 1 FX2N48MR 型 PLC 傳感器的選擇 A、傳感器的選擇原則 首先需要考慮檢測(cè)對(duì)象。光學(xué)性質(zhì)與物理距離將決定采用何種傳感模式與哪種光源最合適。例如，在檢測(cè)單色紙箱的情況下，也許可以采用廉價(jià)的、從紙箱上反射光束的散射傳感器。但當(dāng)紙箱為彩色從而使反射率不同時(shí)，就不能采用以上解決方案。在這種 情況下，最好的解決方案也許是采用相反或反射模式傳感器。在此方案中，系統(tǒng)是通過屏蔽光束來工作。當(dāng)紙箱到位時(shí)，光束被遮擋，從而使紙箱檢測(cè)。如果沒有透明的箱子，此技術(shù)應(yīng)該能獲得可靠的結(jié)果。目前已有好幾種傳感器能檢測(cè)不同高度的紙箱。 距離在選擇光源，例如 LED 或激光時(shí)起重要作用。 LED 雖比較便宜，但由于它是一種散射度較高的光源，因此適合短距離使用。激光可聚焦在一個(gè)點(diǎn)上，因此能獲得傳播距離更遠(yuǎn)的光束。當(dāng)需要檢測(cè)細(xì)微特征時(shí)，良好的聚焦也很重要。如果需要從幾英尺外對(duì)準(zhǔn)細(xì)微特征，則必須使用激光。 激光傳感器要比 LED 要貴很 多倍，不過這種差別已經(jīng)被激光二極管價(jià)格的下降縮小了。雖然目前使用的激光仍然較貴，但比起過去的花銷已經(jīng)降低了很多。 其次是傳感器的工作環(huán)境。選擇傳感器時(shí)的另一項(xiàng)決定因素是工作環(huán)境。一些行業(yè)（如食品與汽車行業(yè)等）的工作環(huán)境可能會(huì)很臟或很危險(xiǎn)，或二者都有。在處理食品時(shí)，濕度可能會(huì)較高以及有很多液體。處理引擎或其他零件的汽車制造廠車間，也可能會(huì)有沙子、潤(rùn)滑劑和冷卻劑等。在這種情況下，必須考慮傳感器的環(huán)境適應(yīng)性，如果傳感器不能適應(yīng)污垢環(huán)境就不能被使用。這種考慮還會(huì)影響所需的檢測(cè)范圍，因?yàn)榭赡苄枰獙鞲衅鞣旁趷毫迎h(huán)境外 一個(gè)更遠(yuǎn)的位置上（而不是放在所需的位置）。如果指示燈被弄臟或信號(hào)減弱，那么能夠主動(dòng)告警和通知是很有幫助的。 類似的環(huán)境問題也會(huì)影響傳感器的尺寸，尺寸的變化可以從比一個(gè)手指還小到比張開的手掌還大。小尺寸傳感器比大尺寸傳感器要貴，因?yàn)閷⑺胁考佳b入一個(gè)小空間內(nèi)的成本更高。小尺寸傳感器收集光線的面積更小，一次檢測(cè)范圍 8 更小，光學(xué)性能更低。這些缺點(diǎn)必須克服，以便小尺寸傳感器能更好地可用物理空間相匹配。 再如，在半導(dǎo)體潔凈室設(shè)備中所使用的傳感器雖然工作環(huán)境不惡劣，但必須在狹窄的空間內(nèi)工作。其檢測(cè)距離通常為數(shù)英寸，因此 傳感器一般都較小。這些傳感器還常常使用光纖來將光線導(dǎo)入（或?qū)С觯z測(cè)區(qū)。最后，根據(jù)前面的介紹和比較，為了便于 PCL 控制程序的編寫，利于公司企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，綜合其各種情況，選定傳感器。 B、本系統(tǒng)傳感器的選擇 根據(jù)本設(shè)計(jì)的要求需要對(duì)位置檢測(cè)裝置和壓力傳感器進(jìn)行選用。位置檢測(cè)裝置檢測(cè)物件動(dòng)作是否到位，壓力傳感器檢測(cè)轎廂內(nèi)是否有人。 (1)位置檢測(cè)裝置 在該系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中，當(dāng)轎廂在各個(gè)樓層之間運(yùn)動(dòng)的時(shí)候，需要判斷轎廂的位置，以讓轎廂準(zhǔn)確停在特定的樓層而不至于出現(xiàn)事故，所以要加位置傳感器。 位置檢測(cè)裝置按測(cè)量方法不同可分為增量式和絕對(duì)式測(cè)量。脈沖編碼器，旋轉(zhuǎn)變壓器，感應(yīng)同步器，光柵，磁柵，激光干涉儀等都是增量檢測(cè)裝置。絕對(duì)式脈沖編碼盤、三速式絕對(duì)編碼盤（或稱多圈式絕對(duì)編碼盤）。按檢測(cè)信號(hào)不同可分為數(shù)字式和模擬式測(cè)量。