【正文】 ration變頻器VS616G5的容量/kW電機(jī)型號(hào)（容量/kW）備注主起升機(jī)構(gòu)55YTSP280M8(45)變頻電機(jī)帶旋轉(zhuǎn)編碼器副起升機(jī)構(gòu)30YTSP200M6(22)變頻電機(jī)帶旋轉(zhuǎn)編碼器大車(chē)22YZ160M6 ()普通電機(jī)小車(chē)YZ160L8()普通電機(jī) 系統(tǒng)介紹1) 大、小車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu) 見(jiàn)表31 ，小車(chē)由單臺(tái)電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，并由單獨(dú)得變頻器供電；大車(chē)為雙梁結(jié)構(gòu)，由一臺(tái)功率較大的變頻器22kW供電。2) 主、副起升機(jī)構(gòu) 主、副起升機(jī)構(gòu)都采用變頻電機(jī)并裝有旋轉(zhuǎn)編碼器。主、副起升機(jī)構(gòu)的系統(tǒng)基本相同，3) 制動(dòng)單元與制動(dòng)電阻 本系統(tǒng)對(duì)于重物下降時(shí)電動(dòng)機(jī)再生電能，采用由變頻器直流回路內(nèi)接入制動(dòng)單元和制動(dòng)電阻消耗掉的方式。4) 溜鉤的防止 本系統(tǒng)中，由于變頻器具有零速下的轉(zhuǎn)矩控制功能，故只需通過(guò)PLC和變頻器之間信號(hào)的適當(dāng)配合，即可圓滿(mǎn)解決溜鉤問(wèn)題。1968年美國(guó)通用汽車(chē)公司(GM)公開(kāi)招標(biāo)研制功能更強(qiáng)，使用更方便，價(jià)格便宜，可靠性更高的新型控制器。這就較好地把繼電接觸控制簡(jiǎn)單易懂，使用方便、價(jià)格低等優(yōu)點(diǎn)與計(jì)算機(jī)功能完善、靈活性強(qiáng)、通用性好的優(yōu)點(diǎn)結(jié)合起來(lái)，并將繼電接觸控制的硬連線(xiàn)邏輯轉(zhuǎn)變?yōu)橛?jì)算機(jī)的軟件邏輯編程的設(shè)想逐步變成為現(xiàn)實(shí)。 20世紀(jì)70年代中期出現(xiàn)了微處理器和微型計(jì)算機(jī)，人們把微型計(jì)算機(jī)應(yīng)用到可編程控制器中，使得它兼有計(jì)算機(jī)的一些功能，不但用邏輯編程取代了硬連線(xiàn)邏輯，還增加了運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳送與處理及對(duì)模擬量進(jìn)行控制等功能，使之真正成為一種電子計(jì)算機(jī)工業(yè)控制設(shè)備。但為了與個(gè)人計(jì)算機(jī)的專(zhuān)稱(chēng)PC相區(qū)別，故常常把可編程序控制器簡(jiǎn)稱(chēng)為PLC，1987年美國(guó)電氣制造協(xié)會(huì)給出的可編程序控制器的定義為：可編程序控制器是一種帶有指令存儲(chǔ)和數(shù)字或模擬I/O接口，以位運(yùn)算為主，能完成邏輯、順序、定時(shí)、記數(shù)和算術(shù)運(yùn)算功能，用于控制機(jī)器或生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)控制裝置。 可編程序控制器的主要功能近年來(lái)PLC把自動(dòng)化技術(shù)、計(jì)算機(jī)和通信技術(shù)融為一體。因此它可以代替繼電器進(jìn)行組合邏輯與順序邏輯控制。它為用戶(hù)提供了若干個(gè)定時(shí)器并設(shè)置了定時(shí)指令。3) 記數(shù)控制 PLC還具有記數(shù)功能。計(jì)數(shù)值可由用戶(hù)在編程時(shí)設(shè)定，并可在運(yùn)行中被讀出或修改，使用與操作都很靈活方便。