自動生產(chǎn)線兩層式升降電梯自動化設(shè)計

1、自動生產(chǎn)線兩層式升降電梯的自動化設(shè)計一、 前言隨著變頻技術(shù)和PLC控制技術(shù)的發(fā)展，工廠中的自動化生產(chǎn)線也越來越多，由于一些行業(yè)的生產(chǎn)工藝的要求或是由于生產(chǎn)車間和場地的特殊情況，要求一些生產(chǎn)線需要配置相應(yīng)的物件提升裝置。以前在工廠中經(jīng)?？匆娨恍┥禉C械，這些升降機械很多由工頻電機直接帶動運行，電氣控制部分一般都很簡單，多數(shù)采用人工手動控制或采用繼電器控制方式。這些升降機械存在一些明顯的問題，如啟動停止和運行不平穩(wěn)，升降運動過程動作不可靠，自動化程度不高，故障率較高，設(shè)備能耗高，無法應(yīng)急運行，存在安全隱患等等?；谶@些問題使得這些升降機械很難在工廠生產(chǎn)中發(fā)揮高效率的作用，同時也使得國內(nèi)這些生產(chǎn)的升

2、降機械無法與進口的自動化生產(chǎn)線配套使用，也無法根據(jù)實際的生產(chǎn)需要轉(zhuǎn)換和調(diào)整升降機械的動作方式和工作順序。應(yīng)用西門子S7-200 PLC和西門子MM420變頻器組成的升降電梯控制和驅(qū)動系統(tǒng)，可以完成對升降電梯自動運行的智能化控制和管理，可以根據(jù)生產(chǎn)線的實際生產(chǎn)需要和具體工藝要求自動調(diào)整升降方向和速度快慢。也可以在變頻器發(fā)生故障時自動將發(fā)生故障的電機切換到工頻狀態(tài)應(yīng)急工作，系統(tǒng)設(shè)有西門子TP170A觸摸屏，可以向工作人員提示設(shè)備的狀態(tài)和故障信息。整個系統(tǒng)自動化程度高，應(yīng)用范圍廣，可以在多個行業(yè)與國內(nèi)外各型生產(chǎn)線配套使用。二、自動升降電梯機械系統(tǒng)和自動控制系統(tǒng)概述1 自動升降電梯機械系統(tǒng)的組成：自動

3、升降電梯的機械系統(tǒng)由電梯入口和出口傳輸機構(gòu)，轎箱內(nèi)部吊籃傳輸機構(gòu)，轎箱升降機構(gòu)，電梯廳門安全機構(gòu)和升降電機安全抱閘機構(gòu)組成。電梯入口和出口傳輸機構(gòu)用于將生產(chǎn)線上的產(chǎn)品向電梯內(nèi)或電梯外傳送。轎箱內(nèi)部吊籃傳送機構(gòu)用于將產(chǎn)品傳入或傳出轎箱。轎箱升降機構(gòu)用于提升電梯轎箱或下降電梯轎箱。電梯廳門安全機構(gòu)用于在電梯轎箱升降過程中關(guān)閉電梯井廳門入口，防止安全事故發(fā)生。升降電機安全抱閘機構(gòu)用于在電梯轎箱停止運動時抱住升降電機主軸，防止電梯轎箱在停止運動時發(fā)生上下滑動，避免由此而產(chǎn)生的安全事故。2 自動升降電梯的自動控制系統(tǒng)的組成：自動升降電梯的自動控制系統(tǒng)由程序邏輯控制器PLC，外部光電傳感器，觸摸屏，變頻驅(qū)

