【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 扶手帶速度、梯級(jí)或踏板的缺失、非操縱逆轉(zhuǎn)等。一旦檢測(cè) 到被監(jiān)測(cè)事件的出現(xiàn)應(yīng)立即使扶梯停止運(yùn)行，并防止再起動(dòng)。檢測(cè)的方法常用三對(duì)接近傳感器分別測(cè)量扶手帶速度、梯級(jí)或踏板速度，以及主軸曳引鏈鏈輪速度，從而監(jiān)視扶手帶速度、梯級(jí)或踏板速度， 以及主軸曳引鏈鏈輪速度，從而監(jiān)視扶手帶速度、梯級(jí)速度和梯級(jí)的運(yùn)行方向， 一旦出現(xiàn)扶手帶速度偏離梯級(jí)、踏板的速度大于 15%且持續(xù)時(shí)間大于 15s，梯級(jí)缺失，和非操縱逆轉(zhuǎn)，便立即停止運(yùn)行并防止再起動(dòng)。 淮安信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 6 第三章 硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì) 本次設(shè)計(jì)的電機(jī)是用于商場(chǎng)中自動(dòng)扶梯的驅(qū)動(dòng)電機(jī)。工作環(huán)境相對(duì)比較安全，故可選用 Y280S2 型三相異步電動(dòng)機(jī)動(dòng)機(jī) ，正反轉(zhuǎn)原理圖如圖 31 所示 。 圖 31 電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)原理圖 Y280S2 型三相異步電動(dòng)機(jī)功率： 75KW 電壓： 380V 電流： 140A 絕緣： B 噪音： 99 dB(A) 轉(zhuǎn)速 2970 r/min。廣泛適用于不含易燃 、易爆或腐蝕性氣體的一般場(chǎng)合和無(wú)特殊要求的機(jī)械設(shè)備上，如金屬切削機(jī)床、泵、風(fēng)機(jī)、運(yùn)輸機(jī)械、攪拌機(jī)、農(nóng)業(yè)機(jī)械和食品機(jī)械等。 Y280S2 型三相異步電動(dòng)機(jī)是全封閉自扇冷式鼠籠型三相異步電動(dòng)機(jī)，電動(dòng)機(jī)基本系列，符合 IEC 標(biāo)準(zhǔn)的有關(guān)規(guī)定。 Y280S2 型三相異步電動(dòng)機(jī)具有高效、節(jié)能、起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大、噪聲低、震動(dòng)小、可靠性高、使用維護(hù)方便等特點(diǎn)。 Y280S2 型三相異步電動(dòng)機(jī)使用條件： 環(huán)境溫度： 15℃＜θ＜ 40℃ 海拔：不超過(guò) 1000m 額定電壓： 380V，可選 220760V之間任何電壓值 額定頻率： 50Hz、 60Hz 防護(hù)等級(jí)： IP4 IP5 IP55 絕緣等級(jí)： B 級(jí)、 F 級(jí)、 H 級(jí) 冷卻方式： ICO141 工作方式： S1 連接方式： 3KW 及以下 Y 接法、 4KW 及以上為△接法 第三章 硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì) 7 變頻器的 選型 在變頻器領(lǐng)域，也存在著一些難以控制的東西。直到西門子功能強(qiáng)大的變頻器問(wèn)世之后，情況才有了改觀。 簡(jiǎn)介 MICROMASTER 440 是專門針對(duì)與通常相比需要更加廣泛的功能和更高動(dòng)態(tài)響應(yīng)的應(yīng)用而設(shè)計(jì)的。這些高級(jí)矢量控制系統(tǒng)可確保一致的高驅(qū)動(dòng)性能，即使發(fā)生突然負(fù)載變化時(shí)也是如此。由于具有快速響應(yīng)輸入和定位減速 斜坡，因此，甚至在不使用編碼器的情況下也可以移動(dòng)至目標(biāo)位置。