【正文】 器KM26是控制變頻器停止輸出的信號(hào)，當(dāng)其得電時(shí)，變頻器停止對(duì)電動(dòng)機(jī)輸送電能。常閉觸點(diǎn)A2是變頻器故障輸出端控制的控制的觸點(diǎn)，當(dāng)變頻器運(yùn)行發(fā)生異常時(shí)，該觸點(diǎn)斷開。SQSQ4是限位保護(hù)行程開關(guān)。 起升機(jī)構(gòu)電氣控制原理圖，SBSB7按鈕開關(guān)是用控制起升機(jī)構(gòu)正反轉(zhuǎn)點(diǎn)動(dòng)的。電動(dòng)機(jī)的正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)高速中速低速都由凸輪控制器QM3來控制的。凸輪控制器QM3向右旋轉(zhuǎn)式正轉(zhuǎn)，起升機(jī)構(gòu)向上運(yùn)動(dòng)，轉(zhuǎn)到第1檔為低速，第2檔為中速，第3檔高速。向左旋轉(zhuǎn)為反轉(zhuǎn)，以下為3等速度檔。繼電器KA3為零位保護(hù)繼電器，即防止電源斷電后再得電，使電動(dòng)機(jī)自行啟動(dòng)。繼電器KM31是控制變頻器正轉(zhuǎn)的信號(hào)，當(dāng)其得電時(shí)，給變頻器輸入正轉(zhuǎn)信號(hào)。 繼電器KM32是控制變頻器反轉(zhuǎn)的信號(hào)，當(dāng)其得電時(shí)，給變頻器輸入反轉(zhuǎn)信號(hào) 。繼電器KM33是控制變頻器低速的信號(hào)，當(dāng)其得電時(shí)，給變頻器輸入低速檔頻率的電壓控制信號(hào) 。繼電器KM34是控制變頻器中速的信號(hào)，當(dāng)其得電時(shí)，給變頻器輸入中速檔頻率的電壓控制信號(hào)。繼電器KM35是控制變頻器高速的信號(hào)，當(dāng)其得電時(shí)，給變頻器輸入高速檔頻率的電壓控制信號(hào)。繼電器KM30是控制電磁制動(dòng)器是否制動(dòng)的信號(hào)，當(dāng)其得電時(shí)，電磁制動(dòng)器松開，當(dāng)其失電時(shí)，電磁制動(dòng)器制動(dòng)。 繼電器KM36是控制變頻器停止輸出的信號(hào)，當(dāng)其得電時(shí)，變頻器停止對(duì)電動(dòng)機(jī)輸送電能。常閉觸點(diǎn)A3是變頻器故障輸出端控制的控制的觸點(diǎn)，當(dāng)變頻器運(yùn)行發(fā)生異常時(shí)，該觸點(diǎn)斷開。SQ5是限位保護(hù)行程開關(guān)，SQ6是超載保護(hù)行程開關(guān)。5 電氣控制系統(tǒng)的PLC實(shí)現(xiàn) PLC技術(shù)的簡(jiǎn)介 PLC概述可編程程序控制器(Programmable Controler)，也稱為PLC(programmable Logic controler)，即是可編程邏輯控制器。其采用計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)，主要包括CPU,存儲(chǔ)器、輸入、輸出接口及模塊、通訊接口及模塊、編程器和電源六個(gè)部分。，PLC內(nèi)部采用總線結(jié)構(gòu)，進(jìn)行數(shù)據(jù)和指令的傳輸。外部的各種開關(guān)信號(hào)、模擬信號(hào)、傳感器檢測(cè)的各種信號(hào)均作為PLC的輸入變量，他們經(jīng)PLC外部輸入端子輸入到內(nèi)部寄存器，經(jīng)PLC內(nèi)部邏輯運(yùn)算或其他各種運(yùn)算處理后送到輸出端子，作為PLC的輸出變量，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備進(jìn)行各種控制。