4、動器，聲光報警燈和檢修手動盒等元氣件組成。程序邏輯控制器PLC采集外部輸入點的輸入信號，如啟動停止信號，各個光電傳感器的狀態(tài)信號，各限位開關(guān)的輸入信號，人機界面上的輸入信號，經(jīng)過邏輯判斷和運算后輸出相應(yīng)輸出信號，控制電氣系統(tǒng)中的相應(yīng)交流接觸器和變頻器動作。來完成將一層樓的產(chǎn)品自動的轉(zhuǎn)移到另外一層樓的生產(chǎn)線上。3 自動升降電梯的工作原理和控制要求：自動升降電梯的工作狀態(tài)分為自動運行狀態(tài)和檢修操作狀態(tài)，兩個工作狀態(tài)相互獨立彼此分開。當(dāng)升降電梯處于自動運行狀態(tài)下時，要求檢修操作盒的所有按鈕無效，同樣當(dāng)設(shè)備處于檢修狀態(tài)下時要求來自系統(tǒng)外部的控制信號無效，此時系統(tǒng)只能通過檢修手動盒點動檢修。在自動運行時

5、要求升降機能夠?qū)⒁粚訕堑漠a(chǎn)品自動的傳送到另外一層樓的生產(chǎn)輸送帶上，并自動返回到出發(fā)點進行下一個工作周期。這個過程當(dāng)中要求PLC能根據(jù)外部生產(chǎn)線的速度自動調(diào)節(jié)升降機的運轉(zhuǎn)速度。要求升降機的轎箱能夠準(zhǔn)確平層，能夠判斷進出口堵塞情況的發(fā)生，能夠自動的連續(xù)點動正反轉(zhuǎn)，以自動消除進出口的堵塞現(xiàn)象，減少不必要的停機發(fā)生。同時要求升降系統(tǒng)能夠多樓層多順序的傳送運行，能根據(jù)生產(chǎn)需求調(diào)整傳送方向。要求系統(tǒng)有可靠的安全保護，能避免設(shè)備安全事故的發(fā)生。要求設(shè)備具有應(yīng)急運行功能，減少因設(shè)備故障造成的生產(chǎn)線停機。在操作上要求通過人機界面能夠方便地修改參數(shù)，記錄生產(chǎn)情況和報警信息，要求在觸摸屏上復(fù)位報警和點動功能。能夠設(shè)

6、置管理人員密碼，能夠記錄生產(chǎn)批次和生產(chǎn)數(shù)量，具有歷史數(shù)據(jù)查詢功能。三、自動升降電梯自動控制系統(tǒng)設(shè)計1 自動升降電梯機械系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成：自動升降電梯的傳輸機構(gòu)分為入口輸送帶，出口輸送帶和電梯轎箱吊籃傳送帶。分別與各樓層的生產(chǎn)線輸送帶連接。圖11為：自動升降電梯入口輸送帶與吊籃輸送帶和生產(chǎn)線輸送帶的組合。圖11其中電梯入口輸送帶采用工業(yè)輸送帶，生產(chǎn)線輸送帶采用皮帶式輸送帶，加置皮帶張緊裝置，入口輸送帶可以根據(jù)需要正反轉(zhuǎn)。電梯轎箱吊籃傳送帶采用鏈條傳動多個金屬輸送輥組成的輥道式傳送帶，機械結(jié)構(gòu)牢靠，抗撞擊能力強，正反轉(zhuǎn)動作可靠，其作用是連接電梯入口傳送帶或出口傳送帶。圖12為：電梯轎箱吊籃內(nèi)送輥道式

7、輸送帶示意圖。圖12圖13為：自動升降電梯出口輸送帶與吊籃輸送帶和生產(chǎn)線輸送帶的組合。圖13其中電梯出口輸送帶采用工業(yè)輸送帶，生產(chǎn)線輸送帶采用皮帶式輸送帶，加置皮帶張緊裝置，出口輸送帶可以根據(jù)需要正反轉(zhuǎn)。而電梯轎箱吊籃內(nèi)送輥道式輸送帶則與電梯升降機構(gòu)組合，在各樓層之間上下運動，輸送貨物。圖14為：升降電梯的機械升降機構(gòu)。對重裝置未畫出圖14升降電梯的機械升降機構(gòu)由升降電機，電動抱閘，鏈條和升降部分組成。圖15是電梯升降機構(gòu)與電梯井架的組合。對重裝置未畫出圖15在自動升降電梯吊籃內(nèi)，吊籃輸送機構(gòu)與電梯升降機構(gòu)的組合如圖16所示。對重裝置未畫出圖16自動電梯吊籃輸送機構(gòu)和1F入口傳送帶的組合如圖1

