1、全感,其产品在轨道交通领域内的应用实例为上海地铁一号线。SCHINDLER(中迅、苏迅)公司的主导产品为SC9700和SC9300型自动扶梯,最大提升高度为50m,外观设计精巧、细致。备有4种驱动方式,3种扶手带传动方式以适用于不同的用户需求。具有ECO节能方式。其产品在轨道交通领域内的应用实例为上海轻轨明珠线、北京地铁复八线、香港荃湾交通线等。KONE公司的主导产品为TRANS VARIO-RHD型自动扶梯,最大提升高度为50m,产品不仅拥有精巧的外观,内在品质也很高。曳引方式采用无链驱动,曳引、减速、传动三者融为一体,行星齿轮传动高效静噪。CNIM公司的扶梯系列产品,因其较早确立在城市轨道
2、交通领域内的领先优势,一度成为工程业主的首选品牌。其产品在轨道交通领域内的应用实例为北京地铁复八线、香港地铁、台北捷运系统等。SJEC(江南)公司是借90年代早期国内扶梯市场供不需求的东风而迅速崛起的,其产品已经走出国门。江南电梯公司曾开发出我国第一台变频多坡度自动扶梯,在中国电梯界激起一阵波澜。其JHD型自动扶梯现运行于厦门市政工程中,外观落落大方。1.2自动扶梯的概述1.2.1 自动扶梯的定义自动扶梯,亦称电动扶梯,是一种以运输带方式运送行人的运输工具。一般是斜置。行人在扶梯的一端站上自动行走的梯级,便会自动被带到扶梯的另一端,途中梯级会一路保持水平。枎梯在两旁设有跟梯级同步移动的扶手,供
3、使用者扶握。自动扶梯可以是永远向一个方向行走,但多数都可以根据时间、人流等需要,由管理人员控制行走方向。 自动扶梯的出现给人类的日常生活带来极大的便利。自动扶梯作为运送旅客的交通工具, 不仅成功地缩小了目标间的距离, 而且使超短途( 如楼层、月台间等) 的大流量人员运输成为可能。因此, 经济学家说: “自动扶梯的出现使人们有了逛大型商场的欲望。”交通学家说“是自动扶梯和自动人行道的应用使我们可以把车站、机场建的尽可能大。”自动扶梯的应用已经改变了我们的生活, 并已经成为现代物质文明的一个重要标志。1.2.2 自动扶梯的基本结构自动扶梯的主要由桁架、驱动装置、运载系统、扶手装置、安全装置、润滑系
4、统及室外自动扶梯防盗防水防尘设施等组成。1) 桁架自动扶梯的金属骨架,一般由上水平段、下水平段和直线段组成,也是承载部件,具有连接两个不同层高的地面、承受各种载荷及安装支撑所有零部件的作用。因此它必须具有足够大的强度和刚度,一般由角钢、型钢焊接而成。2) 驱动装置通常由电动机、减速器、中间传动件、主驱动轴、制动器、传动链轮及链条等组成 ,安装在桁架的端部,主要功能和作用是驱动扶梯运行,同时限制超速和阻止逆转运行,是扶梯的主要部件,也是主要的振动源和噪声源。3) 运载系统由梯级、牵引构件、梯路导轨系统、梳齿前沿板等组成。当扶梯运行时,梯级链将驱动主机的动力传送给梯级,使梯级沿着梯路导轨运行,安全
5、快速运输乘客。4) 扶手装置由扶手带、扶手带驱动装置、护壁板、扶手支架和导轨、扶手带张紧装置、围裙板、内盖板、外盖板等组成,扶手装置安装在两台特殊的胶带输送机上,与梯级同步运行,也有流动的美感效果。5)安全保护装置(1)工作制动器、紧急制动器和附加制动器工作制动器安装在主机上,是确保扶梯正常停车的制动器,紧急制动器直接作用在主驱动轴上,是确保扶梯紧急情况下有效地停车、并保持静止状态的制动器,附加制动器直接安装在主驱动轴上,在工作制动器失效时实现加强制动力矩,确保扶梯停止运行。(2) 超速保护装置当扶梯超速运行至某设定值或欠速运行至某设定值时超速保护装置动作,切断扶梯的电源,使扶梯停止运行。(3
