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正文內(nèi)容

基于plc的電梯控制系統(tǒng)的設(shè)計(編輯修改稿)

2024-11-29 18:31 本頁面
 

【文章內(nèi)容簡介】 主機不旋轉(zhuǎn);轎廂或?qū)χ厥苷系K物阻擋停止上行,并導(dǎo)致曳引繩在曳引輪上打滑。這時設(shè)有一種裝置使電梯停止運行保持停止?fàn)?態(tài) 防止點擊空轉(zhuǎn)保護裝置 4 在轎廂,機房,底坑或轎頂上可以切斷動力的裝置 急停開關(guān) 5 轎廂速度在異常加大了的時候,下方向每分鐘的速度還沒有超過詳單與額定速度的 倍時,就自動斷動力的裝置 限速器電氣保護開關(guān) 6 緊急停止或正常制止由慣性產(chǎn)生的曳引機旋轉(zhuǎn)的裝置 磁制動器 7 交響速度在異常加大的時候,下方向每分鐘速度還沒有超過相當(dāng)于額定速度的 倍時候就自動制止下降的裝置 限速器安全鉗 8 轎廂運行至接近上下端站不能正常減速時,強行減速及制止轎廂升降的裝置 開關(guān) 9 轎廂或?qū)χ?,由于上?7,8 記載的裝置失效而沖擊井道底部時為了轎內(nèi)人員的安全,而設(shè)置緩和沖擊的裝置 緩沖器及電氣保護開關(guān) 10 在電梯等非常狀況下,轎內(nèi)可以與轎外聯(lián)絡(luò)的裝置 對講機 沈陽理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 10 11 在客梯或病床梯方面,列舉如下安全裝置 : (1) 在顯著超過了載重量的情況下發(fā)出警報,并自動的制止入口門門鎖的裝置 (2) 即使停電梯的時候,能提供至少 1W 燈泡用 1h ,蜂鳴器 表 機械安全裝置類的概要 裝置名稱 作用 設(shè)置場所 1 磁制動器 停電或電梯停止時,為了不讓轎廂下降,以彈 力來制動液印記的驅(qū)動軸 曳引機 2 限速器 用機械檢測轎廂過對重的異常速度,當(dāng)異常速度增大到一額定值時帶動安全鉗動作 機房 3 安全鉗 在限速器動作時,鍥塊加緊導(dǎo)軌從而使轎廂停止 轎底 4 緩沖器 轎廂或?qū)χ剡M井道底部時,緩和沖擊,使其停止 井道底部 5 門鎖裝置 安裝在各聽門外側(cè)可用鑰匙打開門 廳門上端 6 轎廂上部安全窗 因停電或故障,乘客被困在轎內(nèi)時,為了把乘客救出轎外,而在天花板上設(shè)置安全窗 轎頂 7 手動緊急操作裝置 轎廂在樓層中間時,則放松磁制動器,然后人力轉(zhuǎn)動曳引機,使交響移動到樓 層地面的盤車手輪 機房 表 電氣的安全裝置類的概要 裝置名稱 作用 設(shè)置場所 1 主接觸器 因各部分的故障及停電或低電壓時,切斷主回路 控制屏 2 保險絲 對于超負載或線路故障等引起過電流的保護 控制屏 3 門聯(lián)鎖開關(guān) 廳門在不完全閉鎖時,電梯則不能運行 廳門上端 4 轎門開關(guān) 轎門在不完全閉鎖時,電梯則不能運行 轎門上端 5 急停開關(guān) 應(yīng)及時,使交響停止 轎頂、底坑、機房 6 轎門安全觸板 當(dāng)人體或貨物接觸到正在關(guān)閉的轎門時,使門重新打開 轎門 沈陽理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 11 7 強迫換速開關(guān) 超出規(guī)定以上的速度 靠近了井道終端層時使之減速 井道 8 終端限位開關(guān) 靠近井道末端時切斷工作電源 井道上、下 9 終端機極限開關(guān) 限位開關(guān)不動作,而更靠近終端部時,則切斷工作電源 井道上、下 10 安全窗開關(guān) 打開安全窗時,切斷電源 轎頂上或側(cè)邊 11 內(nèi)部對講機 由轎內(nèi)用蜂鳴器呼叫外部管理人員,可以聯(lián)絡(luò)情況的裝置 轎內(nèi) 12 稱重裝置 超過額定載重時,則發(fā)出警報,停止門關(guān)閉,使電梯不能運行 轎底或轎頂 13 應(yīng)急燈 停電時提供應(yīng)急照明 轎頂 電梯的分類 按用途分 乘客電梯 : 有完善的安全設(shè)計 ,只用于乘載乘客。 