8、7所示。對重裝置未畫出圖17自動電梯吊籃輸送機構(gòu)和2F出口傳送帶的組合如圖18所示。對重裝置未畫出圖182 自動升降電梯的電機驅(qū)動系統(tǒng)的組成：可以根據(jù)生產(chǎn)線的實際情況，來設(shè)計上述各輸送帶和電梯升降機構(gòu)驅(qū)動電機的功率大小。本設(shè)計中采用電梯輸入口，電梯輸出口和吊籃電機都為0.75KW的三相交流鼠籠式電機，設(shè)計電梯升降機構(gòu)電機為1.5KW三相交流鼠籠式電機。各個電機功率可以根據(jù)實際的情況來設(shè)計，但在設(shè)計電梯入口，電梯出口和吊籃內(nèi)輸送帶電機時，要求將這三處的輸送帶驅(qū)動電機功率設(shè)計為一樣大小。這樣設(shè)計的目的在于，因為升降電梯在一二樓之間來回運動運送產(chǎn)品，但一二樓的入口傳送帶和出口傳送帶的工作狀態(tài)為二選一

9、。即當(dāng)其中一個輸送帶的電機處于工作狀態(tài)下，另外一臺電機則處于停止的狀態(tài)。這樣就可以使用一臺變頻器來驅(qū)動多個樓層電梯入口或出口的輸送電機，以達到減少硬件設(shè)備的投入。吊籃內(nèi)輸送帶的驅(qū)動電機和變頻器的功率盡量選擇和電梯出入口輸送帶驅(qū)動電機同等功率，這樣做的目的在于減少變頻器和輸送帶驅(qū)動電機的型號差別，方便設(shè)計，同時也方便安裝、調(diào)試和以后的設(shè)備檢修與維護。電梯升降機構(gòu)的驅(qū)動電機和變頻器的功率容量根據(jù)產(chǎn)品的實際質(zhì)量、升降機構(gòu)的機械效率和安全系數(shù)來確定。所有升降電梯上使用的變頻器選用西門子MM420系列通用型變頻器。升降電梯變頻驅(qū)動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖如圖21所示。PLC3#2#1#圖21圖21中1、2和3為

10、西門子MM420系列變頻器，、和分別為自動升降電梯1樓入口輸送帶電機、二樓出口輸送帶電機、轎箱吊籃輸送帶電機和升降機構(gòu)電機。PLC為西門子S7-200 226CPU，112為交流接觸器。所有的變頻器和交流接觸器工作狀態(tài)都由PLC集中控制完成，同時為了避免工頻正反轉(zhuǎn)輸出時發(fā)生短路事故，在工頻正反轉(zhuǎn)輸出的交流接觸器上實施電氣和機械互鎖的安全措施。為了避免變頻器輸出時和工頻輸出短接，或者為了避免1變頻器輸出時和電機同時的電，在各個交流接觸器之間加設(shè)電氣互鎖和必要得機械互鎖。當(dāng)升降電梯處于自動運行狀態(tài)下時，當(dāng)電梯在1樓時由1變頻器向電機提供動力驅(qū)動，可以是正轉(zhuǎn)也可以是反轉(zhuǎn)。當(dāng)電梯在二樓時由1變頻器向電