步進(jìn)控制是指在完成一道工序以后，再進(jìn)行下一步工序，也就是順序控制。5) A/D、D/A轉(zhuǎn)換 有些PLC還具有“模數(shù)”(A/D)轉(zhuǎn)換和“數(shù)模”(D/A)轉(zhuǎn)換功能，能完成對(duì)模擬量的控制和調(diào)節(jié)。7) 通信與聯(lián)網(wǎng) 有些PLC采用了通訊技術(shù)，可以進(jìn)行遠(yuǎn)程I/O控制，多臺(tái)PLC之間可以進(jìn)行同位鏈接，還可以與計(jì)算機(jī)進(jìn)行上位鏈接，接受計(jì)算機(jī)的指令，并將執(zhí)行結(jié)果告訴計(jì)算機(jī)。8) 對(duì)控制系統(tǒng)監(jiān)控 PLC配置有較強(qiáng)的監(jiān)控功能它能記憶某些異常情況，或當(dāng)發(fā)生異常情況時(shí)自動(dòng)終止運(yùn)行?？梢灶A(yù)料，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，PLC的功能也會(huì)不斷拓寬和增強(qiáng)?？捎糜陂_(kāi)關(guān)邏輯控制；定時(shí)和記數(shù)控制；閉環(huán)控制；機(jī)械加工數(shù)字控制；機(jī)器人控制；多級(jí)網(wǎng)絡(luò)控制等。因此對(duì)編制程序的步驟和方法，容易理解和掌握，只要具有一定文化水平和電氣知識(shí)，都可以在較短的時(shí)間內(nèi)學(xué)會(huì)。此外，PLC還具有很強(qiáng)的自診斷功能，可以迅速方便地檢查判斷出故障，縮短檢修時(shí)間。3) 通用性好 PLC品種多，檔次也多，可由各種組件靈活組合成不同的控制系統(tǒng)，以滿(mǎn)足不同的控制要求。在構(gòu)成不同的PLC的控制系統(tǒng)時(shí)，只需在PLC的輸入輸出端子上接上不同的相應(yīng)的輸入輸出信號(hào)，PLC就能接收輸入信號(hào)和輸出控制信號(hào)。4) 功能強(qiáng) PLC具有很強(qiáng)的功能，能進(jìn)行邏輯、定時(shí)、計(jì)數(shù)和步進(jìn)等控制，能完成A/D與D/A轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)處理和通信聯(lián)網(wǎng)等功能。5) 使用方便 PLC體積小，重量輕，便于安裝。PLC自診斷能力強(qiáng)，能判斷和顯示出自身故障，使操作人員檢查判斷故障方便迅速，而且接線(xiàn)少，維修時(shí)只需更換插入式模塊，維護(hù)方便。6) 設(shè)計(jì)、施工和調(diào)試周期短 PLC在許多方面是以軟件編程來(lái)取代硬件接線(xiàn)，用 PLC構(gòu)成的控制系統(tǒng)比較簡(jiǎn)單，編程容易，安裝使用方便，目前的PLC已商品化，硬件軟件較齊全，為模塊化積木式結(jié)構(gòu)，不需要很多配套的外圍設(shè)備和大量的復(fù)雜的接線(xiàn)，程序調(diào)試修改也很方便。 從上述PLC的功能特點(diǎn)可見(jiàn)，PLC控制系統(tǒng)比傳統(tǒng)的繼電接觸控制系統(tǒng)具有許多優(yōu)點(diǎn)，在許多方面可以取代繼電接觸控制。 PLC的應(yīng)用與發(fā)展 自從美國(guó)研制出世界第一臺(tái)PLC以后，日本、德國(guó)、法國(guó)等工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家相繼研制出各自的PLC。目前PLC已廣泛應(yīng)用于汽車(chē)制造、石油、化工、冶金、輕工、機(jī)械、電力等各行各業(yè)，實(shí)現(xiàn)邏輯、步進(jìn)、數(shù)字、機(jī)器人、模擬量等的自動(dòng)控制，有人認(rèn)為PLC已成為工業(yè)控制領(lǐng)域中占主導(dǎo)地位的基礎(chǔ)自動(dòng)化設(shè)備。