電源 輸入模塊輸出模塊CPU存儲(chǔ)器通信模塊編程器或編程軟件 可編程控制器基本結(jié)構(gòu)示意圖 西門子S7200結(jié)構(gòu)及工作原理1. S7200系列PLC介紹 S7200系列PLC功能強(qiáng)、速度快、具有模塊化、具有極高的可靠性、極豐富的指令集、實(shí)時(shí)特性、良好的通信能力等。 它的強(qiáng)大功能使其無論是在獨(dú)立運(yùn)行中，或相連成網(wǎng)絡(luò)都能實(shí)現(xiàn)復(fù)雜控制功能。可以根據(jù)對(duì)象的不同，選用不同的型號(hào)和不同數(shù)量的模塊。并可以將這些模塊安裝在同一機(jī)架上。2. 西門子 S7200主要功能模塊介紹(1) CPU模塊S7200的CPU模塊包括一個(gè)中央處理單元、電源以及數(shù)字I/0點(diǎn)，這些都被集成在一個(gè)緊湊、獨(dú)立的設(shè)備中。CPU負(fù)責(zé)執(zhí)行程序，輸入部分從現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備中采集信號(hào)，輸出部分則輸出控制信號(hào)，驅(qū)動(dòng)外部負(fù)載。從CPU模塊的功能來看，CPU模塊為CPU222。這里介紹CPU222。CPU222它有8輸入/6輸出，I/0共計(jì)14點(diǎn)。和CPU 221相比，它可以進(jìn)行一定的模擬量控制和2個(gè)模塊的擴(kuò)展，因此是應(yīng)用更廣泛的全功能控制器。 (2)I/0擴(kuò)展模塊當(dāng)CPU的I/O點(diǎn)數(shù)不夠用或需要進(jìn)行特殊功能的控制時(shí)，就要進(jìn)行I/0擴(kuò)展，I/O擴(kuò)展包括I/0點(diǎn)數(shù)的擴(kuò)展和功能模塊的擴(kuò)展。典型的數(shù)字量I/0擴(kuò)展模塊有:輸入擴(kuò)展模塊EM221有兩種:8種DC, 8點(diǎn)AC輸入。輸出擴(kuò)展模塊EM222有三種:8點(diǎn)DC晶體管輸出，8點(diǎn)AC輸出、8點(diǎn)繼電器輸出。輸入/輸出混合擴(kuò)展模塊EM2323有六種:分別為4點(diǎn)((8點(diǎn)、16點(diǎn))DC輸入/4點(diǎn)(8點(diǎn)、16點(diǎn))DC輸出、4點(diǎn)(8點(diǎn)、16點(diǎn))DC輸入/4點(diǎn)(8點(diǎn)、16點(diǎn))繼電器輸出。(3)功能擴(kuò)展模塊當(dāng)需要完成某些特殊功能的控制任務(wù)時(shí)，就需要EM277 PROFIBUSDP模塊，在這里主要介紹模擬量輸出模塊EM232。 EM232模塊提供了有2輸出模擬量通道，具有12位的分辨率，且具有多輸入，輸出信號(hào)范圍。其內(nèi)部集成了D/A轉(zhuǎn)換器、放大器等多種功能的電路，可用于復(fù)雜的控制場(chǎng)合。它能夠不用外部放大器而與傳感器直接相連，可根據(jù)輸出模擬量的大小，通過其外置的D工P開關(guān)選擇不同的檔位及分辨率，且模擬量的輸出可作為測(cè)量傳感器的恒流源使用。西門子S7200 PLC的工作原理：各種PLC具體工作原理大同小異都采用掃描工作方式。西門子S7 200PLC的工作過程:PLC上電后，首先進(jìn)行初始化，然后進(jìn)入循環(huán)工作過程。