【文章內(nèi)容簡介】 條。FX2N 系列可編程控制器的編程語言要有梯形圖及指令表。指令表由指令集合而成，且和梯形圖有嚴格的對應(yīng)關(guān)系。梯形圖主要使用圖形符號及圖形符號間的相互關(guān)聯(lián)表達控制思想，而指令則是圖形符號及它們間的關(guān)聯(lián)語句表述。PLC 控制的特點：一是 可靠性高，工業(yè)控制的可靠性最為重要，而 PLC 具有很強的抗干擾能力，不會出現(xiàn)誤動作，有很強的抗震動和抗沖擊能力，可以安裝在生產(chǎn)現(xiàn)場，平均無鼓掌間隔時間 5 萬小時以上。二是編程簡單，PLC 采用類似繼電器控制電路圖那樣的“梯形圖” 編程方式，易掌握。 三是結(jié)構(gòu)緊湊，維修方便。一臺 PLC 的邏輯控制功能，相當于傳統(tǒng)繼電器控制中上百個繼電器，幾十個定時器和計樹器，控制裝置體積大為縮小。PLC 的邏輯觸點是由程5序完成的，消除了觸點接觸不良的弊端。PLC 的邏輯觸點具有無限多個，解決了繼電器控制中觸點不夠用的問題。因此，PLC 的觸點數(shù)量足夠用，而且硬件連線少，維修十分方便。四是使用靈活，適應(yīng)性強，PLC 的邏輯控制由程序完成。可以在生產(chǎn)現(xiàn)場邊調(diào)試邊修改，適應(yīng)生產(chǎn)需要。在電源發(fā)生故障時，有停電記憶功能，能將程序和現(xiàn)場狀態(tài)保持在儲存器中。能和外部設(shè)備配合，功能還將擴展。因此，PLC 是實現(xiàn)機電一體化的一種理想控制裝置，可取代傳統(tǒng)的繼電器控制裝置 [13]。 設(shè)計的主要任務(wù)設(shè)計的課題為雙速交流電梯 PLC 控制系統(tǒng)設(shè)計。課題的由來：工作單位有一臺三層貨物電梯建成使用已有近二十年的歷史，其運行期間由于繼電裝置工作不穩(wěn)定，經(jīng)常出現(xiàn)故障，維修極其困難。經(jīng)過兩次的大修，把所有的繼電器、接觸器換成合資或進口的產(chǎn)品，用以提高電器設(shè)備的穩(wěn)定性。但經(jīng)過近幾年的運行使用，繼電裝置控制多故障不穩(wěn)定的弱點又顯現(xiàn)出來。因此對其控制系統(tǒng)由繼電裝置控制改造為采用 PLC 控制。設(shè)計的課題為雙速交流電梯 PLC 控制系統(tǒng)設(shè)計。作為信號控制電梯系統(tǒng)，在傳統(tǒng)繼電器電路基礎(chǔ)上采用 PLC 來實現(xiàn)對單臺電梯的控制。在設(shè)計過程中，給出系統(tǒng)控制要求，確定各輸入輸出點，對 PLC 主機選型，繪制輸入輸出點外部連接圖，設(shè)計各功能回路的 PLC 程序。通過畢業(yè)設(shè)計，掌握 PLC 的設(shè)計過程和方法，達到實現(xiàn)用 PLC 代替?zhèn)鹘y(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)來控制電梯的目的。62 交流雙速電梯系統(tǒng)的設(shè)計方案 電梯工作原理電梯是機械、電氣緊密結(jié)合的大型機電產(chǎn)品。主要由機房、井道、轎廂，門系統(tǒng)和電氣控制系統(tǒng)組成。井道中安裝有導(dǎo)軌、轎廂和對重由曳引鋼絲繩連接，曳引鋼絲繩掛在曳引輪上，曳引輪由曳引電動機拖動。轎廂和對重都裝有各自的導(dǎo)靴，導(dǎo)靴卡在導(dǎo)軌上。曳引輪運轉(zhuǎn)帶動轎廂和對重沿各自導(dǎo)軌做上下相對運動，轎廂上升，對重下降。這樣可通過控制曳引電動機來控制轎廂的啟動、加速、運行、減速、平層停車，實現(xiàn)對電梯運行的控制。圖 為 1:1 傳動方式電梯的原理示意圖 [4]。圖 電梯傳動方式原理示意圖 曳引電機控制電路電動機從靜止狀態(tài)一直加速到穩(wěn)定轉(zhuǎn)速的過程，叫做啟動過程。電梯在啟動過程中，為了限制啟動電流，減小電網(wǎng)電壓的波動以及減少啟動的加速度，一般在定子電路中串入電抗，電阻與電抗的組合體，進行降壓啟動。這樣，可以提高乘客乘坐的舒適感，并防止對機件的沖擊。啟動后，隨著速度的提高，再逐級將電阻或電抗短接切除，使電梯逐步加速，最后進入穩(wěn)定運行狀態(tài)。7啟動過程中，常采用一次或兩次短路切除電抗或電阻。電梯減速時，由高速繞組轉(zhuǎn)到底速繞組。為了限制電梯制動電流，減小減速時的加速度，防止沖擊過大，通常按二級或三級切除電抗。通過調(diào)整串聯(lián)電阻或電抗的大小，以及控制逐級短接電阻和電抗的時間，可以改變電梯的加速度和減速度，以滿足對加、減速度和舒適感的要求。