6、) 防逆转保护装置是防止扶梯改变规定运行方向的自动停止控制装置,当扶梯发生逆转时,该装置能使工作制动器或附加制动器动作,使扶梯停止运行。(4) 梳齿板安全保护装置当异物卡在梯级踏板和梳齿之间造成梯级不能与梳齿板正常啮合时,此时梯级不能正常进入梳齿板,梯级的前进力会使梳齿板抬起移位,使微动开关动作,扶梯停止运行,达到安全保护的作用。(5) 扶手带入口安全保护装置当扶手带的入口的橡胶套受到3050N的压力时,会使微动开关动作,是电梯停止运行,防止人的手和手臂被扯入6)润滑系统机械零件摩擦会产生大量的热,加剧机件的磨损,配备自动加油润滑装置可以减少机件摩擦产生的热量,降低运行噪声,延长使用寿命,主要
7、润滑的机械部件包括主驱动链条、梯级驱动链条、扶手驱动链条、以及导轨转向壁等。1.2.3 自动扶梯的分类自动扶梯的分类方法很多,可以从不同角度来分。(1)按驱动方式分类:有链条式(端部驱动)和齿轮齿条式(中间驱动)两类。(2)按使用条件分:有普通型(每周少于140h运行时间)和公共交通型(每周大于140h运行时间)。(3)按提升高度分:有最大至8m的小提升高度,和最大至25m中提升高度以及最大可达65m的大提升高度3类。 (4)按运行速度分:有恒速和可调速两种。 (5)按梯级运行轨迹分:有直线型(传统型)、螺旋型、跑道型和回转螺旋型4类。1.2.4 自动扶梯的主要参数主要参数:(1)额定速度(Y
8、):梯级在空载情况下的运行速度(ms)。一般为0.5ms、 0.65ms及0.75ms。(2)倾角():梯级运行时与水平面构成的最大角度,通常为30或35。(3)提升高度(H):扶梯的上基点与下基点的垂直高度差(m)。(4)梯级宽度(B):梯级名义宽度(mm)。(5)梯级水平段(L):扶梯进口处水平运行的距离(mm)。当=050ms时,L800mm;当v065ms时,L1200mml当v075ms时,L1600mm。.第二章 S7200系列PLC的概述2.1 PLC的定义可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统,专为在工业环境应用而设计的。它采用一类可编程的存储器,用于其内部存储程序,执行逻辑
9、运算,顺序控制,定时,计数与算术操作等面向用户的指令,并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。总之,可编程控制器是一台计算机,它是专为工业环境应用而设计制造的计算机。它具有丰富的输入/输出接口,并且具有较强的驱动能力。但可编程控制器产品并不针对某一具体工业应用,在实际应用时,其硬件需根据实际需要进行选用配置,其软件需根据控制要求进行设计编制。2.2 PLC的基本组成从广义上将,PLC实质上是一种以数字控制为主要特征的工业控制计算机,由硬件和软件两部分组成。与一般的计算机相比,它具有更强的与工业控制相连接的接口,编程语言更直接使用于控制要求。因此,在硬件结构上,PLC与计算机的
10、组成十分相似,主要包括中央处理器(CPU)/存储器、I/O接口、电源等。PLC的基本结构如图2-1所示。CPU模块I/O模块编程器电源接口图2-1 PLC的基本结构1、 中央处理单元(CPU)CPU是PLC的控制中枢。它按照PLC系统程序赋予的功能接收并存储从编程器键入的用户程序和数据;检查电源、存储器、I/O以及警戒定时器的状态,并能诊断用户程序中的语法错误。当PLC投入运行时,首先它以扫描的方式接收现场各输入装置的状态和数据,并分别存入I/O映象区,然后从用户程序存储器中逐条读取用户程序,经过命令解释后按指令的规定执行逻辑或算数运算的结果送入I/O映象区或数据寄存器内。等所有的用户程序执行