住宅電梯:電梯功能、轎廂裝潢較簡單。 觀光電梯:轎廂壁透明,便于乘客觀光電梯外景的客梯。 病床電梯:轎廂長且窄,主要用于搭載病床和病人 。 乘客梯,觀光梯,病床梯如圖 所示 圖 乘客梯 觀光梯 病床梯 沈陽理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 12 按用途分 客貨電梯 (服務(wù)梯 ):轎廂裝潢有別于客梯,可分別用來乘客和載物。 貨梯:有必備的安全裝置,主要用于載貨。 雜物電梯:無乘人必備的安全裝置,決不允許 載人的小型貨梯。 按運行速度分 低速梯 : V 快速梯 : ≤ V ≤ ( 10層以上) 高速梯 : V ≤ ( 16層以上) 超高速梯 : V 按驅(qū)動方式分 交流電梯 : 用交流電動機作為驅(qū)動力的電梯 交流單速電動機,速度一般不高于 。 交流雙速電動機,速度一般不高于 。 交流調(diào)壓調(diào)速電梯,速度一般不高于 。 交流調(diào)頻調(diào)壓調(diào)速電梯,廣泛應(yīng)用于各速度段。 直流電梯:用直流電動機作為 驅(qū)動力的電梯 , 電梯的額定速度都在 2m/s以上 , 已停止生產(chǎn),目前已被交流調(diào)頻調(diào)壓調(diào)速電梯所取代。 按控制方式分 并聯(lián)電梯 :兩、三臺電梯共用廳外召喚信號,由控制系統(tǒng)自動調(diào)度電梯運行,當(dāng)電梯無任務(wù)時,一臺電梯自動返回基站,另一臺電梯則停在其它層樓或停在設(shè)定的區(qū)域中心。 群控電梯 :三臺以上的電梯共用廳外召喚信號,由控制系統(tǒng)自動控制和集中調(diào)度電梯的運行、停車及返回基站或區(qū)域中心,主要用于高層建筑中。群控智能控制電梯 :具有數(shù)據(jù)采集、交換、存貯、分析、篩選以及報告功能。由電腦控制系統(tǒng)根據(jù)召喚信號、轎 廂位置、轎廂負載等情況,自動選擇最佳運行控制程序。 沈陽理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 13 3 可編程控制器( PLC)簡介 PLC 概 述 可編程控制器 (Programmable Logic Controller)簡稱 PLC 或 PC,在現(xiàn)代工業(yè)控制中占有重要地位。本文對其基礎(chǔ)知識進行簡要介紹。可編程控制器( Programmable Controller)是計算機家族中的一員,是為工業(yè)控制應(yīng)用而設(shè)計制造的。早期的可編程控制器稱作可編程邏輯控制器( Programmable Logic Controller), 簡稱 PLC,它主要用來代替繼電器實現(xiàn)邏輯控制隨著技術(shù)的發(fā)展這種裝置的功能已經(jīng)大大超過了邏輯控制的范圍,因此,今天這種裝置稱作可編程控制器,簡稱 PC。但是為了避免與個人計算機( Personal Computer)的簡稱混淆,所以將可編程控制器簡稱 PLC。 PLC 的應(yīng)用廣、功能強大、使用方便,是現(xiàn)代工業(yè)自動化的主要設(shè)備之一。 PLC 已經(jīng)廣泛地應(yīng)用在各種機械設(shè)備和生產(chǎn)過程的自動控制系統(tǒng)中, PLC 在其他領(lǐng)域,例如民用和家庭自動化的應(yīng)用也得到了迅速的發(fā)展。 PLC 的組成 PLC 各組成部件及作用 ( 1) CPU——是 PLC 的核心部分。 與通用微機 CPU 一樣, CPU 在 PC 系統(tǒng)中的作用類似于人體的神經(jīng)中樞。