可编程控制计算机控制原理及应用.docx

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可编程控制计算机控制原理及应用

PLC在自动扶梯中的应用

自动扶梯是一种可上下运行式、能够大量和连续输送乘客的大型机电一体化设备。

它能迅速的将拥挤的人流分散到个楼层，还能明显地增添公共场所的豪华气派，自动扶梯广泛用于机场、车站、码头、地铁、商场、体育、馆宾馆等交通枢纽和商业文化中心。

自动扶梯动作原理说明

在自动扶梯上、下两端各设有一个方向选择钥匙开关及一只红色停止按钮，当扶梯内各安全开关都处于正常闭合状态，供电正常的情况时，安全继电器YJ吸合，操作人员可根据需要的运行方向，用钥匙操作钥匙开关，使KSC、KMS、KMB、KMU（KMD）分别得电并相继吸合，使电机的抱闸打开，电动机开始做星形启动运转，三秒后KMS释放，KMR吸合，电动机作三角形运转，当需要停车时按下红色停止按钮，扶梯便停止运行。

当扶梯停梯以后想再次启动扶梯时，一定要等15秒以后才可以再次启动，此15秒时间的作用是让扶梯上的乘客离开扶梯，然后扶梯以空载启动运行。

扶梯向下运行的作用原理同向上运行的动作原理相似。

为使乘客能正常登梯，在梯级水平段下面安装了绿色荧光灯，运行时分别点亮，在扶梯启动时，发出警铃声，提醒乘客注意。

当需要检修时，将检修盒上的插头插入检修插座内，就可以进行检修运行，状态为点动。

按下检修上行按钮，扶梯启动向上检修速度点动上行。

按下检修下行按钮，扶梯起动向下检修速度点动下行。

当扶梯上部和下部检修插座中同时插入检修盒插头时，检修继电器KAJ和KAJ1同时吸合，此时将切断检修控制线（PC机检修输入点004不亮），按检修上行按钮或检修下行按钮，扶梯将不能以检修速度作点动运行。

扶梯检修运行时，两只检修插座中只能任意一只插入检修盒插头，否则，扶梯将不能作检修点动运行。

扶梯检修运行时，各安全行程开关仍起安全保护作用。

为确保乘客安全，本扶梯具有以下安全设施：

1．出入口安全装置：

分别设置于扶手装置的上下部左右围裙板。

2．梳齿板安全开关：

分别设置于上下部前沿板下面，左右各一只。

3．曳引链断链开关：

分别设置于梯级张紧部分。

4．扶手带断带开关：

分别设置于左右扶手带下面。

5．围裙板安全开关：

分别设置于上下部左右R段。

6．梯级下陷保护装置：

分别设置于扶梯上下R段。

7．防逆转安全开关：

设置于主驱动双排链一侧。

8．紧急制动装置：

即驱动链断链保护装置，只有当驱动链断链时，紧急制动装置才起作用，当驱动链断链时，切断扶梯总的安全回路，扶梯便停止运行。

当上述开关有任何一只动作时扶梯立即停止，同时故障显示器显示相应开关的代号，当故障排除开关恢复正常后，故障显示器无显示，扶梯可投入正常运行。

在扶梯左侧双排链轮上还装有一只接近开关传感器PLS，用于检测扶梯运行速度是否低于或超过扶梯运行的额定速度。

当出现上述现象时，控制扶梯立即停止运行。

同时，本扶梯还具有电机过热保护及断相错相保护，当上述保护发生时扶梯立即停止，排除故障后可再次启动运行扶梯。

自动扶梯系统控制

1．运行状态

从电梯运行的安全要求和检修运行的要求出发，同时考虑到电梯操作的便利性，程序设计主要实现三种运行状态：

自动运行、手动运行、检修运行状态。

在正常情况下，扶梯全部进入自动运行状态；当发生某种特殊情况时（如事故或要求扶梯按特定方向运行时），扶梯在外部手动信号的作用下，进入手动运行状态；当系统检修时，插入检修盒，进入检修状态。