1971年日本從美國(guó)引進(jìn)PLC技術(shù)，很快就研制出日本第一臺(tái)DSC8型 PLC，早在1984年日本就有30多個(gè)PLC的生產(chǎn)廠家，產(chǎn)品60種以上。目前世界上眾多PLC制造廠家中，比較著名的幾個(gè)大公司有美國(guó)AB公司、歌德公司、德州儀器公司、通用電氣公司，德國(guó)的西門(mén)子公司，日本的三菱、東芝、富士和立石公司等。PLC技術(shù)已成為工業(yè)自動(dòng)化三大技術(shù)(PLC技術(shù)、機(jī)器人、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與分析)支柱之一。近幾年來(lái)國(guó)外PLC產(chǎn)品大量進(jìn)入我國(guó)市場(chǎng)，我國(guó)已有許多單位在消化吸收引進(jìn) PLC技術(shù)的基礎(chǔ)上，仿制或研制PLC產(chǎn)品。1995年廣州第二電梯廠，已把PLC成功地應(yīng)用于技術(shù)要求復(fù)雜的高層電梯控制上，并已投入批量生產(chǎn)。從近幾年召開(kāi)的學(xué)術(shù)會(huì)議及有關(guān)文獻(xiàn)介紹可見(jiàn)，我國(guó)研制尤其是應(yīng)用 PLC技術(shù)日益廣泛，更加成熟。 PLC的系統(tǒng)組成 PLC是一種通用的工業(yè)控制裝置，其組成與一般的微機(jī)系統(tǒng)基本相同。 整體式 PLC是將中央處理器(CPU)、存儲(chǔ)器、輸入單元、輸出單元、電源、通信接口等組裝成一體，構(gòu)成主機(jī)。主機(jī)中，CPU是PLC的核心，I/O單元是連接CPU與現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備之間的接口電路，通信接口用于PLC與編程器和上位機(jī)等外部設(shè)備的連接。CPU底板與擴(kuò)展底板之間通過(guò)電纜連接，距離一般不超過(guò)lom無(wú)論哪種結(jié)構(gòu)類(lèi)型的PLC，都可以根據(jù)需要進(jìn)行配合與組合。1) 中央處理單元 (CPU) 中央處理單元一般由控制器、運(yùn)算器和寄存器組成，這些電路都集成在一個(gè)芯片內(nèi)，CPU通過(guò)數(shù)據(jù)總線(xiàn)、地址總線(xiàn)和控制總線(xiàn)與存儲(chǔ)單元、輸入/輸出接口電路相連接。它按照系統(tǒng)程序所賦予的功能，完成以下任務(wù)： a 接收并存儲(chǔ)從編程器輸入的用戶(hù)程序和數(shù)據(jù)： b 診斷電源、PLC內(nèi)部電路的工作狀態(tài)和編程的語(yǔ)法錯(cuò)誤： c 用掃描的方式接收輸入信號(hào)，送入PLC的數(shù)據(jù)寄存器保存起來(lái)； d PLC進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài)后，根據(jù)存放的先后順序逐條讀取用戶(hù)程序，進(jìn)行解釋和執(zhí)行，完成用戶(hù)程序中規(guī)定的各種操作； e 將用戶(hù)程序的執(zhí)行結(jié)果送至輸出端。系統(tǒng)程序是不能有用戶(hù)更改的，故所使用的存儲(chǔ)器為只讀存儲(chǔ)器ROM或EPROM. b 用戶(hù)程序存儲(chǔ)器 用戶(hù)根據(jù)控制功能要求而編制的應(yīng)用程序稱(chēng)為用戶(hù)程序，用戶(hù)程序存放在用戶(hù)程序存儲(chǔ)器中，由于用戶(hù)程序需要經(jīng)常改動(dòng)、調(diào)試，故用戶(hù)程序存儲(chǔ)器多為可隨時(shí)讀寫(xiě)的RAM。