【文章內(nèi)容簡介】 理程序及各種系統(tǒng)參數(shù)等。用戶程序是由用戶編制的梯 形圖、輸入 /輸出狀態(tài)、計數(shù) /計時值以及系統(tǒng)運行必要的初始值、其它參數(shù)等。系統(tǒng)程序存儲器容量的大小，決定了系統(tǒng)程序的大小和復雜程度，也決定了 PLC 的功能和性能。用戶程序存儲器容量的大小，決定了用戶程序的大小和復雜程度，從而決定了用戶程序所能完成的功能和任務(wù)的大小。從存儲器的性質(zhì)來分，又分為 ROM 和 RAM 兩部分。 輸入 /輸出系統(tǒng)， PLC 的對外功能主要是通過各種接口單元來實現(xiàn)對工業(yè)設(shè)備或生產(chǎn)過程的控制。通過各種輸入 /輸出接口電路， PLC 既可以檢測到所需要的過程信息，又可以將處理后的結(jié)果傳送給外部過程，驅(qū)動各種執(zhí)行 機構(gòu)，實現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)過程的自動控制。輸入 /輸出系統(tǒng)提供了各種操作電平和驅(qū)動能力的輸入 /輸出接口模塊，以實現(xiàn)被控過程與 PLC I/O 接口之間的電平轉(zhuǎn)換、電氣隔離、串 /并轉(zhuǎn)換、 A/D 與 D/A 轉(zhuǎn)換等功能。根據(jù)它們所實現(xiàn)的功能不同，可將 哈爾濱理工大學學士學位論文 8 I/O 通道分為五種： (1)開關(guān)量輸入通道 (DI)； (2)開關(guān)量輸出通道 (DO)； (3)模擬量輸入通道 (AI)； (4)模擬量輸出通道 (AO)； (5)脈沖量輸入通道 (PI)。 其它部件： PLC 的可選部件是與 PLC 的運行沒有依賴關(guān)系的一些部件，它是 PLC 系統(tǒng)編程、調(diào)試、測試與維護等必備的設(shè)備 ， PLC 可獨立于這些可選部件而獨立運行?？蛇x部件包括電源部件、 I/O 擴展端口、外設(shè)端口、編程工具智能單元。 可編程控制器之所以得到迅速的發(fā)展和越來越廣泛的應(yīng)用，是因為它具有一些良好特點：應(yīng)用簡單方便：應(yīng)用靈活，簡單；編程簡化；操作方便，維修容易?？煽啃愿撸涸谟布蛙浖煞矫娑疾扇×藝栏竦拇胧?。抗電磁干擾性能好，環(huán)境適應(yīng)好： PLC 是直接針對工業(yè)環(huán)境設(shè)計的，而且由于其結(jié)構(gòu)精巧，所以耐熱、防潮、抗震等性能很好。功能完善： PLC 的基本功能包括：邏輯運算、定時、計數(shù)、數(shù)制轉(zhuǎn)換步進控制等。易于實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化，可編程控制器可 憐成功能很強的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。 PC 的工作原理： PC 的工作過程，簡單的說，是周期循環(huán)掃描的過程，用戶程序通過編程器或其它輸入設(shè)備輸入存放在 CPU 的用戶存儲器。當 PC 根據(jù)系統(tǒng)運行時， CPU 根據(jù)系統(tǒng)程序規(guī)定的順序，通過掃描，可完成輸入點的狀態(tài)。 PLC 循環(huán)掃描是對整個程序循環(huán)執(zhí)行，也就是說用戶程序不是按固定順序從頭到尾只執(zhí)行一次，而是執(zhí)行一次后，又返回去執(zhí)行第二次、第三次直至停機。整個過程掃描一次所需要的時間稱為掃描周期。采集或輸入數(shù)據(jù)采集。用戶程序邏輯運算，各輸入點的狀態(tài)更新，編程器鍵入響應(yīng)和顯示更新， CPU 自檢 和復 位掃描監(jiān)視用定時，相應(yīng)調(diào)試試用強迫 I/O 的鍵入等功能。 