11、完毕之后,最后将I/O映象区的各输出状态或输出寄存器内的数据传送到相应的输出装置,如此循环运行,直到停止运行。为了进一步提高PLC的可靠性,近年来对大型PLC还采用双CPU构成冗余系统,或采用三CPU的表决式系统。这样,即使某个CPU出现故障,整个系统仍能正常运行。2、存储器PLC的存储器包括系统存储器和用户存储器。系统存储器用来存放系统软件用户程序存储器用来存放应用软件。PLC通常使用以下几种物理存储器(1)随即存取存储器(RAM)用户可以用编程装置读出RAM中的内容,也可以将用户程序写入RAM,其存取速度最快,由锂电池支持。(2)只读存储器(ROM)ROM的内容只能读出,不能写入,它是非易
12、失性的,电源切断后,仍能保存储存的内容。ROM用来存放PLC的系统程序。(3)电擦除可编程的只读存储器(EEPROM)EEPROM是非易失性的,但是可以用编程装置对它编程,兼有ROM的非易失性和RAM的随机存取优点,但是将信息写入它所需的时间比RAM长得多。EEPROM用来存放用户程序和需长期保存的重要数据,存储器的信息可保留10年以上。3、I/O接口I/O接口是PLC与外界连接的接口。PLC通过输入模块把控制现场的状态、信息读入主机,通过输出模块把经用户程序的运算与决策所得的操作结果输出给执行机构。输入模块用于将控制现场输入信号变成CPU能接受的信号,并对其进行滤波、电平转换、隔离、放大等。
13、输入接口用来接收和采集两种类型的输入信号:一类是有按钮、选择开关、行程开关、继电器触点、接近开关、光电开关、数字拨码开关等来的开关量输入信号;另一类是由电位器、测速发电机和各种变送器等来的模拟量输入信号。输出模块用于将CPU的决策输出信号变换成驱动控制对象执行机构的控制信号(含开关量或模拟量),执行元件如,接触器、电磁阀、指示灯,调节阀(模拟量)、调速装置(模拟量)等,并对输出信号进行功率放大、隔离PLC内部电路和外部执行元件等。2.3 可编程控制器的特点、分类和技术检 查 结 果建设单位监理单位施工单位施工队长:技术员:年 月 日单位工程质量综合评定表(须优先使用有色标准的表格)单位工程:
14、开工日期: 年 月 日施工单位: 竣工日期: 年 月 日序号分部工程名称评定等级性质备注检查结果分部工程共 项(其中主要分部工程 项),优良 项, 优良率 %质量保证质料情况: 评定等级分部工程负责人: 年 月 日单位工程负责人: 年 月 日核定等级质量检查部门负 责 人: 年 月 日分部工程质量评定表(须优先使用有色标准的表格)单位工程名称: 分部工程名称: 序号分项工程名称评定等级性质备注合计分项工程共 项, 优良 项,优良率 %评定等级分项工程负责人: 年 月 日分部工程负责人: 年 月 日核定等级质量检查部门负 责 人: 年 月 日分项工程质量检验评定表(须优先使用有色标准的表格) 建
15、设单位施工单位单位工程名称分部工程名称保 证 项 目内 容质量情况1、2、3、。4、。基本项目内 容质量情况等 级1. 2. 3 45.允许偏差项目项 目允许偏差(mm)实测点偏差值(mm)检查结果保 证 项 目检查 项,均符合 要求基 本 项 目检查 项,其中优良 项, 优良率 %允许偏差项目实测 点,其中合格 点, 合格率 %评 定 等 级工程负责人: 队(组)长: 年 月 日核 定 等 级质检员: 年 月 日 金属风管及部件制作工程质量检验评定表 机表30建设单位施工单位 单位工程名称 分部工程名称 保证项目项 目 内 容 及 要 求质量情况1、风管及部件的规格、尺寸必须符合设计要求。