當(dāng)用戶(hù)程序調(diào)試修改完畢，不希望被隨意改動(dòng)時(shí)，可將用戶(hù)程序?qū)懹贓PROM。 c 工作數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 工作數(shù)據(jù)是經(jīng)常變化、經(jīng)常存取的一些數(shù)據(jù)。在PLC的工作數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)中，開(kāi)辟有元件映像寄存器和數(shù)據(jù)表。計(jì)數(shù)器、輔助繼電器等內(nèi)部繼電器的ON/OFF狀態(tài)。它存儲(chǔ)用戶(hù)程序執(zhí)行時(shí)的某些可變參數(shù)值，如定時(shí)器和計(jì)數(shù)器的當(dāng)前值和設(shè)定值。根據(jù)需要，部分?jǐn)?shù)據(jù)在停電時(shí)用后備電池維持其當(dāng)前值，在停電時(shí)可以保持?jǐn)?shù)據(jù)的存儲(chǔ)器區(qū)域稱(chēng)為數(shù)據(jù)保持區(qū)。PLC通過(guò)I/O單元與工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程現(xiàn)場(chǎng)相聯(lián)系。通過(guò)接口電路將這些信號(hào)轉(zhuǎn)換成中央處理器能夠識(shí)別和處理的信號(hào)，并存到輸入映像寄存器。輸出映像寄存器由輸出點(diǎn)對(duì)應(yīng)的觸發(fā)器組成，輸出接口電路將其由弱電控制信號(hào)轉(zhuǎn)換成現(xiàn)場(chǎng)需要的強(qiáng)電信號(hào)輸出，以驅(qū)動(dòng)電磁閥、接觸器、指示燈被控設(shè)備的執(zhí)行元件。5) 擴(kuò)展接口 擴(kuò)展接口用于將擴(kuò)展單元以及功能模塊與基本單元相連，使 PLC的配置更加靈活以滿(mǎn)足不同控制系統(tǒng)的需要。PLC通過(guò)這些通信接口可以與監(jiān)視器、打印機(jī)和其他的PLC或計(jì)算機(jī)相連。7) 編程器 編程器的作用是提供用戶(hù)進(jìn)行程序的編制、編輯、調(diào)試和監(jiān)視。簡(jiǎn)易型的編程器只能聯(lián)機(jī)編程，且往往需要將體形圖轉(zhuǎn)化為機(jī)器語(yǔ)言助記符后，才能輸入。智能型的編程器又稱(chēng)為圖形編程器，它可以聯(lián)機(jī)編程，也可以脫機(jī)編程，具有LCD或CRT圖形顯示功能，可以直接輸入梯形圖和通過(guò)屏幕對(duì)話(huà)。程序被下載到PLC，也可以將PLC中的程序上傳到計(jì)算機(jī)。現(xiàn)在已有些 PLC不再提供編程器，而且提供微機(jī)編程軟件了，并且配有相應(yīng)的通信連接電纜[6]。 繼電器控制裝置采用硬邏輯并行運(yùn)行的方式，即如果這個(gè)繼電器的線(xiàn)圈通電或斷電，該繼電器所有的觸點(diǎn)（包括其常開(kāi)或常閉觸點(diǎn)）在繼電器控制線(xiàn)路上都會(huì)立即同時(shí)動(dòng)作。 繼電器控制裝置各類(lèi)觸點(diǎn)的動(dòng)作時(shí)間一般在100ｍｓ以上，PLC采用的是不同于一般微型計(jì)算機(jī)的運(yùn)行方式一掃描技術(shù)，PLC掃描用戶(hù)程序的時(shí)間一般均小于100ｍｓ。完成上述3個(gè)階段稱(chēng)作1個(gè)掃描周期。 1)．輸入采樣階段 在輸入采樣階段，PLC以?huà)呙璺绞揭来蔚刈x入所有輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并將它們存入I/O映象區(qū)中的相應(yīng)單元內(nèi)。