其功能: ( a)用掃描方式 接收現(xiàn)場輸入裝置的狀態(tài)或數(shù)據(jù),并存入輸入映象寄存器或數(shù)據(jù)寄存器; ( b)接收并存儲從編程器輸入的用戶程序和數(shù)據(jù); ( c)診斷電源和 PC 內(nèi)部電路的工作狀態(tài)及編程過程中的語法錯誤; ( 2) 存儲器 系統(tǒng)程序存儲器 ——存放系統(tǒng)工作程序(監(jiān)控程序)、模塊化應(yīng)用功能子程序、命令、解釋、功能子程序的調(diào)用管理程序和系統(tǒng)參數(shù),不能由用戶直接存取。 用戶程序存 儲器 ——存放用戶程序。即用戶通過編程器輸入的用戶程序,可以由用戶直接存取。 功能存儲器(數(shù)據(jù)區(qū)) ——存放用戶數(shù)據(jù) 注意: PC 的用戶存儲器通常以字( 16 位 /字)為單位來表示存儲容量。系統(tǒng)程序直接關(guān)系到 PC 的性能,不能由用戶直接存取,所以,通常 PC 產(chǎn)品資料中所指的存儲器形式沈陽理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 14 或存儲方式及容量,是指用戶程序存儲器而言。 ( 3) I/O 輸入 /輸出部件( I/O 模塊:接口電路、 I/O 映像存儲器) I/O 輸入 / 輸出部件 ——CPU 與現(xiàn)場 I/O 裝置或其他外部設(shè)備之間的連接部件。PLC 提供了各種操作電平與驅(qū)動能力的 I/O 模塊 ,以及各種用途的 I/O 組件供用戶選用:輸入 /輸出,電平轉(zhuǎn)換,電氣隔離,串 /并行轉(zhuǎn)換,數(shù)據(jù)傳送, A/D、 D/A 轉(zhuǎn)換,誤碼校驗,其他功能模塊 。 I/O 模塊可與 CPU 放在一起,也可遠程放置。通常, I/O 模塊上還具有狀態(tài)顯示和 I/O 接線端子排。 (4) 編程器等外部設(shè)備 編程器 ——PLC 開發(fā)應(yīng)用、監(jiān)測運行、檢查維護不可缺少的工具 。 作用:用于用戶程序的編制、編輯、調(diào)試、檢查和監(jiān)視 。 通過鍵盤和顯示器去檢測 PLC 內(nèi)部狀態(tài)和參數(shù) 。 通過通訊端口與 CPU 聯(lián)系,實現(xiàn)與 PLC 的人機對話 。 分類:簡單型 ——只能聯(lián)機編程;只能用 指令清單編程 智能型 ——既可聯(lián)機( Online),也可脫機( Offline)編程;可以采用指令清單(語句表)、梯形圖等語言編程。常可直接以電腦作為編程器,安裝相關(guān)的編程軟件編程 。 注意:編程器不直接加入現(xiàn)場控制運行。一臺編程器可開發(fā)、監(jiān)護許多臺 PLC 的工作。 其他外設(shè):磁盤、光盤、 EPROM 寫入器(用于固化用戶程序)、打印機、圖形監(jiān)視系統(tǒng)或上位計算機等等。 (5) 電源 內(nèi)部電源 ——開關(guān)穩(wěn)壓電源,供內(nèi)部電路使用;大多數(shù)機型還可以向外提供 DC24V穩(wěn)壓電源,為現(xiàn)場的開關(guān)信號、外部傳感器供電。 外部 電源 ——可用一般工業(yè)電源,并備有鋰電池(備用電池),使外部電源故障時內(nèi)部重要數(shù)據(jù)不致丟失。 PLC 的工作原理 最初研制生產(chǎn)的 PLC 主要用于代替?zhèn)?統(tǒng)的由繼電器接觸器構(gòu)成的控制裝置,但這兩者的運行方式是不相同的: 繼電器控制裝置采用硬邏輯并行運行的方式,即如果這個繼電器的線圈通電或斷電,該繼電器所有的觸點(包括其常開或常閉觸點)在繼電器控制線路的哪個位置上都會立即同時動作。 PLC 的 CPU 則采用順序邏輯掃描用戶程序的運行方式,即如果一個輸出線圈或邏輯線圈被接通或斷開,該線圈的所有觸點(包 括其常開或常閉觸 點)不會立即動作,必須等掃描到該觸點時才會動作。 