長(zhǎng)安大學(xué)自動(dòng)扶梯PLC控制系統(tǒng)圖設(shè)計(jì)(FX2N)

┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊裝┊┊┊┊┊訂┊┊┊┊┊線┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告紙第頁(yè)摘要 自動(dòng)扶梯廣泛用于酒店、商場(chǎng)、地鐵、火車站、寫字樓、機(jī)場(chǎng)等場(chǎng)所，在方便顧客和提高服務(wù)質(zhì)量等方面起到了相當(dāng)重要的作用。本設(shè)計(jì)采用PLC控制系統(tǒng)，具有可靠性高、穩(wěn)定性好、編程簡(jiǎn)單、使用方便、檢修維護(hù)方便等顯著優(yōu)點(diǎn)。將PLC應(yīng)用于自動(dòng)扶梯上，可大大提高自動(dòng)扶梯的控制水平，使自動(dòng)扶梯達(dá)到了更為理想的控制效果。跟繼電器控制自動(dòng)扶梯相比有了一個(gè)質(zhì)的飛躍。它實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)扶梯的電腦化控制，使自動(dòng)扶梯更趨智能化。自動(dòng)扶梯采用伺服驅(qū)動(dòng)，Y-Δ切換啟動(dòng)。從電梯運(yùn)行的安全要求和檢修運(yùn)行要求出發(fā)，同時(shí)考慮到電梯操作的便利性，程序設(shè)計(jì)主要實(shí)現(xiàn)三種運(yùn)行狀態(tài)：自動(dòng)運(yùn)行、手動(dòng)運(yùn)行、檢修運(yùn)行狀態(tài)。在正常情況下，扶梯進(jìn)入自動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)；當(dāng)發(fā)生某種特殊情況時(shí)，扶梯在外部手動(dòng)信號(hào)的作用下，進(jìn)入手動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)，當(dāng)系統(tǒng)檢修時(shí)，插入檢修盒，進(jìn)入檢修狀態(tài)。在電氣系統(tǒng)組成以后，為了實(shí)現(xiàn)最優(yōu)控制，需要精心的編制PLC的控制程序。在PLC控制程序中需要進(jìn)行處理的邏輯信號(hào)首先是安全回路檢測(cè)信號(hào)，通過(guò)對(duì)這些信號(hào)的處理，給出相應(yīng)的運(yùn)行狀態(tài)顯示和報(bào)警信號(hào)。關(guān)鍵詞自動(dòng)扶梯,PLC,控制系統(tǒng)ABSTRACTEscalatorsarewidelyusedinhotels,shoppingmalls,subway,trainstations,officebuildings,airportsandotherplaces,intheconvenienceofourcustomersandimprovethequalityofservicehasplayedaveryimportantrole.

ThisdesignusesaPLCcontrolsystem,highreliability,stability,programmingissimple,easytouse,repairandmaintenanceconvenienceobviousadvantages.PLCappliedtotheescalator,theescalatorcangreatlyimprovethelevelofcontrol,sothattheescalatortoreachthedesirablecontroleffect.Comparedwiththerelaycontrolescalatorshaveaqualitativeleap.Itimplementsacomputerizedcontroloftheescalator,sothattheescalatormoreintelligent.Escalatorsservodrive,Y-Δstartswitch.Runningfromtheelevatormaintenancesafetyrequirementsandoperatingrequirements,andtakingintoaccounttheconvenienceofelevatoroperations,programmingrealizationofthreemainoperatingstates:automaticoperation,manualoperation,maintenancerunning.Undernormalcircumstances,theescalatorintotheauto-runstate;whentheoccurrenceofcertainspecialcircumstances,theescalatorintheroleoftheexternalhandsignal,toentermanuallyrunthestate,whenthesystemoverhaul,inserttherepairbox,enterthemaintenancestate.Aftertheelectricalsystemcomponentsinordertoachieveoptimalcontrol,requirescarefulpreparationofPLCcontrolprogram.ControlprograminthePLClogicrequiredinthesignalprocessingcircuitfirstsecuritydetectionsignal,byprocessingthesesignalsaregiventheappropriateoperatingstatusdisplayandalarmsignal.