PC 的掃描既可按固定順序進行，也可按用戶程序規(guī)定的可變順序進行。這不僅僅因為有程序每掃描一次，執(zhí)行一次，也因為在一個大控制系統(tǒng)中，需要處理的 I/O 接口數(shù)較多，通過不同的組織模塊安排，采用分時分批掃描執(zhí)行的辦法，可縮短掃描周期和提高控制的實時響應(yīng)速度。 PC 的系統(tǒng)程序和用戶程序都存放在存儲器中現(xiàn)場輸入信號經(jīng)過 I/O 系統(tǒng)傳送至 CPU， CPU 按照用戶程序存儲器里安放的指令，執(zhí)行邏輯或算術(shù)運算，并發(fā)出相應(yīng)的控制指令，該指令通過 I/O 系統(tǒng)傳送至現(xiàn)場，驅(qū)動相應(yīng)的執(zhí) 行機構(gòu)動作，從而完成相應(yīng)的控制任務(wù)。 哈爾濱理工大學學士學位論文 9 PC 系統(tǒng)監(jiān)控程序框圖，如 上 圖所示。在每一次掃描開始前， CPU 都要進行復位監(jiān)視定時器、硬件檢查、用戶內(nèi)存檢查等操作。如果有異常情況，一方面啟動故障顯示燈亮，另一方面判斷并顯示故障性質(zhì)。如果屬于一般性故障，只報警不停機，等待處理。如果屬于嚴重故障，停止 PLC 運行。 PLC 的主要技術(shù)指標包括以下點 ： 第一， I/O 點數(shù)： I/O 點數(shù)是指 PLC 外部輸入、輸出端子的總數(shù)。 I/O 點數(shù)越多，外部可接的輸入器件也就越多，控制規(guī)模就越大，一般按 I/O 點數(shù)多少來區(qū)分機型的大小。 第二，掃描 速度：掃描速度反應(yīng)了 PLC 運行速度的快慢。掃描速度快，意味著 PLC 可運行較為復雜的控制程序，并有可能擴大控制規(guī)模和控制功能，掃描速度是 PLC 最重要的一項硬性能指標。 第三，指令條數(shù)： PLC 的指令條數(shù)時衡量其軟件功能強弱的主要指標。PLC 具有的指令條數(shù)越多，指令就越豐富，說明其軟件功能越強。 第四，內(nèi)存容量：系統(tǒng)程序存放在系統(tǒng)程序存儲器中，存儲容量之用戶程序存儲器容量。用戶程序存儲器的容量決定了 PLC 可以容納用戶程序的長短， 哈爾濱理工大學學士學位論文 10 一般以字為單位計算。每 1024 個字為 1K 字。中小型 PLC 的存儲容量一般在8K 以下，大型 機可達到 256K—2M。 第五，內(nèi)部器件：內(nèi)部器件包括各種繼電器、計數(shù)器 /定時器、數(shù)據(jù)存儲器等。其種類越多、數(shù)量越大，存儲各種信息的能力和控制能力就越強。 第六，高功能模塊： PLC 除了主控制模塊外，還可以配接各種高功能模塊。高功能模塊的多少及功能強弱往往是衡量 PLC 產(chǎn)品水平高低的一個重要標志。高功能模塊使得 PLC 既可以進行開關(guān)量的開環(huán)控制，也可以進行模擬量的閉環(huán)控制，能進行精確的定位和速度控制。 第七，支持軟件：為了便于對 PLC 的編程和監(jiān)控，各 PLC 生產(chǎn)廠相繼開發(fā)出各類計算機支持的編程和監(jiān)控軟件。 第八，擴 展能力：大部分 PLC 利用 I/O 擴展單元進行 I/O 點數(shù)的擴展，有的 PLC 利用各種功能模塊進行功能擴展 1)PLC的控制原則 自動扶梯控制中有大量的邏輯信號需要處理，這部分工作是由 PLC 完成的。只有對眾多的邏輯信號進行處理，并對各相關(guān)元件進行正確指揮，才能完成自動扶梯的整體控制。根據(jù)扶梯運行的需要， PLC 主要實現(xiàn)運行、停止、潤滑、檢修、逆轉(zhuǎn)判斷、安全回路故障 判斷、速度偏差判斷、故障記錄、狀態(tài)顯示等功能。所謂故障處理能指扶梯出現(xiàn)安全電路、扶梯逆轉(zhuǎn)、超速等故障時，能自動停 梯并報警，提示專業(yè)維修人員檢修，在故障未恢復之前扶梯無法再啟動。