《電梯基本原理》PPT課件.ppt

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電梯基本原理 電梯基本原理用FX2N-48MR實(shí)現(xiàn)四層四站雙速客梯集選控制的控制系統(tǒng)。主拖動采用交流雙速電動機(jī)進(jìn)行拖動。1.電梯基本原理電梯是機(jī)械、電氣緊密結(jié)合的大型機(jī)電產(chǎn)品。主要由機(jī)房、井道、轎廂、門系統(tǒng)和電氣控制系統(tǒng)組成。井道中安裝有導(dǎo)軌，轎廂和對重由曳[ye]引鋼絲繩連接，曳引鋼絲繩掛在曳引輪上，曳引輪由曳引電動機(jī)拖動。轎廂和對重都裝有各自的導(dǎo)靴，導(dǎo)靴卡在導(dǎo)軌上。曳引輪運(yùn)轉(zhuǎn)帶動轎廂和對重沿各自導(dǎo)軌做上下相對運(yùn)動，轎廂上升，對重下降。這樣可通過控制曳引電動機(jī)來控制轎廂的啟動、加速、運(yùn)行、減速、平層停車，實(shí)現(xiàn)對電梯運(yùn)行的控制。 電梯的工作原理控制柜曳引鋼絲繩轎門曳引機(jī)限速器轎廂架轎廂體導(dǎo)軌對重緩沖器廳門召喚箱及指層器隨行電纜限速器漲緊 電梯的控制方式有：轎內(nèi)手柄開關(guān)控制、轎內(nèi)按鈕開關(guān)控制、轎外按鈕開關(guān)控制、信號控制、集選控制和群控等幾種。集選控制方式是將廳外召喚箱發(fā)出的外召信號與轎內(nèi)操縱箱發(fā)出的內(nèi)指令信號進(jìn)行記憶，并和其它專用信號（如層摟、減速、平層、安全等信號）加以綜合分析后，由電梯司機(jī)或乘用人員控制電梯運(yùn)行的控制方式。2.控制要求 主要控制要求有如下。（1）有司機(jī)或無司機(jī)控制；（2）自動開關(guān)門；（3）到達(dá)預(yù)定?？繉诱荆崆皽p速，平層停車時(shí)自動門；（4）到達(dá)上、下端站，提前強(qiáng)迫減速；（5）廳外有召喚裝置，轎內(nèi)有指令裝置，能自動記憶召喚和指令，響應(yīng)之后，能自動將召喚和指令消除（召喚和指令的記憶與消除）；（6）能自動選擇運(yùn)行方向，在司機(jī)操縱下，能強(qiáng)迫決定運(yùn)行方向（選向）；（7）能根據(jù)指令和召喚的位置，自動選擇停靠層站，并自動平層停車（選層、平層）；（8）廳外和轎內(nèi)有指示電梯運(yùn)行方向和所在位置的指示信號（層摟檢測與指層）。8.4.1電梯基本原理 8.4.2電梯電氣控制系統(tǒng)的組成平層信號門鎖平層拖動減速減速信號門電路啟動選向選層層樓電路層樓信號指層指令召喚 8.4.3I/O編號分配X0：換速信號X1：上終端限位X2：下終端限位X3：1內(nèi)指令（含1上召）輸入X4：2內(nèi)指令輸入X5：3內(nèi)指令輸入X6：4內(nèi)指令輸入X7：2上召輸入X10：3上召輸入X11：2下召輸入X12：3下召輸入X13：門鎖信號輸入X14：平層信號輸入X15：門區(qū)信號輸入X16：開門信號輸入X17：關(guān)門信號輸入X20：強(qiáng)迫向上按鈕輸入X21：強(qiáng)迫向下按鈕輸入X22：司機(jī)/自動運(yùn)行方式X23：檢修運(yùn)行方式X24：安全觸板信號輸入X25：直駛按鈕信號輸入 Y0：換速動作輸出Y1Y2Y3：樓層指層BCD碼輸出（Y1為高位、Y3為低位）Y4：1內(nèi)指令繼電器（含1上）Y5：2內(nèi)指令繼電器（含1上）Y6：3內(nèi)指令繼電器（含1上）Y7：4內(nèi)指令繼電器（含1上）Y10：2上召繼電器Y11：3上召繼電器Y12：2下召繼電器Y13：3下召繼電器Y14：上運(yùn)行指示Y15：下運(yùn)行指示Y16：上運(yùn)行繼電器Y17：下運(yùn)行繼電器Y20：快車?yán)^電器Y21：快加速繼電器Y22：慢車?yán)^電器Y23：1慢減速繼電器Y24：2慢減速繼電器Y25：3慢減速繼電器Y26：開門繼電器Y27：關(guān)門繼電器8.4.3I/O編號分配 M101：1樓層樓繼電器M102：2樓層樓繼電器M103：3樓層樓繼電器M104：4樓層樓繼電器M106：換速微分信號M1：向上運(yùn)行監(jiān)視M2：向上運(yùn)行監(jiān)視M3：上方向選擇M4：下方向選擇M5：上方向控制繼電器M6：下方向控制繼電器M7：上召換速M(fèi)8：下召換速M(fèi)9：指令換速M(fèi)11：強(qiáng)迫向上M12：強(qiáng)迫向上M13：關(guān)門啟動M14：停車?yán)^電器M15：運(yùn)行繼電器M16：安全觸板繼電器M17：直駛繼電器T0：快加速時(shí)間T1：停站時(shí)間T2：一慢減速時(shí)間T3：二慢減速時(shí)間T4：三慢減速時(shí)間T5：開門執(zhí)行時(shí)間8.4.3I/O編號分配 