在這2個(gè)階段中，即使輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)發(fā)生變化，I/O映象區(qū)中的相應(yīng)單元的狀態(tài)和數(shù)據(jù)也不會(huì)改變。 2)．用戶(hù)程序執(zhí)行階段 在用戶(hù)程序執(zhí)行階段，PLC總是按由上而下的順序依次地掃描用戶(hù)程序（梯形圖）。 3)．輸出刷新階段 當(dāng)掃描用戶(hù)程序結(jié)束后，PLC就進(jìn)人輸出刷新階段。這時(shí)才是PLC的真正輸出。 PLC抗干擾分析PLC控制系統(tǒng)的可靠性直接影響到工業(yè)企業(yè)的安全生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，系統(tǒng)的抗干擾能力是關(guān)系到整個(gè)系統(tǒng)可靠運(yùn)行的關(guān)鍵。要提高PLC控制系統(tǒng)可靠性，一方面要求PLC生產(chǎn)廠家用提高設(shè)備的抗干擾能力；另一方面，要求工程設(shè)計(jì)、安裝施工和使用維護(hù)中引起高度重視，多方配合才能完善解決問(wèn)題，有效地增強(qiáng)系統(tǒng)的抗干擾性能。 干擾類(lèi)型通常按干擾產(chǎn)生的原因、噪聲干擾模式和噪聲的波形性質(zhì)的不同劃分。共模干擾和差模干擾是一種比較常用的分類(lèi)方法。共模電壓有時(shí)較大，特別是采用隔離性能差的配電器供電室，變送器輸出信號(hào)的共模電壓普遍較高，有的可高達(dá)130V以上。差模干擾是指作用于信號(hào)兩極間的干擾電壓，主要由空間電磁場(chǎng)在信號(hào)間耦合感應(yīng)及由不平衡電路轉(zhuǎn)換共模干擾所形成的電壓，這種將直接疊加在信號(hào)上，直接影響測(cè)量與控制精度。 空間的輻射電磁場(chǎng)(EMI)主要是由電力網(wǎng)絡(luò)、電氣設(shè)備的暫態(tài)過(guò)程、雷電、無(wú)線(xiàn)電廣播、電視、雷達(dá)、高頻感應(yīng)加熱設(shè)備等產(chǎn)生的，通常稱(chēng)為輻射干擾，其分布極為復(fù)雜。輻射干擾與現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備布置及設(shè)備所產(chǎn)生的電磁場(chǎng)大小，特別是頻率有關(guān)，一般通過(guò)設(shè)置屏蔽電纜和PLC局部屏蔽及高壓泄放元件進(jìn)行保護(hù)。 2) 來(lái)自系統(tǒng)外引線(xiàn)的干擾 這種干擾在我國(guó)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)較嚴(yán)重。 3) 來(lái)自電源的干擾 實(shí)踐證明，因電源引入的干擾造成PLC控制系統(tǒng)故障的情況很多，在工程調(diào)試中遇到過(guò)，更換隔離性能更高的PLC電源，問(wèn)題可得到解決。 PLC系統(tǒng)的正常供電電源均由電網(wǎng)供電。尤其是電網(wǎng)內(nèi)部的變化，入開(kāi)關(guān)操作浪涌、大型電力設(shè)備起停、交直流傳動(dòng)裝置引起的諧波、電網(wǎng)短路暫態(tài)沖擊等，都通過(guò)輸電線(xiàn)路傳到電源原邊。實(shí)際上，由于分布參數(shù)特別是分布電容的存在，絕對(duì)隔離是不可能的。 4) 來(lái)自信號(hào)線(xiàn)引入的干擾 與PLC控制系統(tǒng)連接的各類(lèi)信號(hào)傳輸線(xiàn)，除了傳輸有效的各類(lèi)信息之外，總會(huì)有外部干擾信號(hào)侵入。由信號(hào)引入干擾會(huì)引起I/O信號(hào)工作異常和測(cè)量精度大大降低，嚴(yán)重時(shí)將引起元器件損傷。