常見的位置檢測(cè)裝置如下表 類型 增量式 絕對(duì)式 回轉(zhuǎn)型 脈沖編碼器、旋轉(zhuǎn)變壓器、圓感應(yīng)同步器、圓光柵、圓磁柵 多速旋轉(zhuǎn)變壓器、絕對(duì)脈沖編碼器 、三速圓感應(yīng)同步器 直線型 直線感應(yīng)同步器、計(jì)量光柵 、磁尺激光干涉儀 三速感應(yīng)同步器、絕對(duì)值式磁尺 表 1 常見的位置檢測(cè)裝置 而 最常用的位置檢測(cè)裝置是行程開關(guān)。行程開關(guān)又稱限位開關(guān)，是一種根據(jù)運(yùn)動(dòng)部件的行程位置而切換電路的電器，用于控制機(jī)械設(shè)備的行程及限位保護(hù)。在實(shí)際生產(chǎn)中，將行程開關(guān)安裝在預(yù)先安排的位置，當(dāng)裝于生產(chǎn)機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件上的模塊撞擊行程開關(guān)時(shí)，行程開關(guān)的觸點(diǎn)動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)電路的切換。行程開關(guān)按其結(jié)構(gòu)可分為直動(dòng)式、滾輪式、微動(dòng)式和組合式。 X X10 和 X11 處的位置檢測(cè)是要求機(jī)器人旋轉(zhuǎn)一定角度后，檢測(cè)其是否回原位。故需要采用回轉(zhuǎn)型，由于對(duì)精度要求不高，所以采用旋轉(zhuǎn)變壓器。因?yàn)樗铏z測(cè)的范圍為 0 到 180 度，故不采用正余弦旋轉(zhuǎn)變壓器 ，而采用線性旋轉(zhuǎn)變壓器。 (2)紅外傳感器的選擇 紅外技術(shù)發(fā)展到現(xiàn)在，已經(jīng)為大家所熟知，這種技術(shù)已經(jīng)在現(xiàn)代科技、國防 9 和工農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域獲得了廣泛的應(yīng)用。紅外傳感系統(tǒng)是用紅外線為介質(zhì)的測(cè)量系統(tǒng)，按照功能能夠分成五類：（ 1）輻射計(jì)，用于輻射和光譜測(cè)量；（ 2）搜索和跟蹤系統(tǒng)，用于搜索和跟蹤紅外目標(biāo)，確定其空間位置并對(duì)它的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行跟蹤；（ 3）熱成像系統(tǒng)，可產(chǎn)生整個(gè)目標(biāo)紅外輻射的分布圖像；（ 4）紅外測(cè)距和通信系統(tǒng)；（ 5）混合系統(tǒng)，是指以上各類系統(tǒng)中的兩個(gè)或者多個(gè)的組合。本電梯采用紅外對(duì)射感應(yīng)器，來檢測(cè)在電梯在關(guān)門的時(shí)候 是否有乘客想進(jìn)出電梯。 圖 2 紅外對(duì)射感應(yīng)器 SAB20 在電梯門上安裝紅外對(duì)射感應(yīng)器 ,一邊門裝發(fā)射極 ,一邊裝接收極。當(dāng)中間光束被擋 ,接收極收不到發(fā)射的光束，就說明有人通過電梯門口，電梯門停止動(dòng)作；當(dāng)感應(yīng)器的接收極接收到光束，說明此時(shí)已經(jīng)沒有人從電梯門口經(jīng)過，可以進(jìn)行關(guān)門動(dòng)作。這樣就避免了人被夾在電梯的門里而受到傷害的情況。 光源 數(shù)字式濾波 光軸調(diào)整角度（水平） 180176。（177。 90176。） 應(yīng)答速度 35～ 700msec可調(diào) 光軸調(diào)整角度（垂直） 24176。（177。 10176。） 報(bào)警輸出 輸出觸點(diǎn)容量 瞄準(zhǔn)器 視窗式 電源 DC12～ 18V 接線 螺旋式端子 使用溫度 25℃～＋ 55℃ 除露、除霜方式 加熱式外罩 防拆輸出 輸出觸點(diǎn)容量 高度 28CM 表 2 紅外對(duì)射感應(yīng)器性能參數(shù) 該型號(hào)紅外對(duì)射感應(yīng)器具有如下特點(diǎn)： （ 1
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