Y0：換速動作輸出Y1Y2Y3：樓層指層BCD碼輸出（Y1為高位、Y3為低位）Y4：1內(nèi)指令繼電器（含1上）Y5：2內(nèi)指令繼電器（含1上）Y6：3內(nèi)指令繼電器（含1上）Y7：4內(nèi)指令繼電器（含1上）Y10：2上召繼電器Y11：3上召繼電器Y12：2下召繼電器Y13：3下召繼電器Y14：上運(yùn)行指示Y15：下運(yùn)行指示Y16：上運(yùn)行繼電器Y17：下運(yùn)行繼電器Y20：快車?yán)^電器Y21：快加速繼電器Y22：慢車?yán)^電器Y23：1慢減速繼電器Y24：2慢減速繼電器Y25：3慢減速繼電器Y26：開門繼電器YM101：1樓層樓繼電器M102：2樓層樓繼電器M103：3樓層樓繼電器M104：4樓層樓繼電器M106：換速微分信號M1：向上運(yùn)行監(jiān)視M2：向上運(yùn)行監(jiān)視M3：上方向選擇M4：下方向選擇M5：上方向控制繼電器M6：下方向控制繼電器M7：上召換速M(fèi)8：下召換速M(fèi)9：指令換速M(fèi)11：強(qiáng)迫向上M12：強(qiáng)迫向上M13：關(guān)門啟動M14：停車?yán)^電器M15：運(yùn)行繼電器M16：安全觸板繼電器M17：直駛繼電器T0：快加速時(shí)間T1：停站時(shí)間T2：一慢減速時(shí)間T3：二慢減速時(shí)間T4：三慢減速時(shí)間T5：開門執(zhí)行時(shí)間27：關(guān)門繼電器 8.4.4拖動回路、門電路及系統(tǒng)連接 門電路及電氣安全回路圖 8.4.5控制系統(tǒng)各環(huán)節(jié)的作用及實(shí)現(xiàn)要對電梯進(jìn)行控制，首要的問題就是反映電梯實(shí)際所在的位置（樓層）。層樓繼電器回路就是完成這一功能的。每一層對應(yīng)一個(gè)層樓繼電器，電梯在哪一層，對應(yīng)樓層的層樓繼電器就會動作。PLC具有數(shù)據(jù)傳送、算術(shù)計(jì)算、數(shù)據(jù)比較處理等功能，所以用PLC很容易能實(shí)現(xiàn)層樓電路：1.層樓繼電器電路的實(shí)現(xiàn) 8.6.5控制系統(tǒng)各環(huán)節(jié)的作用及實(shí)現(xiàn)啟用一數(shù)據(jù)寄存器D0，電梯在最下層端站時(shí)可將1送入D0，最上層端站時(shí)，將最高層數(shù)送入D0；電梯每上升一層將D0自動加1；電梯每下降一層D0自動減1，這樣使D0中存放的始終是層數(shù)；然后，將D0分別與1、2、3、……相比較，等于幾就說明電梯在幾，這時(shí)驅(qū)動對應(yīng)的層樓繼電器，實(shí)現(xiàn)層樓電路。四層四站的層樓繼電器電路梯形圖如右圖所示。 指令和召喚回路的作用是：將轎內(nèi)指令和廳外召喚信號記憶并指示，當(dāng)電梯響應(yīng)后自動將其消除。記憶和消除可用PLC的SET和RST指令實(shí)現(xiàn)。（1）指令回路指令回路梯形圖如圖所示2.指令和召喚回路 （2）召喚回路由于除兩個(gè)端站外，其它各層均有兩個(gè)召喚（上召、下召），而且召喚的響應(yīng)是順向響應(yīng)。另外若電梯在直駛運(yùn)行時(shí)不響應(yīng)召喚，此時(shí)召喚應(yīng)保留。所以召喚回路與電梯的運(yùn)行方向以及是否直駛密切相關(guān)，為此在召喚回路中加入了反映直駛和方向監(jiān)視的繼電器M1和M2。 實(shí)際決定電梯的運(yùn)行方向有以下三種情況。3．選向回路選向回路的作用，是根據(jù)目前電梯的位置和指令、召喚的情況，決定電梯的運(yùn)行方向，是向上或是向下。電梯方向的選擇，實(shí)際就是將指令和召喚的位置與電梯實(shí)際位置相比較，若前者在上（位置的上下）電梯則選擇向上，相反則選擇向下。方向的實(shí)現(xiàn)：首先由層樓繼電器形成選向鏈，然后將每層的指令和召喚對應(yīng)接入。（1）自然選向如上分析，電梯自己判斷來選擇方向。 （2）強(qiáng)迫選向若電梯工作在司機(jī)方式，可通過操縱箱上的向上或向下按鈕，來干預(yù)電梯的運(yùn)行方向，即強(qiáng)迫使其向上或向下。（3）檢修選向若電梯工作在檢修方式，同樣可使用向上或向下按鈕，使電梯以檢修的速度向上或向下運(yùn)行。電梯的選向回路梯形圖如圖所示。 選層意味著要減速（換速）準(zhǔn)備平層停車。電梯的選層分指令選層和召喚選層，即因某層有召喚或有該層的指令使電梯在該層是否停車。其中指令選層是絕對的，若電梯運(yùn)行正常，指令一定能使電梯在該層減速停車。召喚選層是有條件的，一是召喚選層必須滿足同向，即與電梯的運(yùn)行方向一致，這就是所謂的“順向截車”；二是直駛時(shí)可將召喚屏蔽，即電梯直駛時(shí)，即使同向的召喚也不能使電梯減速停車。4.選層電路 運(yùn)行線路是電梯控制系統(tǒng)的核心。電梯是由曳引電動機(jī)拖動（主回路），主回路的工作受運(yùn)行線路的控制，以形成如圖所示的速度曲線，決定電梯何時(shí)啟動加速，何時(shí)運(yùn)行，何時(shí)減速，何時(shí)平層停車。所以電梯的主要性能指標(biāo)（額定速度、舒適感、平層精度等）由運(yùn)行線路決定。5.電梯的運(yùn)行線路 （1）啟動電梯的啟動，方向是首要條件，門鎖（廳門轎門是否關(guān)好）等安全因素也是必要的。（2）減速當(dāng)電梯選中某層，意味著將在該層停車，達(dá)到換速點(diǎn)就應(yīng)減速，為平層停車作準(zhǔn)備。