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 PLC在提升機中的設計與應用

PLC = Programmable Logic Controller，可編程邏輯控製器，一種數字運算操作的電子係統，專為在工業環境應用而設計的。它采用一類可編程的存儲器，用於其內部存儲程序，執行邏輯運算，順序控製，定時，計數與算術操作等麵向用戶的指令，並通過數字或模擬式輸入/輸出控製各種類型的機械或生產過程。是工業控製的核心部分。

在大型工業生產線中，由於受到空間的限製，往往要將一條生產線分割為幾個工藝段，分別安裝在幾個樓層中，這樣各個工藝段的貨物如果使用傳統的貨物電梯進行傳送，將會給生產帶來許多不便，而且還會影響生產效率。因此，設計一個直接連接不同樓層的生產線的提升機是必要的。

1、工藝流程簡介

由於向下運行和向上運行的控製方法是相同的，在此以向上運行為例說明工藝流程，工藝流程簡化框圖如圖1所示。

當按下啟動按鈕後，位於傳送線上的光電繼電器開始檢測傳送帶上是否有板，有板通過門控電機開門，傳送帶電機和提升機小車電機進板，實現自動進板；進板到位後門電機關門，提升機自動上升；上升到位，門控電機開門，傳送帶電機和提升機小車電機起動開始自動出板；出板完成後進入下一個循環。

2、硬件設計

提升機的硬件設計包括信號檢測環節、門控製環節、傳送電機控製環節、提升機小車電機控製環節、變頻調速及電機拖動環節它們之間的互相關係如圖2所示。

提升機是典型的順序控製，控製信號決定其運行狀態。提升機信號檢測主要由一係列的行程開關和光電傳感器完成。本設計采用美國邦納工程國際有限公司生產的光電傳感器和LSX型行程開關。

門控電機和傳送帶電機實現自動門的開關和貨物的傳送，采用直流他勵電機，工作時要求有簡單的刹車過程。

提升機采用變頻器的矢量自動轉矩提升控製方式；變頻電動機為鬆下標準的EM-FBH型，4極三相電動機。變頻器選擇鬆下DV707H-5500BC型變頻器，其三相電源R、S、T經接線端子進入變頻器為自身主回路和控製回路供電，輸出端U、V、W接電動機的快速繞組，N、P端接製動單元和製動電阻，以減少製動時間，加快製動過程，製動過程中電梯機械係統的動能轉換成熱能，消耗在製動電阻上，因此電梯控製櫃要保持良好的散熱條件。

由於該係統的I/O量隻有61個，屬於小型控製係統，選用OMRON公司生產的CPM1A係列PLC組建係統時，單機容量還不能滿足係統的要求必須附加擴展。

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

3、軟件設計

通過工藝流程圖，可以看到該提升機如果按照典型的順序控製編寫程序將會給程序帶來許多重複指令，但如果將提升機的PLC控製程序分為點動操作和自動控製兩部分。點動操作是指手動控製模塊；自動控製又可分為自動上升模塊、自動下降模塊和卡板自動調整模塊三部分

（1）點動操作

點動操作主要用於調試或檢修，這些操作包括手動開門/關門、手動進板/出板、手動上升/下降，但這些操作都必須滿足一些特定的條件才能實現，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，那麽在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，那麽在IL和ILC之間的那一部分程序就正常執行。

（2）自動控製

由於急停或停電恢複後無須通過點動操作完成剩下的操作或者複位，因此輔助繼電器采用斷電保護型繼電器，定時器也需要具備斷電保護功能。

4、結束語

由於采用了PLC和變頻器進行控製，使得控製精度提高，可靠性增強，提高了生產效率。在實際應用中取得了良好的效果。