下面分别讲解其功能。

（1）自动运行功能

自动运行功能是电梯在无人工干预的条件下运行的情况。

此功能是在正常条件（即按照我们的预期）下，为了减少电梯操作人员的劳动量而设计的。

比如，在早上我们只需要将电梯的电力回路和控制回路加上电源，通过所有电梯的总启动按钮将所有的电梯启动，这时如无特殊要求（即无人工干预的条件下），电梯将按照自动运行的要求运行。

这里需要说明的是，只要外部有手动信号输入，电梯都将停止自动运行，进入手动状态。

每部电梯的手动运行取决于自身的外部手动信号输入如有信号输入，则该电梯将转入手动运行状态，自动运行将撤销，但不影响其它电梯的自动运行。

（2）手动运行功能

手动运行功能是为了在某种特殊情况下，使扶梯实现停止、反向。

它是人为指定的扶梯运行状态。

例如，在电梯发生了某种危险时，我们需要通过外部的手动按钮将电梯急停，以免造成严重后果；还有在某些特殊情况下，自动运行所设计的运行情况不符合我们的特殊要求，我们可以通过外部的手动输入按钮来改变电梯的运行方向，如晚上商场要延长经营时间，可在电梯自动反向前或者反向后，通过外部按钮使电梯进行正常的上下运行状态。

（3）检修运行功能

检修状态是电梯在进行检修时的一种运行方式，在检修时，电梯可在检修人员的操作下实现点动运行。

电梯在检修人员插入检修盒时，就进入检修运行状态。

此时，电梯的自动运行功能不起作用，扶梯旁的外部手动输入信号也不起作用。

在自动运行、手动运行和检修运行这三者中，检修具有最高优先权，其次为手动运行，最后才为自动运行。

图1-1（a）主回路

图1-1（b）抱闸回路

自动扶梯主回路及抱闸回路如图1-1。

当扶梯内各安全开关都处于正常闭合状态，供电正常的情况时，安全继电器YJ吸合，操作钥匙开关，使KSC、KMS、KMB、KMU（KMD）分别得电并相继吸合，使电机的抱闸打开，电动机开始作星形启动运转，3秒后KMS释放，KMR吸合，电动机作三角形运转，当需要停车时按下停止按钮，扶梯便停止运行。

该电路在控制电路的作用下完成启动、自动、停止及Y-Δ切换，上行、下行、润滑等功能。

同时具有短路、漏电、错相、断路、过电流保护功能。

照明回路及R160见图1-2，图1-3。

安全回路见图1-4。

图1-2照明回路图1-3R160

图1-4安全回路

PLC的选择

1自动扶梯控制系统的输入与输出分析

（1）输出

1控制上、下行接触器的线圈电压通、断

2控制“Y-Δ切换”降压启动

3控制制动电动机的接触器线圈电压通、断实现抱闸

4控制4位数码管显示器

5控制数码管的分段组合，显示故障位置

2选择机型是使用PLC的第一步。

所谓系统I/O点数就是PLC在完成系统控制功能中，所需要的全部输入信号和控制对象的个数。

输出点数：

A主回路点数是由PLC的交流220V输出模块控制上、下行接触器的线圈电压通、断来控制电动正、反转，实现扶梯的上、下行运转，制动和降压启动接触器各一个，工作方式也使用接触器的通、断来控制。

B运行时间显示和故障显示点数，通常用数字上、下运行时间所用数码显示器。

输入点数

A梯级下沉（上、下）

B曳引链断（左、右）

C扶手带异速（左、右）

D驱动链断

E梯级异常

F扶手带有异物等

此自动扶梯控制系统实际需要输入11点，输出7点。

PLC主控制器采用欧姆龙CPM1A-40CDR-A-V1型PLC。

这种机型的PLC配有相应的编程软件CX-Programmer进行编程及监视，不仅可以通过手持编程器对PLC编程，也可以在个人PC机上进行编程。

在自动扶梯运行过程中，可通过程序内部辅助继电器的状态监控电梯运行状态，现场调试十分方便。

图1-5输入回路1

图1-5输入回路2

图1-6输出回路

软件编程