（3）平層停車當(dāng)減速運(yùn)行到平層點(diǎn)時(shí)，說明轎門門坎與廳門門坎基本平齊，可以停車。即將主回路曳引電動機(jī)電源斷開，并實(shí)施電磁抱閘。一般平層感應(yīng)器置于轎廂頂上，如圖所示。注意：當(dāng)上、下平層感應(yīng)器全部動作后，表示到平層點(diǎn)。（1）啟動電梯的啟動，方向是首要條件，門鎖（廳門轎門是否關(guān)好）等安全因素也是必要的。（2）減速當(dāng)電梯選中某層，意味著將在該層停車，達(dá)到換速點(diǎn)就應(yīng)減速，為平層停車作準(zhǔn)備。（3）平層停車當(dāng)減速運(yùn)行到平層點(diǎn)時(shí)，說明轎門門坎與廳門門坎基本平齊，可以停車。即將主回路曳引電動機(jī)電源斷開，并實(shí)施電磁抱閘。一般平層感應(yīng)器置于轎廂頂上，如圖所示。注意：當(dāng)上、下平層感應(yīng)器全部動作后，表示到平層點(diǎn)。 運(yùn)行線路控制的梯形圖如圖所示 運(yùn)行線路控制的梯形圖如圖所示 門電路是電梯控制系統(tǒng)中較為獨(dú)立的單元。它的作用是實(shí)現(xiàn)電梯門的開和關(guān)。6.電梯門的控制門電路和控制系統(tǒng)的聯(lián)系就在于這一點(diǎn)，由各廳門和轎門的門鎖電氣限位開關(guān)的常開觸電串聯(lián)后，作為門鎖信號（X13）。X13為ON，表示全部門安全關(guān)閉，可正常運(yùn)行，否則不能運(yùn)行。開、關(guān)門由門電動機(jī)驅(qū)動，通過開、關(guān)門繼電器KMJ、GMJ控制M的正反轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)。因此，設(shè)計(jì)門的控制時(shí)只需考慮開與關(guān)門的情況，對應(yīng)驅(qū)動KMJ或GMJ（1）開門情況上班開門、按鈕開門、觸板開門和門區(qū)提前開門。（2）關(guān)門情況下班關(guān)門、按鈕開門、停站自動延時(shí)關(guān)門和強(qiáng)迫向上（向下）啟動關(guān)門。 門電路的控制梯形圖如下圖所示 8.2PLC在交通燈控制中的應(yīng)用1．交通燈的控制要求當(dāng)按下起動按鈕SB1時(shí)，東西方向紅燈亮30?s，南北方向綠燈亮25?s，綠燈閃亮3?s，每秒閃亮1次，然后黃燈亮2s。 當(dāng)南北方向黃燈熄滅后，東西方向綠燈亮25?s，綠燈閃亮3次，每秒閃亮1次，然后黃燈亮2?s，南北方向紅燈亮30?s，就這樣周而復(fù)始地不斷循環(huán)。當(dāng)按下停止按鈕I0.1時(shí)，系統(tǒng)并不能馬上停止，要完成1個(gè)工作周期后方可停止工作。 2．I/O元件地址分配表I/O元件地址分配表如表8-2所示。 3．設(shè)計(jì)順序功能圖根據(jù)控制要求設(shè)計(jì)的順序功能圖如圖8-8所示。 圖8-8交通燈順序功能圖 4．設(shè)計(jì)梯形圖程序根據(jù)順序功能圖使用以轉(zhuǎn)換為中心的編程方法設(shè)計(jì)出的梯形圖如圖8-9所示。 圖8-9交通燈梯形圖程序 第8章ＰＬＣ在工業(yè)控制中的應(yīng)用8.1PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)步驟8.2PLC在機(jī)床控制中的作用8.3PLC在化工生產(chǎn)過程中的應(yīng)用8.4PLC在集選控制電梯中的應(yīng)用8.5PLC隨動控制系統(tǒng)中的應(yīng)用 8.1PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)步驟1、可編程控制器控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本步驟(1)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容①擬定控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的技術(shù)條件②選擇電氣傳動形式和電動機(jī)、電磁閥等執(zhí)行機(jī)構(gòu)③選定PLC的型號④編制PLC的輸入/輸出分配表或繪制輸入/輸出端子接線圖⑤根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的要求編寫軟件規(guī)格說明書，然后再用相應(yīng)的編程語言（常用梯形圖）進(jìn)行程序設(shè)計(jì)⑥了解并遵循用戶認(rèn)知心理學(xué)，重視人機(jī)界面的設(shè)計(jì)，增強(qiáng)人與機(jī)器之間的友善關(guān)系⑦設(shè)計(jì)操作臺、電氣柜及非標(biāo)準(zhǔn)電器元部件⑧編寫設(shè)計(jì)說明書和使用說明書 分析被控對象工藝條件和控制要求確定I/O設(shè)備分配I/O點(diǎn)設(shè)計(jì)應(yīng)用系統(tǒng)梯形圖程序?qū)⒊绦蜉斎隤LC去進(jìn)行軟件測試應(yīng)用系統(tǒng)整體調(diào)試編制技術(shù)文件選擇合適的PLC類型系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本步驟第8章第38頁 