一次循環(huán)過程可歸納為公共處理、程序執(zhí)行、掃描周期計(jì)算處理、I/0刷新和外設(shè)端口服務(wù)五個(gè)工作階段，一次循環(huán)所用的時(shí)間稱為一個(gè)工作周期(或掃描周期)，其長(zhǎng)短與用戶程序的長(zhǎng)短以及PLC機(jī)本身性能有關(guān)，其數(shù)據(jù)級(jí)ms級(jí)，典型值為幾十ms。 西門子S7226 PLC的介紹本設(shè)計(jì)中PLC控制系統(tǒng)所選用型號(hào)為西門子S7226PLC。24個(gè)數(shù)字輸入點(diǎn)分成兩組。~、~，每個(gè)外部輸入信號(hào)如按鈕、行程開關(guān)、光電開關(guān)均由輸入端接入，經(jīng)過一個(gè)直流電源接至公共端1M；~、~，每個(gè)外部信號(hào)由各輸入端經(jīng)一個(gè)直流電源接至公共端2M。由于是直流輸入模塊，所以采用直流電源作為個(gè)輸入檢測(cè)點(diǎn)的電源。圖中M、L+兩個(gè)端子提供DC24V/400mA的傳感器電源，這個(gè)電源也可以作為輸入端的檢測(cè)電源使用。16個(gè)數(shù)字量輸出點(diǎn)分成三組。~；~；~。每個(gè)負(fù)載的一端與輸出點(diǎn)相連，另一端經(jīng)工作電源與公共端相連。輸出端右側(cè)的LN是PLC本身的工作電源輸入端，其輸入電壓為AC120/240V。 西門子S7226PLC接線端子圖 CPU226的主要技術(shù)數(shù)據(jù)CPU特性CPU226本機(jī)輸入(I)24本機(jī)輸出(O)16高速計(jì)數(shù)器6個(gè)，32位，每個(gè)30KHz高速脈沖輸出2個(gè)，20KHz，脈寬可調(diào)模擬電位器2個(gè)，8位精度定時(shí)中斷數(shù)/個(gè)2外部硬件輸入中斷數(shù)/個(gè)4輸入濾波時(shí)間/ms~程序存儲(chǔ)器8KB，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器/字1024擴(kuò)張I/O模板數(shù)量/個(gè)7最大數(shù)字量(I/O)128/120最大模擬量(I/O)28/7或14內(nèi)部繼電器(M)數(shù)/個(gè)256定時(shí)器(T)總數(shù)/個(gè)256計(jì)數(shù)器(C)總數(shù)/個(gè)256本機(jī)通信口數(shù)量/個(gè)2本機(jī)通信接口類型RS485西門子S7226PLC配有數(shù)字量輸入輸出模塊(EM223),在一塊模塊上既有數(shù)字量輸入點(diǎn)，又有數(shù)字量輸出點(diǎn)，這種模塊使系統(tǒng)配置更加靈活， EM223接線端子圖。 數(shù)字量輸入輸出模塊(EM223)的主要技術(shù)數(shù)據(jù)型號(hào)EM223數(shù)字量(DC輸入/繼電器輸出)組合模塊總體特性外形尺寸：80mm62mm功耗：3W輸入特性本機(jī)輸入點(diǎn)數(shù)：16路數(shù)字量輸入輸入電壓：最大DC30V，標(biāo)準(zhǔn)DC24V隔離：光隔離，AC500V,1min,4點(diǎn)/組輸入延時(shí)：電纜長(zhǎng)度：不屏蔽350m，屏蔽500m輸出特性本機(jī)輸出點(diǎn)數(shù)：16路數(shù)字量輸出輸電出壓：最大DC5~30V輸出電流：隔離：光隔離，AC500V,1min,4點(diǎn)/組輸延出時(shí)：最大10ms電纜長(zhǎng)度：不屏蔽150m，屏蔽500m耗電從CPU的DC5V(I/O總線)耗電150mA輸入接線端子(16點(diǎn)端子)1M,、…，1M為第一組的公共端2M,、…，2M為第二組的公共端輸出接線端子(16點(diǎn)端子)1L,、1L為第一組的公共端2L,、2L為第二組的公共端3L,、3L為第三組的公共端4L,、4L為第四組的公共端M為DC24V電源負(fù)極端，L+為DC24V電源正極端 EM223模塊接線端子圖 西門子S7226 PLC外部電路的設(shè)計(jì)。