該變頻器帶有一個(gè)集成制動(dòng)斬波器，即使在制動(dòng)和短減速斜坡期間，也能以突出的精度工作。所有這些均可在 kW ( HP) 直至 250 kW (350 HP) 的功率范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn) ， MM440 控制電機(jī) 原理如圖 32 所示 。 圖 32 MM440 控制電機(jī)原理圖 變頻器的優(yōu)點(diǎn) ? HMI 純文本面板簡(jiǎn)化了操作，并支持使用多種外國(guó)語(yǔ)言 ? 動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)和制動(dòng) ? 具有各種控制和制動(dòng)類型 ? 具有通訊功能 ? 各種通訊接口可確保能夠用于最常見(jiàn)的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用 淮安信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 8 的 選型 S7200（ CPU 226） 是一種小型的 可編程序控制器 ，適用于各行各業(yè)，各種場(chǎng)合中的檢測(cè)、監(jiān)測(cè)及控制的自動(dòng)化。 S7200 的強(qiáng)大功能使其無(wú)論在獨(dú)立運(yùn)行中，或相連成網(wǎng)絡(luò)皆能實(shí)現(xiàn)復(fù)雜控制功能。因此 S7200 具有極高的性能 /價(jià)格比。 PLC的基本結(jié)構(gòu)如圖 23 所示 。 S7200 系列出色表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面： 1. 極高的 可靠性。 2. 極豐富的指令集。 3. 易于掌握。 4. 便 捷的操作。 5. 豐富的內(nèi)置集成功能。 6. 實(shí)時(shí)特性。 7. 強(qiáng)勁的通訊能力。 8. 豐富的擴(kuò)展模塊。 圖 33 PLC 的基本結(jié)構(gòu) CPU模塊 I/O模塊 編程器 電源 接口 第四章 自動(dòng)扶梯的軟件設(shè)計(jì) 9 第四章 自動(dòng)扶梯的 軟件設(shè)計(jì) 軟件設(shè)計(jì)要求 自動(dòng)扶梯曳引機(jī)的拖動(dòng)雖然比較簡(jiǎn)單，不是 Y— △切換，就是變頻器驅(qū)動(dòng)。但是由于它用來(lái)輸送人員的運(yùn)輸機(jī)械，為此對(duì)使用人員和維護(hù)人員的安全是非常重要的。因此除了傳統(tǒng)的做法外，還提出了特殊的要求。 自動(dòng)扶梯由使用者經(jīng)過(guò)某一點(diǎn)的自動(dòng)起動(dòng)或投入自動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)，應(yīng)只能由被授權(quán)的人員通過(guò)操作一個(gè)或數(shù)個(gè)開(kāi)關(guān)來(lái)實(shí)現(xiàn) 。一臺(tái)驅(qū)動(dòng)主機(jī)不應(yīng)驅(qū)動(dòng)一臺(tái)以上的自動(dòng)扶梯。電源應(yīng)由兩個(gè)獨(dú)立的接觸器切斷，這些接觸器的觸點(diǎn)應(yīng)串接在供電回路中。當(dāng)自動(dòng)扶梯停止時(shí)，如果其中任一接觸器的主觸點(diǎn)未打開(kāi)，則自動(dòng)扶梯不能重新起動(dòng)。自動(dòng)扶梯應(yīng)設(shè)置一個(gè)制動(dòng)系統(tǒng)，該系統(tǒng)使自動(dòng)扶梯有一個(gè)接近勻減速的制停過(guò)程直至停機(jī)，并使其保持停止?fàn)顟B(tài)。當(dāng)電氣安全裝置動(dòng)作時(shí)，應(yīng)能防止驅(qū)動(dòng)主機(jī)起動(dòng)或立即使其停止。工作制動(dòng)器應(yīng)起作用。 