2、PLC硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)(1)PLC型號的選擇①對輸入/輸出點(diǎn)的選擇②對存儲容量的選擇③對I/O響應(yīng)時(shí)間的選擇④根據(jù)輸出負(fù)載的特點(diǎn)選型⑤對在線和離線編程的選擇⑥據(jù)是否聯(lián)網(wǎng)通信選型⑦對PLC結(jié)構(gòu)形式的選擇 (2)分配輸入/輸出點(diǎn)③分配定時(shí)器/計(jì)數(shù)器①確定I/O通道范圍②確定內(nèi)部輔助繼電器 3、PLC軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法及步驟(1)PLC軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)的方法①圖解法編程a.梯形圖法b.邏輯流程圖法c.時(shí)序流程圖法d.步進(jìn)順控法②經(jīng)驗(yàn)法編程③計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)編程 ⑦編寫技術(shù)文件并現(xiàn)場試運(yùn)行(2)PLC軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)的步驟①對系統(tǒng)任務(wù)分塊②編制控制系統(tǒng)的邏輯關(guān)系圖③繪制各種電路圖④編制PLC程序并進(jìn)行模擬調(diào)試⑤制作控制臺與控制柜⑥現(xiàn)場調(diào)試 ⑤切勿將用于輸入的電源并聯(lián)在一起，更不可將這些電源并聯(lián)到其他電源上控制單元輸入端子接線①輸入線盡可能遠(yuǎn)離高壓線和動力線等干擾源②不能將輸入設(shè)備連接到帶“.”端子上③交流型PLC的內(nèi)藏式直流電源輸出可用于輸入；直流型PLC的直流電源輸出功率不夠時(shí)，可使用外接電源④切勿將外接電源加到交流型PLC的內(nèi)藏式直流電源的輸出端子上 控制單元輸出端子接線①輸出線盡可能遠(yuǎn)離高壓線和動力線等干擾源②不能將輸出設(shè)備連接到帶“.”端子上③各“COM”端均為獨(dú)立的，故各輸出端既可獨(dú)立輸出，又可采用公共并接輸出。當(dāng)各負(fù)載使用不同電壓時(shí)，采用獨(dú)立輸出方式；而各個(gè)負(fù)載使用相同電壓時(shí)，可采用公共輸出方式 ⑤若輸出端接感性負(fù)載時(shí)，需根據(jù)負(fù)載的不同情況接入相應(yīng)的保護(hù)電路。在交流感性負(fù)載兩端并接RC串聯(lián)電路；在直流感性負(fù)載兩端并接二極管保護(hù)電路；在帶低電流負(fù)載的輸出端并接一個(gè)泄放電阻以避免漏電流的干擾。以上保護(hù)器件應(yīng)安裝在距離負(fù)載50cm以內(nèi)⑥在PLC內(nèi)部輸出電路中沒有保險(xiǎn)絲，為防止因負(fù)載短路而造成輸出短路，應(yīng)在外部輸出電路中安裝熔斷器或設(shè)計(jì)緊急停車電路；④當(dāng)多個(gè)負(fù)載連到同一電源上時(shí)，應(yīng)使用型號為AFP1803的短路片將它們的“COM”端短接起來控制單元輸出端子接線 擴(kuò)展單元接線若一臺PLC的輸入輸出點(diǎn)數(shù)不夠時(shí)，還可將FX系列的基本單元與其他擴(kuò)展單元連接起來使用。具體配置視不同的機(jī)型而定。 應(yīng)確保使用同一組電源線對控制單元和A/D單元進(jìn)行供電FX系列可編程控制器的A/D，D/A轉(zhuǎn)換單元接線①A/D模塊為防止輸入信號上有電磁感應(yīng)和噪聲干擾，應(yīng)使用兩線雙絞式屏蔽電纜建議將屏蔽電纜接到框架接地端（F.G）若需將電壓范圍選擇端（RNAGE）短路，應(yīng)直接在端子板上短接，不要拉出引線短接應(yīng)使主回路接線遠(yuǎn)離高壓線 應(yīng)確保使用同一組電源線對控制單元和D/A單元進(jìn)行供電②D/A模塊為防止輸出信號上有電磁感應(yīng)和噪聲干擾，應(yīng)使用兩線雙絞式屏蔽電纜在同一通道上的電壓輸出和電流輸出不能同時(shí)使用。沒有使用的輸出端子應(yīng)開路應(yīng)使主回路接線遠(yuǎn)離高壓線建議將屏蔽電纜接到負(fù)載設(shè)備的接地端 8.2PLC在機(jī)床控制中的作用四工位組合機(jī)床由四個(gè)工作滑臺，各帶一個(gè)加工動力頭，組成四個(gè)加工工位。除了四個(gè)加工工位外，還有夾具、上下料機(jī)械手和進(jìn)料器四個(gè)輔助裝置以及冷卻和液壓系統(tǒng)共四部分。工藝要求為有上料機(jī)械手自動上料，機(jī)床的四個(gè)加工動力刀頭同時(shí)對一個(gè)零件進(jìn)行加工，一次完成一個(gè)零件，通過下料機(jī)械手自動取走加工完的零件。要求具有全自動、半自動、手動三種工作方式。