本設(shè)計主拖動電機采用雙速交流電機。圖 所示的是交流雙速電梯的拖動主電路，該電路采用一級串聯(lián)電抗啟動，三級電阻電抗減速。其工作原理為：啟動時，1A 接觸器未吸合，380V 通過電阻電抗 RQA、XQ 接通快車繞組進行降壓啟動，經(jīng)過一段時間后，1A 接觸器接通，短接電阻電抗，使電動機電壓回升到 380V，電梯再經(jīng)過一個加速最后達到穩(wěn)速快車運行狀態(tài)；減速時，設(shè)想電梯上行，則上方向接觸器 S 仍保持吸合，而快車 K 斷開，1A 釋放，慢車 M 接通，因為此時電機仍保持高速運轉(zhuǎn)狀態(tài)，電機進入制動。如慢車繞組直接以380V 接入，制動力矩太大將使電梯速度急速下降，舒適感極差。所以必須要分級減速。最先讓電源串電阻電抗，減小慢車線圈對快速運行電機的制動力。經(jīng)過一定時間，接觸器 2A 吸合，短接一部分電阻，使制動力矩增加一些。然后再 3A、4A 也分級吸合，使電梯速度分級過渡到穩(wěn)速慢車運行狀態(tài)。電梯進入平層點，S、 M、2A、3A 、4A 同時斷開，電機失電，制動器抱閘，電動機停止運轉(zhuǎn) [5,6]。圖 交流雙速電梯電機的主電路8 電梯控制回路電梯的控制線路主要有：轎內(nèi)指令線路，廳門召喚線路，定向選層線路，啟動運行線路，平層線路，指層線路，開關(guān)門線路，安全保護線路等。其中：按壓樓梯口按鈕，發(fā)出呼喚電梯房的信號，按壓電梯房內(nèi)的按鈕發(fā)出指示目的地的信號，這兩個信號將被記憶，然后，根據(jù)電梯的位置和方向記憶電路只選擇應(yīng)該停留的樓層信號，接下來將信號選擇電路送出的信號與電梯的位置進行比較從而對電梯的上升下降進行安排。當電梯到達底層時，電梯門自動打開，并且在一定時間后關(guān)閉。這些線路之間的關(guān)系如圖 所示。通過這些控制線路可以構(gòu)成各種運行方式。圖 電梯電氣控制系統(tǒng)的組成及相互關(guān)系 設(shè)計的總體方案本設(shè)計主要完成三層三站交流雙速電梯 PLC 控制系統(tǒng)的設(shè)計?？紤]到低樓層及主要用于載貨的用途，設(shè)計原則為簡化、經(jīng)濟與實用。因此，電梯主拖動采用交流雙速電動機進行拖動，而沒有采用變頻調(diào)速技術(shù)。PLC 是控制系統(tǒng)的核心。綜合經(jīng)濟性能及可靠性等幾大因素，在電梯控制系統(tǒng)中選擇了 FX2N 系列 PLC，它是三菱公司高性能小型機的代表作。電梯的各種信號通過輸入接口送到 PLC，由 PLC 軟件運算處理后，經(jīng)輸出接口發(fā)出控制信號和指示信號給門控裝置和樓層顯示器去控制電梯的運行狀態(tài)，電梯的工作方式主要有：有/無司機控制、檢修等。當電梯處于無司機工作方式時，平層信號 平層 拖動 減速 減速信號啟動門電路選向、平層 層樓電路 層樓信號指令 召喚 指層9PLC 根據(jù)輸入信號的呼叫信號和目前電梯所處的位置自動確定電梯的運行方向，到達目的層后，自動地平層、停車、開關(guān)門，在運行過程中顯示電梯的實際位置和運行方向，同時完成對呼叫信號的登記、保號、消號等工作。當電梯處于有司機工作方式時，電梯的運行方向和到達目的的層由司機在轎廂內(nèi)操縱決定。本方案為集選控制方式。集選控制方式是將廳外召喚廂發(fā)出的外召信號與轎內(nèi)操縱廂發(fā)出的內(nèi)指令信號進行記憶，并和其他專用信號（如層樓、減速、平層、安全等信號）加以綜合分析后，由電梯司機或乘用人員控制電梯運行的控制方式。在轎內(nèi)操縱箱裝有對應(yīng)層站數(shù)的指令按鈕。各層廳門外裝有一只召喚盒。底層只有一只向上方向的召喚按鈕。頂層也裝有一只向下方向的召喚按鈕。中間層站各裝有兩只，分別為向上和向下召喚按鈕。 系統(tǒng)為司機操作方式時的工作過程。當廳外有人需要搭乘電梯，根據(jù)目的地要求按下向上或向下召喚按鈕，召喚信號就被登記。同時轎內(nèi)操縱箱上就有顯示某樓層有召喚請求，并且蜂鳴器鳴叫。司機按照召喚請求需要，按下相應(yīng)的樓層站指令按鈕。樓層指令被登記并顯示。電梯控制系統(tǒng)根據(jù)當前轎廂的位置與指令的要求，自動判斷出運行方向，并在操縱箱的方向按鈕上顯示。司機根據(jù)方向顯示，按向上或向下的方向按鈕，電梯開始關(guān)門，待門全部關(guān)好，電梯向上運行，通過壓降起動、加速后進入穩(wěn)速快車運行。電梯運行過程中，裝