自動(dòng)扶梯在起動(dòng)過(guò)程中，若存在主要接觸器有觸點(diǎn)黏連現(xiàn)象，則應(yīng)不能起動(dòng)。自動(dòng)扶梯完成起動(dòng)后，若制動(dòng)器未釋放，應(yīng)終止起動(dòng)并防止再起動(dòng)。在運(yùn)行過(guò)程中，自動(dòng)扶 梯的運(yùn)行速度超過(guò)名義速度的 倍之前應(yīng)自動(dòng)停止運(yùn)行；若出現(xiàn)梯級(jí)、踏板或膠帶的運(yùn)行方向與規(guī)定的運(yùn)行方向不一致時(shí)應(yīng)自動(dòng)停止運(yùn)行；若出現(xiàn)梯級(jí)或踏板的缺失，則應(yīng)在由梯級(jí)或踏板缺失而導(dǎo)致的缺口從梳齒板位置出現(xiàn)之前停止運(yùn)行；當(dāng)扶手帶速度偏離梯級(jí)、踏板實(shí)際速度大于 15%且持續(xù)時(shí)間大于 15s時(shí)，應(yīng)使自動(dòng)扶梯停止運(yùn)行；打開(kāi)或移去桁架區(qū)域的檢修蓋板或打開(kāi)樓層板時(shí)，在重新起動(dòng)之前，驅(qū)動(dòng)主機(jī)不能起動(dòng)或立即停止；如果制停距離超過(guò)所規(guī)定最大值的 倍，自動(dòng)扶梯應(yīng)在故障鎖定被復(fù)位之后才能重新起動(dòng)等。 從上面自動(dòng)扶梯控制要求知道，對(duì) 于采用變頻器拖動(dòng)的自動(dòng)扶梯控制，除了要對(duì)變頻器進(jìn)行正轉(zhuǎn)（上行）或反轉(zhuǎn)（下行）控制外，還需要根據(jù)不同的工作方式或狀態(tài)給定不同的運(yùn)行速度。自動(dòng)扶梯在“檢修”工作方式運(yùn)行時(shí)，需要給定低于正常運(yùn)行速度的檢修速度運(yùn)行。在“自動(dòng)”方式運(yùn)行時(shí)，有乘客需要輸送時(shí)需要以正常運(yùn)行；當(dāng)沒(méi)有乘客輸送時(shí)自動(dòng)扶梯以一個(gè)合適的低速度保持運(yùn)行，以減少電能的消耗。也就是說(shuō)，變頻器是處于多端速運(yùn)行。 自動(dòng)扶梯在起動(dòng)過(guò)程中。需要對(duì)有關(guān)接觸器或繼電器的狀態(tài)進(jìn)行檢 測(cè)。當(dāng)有接觸器或繼電器的觸點(diǎn)發(fā)生黏連時(shí)，應(yīng)防止起動(dòng)。當(dāng)出現(xiàn)某只接觸器或繼電器不動(dòng)作時(shí)， 應(yīng)停止起動(dòng)。 自動(dòng)扶梯在運(yùn)行過(guò)程中，需要對(duì)扶手帶速度、梯級(jí)或踏板的速度、梯級(jí)或踏板的缺失、扶梯的非操縱逆轉(zhuǎn)等進(jìn)行監(jiān)測(cè)，一旦出現(xiàn)異常立即停止扶梯的運(yùn)行，并防止再起動(dòng)。 自動(dòng)扶梯在停止過(guò)程中，需要對(duì)制動(dòng)距離進(jìn)行監(jiān)測(cè)，制動(dòng)距離應(yīng)在規(guī)定的范圍內(nèi)。 淮安信息職業(yè)技術(shù)學(xué) 院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 10 PLC 輸入輸出點(diǎn)分配 PLC 的輸入輸出 點(diǎn) 的配置 如表 41 所示 。 表 41 輸入輸出點(diǎn)分配 輸入點(diǎn) 功能表述 輸出點(diǎn) 功能表述 左扶手帶速度監(jiān)測(cè) 運(yùn)行允許繼電器 右扶手帶速度監(jiān)測(cè) 安全供電繼電器 上部乘客檢測(cè) 工作制動(dòng)器控制繼電器 下部乘客檢測(cè) 上行控制繼電器 工作制動(dòng)器行程反饋 下行控制繼電器 安全和工作制動(dòng)器接觸器動(dòng)作監(jiān)測(cè) 快速運(yùn)行繼電器 檢修或自動(dòng)運(yùn)行選擇 慢速運(yùn)行繼電器 上行運(yùn)行信號(hào) 下行運(yùn)行信號(hào) 接觸器觸點(diǎn)黏連檢測(cè) 上部梯級(jí)速度監(jiān)測(cè) 下部梯級(jí)速度監(jiān)測(cè) 變頻器正常信號(hào) 安全回路正常信號(hào) 任務(wù)初始化 只在第一個(gè)掃描周期有效， 從第二個(gè)掃描周期開(kāi)始一直到掉電都 為低電平。