8.2.1工藝要求 下圖是組合機(jī)床控制系統(tǒng)全自動工作循環(huán)和半自動工作循環(huán)式的狀態(tài)流程圖。圖中S2是初始狀態(tài)，驅(qū)動它的條件是各滑臺、各輔助裝置都處在原位，夾具為松開狀態(tài)，料道有待加工零件且潤滑系統(tǒng)工作正常。8.2.2控制流程 組合機(jī)床自動工作狀態(tài)流程圖第8章第51頁 (3)下料下料機(jī)械手向前抓住零件，夾具松開，下料機(jī)械手退回原位并取走加工完的零件。組合機(jī)床全自動和半自動工作過程上料按下啟動按鈕，上料機(jī)械手前進(jìn)，將零件送到夾具上，夾具加緊零件。同時(shí)進(jìn)料裝置進(jìn)料，之后上料機(jī)械手退回原位，放料裝置退回原位(2)加工四個(gè)工作滑臺前進(jìn)，四個(gè)加工動力頭同時(shí)加工，洗端面、打中心孔。加工完成后，各工作滑臺退回原位這樣就完成了一個(gè)工作循環(huán)。如果選擇了預(yù)停，則每個(gè)循環(huán)完成后，機(jī)床自動停在原位，實(shí)現(xiàn)半自動工作方式；如果不選擇預(yù)停，則機(jī)床自動開始下一個(gè)工作循環(huán)，實(shí)現(xiàn)全自動工作方式。 四個(gè)工位組合機(jī)床電氣控制系統(tǒng)有輸入信號42個(gè)，輸出信號27個(gè)，均為開關(guān)量。其中外部輸入元件包括：17個(gè)檢測元件、24個(gè)按鈕開關(guān)、1個(gè)選擇開關(guān)；外部輸出元件包括：16個(gè)電磁閥、6個(gè)接觸器、5個(gè)指示燈。根據(jù)I/O信號的數(shù)量、類型以及控制要求，同時(shí)考慮到維護(hù)、改造和經(jīng)濟(jì)等諸多因素，決定選用FX2N-64MR主機(jī)和一個(gè)輸出擴(kuò)展單元FX-16EX，這樣共有48個(gè)輸入點(diǎn)，輸出點(diǎn)就是主機(jī)的32點(diǎn)，滿足控制要求。8.2.3PLC的選型 將輸入信號42個(gè)，輸出信號27個(gè)按各自的功能類型分好，并與PLC的I/O端一一對應(yīng)，編排好地址。列出外部I/O信號與PLCI/O端地址對照表，如表所示。輸入信號輸出信號名稱功能編號名稱功能編號名稱功能編號1SQ滑臺Ⅰ原位X05SB滑臺Ⅰ進(jìn)X261YV夾緊Y02SQ滑臺Ⅰ終點(diǎn)X16SB滑臺Ⅰ退X272YV松開Y13SQ滑臺Ⅱ原位X27SB主軸Ⅰ點(diǎn)動X303YV滑臺Ⅰ進(jìn)Y24SQ滑臺Ⅱ終點(diǎn)X38SB滑臺Ⅱ進(jìn)X314YV滑臺Ⅰ退Y38.2.4I/O地址編號 輸入信號輸出信號5SQ滑臺Ⅲ原位X49SB滑臺Ⅱ退X325YV滑臺Ⅲ進(jìn)Y46SQ滑臺Ⅲ終點(diǎn)X510SB主軸Ⅱ點(diǎn)動X336YV滑臺Ⅲ退Y57SQ滑臺Ⅳ原位X611SB滑臺Ⅲ進(jìn)X347YV上料進(jìn)Y68SQ滑臺Ⅳ終點(diǎn)X712SB滑臺Ⅲ退X358YV上料退Y79SQ上料器原位X1013SB主軸Ⅲ點(diǎn)動X369YV下料進(jìn)Y1010SQ上料其終點(diǎn)X1114SB滑臺Ⅳ進(jìn)X3710YV下料退Y1211SQ下料器原位iX1215SB滑臺Ⅳ退X4011YV滑臺Ⅱ進(jìn)Y1312SQ下料器終點(diǎn)X1316SB主軸Ⅳ點(diǎn)動X4112YV滑臺Ⅱ退Y14 輸入信號輸出信號1YJ夾緊X1417SB夾緊X4213YV滑臺Ⅳ進(jìn)Y152YJ進(jìn)料X1518SB松開X4314YV滑臺Ⅳ退Y163YJ放料X1619SB上料器進(jìn)X4415YV放料Y171SB總停X2120SB上料器退X4516YV進(jìn)料Y202SB啟動X2221SB進(jìn)料X461KMⅠ主軸Y213SB預(yù)停X2322SB放料X472KMⅡ主軸Y221SA選擇開關(guān)X2523SB冷卻開X503KMⅢ主軸Y2324SB冷卻停X514KMⅣ主軸Y245KM冷卻電機(jī)Y25續(xù)表 四工位組合機(jī)床的PLC控制系統(tǒng)梯形圖包括初始化程序、手動調(diào)整程序和自動工作程序。圖2是四工位組合機(jī)床在全自動與半自動工作方式時(shí)的梯形圖程序，它采用了STL步進(jìn)指令編寫，程序簡捷、清楚。圖3四工位組合機(jī)床初始化程序梯形圖。8.2.5PLC梯形圖程序 四工位組合機(jī)床自動工作梯形圖程序 四工位組合機(jī)床自動工作梯形圖程序 四工位組合機(jī)床初始化程序梯形圖 現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)廣泛采用流水作業(yè)，對成品或半成品進(jìn)行分檢，排除殘次品是必須的工序。在流水線上，成品或半成品往往要經(jīng)過若干項(xiàng)檢驗(yàn)，符合要求者得以通過，隨著流水線進(jìn)入下道生產(chǎn)工步。而不合格者必須在某處集中地予以排除，不得進(jìn)入下道生產(chǎn)環(huán)節(jié)。因此，成品或半成品隨傳送帶遞進(jìn)過程中，對其進(jìn)行的檢驗(yàn)結(jié)果也必須同步地向前移動。