16、2、风管咬缝必须紧密,宽度均匀,无缺陷。焊缝严禁烧穿、漏焊和裂纹。纵向咬缝、焊缝必须错开。3、洁净系统的风管、配件、部件和静压箱等的接缝必须严密不漏。洁净风管内表面必须平整光滑,严禁管内设加固和横接缝。4、防火阀必须能关闭严密。转动部件必须采用耐腐蚀材料。外壳、阀板厚度2 mm。洁净系统部件采用碳钢制作的,应做镀锌处理。轴与阀体连接处的缝隙必须封闭。5、各类风阀的组合件尺寸必须正确,叶片与外壳无碰撞。 6、各型部件的框架结构应牢固。调整、制动和定位装置应灵活准确。应灵活准确基本项目项 目 内 容 及 要 求质量情况等级1、风管外观质量;合格;折角平直,圆狐均匀,端面平行,无明显翅角,表面凹凸不
17、大于10 mm;与法兰连接牢固,翻边平整。优良:合格:加上无翅角。 2、法兰:合格;孔距符合要求,焊接牢固,焊缝处不设螺孔。优良;合格加上螺孔具有互换性。3、不锈钢板、铝板、复合钢板风管外观质量;合格;表面无明显刻痕,无破损。优良;无刻痕、划痕、凹4、部件组装;合格;连接牢固,活动件灵活可靠。优良:连接牢固、严密,活动件灵活可靠,松紧适度。5、风口;合格:格、孔、片、扩散圈间距一致,叶片平直。6、风阀;合格;有启闭标记。叶片贴合、搭接一致,轴距偏差2 mm。优良;阀板与手柄方向一致,轴距偏差1 mm。7、风帽:合格;偏差4mm/m,形状规整,旋轴风帽重心平衡。优良;合格加上偏差2mm/m。检查
18、结果保证项目检查 项,其中合格 项,合格率 %基本项目检查 项,其中优良 项,优良率 %评定等级工程负责人:队(组)长: 年 月 日 核定等级质检员:年 月 日风管及部件安装安装分项工程质量检验评定表(一) 机表31建设单位施工单位单位工程名称分部工程名称保证项目检 查 内 容 及 质 量 要 求质量情况1、安装必须牢固,位置、标高和走向正确,部件方向正确,操作方便。防火阀检查孔的位置必须设在便于操作的部位。2、支、吊、托架的形式、规格、位置、间距及固定必须符合设计要求和施工规范规定,严禁设在风口,阀门、检视门处。不锈钢、铝风管采用碳素钢支架时,必须进行防腐和隔绝处理。3、硬聚氯乙烯和玻璃钢管
19、的支架必须单独设、吊架,法兰两侧必须加镀锌垫圈。螺栓应按要求作防腐处理。4、铝风管的法兰联结螺栓必须镀锌,并在法兰两侧垫上镀锌垫圈。5、斜插板阀垂直安装时,阀板必须向上拉启;水平安装时,阀板顺气流方向插入,不应向下拉启。6、风帽安装必须牢固,风管与屋面交接处严禁漏水。7、洁净系统风管连接必须严密不漏;法兰垫料及接头方法必须符合设计要求及施工规范规定。8、洁净系统柔性短管所用的材料,必须不产尘,不透气,内壁光滑;柔性短管与风管、设备连接必须严密不漏。9、洁净系统的风管、静压箱安装后内壁必须清洁,无浮尘,无油污、锈蚀及杂物等。基本项目、允许偏差项目见表(二)检查结果保证项目检查 项, 均符合 要求
20、。基本项目检查 项, 其中优良 项,优良率 %允许偏差项目检查 项, 其中合格 项,合格率 %评定等级工程负责人:对(组)长: 年 月 日核定等级 质量检查员 年 月 日 风管及部件安装安装分项工程质量检验评定表(二) 机表31建设单位 施工单位 单位工程名称 分部工程名称非标制安基本项目项 目 内 容 及 要 求质量情况等级1、风管底部接缝:合格:输送生产凝结水或含有潮湿空气的凤管安装坡度符合设计要求,接缝均做密封处理。优良:合格加指标2.3.1可编程控制器的特点 PLC技术之所以迅速发展,除了工业自动化领域的客观需要外,主要原因在于与现有的各种控制方式相比,它具有一系列深受用户欢迎的特点。
21、它较好地解决了工业领域中普遍关注的可靠、安全、灵活、方便、经济等问题。主要具有以下特点: 1.使用灵活、通用性强 PLC的硬件是标准化的,加之PLC的产品已系列化,功能模块品种多,可以灵活组成各种不同大小和不同功能的控制系统。在PLC构成的控制系统中,只需在PLC的端子上接入相应的输入输出信号线。当需要变更控制系统的功能时,可以用编程器在线或离线修改程序,同一个PLC装置用于不同的控制对象,只是输入输出组件和应用软件的不同。 2.可靠性高、抗干扰能力强微机功能强大但抗干扰能力差,工业现场的电磁干扰,电源波动,机械振动,温度和湿度的变化,都可能导致一般通用微机不能正常工作;传统的继电器接触器控制