Keywordsescalator,PLC,controlsystem.目錄TOC\o"1-4"\h\z\u摘要 1ABSTRACT 2目錄 4緒論 7第一章設(shè)計(jì)任務(wù)簡(jiǎn)述 91.1設(shè)計(jì)原始資料 91.2主要技術(shù)指標(biāo) 9第二章自動(dòng)扶梯介紹 112.1自動(dòng)扶梯的發(fā)展歷程 112.2自動(dòng)扶梯的研究概況 122.2.1節(jié)能 122.2.2環(huán)保 132.2.3安全 132.3自動(dòng)扶梯的發(fā)展前景 142.4自動(dòng)扶梯的基本結(jié)構(gòu) 152.4.1桁架 162.4.2驅(qū)動(dòng)裝置 162.4.3運(yùn)載系統(tǒng) 162.4.4扶手裝置 162.4.5安全保護(hù)裝置 162.4.6潤(rùn)滑系統(tǒng) 172.5自動(dòng)扶梯的分類 172.6自動(dòng)扶梯的主要參數(shù) 172.7自動(dòng)扶梯的安全保護(hù)裝 182.7.1速度監(jiān)控裝置 182.7.2牽引鏈條張緊裝置和斷裂監(jiān)控裝置 182.7.3圍裙板保護(hù)裝置 182.7.4制動(dòng)器 192.7.5扶手帶斷帶保護(hù)裝置 202.7.6傳動(dòng)鏈保護(hù)裝置 202.7.7梯級(jí)（踏板）塌陷保護(hù)裝置 202.7.8主驅(qū)動(dòng)鏈斷裂保護(hù)裝置 222.7.9梯級(jí)（踏板）鏈保護(hù)裝置 222.7.10扶手帶入口保護(hù)裝置 232.7.11裙板安全開關(guān) 242.7.12相位保護(hù) 24PLC概述 253.1PLC的定義 253.2PLC的基本組成 253.2.1中央處理單元(CPU) 263.2.2存儲(chǔ)器 263.2.3I/O接口 273.3可編程控制器的特點(diǎn)、分類和技術(shù)指標(biāo) 273.3.1可編程控制器的特點(diǎn) 273.3.2可編程控制器的分類 293.3.3可編程控制器的技術(shù)指標(biāo) 303.6的工作原理 313.7PLC的工作模式 313.8PLC的掃描過(guò)程 33第四章扶梯的硬件設(shè)計(jì) 344.1自動(dòng)扶梯的一般介紹 344.1.1自動(dòng)扶梯的性能 344.1.2FGL、FML系列自動(dòng)扶梯的主要結(jié)構(gòu) 344.2自動(dòng)扶梯動(dòng)作原理說(shuō)明 364.3自動(dòng)扶梯系統(tǒng)控制 374.3.1自動(dòng)運(yùn)行功能 374.3.2手動(dòng)運(yùn)行功能 374.3.3檢修運(yùn)行功能 374.4電梯照明 384.5安全回路顯示 384.6PLC的選擇 384.6.1自動(dòng)扶梯控制系統(tǒng)的輸入與輸出分析 384.7操作說(shuō)明 39第五章設(shè)備選型 445.1電機(jī)的選擇： 445.2接觸器選擇 445.3相序保護(hù) 445.4低壓斷路器 455.5熱保護(hù)器 455.6變壓器 455.7繼電器 45第六章模擬運(yùn)行 49參考文獻(xiàn) 56致謝 57附錄附錄一主回路系統(tǒng)原理圖附錄二故障信號(hào)回路原理圖附錄三PLC接線原理圖附錄四控制柜布置圖附錄五控制梯形圖緒論近幾年來(lái)，隨著我國(guó)社會(huì)主義建設(shè)事業(yè)的發(fā)展，各大中城市先后修建了大批高層旅館﹑住宅﹑貿(mào)易中心﹑和綜合大樓等。這種趨勢(shì)仍在繼續(xù)發(fā)展，在國(guó)外，這些大樓的建設(shè)更是有增無(wú)減，相應(yīng)的，自動(dòng)扶梯的生產(chǎn)和應(yīng)用日趨廣泛，自動(dòng)扶梯不僅具有載客的實(shí)用性，同時(shí)以其藝術(shù)裝飾受到人們的重視。尤其是用PLC控制的自動(dòng)扶梯，以其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，占用體積小，安裝方便等眾多優(yōu)勢(shì)，受到市場(chǎng)上人們的普遍歡迎。目前，電梯行業(yè)及社會(huì)上對(duì)電梯的分類大致有以下幾種。(1)按用途分：乘客電梯、載貨電梯、客貨電梯、病床電梯、住宅電梯、雜物電梯、觀光電梯、其他專用電梯。(2)按額定速度分：低速梯，常指低于1.00m/s速度的電梯；中速梯，常指速度1.00～2.00m/s的電梯。高速梯，常指速度大于2.00m/s的電梯。超高速梯，速度超過(guò)5.00m/s的電梯。