這樣，當(dāng)不合格者移動到規(guī)定的排除點(diǎn)時(shí)，才能正確地加以排除，從而實(shí)現(xiàn)質(zhì)檢與分檢。利用PLC可以很方便地做到這一點(diǎn)8.3PLC在化工生產(chǎn)過程中的應(yīng)用8.3.1工藝要求 如圖所示，工件在傳送帶上步行式前進(jìn)。工件在0號站接受PH1光電檢查。從0號站移到4號站要經(jīng)過4次步進(jìn)。移到4號站時(shí)，判斷移到此站工件好還是壞。如果是廢品則要求電磁閥YV打開，使廢品掉下來。當(dāng)PH2檢測到廢品已掉下來后重新將電磁閥關(guān)閉。 根據(jù)上述模塊的學(xué)習(xí)，再依據(jù)圖的標(biāo)示，同學(xué)們可以自己畫出輸入及輸出端口的分配。下圖中使用M140移位寄存器8.3.2系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)M140，M141，M142……分別表示移到0號位，1號位，2號位……工件的品質(zhì)好與壞數(shù)據(jù)“1”代表品質(zhì)“壞”。M144數(shù)據(jù)是“0”或“1”代表移至4號位工件是“好”還是“壞”當(dāng)M144=ON，電磁閥接通，打開閥門。 質(zhì)量控制梯形圖 8.4PLC在集選控制電梯中的應(yīng)用8.4.1電梯基本原理用FX2N-48MR實(shí)現(xiàn)四層四站雙速客梯集選控制的控制系統(tǒng)。主拖動采用交流雙速電動機(jī)進(jìn)行拖動。1.電梯基本原理電梯是機(jī)械、電氣緊密結(jié)合的大型機(jī)電產(chǎn)品。主要由機(jī)房、井道、轎廂、門系統(tǒng)和電氣控制系統(tǒng)組成。井道中安裝有導(dǎo)軌，轎廂和對重由曳引鋼絲繩連接，曳引鋼絲繩掛在曳引輪上，曳引輪由曳引電動機(jī)拖動。轎廂和對重都裝有各自的導(dǎo)靴，導(dǎo)靴卡在導(dǎo)軌上。曳引輪運(yùn)轉(zhuǎn)帶動轎廂和對重沿各自導(dǎo)軌做上下相對運(yùn)動，轎廂上升，對重下降。這樣可通過控制曳引電動機(jī)來控制轎廂的啟動、加速、運(yùn)行、減速、平層停車，實(shí)現(xiàn)對電梯運(yùn)行的控制。 電梯的工作原理控制柜曳引鋼絲繩轎門曳引機(jī)限速器轎廂架轎廂體導(dǎo)軌對重緩沖器廳門召喚箱及指層器隨行電纜限速器漲緊第8章第66頁 電梯的控制方式有：轎內(nèi)手柄開關(guān)控制、轎內(nèi)按鈕開關(guān)控制、轎外按鈕開關(guān)控制、信號控制、集選控制和群控等幾種。集選控制方式是將廳外召喚箱發(fā)出的外召信號與轎內(nèi)操縱箱發(fā)出的內(nèi)指令信號進(jìn)行記憶，并和其它專用信號（如層摟、減速、平層、安全等信號）加以綜合分析后，由電梯司機(jī)或乘用人員控制電梯運(yùn)行的控制方式。2.控制要求 主要控制要求有如下。（1）有司機(jī)或無司機(jī)控制；（2）自動開關(guān)門；（3）到達(dá)預(yù)定?？繉诱荆崆皽p速，平層停車時(shí)自動開門；（4）到達(dá)上、下端站，提前強(qiáng)迫減速；（5）廳外有召喚裝置，轎內(nèi)有指令裝置，能自動記憶召喚和指令，響應(yīng)之后，能自動將召喚和指令消除（召喚和指令的記憶與消除）；（6）能自動選擇運(yùn)行方向，在司機(jī)操縱下，能強(qiáng)迫決定運(yùn)行方向（選向）；（7）能根據(jù)指令和召喚的位置，自動選擇?？繉诱荆⒆詣悠綄油＼嚕ㄟx層、平層）；（8）廳外和轎內(nèi)有指示電梯運(yùn)行方向和所在位置的指示信號（層摟檢測與指層）。8.4.1電梯基本原理 8.4.2電梯電氣控制系統(tǒng)的組成平層信號門鎖平層拖動減速減速信號門電路啟動選向選層層樓電路層樓信號指層指令召喚 8.4.3I/O編號分配X0：換速信號X1：上終端限位X2：下終端限位X3：1內(nèi)指令（含1上召）輸入X4：2內(nèi)指令輸入X5：3內(nèi)指令輸入X6：4內(nèi)指令輸入X7：2上召輸入X10：3上召輸入X11：2下召輸入X12：3下召輸入X13：門鎖信號輸入X14：平層信號輸入X15：門區(qū)信號輸入X16：開門信號輸入X17：關(guān)門信號輸入X20：強(qiáng)迫向上按鈕輸入X21：強(qiáng)迫向下按鈕輸入X22：司機(jī)/自動運(yùn)行方式X23：檢修運(yùn)行方式X24：安全觸板信號輸入X25：直駛按鈕信號輸入 Y0：換速動作輸出Y1Y2Y3：樓層指層BCD碼輸出（Y1為高位、Y3為低位）Y4：1內(nèi)指令繼電器（含1上）Y5：2內(nèi)指令繼電器（含1上）Y6：3內(nèi)指令繼電器（含1上）Y7：4內(nèi)指令繼電器（含1上）Y10：2上召繼電器Y11：3上召繼電器Y12：2下召繼電器Y13：3下召繼電器Y14：上運(yùn)行指示Y15：下運(yùn)行指示Y16：上運(yùn)行繼電器Y17：下運(yùn)行繼電器Y20：快車?yán)^電器Y21：快加速繼電器Y22：慢車?yán)^電器Y23：1慢減速繼電器Y24：2慢減速繼電器Y25：3慢減速繼電器Y26：開門繼電器Y27：關(guān)門繼電器8.4.3I/O編號分配 