PLC在提升機中的設計與應用

PLC = Programmable Logic Controller，可編程邏輯控制器，一種數字運算操作的電子系統，專(zhuān)為在工業(yè)環(huán)境應用而設計的。它采用一類(lèi)可編程的存儲器，用于其內部存儲程序，執行邏輯運算，順序控制，定時(shí)，計數與算術(shù)操作等面向用戶(hù)的指令，并通過(guò)數字或模擬式輸入/輸出控制各種類(lèi)型的機械或生產(chǎn)過(guò)程。是工業(yè)控制的核心部分。

在大型工業(yè)生產(chǎn)線(xiàn)中，由于受到空間的限制，往往要將一條生產(chǎn)線(xiàn)分割為幾個(gè)工藝段，分別安裝在幾個(gè)樓層中，這樣各個(gè)工藝段的貨物如果使用傳統的貨物電梯進(jìn)行傳送，將會(huì )給生產(chǎn)帶來(lái)許多不便，而且還會(huì )影響生產(chǎn)效率。因此，設計一個(gè)直接連接不同樓層的生產(chǎn)線(xiàn)的提升機是必要的。

1、工藝流程簡(jiǎn)介

由于向下運行和向上運行的控制方法是相同的，在此以向上運行為例說(shuō)明工藝流程，工藝流程簡(jiǎn)化框圖如圖1所示。

當按下啟動(dòng)按鈕后，位于傳送線(xiàn)上的光電繼電器開(kāi)始檢測傳送帶上是否有板，有板通過(guò)門(mén)控電機開(kāi)門(mén)，傳送帶電機和提升機小車(chē)電機進(jìn)板，實(shí)現自動(dòng)進(jìn)板；進(jìn)板到位后門(mén)電機關(guān)門(mén)，提升機自動(dòng)上升；上升到位，門(mén)控電機開(kāi)門(mén)，傳送帶電機和提升機小車(chē)電機起動(dòng)開(kāi)始自動(dòng)出板；出板完成后進(jìn)入下一個(gè)循環(huán)。

2、硬件設計

提升機的硬件設計包括信號檢測環(huán)節、門(mén)控制環(huán)節、傳送電機控制環(huán)節、提升機小車(chē)電機控制環(huán)節、變頻調速及電機拖動(dòng)環(huán)節它們之間的互相關(guān)系如圖2所示。

提升機是典型的順序控制，控制信號決定其運行狀態(tài)。提升機信號檢測主要由一系列的行程開(kāi)關(guān)和光電傳感器完成。本設計采用美國邦納工程國際有限公司生產(chǎn)的光電傳感器和LSX型行程開(kāi)關(guān)。

門(mén)控電機和傳送帶電機實(shí)現自動(dòng)門(mén)的開(kāi)關(guān)和貨物的傳送，采用直流他勵電機，工作時(shí)要求有簡(jiǎn)單的剎車(chē)過(guò)程。

提升機采用變頻器的矢量自動(dòng)轉矩提升控制方式；變頻電動(dòng)機為松下標準的EM-FBH型，4極三相電動(dòng)機。變頻器選擇松下DV707H-5500BC型變頻器，其三相電源R、S、T經(jīng)接線(xiàn)端子進(jìn)入變頻器為自身主回路和控制回路供電，輸出端U、V、W接電動(dòng)機的快速繞組，N、P端接制動(dòng)單元和制動(dòng)電阻，以減少制動(dòng)時(shí)間，加快制動(dòng)過(guò)程，制動(dòng)過(guò)程中電梯機械系統的動(dòng)能轉換成熱能，消耗在制動(dòng)電阻上，因此電梯控制柜要保持良好的散熱條件。

由于該系統的I/O量只有61個(gè)，屬于小型控制系統，選用OMRON公司生產(chǎn)的CPM1A系列PLC組建系統時(shí)，單機容量還不能滿(mǎn)足系統的要求必須附加擴展。

將輸入信號40個(gè)，輸出信號21個(gè)按各自功能類(lèi)型分好，并與PLC的I/O編碼一一對應，編排好地址。

3、軟件設計

通過(guò)工藝流程圖，可以看到該提升機如果按照典型的順序控制編寫(xiě)程序將會(huì )給程序帶來(lái)許多重復指令，但如果將提升機的PLC控制程序分為點(diǎn)動(dòng)操作和自動(dòng)控制兩部分。點(diǎn)動(dòng)操作是指手動(dòng)控制模塊；自動(dòng)控制又可分為自動(dòng)上升模塊、自動(dòng)下降模塊和卡板自動(dòng)調整模塊三部分

（1）點(diǎn)動(dòng)操作

點(diǎn)動(dòng)操作主要用于調試或檢修，這些操作包括手動(dòng)開(kāi)門(mén)/關(guān)門(mén)、手動(dòng)進(jìn)板/出板、手動(dòng)上升/下降，但這些操作都必須滿(mǎn)足一些特定的條件才能實(shí)現，因此在程序設計中使用連鎖指令IL（02）與連鎖清除指令ILC（03），如圖3所示，如果IL前的條件是OFF，那么在IL和ILC之間的那一部分程序就不執行；如果IL前的條件是ON，那么在IL和ILC之間的那一部分程序就正常執行。

（2）自動(dòng)控制

由于急?；蛲ｋ娀謴秃鬅o(wú)須通過(guò)點(diǎn)動(dòng)操作完成剩下的操作或者復位，因此輔助繼電器采用斷電保護型繼電器，定時(shí)器也需要具備斷電保護功能。

4、結束語(yǔ)

由于采用了PLC和變頻器進(jìn)行控制，使得控制精度提高，可靠性增強，提高了生產(chǎn)效率。在實(shí)際應用中取得了良好的效果。