該圖的上部分是電氣控制系統(tǒng)的主電路連接圖，下部分是PLC外部電路連接圖。圖中QMQMQM3是分別控制大車小車起升機(jī)構(gòu)的凸輪控制器，AAA3分別是大車小車起升機(jī)構(gòu)的變頻器故障輸出AC接口的接入端。指示燈HLHLHL3 是三臺(tái)變頻器的運(yùn)行指示，當(dāng)變頻器停止運(yùn)行時(shí)，該燈就會(huì)點(diǎn)亮。 S7226 PLC外部接線圖 控制系統(tǒng)的PLC程序設(shè)計(jì) S7226 PLC輸入輸出地址的分配在大車控制系統(tǒng)中，輸入量有正轉(zhuǎn)點(diǎn)動(dòng)、反轉(zhuǎn)點(diǎn)動(dòng)、滑行控制、左限位保護(hù)、右限位保護(hù)、變頻器故障輸入、正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、低速、中速、高速、零位端，共12個(gè)輸入量。輸出量有正轉(zhuǎn)信號(hào)、反轉(zhuǎn)信號(hào)、變頻器停止輸出信號(hào)、低速信號(hào)、中速信號(hào)、高速信號(hào)、電磁制動(dòng)信號(hào)，共7個(gè)輸出量。在小車控制系統(tǒng)中，輸入量有正轉(zhuǎn)點(diǎn)動(dòng)、反轉(zhuǎn)點(diǎn)動(dòng)、前限位保護(hù)、后限位保護(hù)、變頻器故障輸入、正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、低速、中速、高速、零位端，共11個(gè)輸入量。輸出量有正轉(zhuǎn)信號(hào)、反轉(zhuǎn)信號(hào)、變頻器停止輸出信號(hào)、低速信號(hào)、中速信號(hào)、高速信號(hào)、電磁制動(dòng)信號(hào)，共7個(gè)輸出量。在起升機(jī)構(gòu)控制系統(tǒng)中，輸入量有正轉(zhuǎn)點(diǎn)動(dòng)、反轉(zhuǎn)點(diǎn)動(dòng)、頂部限位保護(hù)、超載保護(hù)、變頻器故障輸入、正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、低速、中速、高速、零位端，共11個(gè)輸入量。輸出量有正轉(zhuǎn)信號(hào)、反轉(zhuǎn)信號(hào)、變頻器停止輸出信號(hào)、低速信號(hào)、中速信號(hào)、高速信號(hào)、電磁制動(dòng)信號(hào)，共7個(gè)輸出量。名稱代碼地址編碼QM1零檔QM10QM1正轉(zhuǎn)檔QM11QM1反轉(zhuǎn)檔QM12QM1低速檔QM13QM1中速檔QM14QM1高速檔QM15點(diǎn)動(dòng)正轉(zhuǎn)SB1點(diǎn)動(dòng)反轉(zhuǎn)SB2滑行控制SB3限位保護(hù)1SQ1限位保護(hù)2SQ2變頻器故障輸入A1電磁制動(dòng)器動(dòng)作KM10大車電機(jī)正轉(zhuǎn)KM11大車電機(jī)反轉(zhuǎn)KM12大車電機(jī)低速KM13大車電機(jī)中速KM14大車電機(jī)高速KM15變頻器停止輸出信號(hào)KM16 