M101：1樓層樓繼電器M102：2樓層樓繼電器M103：3樓層樓繼電器M104：4樓層樓繼電器M106：換速微分信號M1：向上運(yùn)行監(jiān)視M2：向上運(yùn)行監(jiān)視M3：上方向選擇M4：下方向選擇M5：上方向控制繼電器M6：下方向控制繼電器M7：上召換速M(fèi)8：下召換速M(fèi)9：指令換速M(fèi)11：強(qiáng)迫向上M12：強(qiáng)迫向上M13：關(guān)門啟動M14：停車?yán)^電器M15：運(yùn)行繼電器M16：安全觸板繼電器M17：直駛繼電器T0：快加速時(shí)間T1：停站時(shí)間T2：一慢減速時(shí)間T3：二慢減速時(shí)間T4：三慢減速時(shí)間T5：開門執(zhí)行時(shí)間8.4.3I/O編號分配 8.4.4拖動回路、門電路及系統(tǒng)連接 門電路及電氣安全回路圖 8.4.5控制系統(tǒng)各環(huán)節(jié)的作用及實(shí)現(xiàn)要對電梯進(jìn)行控制，首要的問題就是反映電梯實(shí)際所在的位置（樓層）。層樓繼電器回路就是完成這一功能的。每一層對應(yīng)一個(gè)層樓繼電器，電梯在哪一層，對應(yīng)樓層的層樓繼電器就會動作。PLC具有數(shù)據(jù)傳送、算術(shù)計(jì)算、數(shù)據(jù)比較處理等功能，所以用PLC很容易能實(shí)現(xiàn)層樓電路：1.層樓繼電器電路的實(shí)現(xiàn) 8.6.5控制系統(tǒng)各環(huán)節(jié)的作用及實(shí)現(xiàn)啟用一數(shù)據(jù)寄存器D0，電梯在最下層端站時(shí)可將1送入D0，最上層端站時(shí)，將最高層數(shù)送入D0；電梯每上升一層將D0自動加1；電梯每下降一層D0自動減1，這樣使D0中存放的始終是層數(shù)；然后，將D0分別與1、2、3、……相比較，等于幾就說明電梯在幾，這時(shí)驅(qū)動對應(yīng)的層樓繼電器，實(shí)現(xiàn)層樓電路。四層四站的層樓繼電器電路梯形圖如右圖所示。 指令和召喚回路的作用是：將轎內(nèi)指令和廳外召喚信號記憶并指示，當(dāng)電梯響應(yīng)后自動將其消除。記憶和消除可用PLC的SET和RST指令實(shí)現(xiàn)。（1）指令回路指令回路梯形圖如圖所示2.指令和召喚回路 （2）召喚回路由于除兩個(gè)端站外，其它各層均有兩個(gè)召喚（上召、下召），而且召喚的響應(yīng)是順向響應(yīng)。另外若電梯在直駛運(yùn)行時(shí)不響應(yīng)召喚，此時(shí)召喚應(yīng)保留。所以召喚回路與電梯的運(yùn)行方向以及是否直駛密切相關(guān)，為此在召喚回路中加入了反映直駛和方向監(jiān)視的繼電器M1和M2。 實(shí)際決定電梯的運(yùn)行方向有以下三種情況。3．選向回路選向回路的作用，是根據(jù)目前電梯的位置和指令、召喚的情況，決定電梯的運(yùn)行方向，是向上或是向下。電梯方向的選擇，實(shí)際就是將指令和召喚的位置與電梯實(shí)際位置相比較，若前者在上（位置的上下）電梯則選擇向上，相反則選擇向下。方向的實(shí)現(xiàn)：首先由層樓繼電器形成選向鏈，然后將每層的指令和召喚對應(yīng)接入。（1）自然選向如上分析，電梯自己判斷來選擇方向。 （2）強(qiáng)迫選向若電梯工作在司機(jī)方式，可通過操縱箱上的向上或向下按鈕，來干預(yù)電梯的運(yùn)行方向，即強(qiáng)迫使其向上或向下。（3）檢修選向若電梯工作在檢修方式，同樣可使用向上或向下按鈕，使電梯以檢修的速度向上或向下運(yùn)行。電梯的選向回路梯形圖如圖所示。 選層意味著要減速（換速）準(zhǔn)備平層停車。電梯的選層分指令選層和召喚選層，即因某層有召喚或有該層的指令使電梯在該層是否停車。其中指令選層是絕對的，若電梯運(yùn)行正常，指令一定能使電梯在該層減速停車。召喚選層是有條件的，一是召喚選層必須滿足同向，即與電梯的運(yùn)行方向一致，這就是所謂的“順向截車”；二是直駛時(shí)可將召喚屏蔽，即電梯直駛時(shí)，即使同向的召喚也不能使電梯減速停車。4.選層電路 運(yùn)行線路是電梯控制系統(tǒng)的核心。電梯是由曳引電動機(jī)拖動（主回路），主回路的工作受運(yùn)行線路的控制，以形成如圖所示的速度曲線，決定電梯何時(shí)啟動加速，何時(shí)運(yùn)行，何時(shí)減速，何時(shí)平層停車。所以電梯的主要性能指標(biāo)（額定速度、舒適感、平層精度等）由運(yùn)行線路決定。5.電梯的運(yùn)行線路 （1）啟動電梯的啟動，方向是首要條件，門鎖（廳門轎門是否關(guān)好）等安全因素也是必要的。（2）減速當(dāng)電梯選中某層，意味著將在該層停車，達(dá)到換速點(diǎn)就應(yīng)減速，為平層停車作準(zhǔn)備。（3）平層停車當(dāng)減速運(yùn)行到平層點(diǎn)時(shí)，說明轎門門坎與廳門門坎基本平齊，可以停車。即將主回路曳引電動機(jī)電源斷開，并實(shí)施電磁抱閘。一般平層感應(yīng)器置于轎廂頂上，如圖所示。