22、系统抗干扰能力强,但由于存在大量的机械触点(易磨损、烧蚀)而寿命短,系统可靠性差。PLC采用微电子技术,大量的开关动作由无触点的电子存储器件来完成,大部分继电器和繁杂连线被软件程序所取代,故寿命长,可靠性大大提高,从实际使用情况来看,PLC控制系统的平均无故障时间一般可达45万小时。PLC采取了一系列硬件和软件抗干扰措施,能适应有各种强烈干扰的工业现场,并具有故障自诊断能力。如一般PLC能抗1000V、1ms脉冲的干扰,其工作环境温度为060,无需强迫风冷。 3.接口简单、维护方便PLC的接口按工业控制的要求设计,有较强的带负载能力(输入输出可直接与交流220V,直流24V等强电相连),接口电
23、路一般亦为模块式,便于维修更换。有的PLC甚至可以带电插拔输入输出模块,可不脱机停电而直接更换故障模块,大大缩短了故障修复时间。 4.体积小、功耗小、性价比高以小型PLC(TSX21)为例,它具有128个I/O接口,可相当于400800个继电器组成的系统的控制功能,其尺寸仅为216127110mm3,重2.3kg,不带接口的空载功耗为1.2W,其成本仅相当于同功能继电器系统的1020。PLC的输入输出系统能够直观地反应现场信号的变化状态,还能通过各种方式直观地反映控制系统的运行状态,如内部工作状态、通讯状态、I/O点状态、异常状态和电源状态等,对此均有醒目的指示,非常有利于运行和维护人员对系统
24、进行监视。 5.编程简单、容易掌握PLC是面向用户的设备,PLC的设计者充分考虑了现场工程技术人员的技能和习惯。大多数PLC的编程均提供了常用的梯形图方式和面向工业控制的简单指令方式。编程语言形象直观,指令少、语法简便,不需要专门的计算机知识和语言,具有一定的电工和工艺知识的人员都可在短时间内掌握。利用专用的编程器,可方便地查看、编辑、修改用户程序。6.设计、施工、调试周期短用继电器接触器控制完成一项控制工程,必须首先按工艺要求画出电气原理图,然后画出继电器屏(柜)的布置和接线图等,进行安装调试,以后修改起来十分不便。而采用PLC控制,由于其靠软件实现控制,硬件线路非常简洁,并为模块化积木式结
25、构,且已商品化,故仅需按性能、容量(输入输出点数、内存大小)等选用组装,而大量具体的程序编制工作也可在PLC到货前进行,因而缩短了设计周期,使设计和施工可同时进行。由于用软件编程取代了硬接线实现控制功能,大大减轻了繁重的安装接线工作,缩短了施工周期。PLC是通过程序完成控制任务的,采用了方便用户的工业编程语言,且都具有强制和仿真的功能,故程序的设计、修改和调试都很方便,这样可大大缩短设计和投运周期。2.3.2可编程控制器的分类 PLC产品种类繁多,其规格和性能也各不相同。对PLC的分类,通常根据其结构形式的不同、功能的差异和I/O点数的多少等进行大致的分类。1.按结构形式分类根据PLC的结构形
26、式,可将PLC分为整体式和模块式两类。 (1)整体式PLC 整体式PLC是将电源、CPU、I/O接口等部件都集中装在一个机箱内,具有结构紧凑、体积小、价格低的特点。小型PLC一般采用这种整体式的结构。整体式的PLC由不同I/O点数的基本单元(又称主机)和扩展单元组成。基本单元内有CPU、I/O接口、与I/O扩展单元相连的扩展口以及与编程器或EPROM写入器相连的接口等。扩展单元内只有I/O和电源等。没有CPU.基本单元和扩展单元之间一般用扁平的电缆连接。整体式PLC一般还可配备特殊功能单元,如模拟量单元、位置控制单元等,使其功能得以扩展。 (2)模块式PLC 模块式OLC是将PLC各组成部分,
