【文章內(nèi)容簡介】 扶手帶速度、梯級或踏板的缺失、非操縱逆轉(zhuǎn)等。一旦檢測 到被監(jiān)測事件的出現(xiàn)應立即使扶梯停止運行，并防止再起動。檢測的方法常用三對接近傳感器分別測量扶手帶速度、梯級或踏板速度，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、梯級速度和梯級的運行方向， 一旦出現(xiàn)扶手帶速度偏離梯級、踏板的速度大于 15%且持續(xù)時間大于 15s，梯級缺失，和非操縱逆轉(zhuǎn)，便立即停止運行并防止再起動。 淮安信息職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設計論文 6 第三章 硬件系統(tǒng)設計 本次設計的電機是用于商場中自動扶梯的驅(qū)動電機。工作環(huán)境相對比較安全，故可選用 Y280S2 型三相異步電動機動機 ，正反轉(zhuǎn)原理圖如圖 31 所示 。 圖 31 電動機正反轉(zhuǎn)原理圖 Y280S2 型三相異步電動機功率： 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合和無特殊要求的機械設備上，如金屬切削機床、泵、風機、運輸機械、攪拌機、農(nóng)業(yè)機械和食品機械等。 Y280S2 型三相異步電動機是全封閉自扇冷式鼠籠型三相異步電動機，電動機基本系列，符合 IEC 標準的有關(guān)規(guī)定。 Y280S2 型三相異步電動機具有高效、節(jié)能、起動轉(zhuǎn)矩大、噪聲低、震動小、可靠性高、使用維護方便等特點。 Y280S2 型三相異步電動機使用條件： 環(huán)境溫度： 15℃＜θ＜ 40℃ 海拔：不超過 1000m 額定電壓： 380V，可選 220760V之間任何電壓值 額定頻率： 50Hz、 60Hz 防護等級： IP4 IP5 IP55 絕緣等級： B 級、 F 級、 H 級 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)設計 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。直到西門子功能強大的變頻器問世之后，情況才有了改觀。 簡介 MICROMASTER 440 是專門針對與通常相比需要更加廣泛的功能和更高動態(tài)響應的應用而設計的。這些高級矢量控制系統(tǒng)可確保一致的高驅(qū)動性能，即使發(fā)生突然負載變化時也是如此。由于具有快速響應輸入和定位減速 斜坡，因此，甚至在不使用編碼器的情況下也可以移動至目標位置。該變頻器帶有一個集成制動斬波器，即使在制動和短減速斜坡期間，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)實現(xiàn) ， MM440 控制電機 原理如圖 32 所示 。 圖 32 MM440 控制電機原理圖 變頻器的優(yōu)點 ? HMI 純文本面板簡化了操作，并支持使用多種外國語言 ? 動態(tài)驅(qū)動和制動 ? 具有各種控制和制動類型 ? 具有通訊功能 ? 各種通訊接口可確保能夠用于最常見的網(wǎng)絡應用 淮安信息職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設計論文 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)，各種場合中的檢測、監(jiān)測及控制的自動化。 S7200 的強大功能使其無論在獨立運行中，或相連成網(wǎng)絡皆能實現(xiàn)復雜控制功能。因此 S7200 具有極高的性能 /價格比。 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. 實時特性。 7. 強勁的通訊能力。 8. 豐富的擴展模塊。 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 自動扶梯的軟件設計 9 第四章 自動扶梯的 軟件設計 軟件設計要求 自動扶梯曳引機的拖動雖然比較簡單，不是 Y— △切換，就是變頻器驅(qū)動。但是由于它用來輸送人員的運輸機械，為此對使用人員和維護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。 自動扶梯由使用者經(jīng)過某一點的自動起動或投入自動運行狀態(tài)，應只能由被授權(quán)的人員通過操作一個或數(shù)個開關(guān)來實現(xiàn) 。一臺驅(qū)動主機不應驅(qū)動一臺以上的自動扶梯。電源應由兩個獨立的接觸器切斷，這些接觸器的觸點應串接在供電回路中。當自動扶梯停止時，如果其中任一接觸器的主觸點未打開，則自動扶梯不能重新起動。自動扶梯應設置一個制動系統(tǒng)，該系統(tǒng)使自動扶梯有一個接近勻減速的制停過程直至停機，并使其保持停止狀態(tài)。當電氣安全裝置動作時，應能防止驅(qū)動主機起動或立即使其停止。工作制動器應起作用。 自動扶梯在起動過程中，若存在主要接觸器有觸點黏連現(xiàn)象，則應不能起動。自動扶梯完成起動后，若制動器未釋放，應終止起動并防止再起動。