因此， 通常作為初 始化程序的使能條件 ，如圖 41 所示 。 圖 41 初始化 第四章 自動(dòng)扶梯的軟件設(shè)計(jì) 11 起動(dòng) /停止控制任務(wù) 因?yàn)榉鎏葜荒芟蛏匣蛳蛳逻\(yùn)行，所以必須要有一個(gè)互鎖程序，防止扶梯工作中出錯(cuò) ，如圖 42 所示 。 圖 42 上行下行 控制繼電器 互鎖 若變頻器正常運(yùn)行，運(yùn)行允許繼電器、安全供電繼電器、工作制動(dòng)器控制繼電器得電 ，輸入上行或下行信號(hào)，扶梯自動(dòng)運(yùn)行。還可以“自動(dòng)”與“檢修”兩個(gè)工作方式切換 ，如圖 43 所示 。 圖 43 扶梯上行下行程序 淮安信息職業(yè)技術(shù)學(xué) 院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 12 輸入上行或下行信號(hào)， 若回路安全正常，安全工作繼電器得電工作，運(yùn)行允許繼電器與工作制動(dòng)器控制繼電器也得電工作運(yùn)行 ，如圖 44，圖 45 所示 。 圖 44 運(yùn)行允許、工作制動(dòng)繼電器正常工作 圖 45 快慢速運(yùn)行 第四章 自動(dòng)扶梯的軟件設(shè)計(jì) 13 圖 46 安全供電 在自動(dòng)扶梯起動(dòng)過(guò)程中， 若回路安全， 需要對(duì)接觸器觸點(diǎn)黏連、安全和工作制動(dòng)器接觸器動(dòng)作和工作制動(dòng)器行程反饋進(jìn)行檢測(cè)，當(dāng)出現(xiàn)異常時(shí)應(yīng)停止起動(dòng)。如圖 46，圖 47 所示 。 圖 47 檢測(cè)接觸器與繼電器的狀態(tài) 扶手帶速度監(jiān)測(cè)控制任務(wù) 圖 48 左扶手帶監(jiān)測(cè) 淮安信息職業(yè)技術(shù)學(xué) 院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 14 自動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)，快速上行或下行，左扶手帶速度或右扶手帶速度監(jiān)測(cè)打開(kāi)，速度出現(xiàn)異常時(shí)停止運(yùn)行 ，如圖 48，圖 49 所示 。 圖 49 右扶手帶監(jiān)測(cè) 第五章 系統(tǒng)調(diào)試 15 第五章 系統(tǒng)調(diào)試 將 PLC 梯形圖導(dǎo)出保存為 文件，打開(kāi)西門子 S7－ 200 的仿真軟件Simulation， 點(diǎn)“配置” “ CPU 型號(hào)” (或在已有的 CPU圖案上雙擊 ) ，選擇 CPU型號(hào)“ CPU 226”，點(diǎn)擊“程序” “載入程序” (或工具條中的第 2 個(gè)按鈕 )，會(huì)有個(gè)對(duì)話框，只選擇“邏輯塊（ L）”并選擇 Step 7 MicroWin 的版本，點(diǎn)擊“確定”。將先前導(dǎo)出的 文件打開(kāi) ,。點(diǎn)擊“查看（ E）”－“內(nèi)存監(jiān)視（ M）”(或工具條中的第 12 個(gè)按鈕 )輸入想要監(jiān)視的地址，點(diǎn)“ PLC” “運(yùn)行” (或工具欄上的綠色三角按鈕 )，程序已經(jīng)開(kāi)始模擬運(yùn)行。 如果調(diào)試結(jié)果符合控制要求，說(shuō)明這個(gè)程序是正確合理的 ，如圖 51，圖 52圖 53 所示 。 圖 51 安全回路正常信號(hào) 圖 52 運(yùn)行允許、安全供電 、工作制 動(dòng)繼電器 正常運(yùn)行 淮安信息職業(yè)技術(shù)學(xué)