27、分别做成若干个单独的模块,入CPU模块、I/O模块、电源模块(有的含在CPU模块中)以及各种功能模块。模块式PLC由框架或基板和各种模块组成。模块装在框架或基板的插座上。这种模块式PLC的特点是配置灵活,可根据需要选配不同规模的系统,而且装配匥,便于扩展或维修。大、中型PLC一般采用模块式结构。 还有一些PLC将整体式和模块式的特点结合起来,构成所谓的叠装式PLC。叠装式PLC的CPU、电源、I/O接口等也是各自独立的模块,但他们之间是靠电缆进行连接,并且各模块可以一层层地叠装。这样,不但系统可以灵活配置,还可以做的体积小巧。 2.按功能分类根据PLC所具有的功能不同,可将PLC分为低档、中档
28、、高档PLC三类。 (1)低档PLC 具有逻辑运算、定时、计数、移位以及自诊断、监控等基本功能,还可有少量模拟量I/O、算术运算、数据传送和比较、通信等功能。主主要用于逻辑控制、顺序控制或少量模拟量控制和单机控制系统。 (2)中档PLC 除具有低档PLC的功能外,还具有较强的模拟量I/O、算术运算、数据传送和比较、数制转换、远程I/O、子程序、通信联网等功能。有些还可增设中断控制、PID控制等功能,适用于复杂控制系统。 (3)高档PLC 除具有中档PLC的功能外,还增加了带符号算术运算、矩阵运算、位逻辑运算、平方根运算及其他特殊功能函数的运算、制表及表格传送功能等。高档PLC具有更强的通信联网
29、功能,可用于大规模过程控制或构成分布式网络控制系统,实现工厂自动化。 3.按I/O点数分类根据PLC的I/O点数的多少,可将PLC分为小型、中型和大型PLC三类。 (1)小型PLC I/O点数为256点以下的为小型PLC。期中,I/O点数小于64点的为超小型或微型PLC。 (2)中型PLC I/O点数为256点以上、2048点一下的为中型PLC。 (3)大型PLC I/O点数为2048以上的为大型PLC。其中,I/O点数超过8192点的为超大型PLC. 在实际中,一般PLC功能的强弱与其I/O点数的多少事相互关联的,即PLC的功能越强,其可配置的I/O点数越多。因此,通常我们所说的小型、中型、
30、大型PLC,除指I/O点数不同外,同时也表示其对应功能为低档、中档、高档。2.3.3 可编程控制器的技术指标1存储容量 存储容量一般是指用户程序存储的容量。用户程序存储器的容量大,可以编制出复杂的程序。一般来说,小型PLC的用户存储器容量为几千字节,而大型PLC的用户存储器容量为几万字节。有些PLC的用户存储器需要另购外插的存储卡,或者可以用存储卡扩充。2I/O点数 I/O点数是PLC可以接受的输入信号和输出信号的总和,是衡量PLC性能的重要指标。I/O点数越多,外部可接的输入设备和输出设备就越多,控制规模就越大。3扫描速度 扫描速度是指PLC执行用户程序的速度,是衡量PLC性能的重要指标。一
31、般以扫描1K步用户程序所需的时间来衡量扫描速度,通常以ms/K步为单位。PLC用户手册一般给出执行各条指令所用的时间,可以通过比较各种PLC执行相同的操作所用的时间,来衡量扫描速度的快慢。4指令的功能与数量 指令功能的强弱、数量的多少也是衡量PLC性能的重要指标。编程指令的功能越强,数量越多,PLC的处理能力和控制能力也就越强,用户编程也越简单和方便,越容易完成复杂的控制任务。5内部元件的种类与数量 在编制PLC程序时,需要用到大量的内部元件来存放变量、中间结果、保持数据、定时计数、模块设置和各种标志位等信息。这些元件的种类与数量越多,表示PLC的存储和处理各种信息的能力越强。6特殊功能单元