為了消除二者之沈陽理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 15 間由于運行方式不同而造成的差異,考慮到繼電器控制裝置各類觸點的動作時間一般在100ms 以上,而 PLC 掃描用戶程序的時間一般均小于 100ms,因此, PLC 采用了一種不同于一般微型計算機的運行方式 —掃描技術(shù)。這樣在對于 I/O 響應(yīng)要求不高的場合,PLC 與繼電器控制裝置的處理結(jié)果上就沒有什么區(qū)別了。 當(dāng) PLC 投入運行后,其工作過程一般分為三個階段,即輸入采樣、用戶程序執(zhí)行和輸出刷新三個階段。完成上述三個階段稱作一個掃描周期。在整個運行期間, PLC 的CPU 以一定的掃描速度重復(fù)執(zhí)行 上 述三個階段。 ( 1) 輸入采樣階段 在輸入采樣階段, PLC 以掃描方式依次地讀入所有輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù),并將它們存入I/O 映象區(qū)中的相應(yīng)得單元內(nèi)。輸入采樣結(jié)束后,轉(zhuǎn)入用戶程序執(zhí)行和輸出刷新階段。在這兩個階段中,即使輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)發(fā)生變化, I/O 映象區(qū)中的相應(yīng)單元的狀態(tài)和數(shù)據(jù)也不會改變。因此,如果輸入是脈沖信號,則該脈沖信號的寬度必須大于一個掃描周期,才能保證在任何情況下,該輸入均能被讀入。 ( 2) 用戶程序執(zhí)行階段 在用戶程序執(zhí)行階段, PLC 總是按由上而下的順序依次地掃描用戶程序(梯形圖)。在掃描每一條梯形圖時,又總是先掃描梯形圖左邊的由各觸點構(gòu)成的控制線路,并按先左后右、先上后下的順序?qū)τ捎|點構(gòu)成的控制線路進行邏輯運算,然后根據(jù)邏輯運算的結(jié)果,刷新該邏輯線圈在系統(tǒng) RAM 存儲區(qū)中對應(yīng)位的狀態(tài);或者刷新該輸出線圈在 I/O 映象區(qū)中對應(yīng)位的狀態(tài);或者確定是否要執(zhí)行該梯形圖所規(guī)定的特殊功能指令。 即在用戶程序執(zhí)行過程中,只有輸入點在 I/O 映象區(qū)內(nèi)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)不會發(fā)生變化,而其他輸出點和軟設(shè)備在 I/O 映象區(qū)或系統(tǒng) RAM 存儲區(qū)內(nèi)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)都有 可能發(fā)生變化,而且排在上面的梯形圖,其程序執(zhí)行結(jié)果會對排在下面的凡是用到這些線圈或數(shù)據(jù)的梯形圖起作用;相反,排在下面的梯形圖,其被刷新的邏輯線圈的狀態(tài)或數(shù)據(jù)只能到下一個掃描周期才能對排在其上面的程序起作用。 ( 3) 輸出刷新階段 當(dāng)掃描用戶程序結(jié)束后, PLC 就進入輸出刷新階段。在此期間, CPU 按照 I/O 映象區(qū)內(nèi)對應(yīng)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)刷新所有的輸出鎖存電路,再經(jīng)輸出電路驅(qū)動相應(yīng)的外設(shè)。這時,才是 PLC 的真正輸出。 沈陽理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 16 PLC 的特點及功能 PLC 的特點 高可靠性 所有的 I/O 接口電路均采用光電隔離,使工業(yè)現(xiàn)場的外電路與 PLC 內(nèi)部電路之間電氣上隔離。 各輸入端均采用 RC 濾波器,其濾波時間常數(shù)一般為 10~20ms。各 模塊均采用屏蔽措施,以防止輻射干擾
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