(3)按拖動(dòng)方式分：交流電梯、直流電梯、液壓電梯、齒輪齒條式電梯、螺旋式電梯。(4)按控制方式分：手柄操縱控制電梯、按鈕控制電梯、信號(hào)控制電梯、集選控制電梯、向下集選控制電梯、并聯(lián)控制電梯、群控電梯、智能控制電梯[3]。其他分類方式還有：按電梯有無(wú)司機(jī)分類等。目前廣泛使用的電梯控制方法有PLC控制，繼電器控制，單片機(jī)控制等。其中PLC電梯控制系統(tǒng)應(yīng)用最為廣泛。因?yàn)槠渚哂幸韵绿攸c(diǎn)：（1）可靠性PLC不需要大量的活動(dòng)元件和連線電子元件。它的連線大大減少，與此同時(shí)，系統(tǒng)的維修簡(jiǎn)單。維修時(shí)間短。PLC采用了一系列可靠性設(shè)計(jì)的方法進(jìn)行設(shè)計(jì)，例如：冗余設(shè)計(jì)，斷電保護(hù)，故障診斷和信息保護(hù)及恢復(fù)。PLC有較高的易操作性，它具有編程簡(jiǎn)單，操作方便，維修容易等特點(diǎn)，一般不容易發(fā)生操作的錯(cuò)誤。PLC是為工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程控制而專門設(shè)計(jì)的控制裝置，它具有比通用計(jì)算機(jī)控制更簡(jiǎn)單的編程語(yǔ)言和更可靠的硬件。采用了精簡(jiǎn)化的編程語(yǔ)言。編程出錯(cuò)率大大降低。（2）易操作性對(duì)PLC的操作包括程序輸入和程序更改的操作。程序的輸入直接可以顯示，更改程序的操作也可以直接根據(jù)所需要的地址編號(hào)或接點(diǎn)號(hào)進(jìn)行搜索或順序?qū)ふ?，然后進(jìn)行更改。PLC有多種程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言可供使用。由于梯形圖與電氣原理圖較為接近。容易掌握和理解。PLC具有的自診斷功能對(duì)維修人員維修技能的要求降低。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，通過(guò)硬件和軟件的自診斷。維修人員可以很快找到故障的部位。（3）靈活性PLC采用的編程語(yǔ)言有梯形圖、布爾助記符、功能表圖、功能模塊和語(yǔ)句描述編程語(yǔ)言。編程方法的多樣性使編程簡(jiǎn)單、應(yīng)用面拓展。操作十分靈活方便，監(jiān)視和控制變的十分容易。以上特點(diǎn)使電梯PLC控制系統(tǒng)具有可靠性高，程序設(shè)計(jì)方便靈活，抗干擾能力強(qiáng)，運(yùn)行穩(wěn)定等諸多優(yōu)點(diǎn)，今后電梯PLC控制系統(tǒng)還會(huì)得到更廣泛的使用。設(shè)計(jì)的主要任務(wù)是為自動(dòng)扶梯設(shè)計(jì)一套電氣系統(tǒng)。其目的在于綜合運(yùn)用所學(xué)的電機(jī)拖動(dòng)、電氣控制、電子技術(shù)、電梯技術(shù)及電氣設(shè)備安裝調(diào)試等知識(shí)，進(jìn)行機(jī)電設(shè)備運(yùn)動(dòng)控制設(shè)計(jì)的基本訓(xùn)練。自動(dòng)扶梯的電氣系統(tǒng)包括電力拖動(dòng)系統(tǒng)和邏輯操縱系統(tǒng)兩部分，主拖動(dòng)系統(tǒng)采用交流單速異步電機(jī)拖動(dòng)方案，這種拖動(dòng)方式具有線路簡(jiǎn)單、成本低、便于維護(hù)、工作可靠等優(yōu)點(diǎn)。邏輯操縱系統(tǒng)可以用多種方式實(shí)現(xiàn)，本設(shè)計(jì)要求采用可編程序控制器作為核心控制裝置，配合必要的外部控制線路，用軟件編制扶梯的控制程序，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)扶梯的交通運(yùn)行控第一章設(shè)計(jì)任務(wù)簡(jiǎn)述本設(shè)計(jì)的主要任務(wù)是為自動(dòng)扶梯設(shè)計(jì)一套電氣系統(tǒng)。其目的在于綜合運(yùn)用所學(xué)的電機(jī)拖動(dòng)、電氣控制、電子技術(shù)、電梯技術(shù)及電氣設(shè)備安裝調(diào)試等知識(shí)，進(jìn)行機(jī)電設(shè)備運(yùn)動(dòng)控制設(shè)計(jì)的基本訓(xùn)練。自動(dòng)扶梯的電氣系統(tǒng)包括電力拖動(dòng)系統(tǒng)和邏輯操縱系統(tǒng)兩部分，主拖動(dòng)系統(tǒng)采用交流單速異步電機(jī)拖動(dòng)方案，這種拖動(dòng)方式具有線路簡(jiǎn)單、成本低、便于維護(hù)、工作可靠等優(yōu)點(diǎn)。