32、特殊功能单元种类的多少与功能的强弱是衡量PLC产品的一个重要指标。近年来各PLC厂商非常重视特殊功能单元的开发,特殊功能单元种类日益增多,功能越来越强,使PLC的控制功能日益扩大。例如:高速计数模块,位置控制模块。闭环控制模块等。7可扩展能力 PLC的可扩展能力包括I/O点数的扩展、存储容量的扩展、联网功能的扩展、各种功能模块的扩展等。在选择PLC时,经常需要考虑PLC的可扩展能力。2.4 PLC的工作原理与继电器控制系统相比,PLC的工作原理是建立在计算机工作原理基础上的,是通过执行反映控制要求的用户程序来实现的。CPU是以分时操作方式来处理各项任务的,计算机在每一瞬间只能做一件事,所以,程
33、序的执行时按程序顺序依次完成相应各电器的动作,在时间上形成串行工作方式。PLC的工作方式是一个不断循环的顺序扫描工作方式,每一次扫描所用的时间称为扫描周期或工作周期。2.4.1PLC的工作模式PLC有RUN和STOP两种工作模式:在RUN模式下,通过执行用户程序来实现控制功能;在STOP模式,CPU不执行用户程序,可以用编程软件创建和编辑用户程序,设置PLC的硬件功能,并将用户程序和硬件设置信息下载到PLC。如果有致命错误,在消除它之前不允许从STOP模式进入RUN模式。PLC操作系统存储非致命错误,供用户检查,但不会从RUN模式自动进入STOP模式。可以用模式开关来改变工作模式。CPU模块上
34、的模式开关在STOP位置时,将停止用户程序的运行;在RUN位置时,将启动用户程序的运行。模式开关在STOP或TERM位置时,电源通电后CPU自动进入STOP模式;在RUN位置时,电源通电后自动进入RUN模式。PLC工作模式的扫描过程如图2-2所示。 2-2 PLC工作模式的扫描过程2.4.2 PLC工作过程 PLC工作过程可用图2-3所示的运行框图来表示。 整个运行可分为3部分(1)上电处理 PLCC上电后对系统进行一次初始化工作,包括:硬件初始化,I/O模块配置检查,停电保持范围设定及其他初始化处理等。(2)扫描过程 PLC完成上电处理后,进入扫描工作过程。先完成输入处理,其次完成与其他外设
35、的通信处理,再次进行时钟、特殊寄存器更新。当CPU处于STOP方式时,转入执行自诊断检查。当CPU处于RUN方式时,还要完成用户程序的执行和输出处理,再转入执行自诊检查。 图2-3 PLC 工作过程框图(3)出错处理 PLC每扫描一次,执行一次自诊断检 车,确定PLC自身的动作是否正常,例如,CPU、电池电压、程序存储器、I/O、通信等是否异常或出错。如检查出异常时,CPU面板上的LED积异常继电器会接通,在特殊寄存器中会存入出错怠慢。当出现致命错误时,CPU被强制为STOP方式,所有的扫描停止。2.5 PLC的扫描过程 PLC是采用“顺序扫描,不断循环”的方式进行工作的。即在PLC运行时,C
36、PU根据用户按控制要求编制好并存于用户存储器中的程序,按指令步序号(或地址号)作周期性循环扫描,如无跳转指令,则从第一条指令开始逐条顺序执行用户程序,直至程序结束。然后重新返回第一条指令,开始下一轮新的扫描。在每次扫描过程中,还要完成对输入信号的采样和对输出状态的刷新等工作。PLC的一个扫描周期必经输入采样、程序执行和输出刷新三个阶段。1)输入采样阶段:PLC 在输入采样阶段,首先以扫描方式按顺序将所有暂存在输入锁存器中的输入端子的通断状态或输入数据读入,并将其写入各对应的输入状态寄存器中,即刷新输入。随即关闭输入端口,进入程序执行阶段。2)程序执行阶段:按用户程序指令存放的先后顺序扫描执行每