11、機提供動力驅(qū)動，可以是正轉(zhuǎn)也可以是反轉(zhuǎn)。2變頻器向電機提供動力驅(qū)動，當(dāng)電梯在一樓時正轉(zhuǎn)，在二樓時反轉(zhuǎn)。3變頻器向電機提供動力驅(qū)動，當(dāng)電梯上升時正轉(zhuǎn)，下降時反轉(zhuǎn)。交流接觸器的的互鎖狀態(tài)如下：交流接觸器1、2機械電氣互鎖，交流接觸器3、4機械電氣互鎖，交流接觸器5、6機械電氣互鎖，交流接觸器8、9機械電氣互鎖，交流接觸器11、12機械電氣互鎖。同時交流接觸器組1、2和交流接觸器組3、6電氣互鎖，交流接觸器3、6電氣互鎖，交流接觸器4、5電氣互鎖，交流接觸器7和交流接觸器組8、9電氣互鎖，交流接觸器10和交流接觸器組11、12電氣互鎖。詳細的互鎖組合和互鎖意義如表21所示。第一組交流接觸器第二組交流

12、接觸器互鎖狀態(tài)注釋含義12機械電氣互鎖防止工頻正反轉(zhuǎn)短路二選一34機械電氣互鎖防止工頻變頻同時接通二選一56機械電氣互鎖防止工頻變頻同時接通二選一89機械電氣互鎖防止工頻正反轉(zhuǎn)短路二選一1112機械電氣互鎖防止工頻正反轉(zhuǎn)短路二選一1、23、6電氣互鎖防止工頻變頻同時接通四選一78、9電氣互鎖防止工頻變頻同時接通三選一1011、12電氣互鎖防止工頻變頻同時接通三選一36電氣互鎖防止變頻同時接通二選一45電氣互鎖防止工頻同時接通二選一表21圖21中交流接觸器1、2、4的組合目的為了當(dāng)1變頻器發(fā)生故障時或者設(shè)備處于檢修狀態(tài)時，可以通過工頻驅(qū)動的方式應(yīng)急運行電動機，而且保留了電機的正反轉(zhuǎn)功能。同理交流

13、接觸器1、2、6的組合，交流接觸器8、9的組合，交流接觸器11、12的組合目的是為了能夠?qū)崿F(xiàn)工頻驅(qū)動電機、和正反轉(zhuǎn)。3 自動升降電梯自動化控制系統(tǒng)的組成：自動升降電梯的工作狀態(tài)分為自動狀態(tài)和維修工作狀態(tài)，這兩種工作狀態(tài)互相獨立、彼此分開，目的在于確?？刂苹芈返妮敵龅奈ㄒ恍?，避免發(fā)生類似雙線圈輸出的情況，杜絕事故的發(fā)生。整個升降電梯自動化控制系統(tǒng)的組成由核心控制元件PLC、空氣開關(guān)、電機馬達開關(guān)、交流接觸器、觸摸屏、開關(guān)、按鈕、指示燈、報警器和外部光電傳感器等元部件組成。其中由面板旋鈕開關(guān)或帶鎖的鑰匙旋鈕開關(guān)選擇整個系統(tǒng)的工作狀態(tài)，通過狀態(tài)安全繼電器的得電或失電來區(qū)分自動運行和手動運行的輸出電源

14、的通和斷。這樣就使得系統(tǒng)只有在自動運行狀態(tài)下時PLC的輸出端子才有輸出電壓，當(dāng)系統(tǒng)在手動運行狀態(tài)下時，PLC輸出端子上無輸出電壓。馬達開關(guān)作用為當(dāng)系統(tǒng)指令電機以工頻方式工作時，起到保護電機的作用。人機界面能夠方便操作人員對設(shè)備進行操作和監(jiān)控，同時實時顯示設(shè)備工作狀態(tài)，記錄生產(chǎn)產(chǎn)量和班產(chǎn)批次等歷史數(shù)據(jù)。報警燈由多級柱裝燈塔組成，不同顏色代表不同意義。設(shè)備外部設(shè)有多個光電傳感器，向PLC傳輸外部狀態(tài)信號，指示自動電梯的工作狀態(tài)。自動化控制系統(tǒng)中的安全部分的緊急停止按鈕擁有最高的設(shè)備輸出中止權(quán)，即無論在手動還是自動狀態(tài)下，只要緊停按鈕被按下，設(shè)備都會立即停止任何動作。電梯井除了在高處和低處安裝了感應(yīng)