PLC控制系統(tǒng)因信號(hào)引入干擾造成I/O模件損壞數(shù)相當(dāng)嚴(yán)重，由此引起系統(tǒng)故障的情況也很多。 接地是提高電子設(shè)備電磁兼容性(EMC)的有效手段之一。 接地系統(tǒng)混亂對(duì)PLC系統(tǒng)的干擾主要是各個(gè)接地點(diǎn)電位分布不均，不同接地點(diǎn)間存在地電位差，引起地環(huán)路電流，影響系統(tǒng)正常工作。 6) 來(lái)自PLC系統(tǒng)內(nèi)部的干擾 主要由系統(tǒng)內(nèi)部元器件及電路間的相互電磁輻射產(chǎn)生，如邏輯電路相互輻射及其對(duì)模擬電路的影響，模擬地與邏輯地的相互影響及元器件間的相互不匹配使用等。此外，屏蔽層、接地線(xiàn)和大地有可能構(gòu)成閉合環(huán)路，在變化磁場(chǎng)的作用下，屏蔽層內(nèi)有會(huì)出現(xiàn)感應(yīng)電流，通過(guò)屏蔽層與芯線(xiàn)之間的耦合，干擾信號(hào)回路。PLC工作的邏輯電壓干擾容限較低，邏輯地電位的分布干擾容易影響PLC的邏輯運(yùn)算和數(shù)據(jù)存貯，造成數(shù)據(jù)混亂、程序跑飛或死機(jī)。 PLC控制系統(tǒng)工程應(yīng)用的抗干擾設(shè)計(jì) 為了保證系統(tǒng)在工業(yè)電磁環(huán)境中免受或減少內(nèi)外電磁干擾，必須從設(shè)計(jì)階段開(kāi)始便采取三個(gè)方面抑制措施：抑制干擾源、切斷或衰減電磁干擾的傳播途徑和提高裝置和系統(tǒng)的抗干擾能力。 PLC控制系統(tǒng)的抗干擾是一個(gè)系統(tǒng)工程，要求制造單位設(shè)計(jì)生產(chǎn)出具有較強(qiáng)抗干擾能力的產(chǎn)品，且有賴(lài)于使用部門(mén)在工程設(shè)計(jì)、安裝施工和運(yùn)行維護(hù)中予以全面考慮，并結(jié)合具有情況進(jìn)行綜合設(shè)計(jì)，才能保證系統(tǒng)的電磁兼容性和運(yùn)行可靠性。 1) 設(shè)備選型 在選擇設(shè)備時(shí)，首先要選擇有較高抗干擾能力的產(chǎn)品，其包括了電磁兼容性(EMC)，尤其是抗外部干擾能力，如采用浮地技術(shù)、隔離性能好的PLC系統(tǒng)；其次還應(yīng)了解生產(chǎn)廠給出的抗干擾指標(biāo)，如共模擬制比、差模擬制比，耐壓能力、允許在多大電場(chǎng)強(qiáng)度和多高頻率的磁場(chǎng)強(qiáng)度環(huán)境中工作；另外是靠考查其在類(lèi)似工作中的應(yīng)用實(shí)績(jī)。由于我國(guó)電網(wǎng)內(nèi)阻大，零點(diǎn)電位漂移大，地電位變化大，工業(yè)企業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的電磁干擾至少要比歐美地區(qū)高4倍以上，對(duì)系統(tǒng)抗干擾性能要求更高，在國(guó)外能正常工作的PLC產(chǎn)品在國(guó)內(nèi)工業(yè)就不一定能可靠運(yùn)行，這就要在采用國(guó)外產(chǎn)品時(shí)，按我國(guó)的標(biāo)準(zhǔn)(GB/T13926)合理選擇。主要內(nèi)容包括：對(duì)PLC系統(tǒng)及外引線(xiàn)進(jìn)行屏蔽以防空間輻射電磁干擾；對(duì)外引線(xiàn)進(jìn)行隔離、濾波，特別是原理動(dòng)力電纜，分層布置，以防通過(guò)外引線(xiàn)引入傳導(dǎo)電磁干擾；正確設(shè)計(jì)接地點(diǎn)和接地裝置，完善接地系統(tǒng)。 主要抗干擾措施 1) 采用性能優(yōu)良的電源，抑制電網(wǎng)引入的干擾 在PLC控制系統(tǒng)中，電源占有極重要的