例如當扶梯上行時，上部扶手帶出入口開關(guān)動作， PLC對信號處理后，斷開相關(guān)的輸出信號，主接觸器、上行接觸器和下行接觸器的線圈斷電，扶梯停止，蜂鳴器同時鳴響一段時間，運行指示器顯示相應(yīng)故障代碼，提示維修人員停梯的原因是上部扶手帶出入口開關(guān)動作，同時把故障代碼傳送到監(jiān)控系統(tǒng)，從而使維修人員能夠在最短的時間內(nèi)到達現(xiàn)場并準確排除故障，使扶梯盡快恢復運行。 2） PLC的工作程序 電氣系統(tǒng)組成以后，為了實現(xiàn)最優(yōu)控制，還需精心編制 PLC的控制程序。在 PLC的控 制程序中，需要進行處理的邏輯信號首先是安全回路檢測信號，該信號用來判斷扶梯安全回路是否存在故障， 以及故障存在的位置，它是自動扶梯安全運行的重要保證。其次還要檢測扶梯的停止、上行、下行、檢修、潤滑等信號。然后通過對這些輸入信號的處理，給出相應(yīng)的運行狀態(tài)顯示和報警等信號，所有這些控制信號的給出，都是PLC( 根據(jù)各種輸入信號通過控制程序處理實現(xiàn)的。這些程序之間必須協(xié)調(diào)一致、判斷合理，才能完成自動扶梯的整體控制。 哈爾濱理工大學學士學位論文 11 第三章 自動扶梯的硬件設(shè)計 自動扶梯的一般介紹 本文所設(shè)計的自動扶梯是一種可上下運行式 、 能夠大量和連續(xù)輸送乘客的大型機電一體化設(shè)備。它能迅速的將擁擠的人流分散到個樓層，還能明顯地增添公共場所的豪華氣派，自動扶梯廣泛用于機場、車站、碼頭、地鐵、商場、體育、館賓館等交通樞紐和商業(yè)文化中心。 自動扶梯的性能： FGL、 FML 系列自動扶梯，吸收引進國際先進技術(shù)設(shè)計制造，具有獨到的積木式結(jié)構(gòu)、高精度的梯路軌道使傳動更加平穩(wěn)，其安全設(shè)施嚴格執(zhí)行 EN115 歐洲標準（此標準最嚴格、最先進、要求最高），因此具有十分良好的安全保障和運行的高可靠性。除此之外，還具有結(jié)構(gòu)先進、運行平穩(wěn)、性能優(yōu)良、安裝維修方 便等特點。 FGL、 FML 系列自動扶梯有 30176。、和 35176。兩種傾斜角度，梯級寬度有1000mm、 800mm 和 600mm 三種規(guī)格。 FGL、 FML 系列自動扶梯的主要結(jié)構(gòu) （ 1）傳動系列 傳動系統(tǒng)位于自動扶梯的上部機房內(nèi)，電機通過聯(lián)軸節(jié)帶動減速箱。減速箱通過鏈輪和驅(qū)動鏈帶動驅(qū)動主軸運行，從而帶動梯級運動。在電機的頭部裝有一帶式制動器。 （ 2） 架 架是一種由全封閉、剛度最好、變形最小的新型矩形鋼管材料焊接成德金屬骨架。為了避免 架的擺動或振動傳到建筑物上，在 架的支點和建筑物之間填有一種特殊的橡膠減 震部件。 （ 3）導軌系統(tǒng) 導軌由三個完全預裝的部件組成。這些部件均通過裝配夾具裝配在 架上，并且均是經(jīng)過校直的。 三個預裝部件是： —— 頭部曲線導軌（包括驅(qū)動主軸及扶手驅(qū)動軸） —— 中部導軌（長度根據(jù)合同的要求而定） —— 尾部曲線導軌（包括梯級鏈張緊裝置） （ 4）梯級 梯級由 兩根特殊制造的滾子鏈將其串接起來。滾輪的外圈用聚氨酯制成，內(nèi)圈采用滾珠軸承。這樣就避免了滾輪與鏈輪 合時的噪音。鏈條的每三個鏈節(jié)上有一個伸出的銷軸，該銷軸用于聯(lián)接梯級軸。 而梯級則通過一尼龍?zhí)坠潭ㄔ谔菁壿S上，側(cè)向定位則通過夾子來固定。 （ 5）圍裙板 哈爾濱理工大學學士學位論文 12 圍裙板位于梯級的兩側(cè)。為防止意外事故（夾住東西），圍裙板必須非常光滑。圍裙板和梯級之間的最大間隙為 4mm，兩邊間隙之和不得超過 7mm。 圍裙板也為梯級起導向作用（通過梯級上的滑動導靴）。 （ 6）扶手支架 扶手支架的護板由無支柱的自支撐鋼化玻璃制成。鋼化玻璃固定在玻璃夾緊型件內(nèi)，扶手帶導軌和其支架安裝在鋼化玻璃上部。 扶手支架是經(jīng)預裝后安裝在 架上。其上可安裝扶手照明。鋼化玻璃也可用漆面的不銹鋼的疊層板代替。 （ 7）梳齒板 梳齒板位于自動扶梯的進（出）口處。各個梳齒板由螺釘固定在梳板 相 合的地方有 硬物卡住，將使梳板向后移動，碰到觸電，則自動扶梯將停止運行。 （ 8）前沿板 在自動扶梯的上機房和下機房上，由預先成型的整體蓋板蓋住。蓋板面上有防滑的溝槽。為了在維修時易于搬運，前沿板做成兩部分。 （ 9）扶手帶 扶手帶在扶手導軌上運行，其運行速度與梯級的運行速度是一樣的。 扶手帶回程在自動扶梯內(nèi)?；爻痰姆鍪謳в砷g隔分布的托輪支承。 （ 10）內(nèi)外蓋板 在扶手支架的護板與圍裙板之間及護板與外裝飾板之間，用易于拆卸的鋁合金蓋板蓋住。 （ 11）控制箱 控制箱安放在自動扶梯的上部機房內(nèi)。 為了方便維修，在前沿板被取掉后 ，整個控制箱可順著二根插銷拉上來。 自動扶梯動作原理說明 在自動扶梯上 、 下 兩 端各設(shè)有一個方向選擇鑰匙開關(guān)及一只紅色停止按鈕，當扶梯內(nèi)各安全開關(guān)都處于正常閉合狀態(tài)，供電正常的情況時，安全繼電器 YJ 吸合，操作人員可根據(jù)需要的運行方向，用鑰匙操作鑰匙開關(guān)，使 KSC、KMS、 KMB、 KMU(KMD)分別得電并相繼吸合，使電機的抱閘打開，電動機開始做星形啟動運轉(zhuǎn)，三秒后 KMS 釋放， KMR 吸合，電動機作三角形運轉(zhuǎn)，當需要停車時按下紅色停止按鈕，扶梯便停止運行。當扶梯停梯以后想再次啟動扶梯時，一定要等 15 秒以后才 可以再次啟動，此 15 秒時間的作用是讓扶梯上的乘客離開扶梯，然后扶梯以空載啟動運行。扶梯向下運行的作用原理同向上運行的動作原理相似。 為使乘客能正常登梯，在梯級水平段下面安裝了綠色熒光燈，運行時分別點亮，在扶梯啟動時，發(fā)出警鈴聲，提醒乘客注意。 當需要檢修時，將檢修盒上的插頭插入檢修插座內(nèi)，就可以進行檢修運行，狀態(tài)為點動。 按下檢修上行按鈕，扶梯啟動向上檢修速度點動上行。按下檢修下行按鈕，扶梯起動向下檢修速度 點動下行。當扶梯上部和下部檢修插座 哈爾濱理工大學學士學位論文 13 中同時插入檢修盒插頭時，檢修繼電器 KAJ 和 KAJ1 同時吸合，此時將切斷 檢修控制線（ PC 機檢修輸入點 004 不亮），按檢修上行按鈕或檢修下行按鈕，扶梯將不能以檢修速度作點動運行。扶梯檢修運行時，兩只檢修插座中只能任意一只插入檢修盒插頭，否則，扶梯將不能作檢修點動運行。扶梯檢修運行時，各安全行程開關(guān)仍起安全保護作用。 為確保乘客安全，本扶梯具有以下安全設(shè)施： 1． 出入口安全裝置：分別設(shè)置于扶手裝置的上下部左右圍裙板。 2． 梳齒板安全開關(guān)：分別設(shè)置于上下部前沿板下面，左右各一只。 3． 曳引鏈斷鏈開關(guān)：分別 設(shè) 置于梯級張緊部分。 4． 扶手帶斷帶開關(guān)：分別設(shè)置于左右扶手帶下面。 5． 圍裙板安全開關(guān)：分別設(shè)置于 上下部左右 R 段。 6． 梯級下陷保護裝置：分別設(shè)置于扶梯上下 R 段。 7． 防逆轉(zhuǎn)安全開關(guān)：設(shè)置于主驅(qū)動雙排鏈一側(cè)。 8． 緊急制動裝置：即驅(qū)動鏈斷鏈保護裝置，只有當驅(qū)動鏈斷鏈時，緊急制動裝置才起作用，當驅(qū)動鏈斷鏈時，切斷扶梯總的安全回路，扶梯便停止運行。 當上述開關(guān)有任何一只動作時扶梯立即停止，同時故障顯示器顯示相應(yīng)開關(guān)的代號，當故障排除開關(guān)恢復正常后，故障顯示器無顯示，扶梯可投入正常運行。在扶梯左側(cè)雙排鏈輪上還裝有一只接近開關(guān)傳感器 PLS