15、電梯吊籃位置的光電傳感器，還在井架極限高位和極限低位安裝了機械式的行程限位開關(guān)，確保電梯轎箱不發(fā)生沖頂和撞底的事故。在1樓電梯進口輸送帶和2樓電梯出口輸送帶上分別安裝有1個光電傳感器，用來檢測運輸?shù)漠a(chǎn)品。在轎箱吊籃內(nèi)輸送帶上安裝有2個光電傳感器，用來檢測運輸產(chǎn)品的進出情況。由于生產(chǎn)線的情況決定了在自動升降電梯的自動化控制系統(tǒng)中需要設(shè)立主控制柜，和現(xiàn)場分控制箱。在主控制柜內(nèi)安裝所有空開，馬達開關(guān)，PLC，觸摸屏，塔式報警燈等元氣件，在現(xiàn)場分控制箱上安裝自動狀態(tài)系統(tǒng)停止旋鈕開關(guān)。手動檢修操作盒采用移動式手持盒，所有手動按鈕相互連鎖，并且都為點動按鈕。圖31為主控制柜面板布置。鑰匙旋鈕開關(guān)圖31圖3

16、2為現(xiàn)場控制箱面板布置。圖32圖33為檢修點動盒外觀圖。圖33圖34為主控制柜外觀圖。檢修控制盒插座圖34圖35為2樓現(xiàn)場分控制箱外觀檢修控制盒插座圖35四、自動升降電梯自動運行工藝流程的設(shè)計1 自動升降電梯的外部傳感器設(shè)置：如圖11和13所示，在電梯1樓入口傳送帶和電梯2樓出口傳送帶上，分別安裝有檢測產(chǎn)品的光電傳感器PS1、PS4。如圖12所示，在電梯轎箱內(nèi)吊籃輸送帶上安裝有兩個光電傳感器SP2、SP3。如圖17所示。在電梯井架機構(gòu)內(nèi)安裝有高位和低位光電傳感器SP5、SP6。2 自動升降電梯的停止?fàn)顟B(tài)位：兩層式自動升降電梯的工作停止?fàn)顟B(tài)位有兩個，分別為一樓停止位和二樓停止位。如圖17和圖18

17、所示。下面圖41為自動電梯一樓停止位的局部放大圖。圖41圖42為自動電梯2樓停止位的局部放大圖。圖423 自動升降電梯自動運行步驟設(shè)計：自動升降電梯將產(chǎn)品從一樓箱二樓輸送，在返回一樓。整個控制程序采用步進控制編寫。具體步驟如下。1 第一步：1樓生產(chǎn)線使能，系統(tǒng)判斷吊籃位置（PS5/PS6），傳送第一件貨物進入吊籃。同時傳送第二件貨物到1樓進口輸送帶上等待下一傳送周期(PS1被第二件貨物擋住后停止前行)。（吊籃電機正轉(zhuǎn)）2 第二步：判斷升降機構(gòu)是否可以升降（吊籃入口光電傳感器PS2是否由貨物擋?。?，向上舉升貨物至二樓。（升降電機正轉(zhuǎn)）3 第三步：判斷二樓出口輸送帶是否堵塞（PS4是否被擋?。?向