大車的控制系統(tǒng)輸入輸出量的地址分配 小車輸入輸出量的地址分配名稱代碼地址編碼QM2零檔QM20QM2正轉(zhuǎn)檔QM21QM2反轉(zhuǎn)檔QM22QM2低速檔QM23QM2中速檔QM24QM2高速檔QM25點(diǎn)動(dòng)正轉(zhuǎn)SB4點(diǎn)動(dòng)反轉(zhuǎn)SB5限位保護(hù)3SQ3限位保護(hù)4SQ4變頻器故障輸入A2電磁制動(dòng)器動(dòng)作KM20小電機(jī)正轉(zhuǎn)KM21小車電機(jī)反轉(zhuǎn)KM22小車電機(jī)低速KM23小車電機(jī)中速KM24小車電機(jī)高速KM25變頻器停止輸出信號(hào)KM26 起升機(jī)構(gòu)輸入輸出量的地址分配名稱代碼地址編碼QM3零檔QM30QM3正轉(zhuǎn)檔QM31QM3反轉(zhuǎn)檔QM32QM3低速檔QM33QM3中速檔QM34QM3高速檔QM35點(diǎn)動(dòng)正轉(zhuǎn)SB6點(diǎn)動(dòng)反轉(zhuǎn)SB7限位5SQ5超載保護(hù)SQ6變頻器故障輸入A3電磁制動(dòng)器動(dòng)作KM30起升電機(jī)正轉(zhuǎn)KM31起升電機(jī)反轉(zhuǎn)KM32起升電機(jī)低速KM33起升電機(jī)中速KM34起升電機(jī)高速KM35變頻器停止輸出信號(hào)KM36 S7226PLC的程序設(shè)計(jì)大車的PLC程序設(shè)計(jì)。 STEP 7 MicroWIN SP6，大車梯形圖程序編寫如下： 大車控制系統(tǒng)的梯形圖程序小車的PLC程序設(shè)計(jì)。 STEP 7 MicroWIN SP6，小車梯形圖程序編寫如下： 小車控制系統(tǒng)的梯形圖程序 起升機(jī)構(gòu)的PLC程序設(shè)計(jì)。 STEP 7 MicroWIN SP6，起升機(jī)構(gòu)梯形圖程序編寫如下： 起升機(jī)構(gòu)控制系統(tǒng)的梯形圖程序 電氣控制系統(tǒng)的抗干擾措施 變頻系統(tǒng)的抗干擾措施(1)布線的要求布線距離最長(zhǎng)為500米，尤其長(zhǎng)距離布線，由于布線寄生電容所產(chǎn)生的沖擊電流會(huì)引起過電流保護(hù)可能誤動(dòng)作輸出側(cè)連接的設(shè)備。可能運(yùn)行異?；虬l(fā)生故障。因此，最大布線距離長(zhǎng)度必須按下表所示。(當(dāng)變頻器連接兩臺(tái)以上電機(jī)，總布線距離必需在要求范圍以內(nèi)。) 并聯(lián)布線的要求(2)避免變頻器的動(dòng)力線(輸出輸入線)與信號(hào)線平行布線和集束布線,應(yīng)分散布線。(3) 檢測(cè)器的連接線,控制用信號(hào)線使用雙絞屏蔽線,屏蔽線的外皮連接SD端。(4) 變頻器,電機(jī)等等的接地線接到同一點(diǎn)上。 PLC控制器的抗干擾措施 可編程控制器的主要應(yīng)用場(chǎng)合是工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)，工作環(huán)境中各種干擾對(duì)系統(tǒng)設(shè)備的正常運(yùn)行存在著嚴(yán)重的影響。所以在本系統(tǒng)中也不例外，有必要考慮PLC的抗干擾措施。 抗干擾的主要措施有。 (1)輸入信號(hào)電纜、輸出信號(hào)電纜和電力電纜都要分開敷設(shè)，不能扎在一起。 (2)必要時(shí)需選用帶有屏蔽層的輸入和輸出信號(hào)電纜，并注意一端接地。 (3)多芯電纜中