37、条指令,经相应的运算和处理后,其结果再写入输出状态寄存器中,输出状态寄存器中所有的内容随着程序的执行而改变。3)输出刷新阶段:当所有指令执行完毕,输出状态寄存器的通断状态在输出刷新阶段送至输出锁存器中,并通过一定的方式(继电器、晶体管或晶闸管)输出,驱动相应输出设备工作。.第三章 系统实现的总体方案3.1 系统实现的主要功能 本次毕业设计的研究对象是某三场商场的四台自动扶梯。根据现实的需求,每台自动扶梯应当是互相独立的,且应具备正常运行和检修两种工作状态。对自动扶梯的控制系统设计提出了以下要求:1.为降低启动电流,扶梯曳引电机必须采用星形启动,正常运行时曳引电机绕组需采用三角形连接,以保证全压
38、运行。2.为保证检修方便及安全,自动扶梯应该可以点动运行。3.自动扶梯运行速度太快乘客容易跌倒,运行速度太慢既浪费乘客时间,也可能导致电机负荷太大而损坏电机,为保障乘客与设备的安全,自动扶梯应在一定速度范围内运行,超出该速度范围自动扶梯应停止运行。4.为保障乘客安全,自动扶梯控制系统应设计有启动前示警、出人口梯级间隙照明等装置。 5。为了加强对自动扶梯机械部件的保护,减少扶梯的机械磨损,电气系统应带有自动加油润滑装置。6.为了方便操作维修人员实时监测扶梯运行状态和实现故障自诊断,控制系统应带有运行状态与故障显示模块。7.自动扶梯运行过程中可能会出现一些如卡住乘客手脚、梯级链、驱动链断裂等突发事
39、件,自动扶梯应设有安全保护系统,以确保有突发事件时扶梯能马上停止运行。8.自动扶梯还应设有急停开关、运行状态保护、电压异常和过载保护等装置。3.1.1 扶梯的运行与停止功能 扶梯的运行与停止,是通过控制三相电机的启动、停止来实现的。为保障乘客的人身安全及扶梯的设备安全。自动扶梯具备了自动安全监测回路。按下启动按钮后,首先进行安全回路监测,只有没有安全故障时,扶梯才能进入正常工作状态。否则,扶梯无法启动且自动显示故障代码,等待维修人员进行维修。3.1.2 扶梯的故障处理功能 所谓故障处理功能指扶梯出现安全电路、超速等故障时,能自动停梯并进行显示。提示由专门维修人员检修,在故障未修复之前扶梯无法在
40、启动。例如当扶梯上行时,上部扶手带出入口安全开关动作,PLC对信号进行处理后,断开相关的输入信号,主接触器、上行接触器、下行接触器的线圈断电,扶梯停止,运行指示器显示相应故障代码,提示维修人员停梯的原因是上部扶手带出入口安全开关动作,同时把故障码传送到监控系统。从而使维修人员能在最短的时间内到达现场并准确排除故障,令扶梯尽快恢复工作状态。3.1.3 扶梯的自动润滑功能自动润滑系统是大型机械、 冶金设备和自动生产线正常工作时不可缺少的重要组成部分。对于不同的被润滑对象,自动润滑系统通过采用相对应的极压锂基润滑油脂, 对其各个关节、 轴承以及回转部位的间歇性定量自动润滑,从而达到减轻磨损, 降低劳
41、动强度,提高各个关节、轴承以及回转部位的润滑可靠性,延长设备的使用寿命,自动润滑系统能否正常工作将直接决定被润滑对象的润滑效果,工作效率以及使用寿命。本设计中,对自动扶梯的润换周期是:正常工作48小时后润换一次,每次润滑1分钟。润滑过程中如果液位过高导致溢出或液位过低导致润滑不充分,自动扶梯都会停止工作,显示相应故障代码,等待维修人员检修。3.2可编程控制器与其他控制器的比较3.2.1可编程控制器与继电接触器控制系统的比较传统的几点接触器控制系统是用分离的元器件连接而成的硬件接线系统,如图3-1所示。当控制现场的输入元件(如开关、按钮、触点等)的状态产生变化时,通过与这些输入元件连接的硬接线系统会产生输出信号,控制输出执行元件(继电器、接触器、电磁阀等)状态的变化进而达到控制和完成生产过程的目的。PLC与几点接触器控制的主要区别在于把几点接触器线路所示的硬接线系统内的控制、运算关系编制成可执行的用户程序,通过执行该用户程序来完成控制任务。PLC属于存储程序控制,如图3-1继电器控制和PLC控制系统结构图。其控制功能是通过存放在存储器内的程序来实现的,若