在運行過程中，自動扶 梯的運行速度超過名義速度的 倍之前應自動停止運行；若出現(xiàn)梯級、踏板或膠帶的運行方向與規(guī)定的運行方向不一致時應自動停止運行；若出現(xiàn)梯級或踏板的缺失，則應在由梯級或踏板缺失而導致的缺口從梳齒板位置出現(xiàn)之前停止運行；當扶手帶速度偏離梯級、踏板實際速度大于 15%且持續(xù)時間大于 15s時，應使自動扶梯停止運行；打開或移去桁架區(qū)域的檢修蓋板或打開樓層板時，在重新起動之前，驅(qū)動主機不能起動或立即停止；如果制停距離超過所規(guī)定最大值的 倍，自動扶梯應在故障鎖定被復位之后才能重新起動等。 從上面自動扶梯控制要求知道，對 于采用變頻器拖動的自動扶梯控制，除了要對變頻器進行正轉(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)給定不同的運行速度。自動扶梯在“檢修”工作方式運行時，需要給定低于正常運行速度的檢修速度運行。在“自動”方式運行時，有乘客需要輸送時需要以正常運行；當沒有乘客輸送時自動扶梯以一個合適的低速度保持運行，以減少電能的消耗。也就是說，變頻器是處于多端速運行。 自動扶梯在起動過程中。需要對有關(guān)接觸器或繼電器的狀態(tài)進行檢 測。當有接觸器或繼電器的觸點發(fā)生黏連時，應防止起動。當出現(xiàn)某只接觸器或繼電器不動作時， 應停止起動。 自動扶梯在運行過程中，需要對扶手帶速度、梯級或踏板的速度、梯級或踏板的缺失、扶梯的非操縱逆轉(zhuǎn)等進行監(jiān)測，一旦出現(xiàn)異常立即停止扶梯的運行，并防止再起動。 自動扶梯在停止過程中，需要對制動距離進行監(jiān)測，制動距離應在規(guī)定的范圍內(nèi)。 淮安信息職業(yè)技術(shù)學 院畢業(yè)設計論文 10 PLC 輸入輸出點分配 PLC 的輸入輸出 點 的配置 如表 41 所示 。 表 41 輸入輸出點分配 輸入點 功能表述 輸出點 功能表述 左扶手帶速度監(jiān)測 運行允許繼電器 右扶手帶速度監(jiān)測 安全供電繼電器 上部乘客檢測 工作制動器控制繼電器 下部乘客檢測 上行控制繼電器 工作制動器行程反饋 下行控制繼電器 安全和工作制動器接觸器動作監(jiān)測 快速運行繼電器 檢修或自動運行選擇 慢速運行繼電器 上行運行信號 下行運行信號 接觸器觸點黏連檢測 上部梯級速度監(jiān)測 下部梯級速度監(jiān)測 變頻器正常信號 安全回路正常信號 任務初始化 只在第一個掃描周期有效， 從第二個掃描周期開始一直到掉電都 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 自動扶梯的軟件設計 11 起動 /停止控制任務 因為扶梯只能向上或向下運行，所以必須要有一個互鎖程序，防止扶梯工作中出錯 ，如圖 42 所示 。 圖 42 上行下行 控制繼電器 互鎖 若變頻器正常運行，運行允許繼電器、安全供電繼電器、工作制動器控制繼電器得電 ，輸入上行或下行信號，扶梯自動運行。還可以“自動”與“檢修”兩個工作方式切換 ，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 院畢業(yè)設計論文 12 輸入上行或下行信號， 若回路安全正常，安全工作繼電器得電工作，運行允許繼電器與工作制動器控制繼電器也得電工作運行 ，如圖 44，圖 45 所示 。 圖 44 運行允許、工作制動繼電器正常工作 圖 45 快慢速運行 第四章 自動扶梯的軟件設計 13 圖 46 安全供電 在自動扶梯起動過程中， 若回路安全， 需要對接觸器觸點黏連、安全和工作制動器接觸器動作和工作制動器行程反饋進行檢測，當出現(xiàn)異常時應停止起動。如圖 46，圖 47 所示 。 圖 47 檢測接觸器與繼電器的狀態(tài) 扶手帶速度監(jiān)測控制任務 圖 48 左扶手帶監(jiān)測 淮安信息職業(yè)技術(shù)學 院畢業(yè)設計論文 14 自動運行狀態(tài)，快速上行或下行，左扶手帶速度或右扶手帶速度監(jiān)測打開，速度出現(xiàn)異常時停止運行 ，如圖 48，圖 49 所示 。 圖 49 右扶手帶監(jiān)測 第五章 系統(tǒng)調(diào)試 15 第五章 系統(tǒng)調(diào)試 將 PLC 梯形圖導出保存為 文件，打開西門子 S7－ 200 的仿真軟件Simulation， 點“配置” “ CPU 型號” (或在已有的 CPU圖案上雙擊 ) ，選擇 CPU型號“ CPU 226”，點擊“程序” “載入程序” (或工具條中的第 2 個按鈕 )，會有個對話框，只選擇“邏輯塊（ L）”并選擇 Step 7 MicroWin 的版本，點擊“確定”。將先前導出的 文件打開 ,。點擊“查看（ E）”－“內(nèi)存監(jiān)視（ M）”(或工具條中的第 12 個按鈕 )輸入想要監(jiān)視的地址，點“ PLC” “運行” (或工具欄上的綠色三角按鈕 )，程序已經(jīng)開始模擬運行。 如果調(diào)試結(jié)果符合控制要求，說明這個程序是正確合理的 ，如圖 51，圖 52圖 53 所示 。 圖 51 安全回路正常信號 圖 52 運行允許、安全供電 、工作制 動繼電器 正常運行 淮安信息職業(yè)技術(shù)學