18、電梯外輸送貨物。（吊籃電機反轉(zhuǎn)）4 第四步：判斷升降機構(gòu)是否可以升降（吊籃入口光電傳感器PS2是否由貨物擋?。?，向下返回1樓。（升降電機反轉(zhuǎn)）5 下一周期開始！根據(jù)以上四步步進控制順序設(shè)計PLC主要輸入輸出點如表31和表32所示。輸入點編號注釋I1.0自動運行I1.1檢修運行I1.2系統(tǒng)啟動I1.3系統(tǒng)停止I0.3緊急停止I0.41#變頻器故障I0.52#變頻器故障I0.63#變頻器故障I2.01樓入口光電傳感器PS1I2.1轎箱內(nèi)吊籃入口傳感器PS2I2.2轎箱內(nèi)吊籃內(nèi)部傳感器PS3I2.32樓出口光電傳感器PS4I2.4電梯井高位傳感器PS5I2.5電梯井低位傳感器PS6I0.7外部生產(chǎn)線

19、使能PS0表31注：表中主要輸入點元氣件在圖11、圖13和圖21中查找對應(yīng)。輸出點編號注釋Q0.01變頻器正轉(zhuǎn)輸出Q0.11變頻器反轉(zhuǎn)輸出Q0.32變頻器正轉(zhuǎn)輸出Q0.42變頻器反轉(zhuǎn)輸出Q0.63變頻器正轉(zhuǎn)輸出Q0.73變頻器反轉(zhuǎn)輸出Q1.1交流接觸器3工作Q1.2交流接觸器6工作Q1.3交流接觸器7工作Q1.4交流接觸器10工作Q1.5抱閘電磁鐵機構(gòu)松閘表32注：表中主要輸出點元氣件在圖21中查找對應(yīng)。1、2、3變頻器輸出方式與交流接觸器3、6、7、10的組合對應(yīng)電機、的運動狀態(tài)如表33所示。輸出點組合注釋Q0.0、Q1.11樓輸送帶電機正轉(zhuǎn)（電機）Q0.3 、Q1.3吊籃電機正轉(zhuǎn)（電機）Q

20、0.6 、Q1.4升降電機正轉(zhuǎn)（電機）Q0.1、Q1.22樓輸送帶電機反轉(zhuǎn)（電機）Q0.4 、Q1.3吊籃電機反轉(zhuǎn)（電機）Q0.7、Q1.4升降電機反轉(zhuǎn)（電機）表33在步進順序的設(shè)計上，為了避免因為誤擋光電傳感器而發(fā)生設(shè)備誤動作，應(yīng)該選擇西門子S7-200 PLC中專門的順控繼電器S來編寫升降電梯的步進程序。步進程序主要步驟如下圖43所示。圖43步進程序主要步驟程序編寫如下圖44所示。圖44注：這里為了能使表達更為清楚，步進順序間的轉(zhuǎn)換沒有加時間延時。在實際程序編寫中為了使設(shè)備在轉(zhuǎn)換動作時更加平穩(wěn)，應(yīng)該注意步進轉(zhuǎn)換之間的時間延時。在第一步步進程序里，一樓入口輸送帶電機正轉(zhuǎn)輸出由于第一步的結(jié)束而

21、停止，這時入口輸送帶上的產(chǎn)品不一定正好擋住入口傳送帶光電傳感器PS1。這樣會造成在升降機吊籃上升后，一樓入口輸送帶上的產(chǎn)品不一定能夠排成隊列等待輸送。為了解決這個問題，需要在上述步進程序外編寫一條關(guān)于一樓入口輸送帶輸出的語句，這里是關(guān)于輸出點Q0.0和Q0.1的雙線圈輸出。在步進程序中，可以考慮使用雙線圈，但要慎重使用。其語句為：LD M1.0 A M2.0 A 0.7 AN 2.0 OUT Q0.0 OUT Q0.14 升降電梯精確平層的電氣控制設(shè)計：如圖41和圖42所示，升降電梯吊籃和一樓傳送帶和二樓傳送帶的平層控制上，采用了電梯井高位傳感器PS5和低位傳感器PS6來控制轎箱的停止（參見圖