注意：當(dāng)上、下平層感應(yīng)器全部動作后，表示到平層點(diǎn)。（1）啟動電梯的啟動，方向是首要條件，門鎖（廳門轎門是否關(guān)好）等安全因素也是必要的。（2）減速當(dāng)電梯選中某層，意味著將在該層停車，達(dá)到換速點(diǎn)就應(yīng)減速，為平層停車作準(zhǔn)備。（3）平層停車當(dāng)減速運(yùn)行到平層點(diǎn)時(shí)，說明轎門門坎與廳門門坎基本平齊，可以停車。即將主回路曳引電動機(jī)電源斷開，并實(shí)施電磁抱閘。一般平層感應(yīng)器置于轎廂頂上，如圖所示。注意：當(dāng)上、下平層感應(yīng)器全部動作后，表示到平層點(diǎn)。 運(yùn)行線路控制的梯形圖如圖所示 運(yùn)行線路控制的梯形圖如圖所示 門電路是電梯控制系統(tǒng)中較為獨(dú)立的單元。它的作用是實(shí)現(xiàn)電梯門的開和關(guān)。6.電梯門的控制門電路和控制系統(tǒng)的聯(lián)系就在于這一點(diǎn)，由各廳門和轎門的門鎖電氣限位開關(guān)的常開觸電串聯(lián)后，作為門鎖信號（X13）。X13為ON，表示全部門安全關(guān)閉，可正常運(yùn)行，否則不能運(yùn)行。開、關(guān)門由門電動機(jī)驅(qū)動，通過開、關(guān)門繼電器KMJ、GMJ控制M的正反轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)。因此，設(shè)計(jì)門的控制時(shí)只需考慮開與關(guān)門的情況，對應(yīng)驅(qū)動KMJ或GMJ（1）開門情況上班開門、按鈕開門、觸板開門和門區(qū)提前開門。（2）關(guān)門情況下班關(guān)門、按鈕開門、停站自動延時(shí)關(guān)門和強(qiáng)迫向上（向下）啟動關(guān)門。 門電路的控制梯形圖如下圖所示 8.5PLC隨動控制系統(tǒng)中的應(yīng)用隨動系統(tǒng)是指當(dāng)某參量的變化規(guī)律為無法預(yù)先確定的時(shí)間函數(shù)，其被控量能夠以一定的精度跟隨參量變化的控制系統(tǒng)，它在化工、冶金、輕工等行業(yè)的控制系統(tǒng)中廣泛存在。PLC隨著功能模塊及控制指令的完善，在隨動控制系統(tǒng)中替代常規(guī)儀表控制，得到了越來越廣泛的應(yīng)用。這里已刨花板生產(chǎn)線的拌膠機(jī)系統(tǒng)為例，介紹PLC在隨動控制系統(tǒng)中的應(yīng)用。 拌膠機(jī)工藝流程如下圖所示。刨花有螺旋給料機(jī)供給，壓力傳感器檢測刨花量。8.5.1工藝過程及要求膠由膠泵抽給，用電磁流量計(jì)檢測膠流量；刨花和膠要按一定的比率送到膠機(jī)內(nèi)攪拌，然后將混料供給下一道工序蒸壓成型。要求刨花量和膠量恒定，并有一定的比例關(guān)系，即膠量隨刨花量的變化而變化，精度要求<3%。 根據(jù)控制的要求，刨花回路采用比例控制，膠回路采用PI控制，選擇開關(guān)SA用于隨動方式/膠設(shè)定方式的轉(zhuǎn)換。8.5.2控制方案拌膠機(jī)控制系統(tǒng)的輸入信號有7個(gè)，其中用于啟動、停止、隨動選擇的3個(gè)開關(guān)為開關(guān)量信號，刨花設(shè)定、壓力傳感器、膠設(shè)定、流量計(jì)信號4個(gè)為模擬量信號；輸出信號有2個(gè)，用于驅(qū)動可控硅調(diào)速裝置及螺旋給料機(jī)驅(qū)動器，均為模擬量信號。根據(jù)I/O信號的數(shù)量、類型以及控制要求，選擇FX2N-16MR主機(jī)8.5.3PLC的選型 4通道模擬量輸入模塊FX-4AD2通道模擬量輸出模塊FX-2DA。這樣共有8個(gè)開關(guān)量輸入點(diǎn)，8個(gè)開關(guān)量輸出點(diǎn)，4個(gè)模擬量輸入通道，2個(gè)模擬量輸出通道，滿足控制要求。8.5.3PLC的選型 01234512FX2N-16MRFX-4ADFX-2DA0123451234HL0HL1驅(qū)動器調(diào)速器螺旋給料機(jī)SB1SAU2U3SB0U1U4膠泵電機(jī)主機(jī)與功能模塊以及外部I/O的連接圖 將輸入信號7個(gè)，輸出信號2個(gè)按各自的功能類型分好，并與PLC的I/O端一一對應(yīng)，編排好地址。列出外部I/O信號與PLC的I/O端地址編號對照表8.5.4I/O地址編號輸入信號輸出信號名稱功能編號名稱功能編號SB0啟動按鈕X0O1螺旋給料機(jī)驅(qū)動器CH11SB1停止按鈕X1O2膠泵調(diào)速器CH12SA隨動轉(zhuǎn)換開關(guān)X2HL0模擬量輸入正常指示燈Y0U1刨花設(shè)定CH1HL1模擬量輸出正常指示燈Y1U2壓力傳感器CH2U3膠設(shè)定CH3U4流量計(jì)CH4 根據(jù)控制原理，螺旋給料機(jī)采用比例控制，比例系數(shù)KP=2膠泵電機(jī)采用PI控制，通過PI調(diào)節(jié)，抑制輸入波形，達(dá)到控制要求8.5.5PLC梯形圖程序 拌膠機(jī)控制系統(tǒng)梯形圖第8章第96頁 拌膠機(jī)控制系統(tǒng)梯形圖第8章第97頁