22、44升降電機正轉(zhuǎn)/升降電機反轉(zhuǎn)）。這里存在一個問題，如果電梯井高位傳感器PS5和電梯井低位傳感器PS6在升降電機運行時發(fā)生誤動作?；蛘哂捎诠怆妭鞲衅鞯睦匣?、輸出滯后或是由于PLC輸入響應(yīng)滯后等問題會造成電梯轎箱吊籃停止位置的偏差積累。即吊籃在電梯運行一段時間后其停止位置會越來越高或者越來越低，甚至有可能發(fā)生電梯轎箱沖頂或者撞底事故的發(fā)生。為了解決這個問題應(yīng)當(dāng)在程序中加入高速脈沖計數(shù)，使用計數(shù)器來準(zhǔn)確判斷電梯轎箱的停止位。在硬件配置上需要在升降電機的轉(zhuǎn)子軸上加配旋轉(zhuǎn)編碼器，如圖45和圖46所示。圖45SIEMENS電機OMRON旋轉(zhuǎn)編碼器圖46在PLC輸入點的設(shè)計上，注意預(yù)留輸入點I0.0I0.

23、7或者I1.1I1.5作為編碼器高速計數(shù)輸入，具體用法參見西門子S7-200編程手冊。旋轉(zhuǎn)編碼器的選擇可以是雙相脈沖編碼器，也可以是單相脈沖編碼器，在程序中可以選擇帶有增減計數(shù)脈沖的雙相計數(shù)器，也可以選擇帶有內(nèi)部方向或帶有外部方向控制的單相計數(shù)器。旋轉(zhuǎn)編碼器可以是增量型編碼器也可以是絕對值編碼器，選擇上面很靈活，具體的編碼器選擇應(yīng)和程序中高速計數(shù)器、運行模式和系統(tǒng)控制字相結(jié)合，具體方法參見西門子S7-200編程手冊。下面表34給出旋轉(zhuǎn)編碼器和高速計數(shù)器及系統(tǒng)控制字的一種可能組合。內(nèi)容說明特征旋轉(zhuǎn)編碼器增量型單相高速計數(shù)器HSC0外部方向控制單相計數(shù)/運行模式4I0.0脈沖計數(shù)/I0.1方向/I

24、0.2復(fù)位控制字SM37B11111000或16F8初始值SMD380預(yù)制值SMD42根據(jù)一二樓之間距離定表34在程序中通過調(diào)用中斷號為12的中斷子程序來使升降電機停止正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)，以達到轎箱精確平層的目的。在高速計數(shù)器和旋轉(zhuǎn)編碼器的選擇和配置上可以靈活掌握，在外部輸入點數(shù)量緊張的情況下，可以采用高速計數(shù)器內(nèi)部方向控制來完成增減計數(shù)。也可以不用增減計數(shù)，直接在程序中步進轉(zhuǎn)換時復(fù)位高速計數(shù)器來完成升降電機的正反轉(zhuǎn)控制。5 對升降機構(gòu)電磁機械安全抱閘的控制設(shè)計：升降機構(gòu)的電磁安全抱閘機構(gòu)如圖45所示，其工作原理為當(dāng)升降電機開始正轉(zhuǎn)或者反轉(zhuǎn)時電磁抱閘電磁鐵得電松開抱閘，使得電梯轎箱可以上下運動。當(dāng)升降

25、電梯轎箱停止升降時，抱閘電磁鐵失電抱住升降機構(gòu)的轉(zhuǎn)軸，固定轎箱防止轎箱向下滑落。電磁鐵設(shè)計為失電抱住轉(zhuǎn)軸，防止因為停電或急停按下時轎箱向下滑落。在抱閘機構(gòu)的設(shè)計上應(yīng)注意足夠的機械強度和較大的安全系數(shù)。五、自動升降電梯安全運行的設(shè)計為了使電梯安全運行，在設(shè)計上必須注意，緊急停止按鈕具有最高級別的中止功能，通過安全繼電器的失電態(tài)來強制斷開PLC的所有輸出電源和手動檢修盒的控制電源。圖51通過圖51可以了解到使用安全繼電器ZJ1的失電態(tài)常開觸點，可以使得PLC及所有控制輸出電源失去電能。在程序編寫上，通過緊停按鈕輸入I0.3調(diào)用該點的中斷事件6，快速斷開程序中的所有輸出。這樣的雙重保護確保萬無一失。

26、在安全設(shè)計上要增加電梯廳門保護，即如果廳門未關(guān)好，升降機構(gòu)不動作，如果廳門未打開，吊籃輸送裝置不動作。這些保護在程序中添加到每個步驟中即可，在硬件上可以增加行程限位開關(guān)，包括升降機構(gòu)的上下限位行程開關(guān)。在自動和檢修狀態(tài)中只可以二選一，即兩者的控制電源互相獨立分開。手動檢修按鈕間互相互鎖，以保證檢修運行時設(shè)備動作的唯一性。如圖52所示為手動檢修按鈕間的互鎖。圖52六、自動升降電梯的設(shè)計特點在自動升降電梯的設(shè)計中充分考慮了與自動化生產(chǎn)線配套的特點，確保安全的設(shè)計前提，配置了變頻/工頻可選的驅(qū)動系統(tǒng)，當(dāng)變頻器發(fā)生故障時可以由PLC將故障處電機轉(zhuǎn)換為工頻運行。在向電梯轎箱吊籃內(nèi)輸送產(chǎn)品物件和向外輸出產(chǎn)

27、品物件時，可以通過PLC智能化判斷進出口擁堵情況，可以在步進主程序中添加自動正反轉(zhuǎn)進出口電機程序，這樣可以在生產(chǎn)過程中減少不必要的停機次數(shù)，也減少認為干預(yù)的次數(shù)，整個系統(tǒng)的智能化程度很高。同時由于驅(qū)動系統(tǒng)的變頻和工頻正反轉(zhuǎn)冗余設(shè)計，可以使得系統(tǒng)可以根據(jù)生產(chǎn)需要將產(chǎn)品從一樓運向二樓，也可以把產(chǎn)品從二樓運向一樓。在PLC選型上采用西門子S7-200 CPU226，其強大的功能和良好的擴展性能，使得自動升降電梯可以實現(xiàn)兩層以上的樓層擴展。在硬件上只需要擴展PLC模塊和增加交流接觸器的數(shù)量，外部安全元氣件，和外部感應(yīng)元件等即可，不需要增加變頻器數(shù)量。步進程序的擴展也很方便。工藝流程和樓層增減可以在西門

28、子PLC中完成生產(chǎn)配方，極為方便地完成與多樓層，多種生產(chǎn)工藝配套。強大的通訊功能，設(shè)計中選用了西門子S7-200 226 PLC，其強大的通訊功能，能使得自動電梯設(shè)備可以與生產(chǎn)線設(shè)備很容易地成為一個整體，成為自動化生產(chǎn)線地有機的一部分。包括變頻器地速度給定，自動運行，故障時請求生產(chǎn)線減速或停機等等功能。人性化地設(shè)計，設(shè)備采用了TP170A西門子彩色觸摸屏,全中文顯示，方便操作和設(shè)備維護。強大的后臺管理功能，可以記錄生產(chǎn)情況和故障情況。七、自動升降電梯的設(shè)計注意事項1 安全事項，設(shè)計始終要把安全放在第一位，這是對每一個客戶、每一位有可能接近或接觸到設(shè)備人員的不可推卸的終身責(zé)任。在程序中要注意使用相應(yīng)的中斷處理和相應(yīng)的電器連鎖，在硬件上要采取機械互鎖、機械限位、電氣聯(lián)動、外部傳感器、安全繼電器等措施和元件來完成安全設(shè)計。安全始終貫穿整個設(shè)計，如果一個設(shè)備設(shè)計的再精巧，卻存