邏輯操縱系統(tǒng)可以用多種方式實(shí)現(xiàn)，本設(shè)計(jì)要求采用可編程序控制器作為核心控制裝置，配合必要的外部控制線路，用軟件編制扶梯的控制程序，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)扶梯的交通運(yùn)行控制。設(shè)計(jì)中，應(yīng)仔細(xì)了解自動(dòng)扶梯的結(jié)構(gòu)和運(yùn)行要求，認(rèn)真確定主電路和控制線路方案，充分發(fā)揮PLC的編程功能，在保證滿足基本使用要求的前提下，盡可能地考慮合理性和多功能性，體現(xiàn)一定的特色。1.1設(shè)計(jì)原始資料（1）自動(dòng)扶梯的運(yùn)行環(huán)境為商場(chǎng)大樓主要：傾斜角35度；額定速度0.45m/s；提升高度35m；梯級(jí)寬度800mm；輸送能力6750（人/h）。（2）曳引電機(jī)可選用交流單速異步電動(dòng)機(jī)（3）PLC采用日本三菱公司的FX2N系列（4）采用七段碼進(jìn)行狀態(tài)或故障顯示，主要有：安全回路顯示；檢修狀態(tài)；上梳齒異常;下梳齒異常；驅(qū)動(dòng)鏈異常；梯級(jí)鏈異常；上扶手進(jìn)出口異常；下扶手進(jìn)出口異常；圍裙間隙開關(guān)異常；梯級(jí)下陷開關(guān)異常；左扶手速度異常；右扶手速度異常；啟動(dòng)保護(hù)及正常。（5）自動(dòng)扶梯必備的安全裝置有：扶手膠帶進(jìn)出口防異物保護(hù)；緊急制動(dòng)器；速度監(jiān)控裝置；牽引鏈條伸長(zhǎng)或斷裂保護(hù)；梳齒板保護(hù)；梯級(jí)下陷保護(hù)；圍裙保護(hù)；電機(jī)保護(hù)；相位保護(hù)；急停按鈕等1.2主要技術(shù)指標(biāo)（1）設(shè)計(jì)主拖動(dòng)回路原理圖，選擇電動(dòng)機(jī)和主拖動(dòng)回路主要電氣元件。（2）設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)原理圖，選擇主要電器元件。（3）按自動(dòng)扶梯的控制要求編制邏輯控制程序。（4）設(shè)計(jì)故障信號(hào)回路，選擇主要安全電器元件。（5）對(duì)邏輯控制程序進(jìn)行模擬調(diào)試。（6）編制元件名稱及符號(hào)一覽表。第二章自動(dòng)扶梯介紹自動(dòng)扶梯是由一臺(tái)特種結(jié)構(gòu)型式的鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)和兩臺(tái)特殊結(jié)構(gòu)型式的膠帶輸送機(jī)所組合而成的,用以在建筑物的不同層高間運(yùn)載人員上下的一種連續(xù)輸送機(jī)械。它的出現(xiàn)給人類的日常生活帶來(lái)極大的便利。自動(dòng)扶梯作為運(yùn)送旅客的交通工具,不僅成功地縮小了目標(biāo)間的距離,而且使超短途(如樓層、月臺(tái)間等)的大流量人員運(yùn)輸成為可能。因此,經(jīng)濟(jì)學(xué)家說(shuō):“自動(dòng)扶梯的出現(xiàn)使人們有了逛大型商場(chǎng)的欲望?！苯煌▽W(xué)家說(shuō)“是自動(dòng)扶梯和自動(dòng)人行道的應(yīng)用使我們可以把車站、機(jī)場(chǎng)建的盡可能大。”自動(dòng)扶梯的應(yīng)用已經(jīng)改變了我們的生活,并已經(jīng)成為現(xiàn)代物質(zhì)文明的一個(gè)重要標(biāo)志。2.1自動(dòng)扶梯的發(fā)展歷程我們今天所認(rèn)識(shí)的自動(dòng)扶梯,其發(fā)明歷程經(jīng)歷過(guò)曲折。杰西·瑞諾和查爾斯·希伯格是這個(gè)行業(yè)最早時(shí)的兩個(gè)偉人。1859年,美國(guó)人內(nèi)森·愛米斯發(fā)明一種“旋轉(zhuǎn)式梯級(jí)扶梯”并獲專利。但是,“旋轉(zhuǎn)式梯級(jí)扶梯”是讓乘客沿正三角形的一邊進(jìn)入,到達(dá)頂點(diǎn)后飛降下來(lái),類似于雜技的驚險(xiǎn)動(dòng)作。因此,該扶梯未能付諸實(shí)踐。但是,他的構(gòu)思具有開拓性。1891年,在美國(guó)科尼島碼頭裝了一部自動(dòng)扶梯,轟動(dòng)一時(shí)。它當(dāng)時(shí)被稱為“傾斜升降機(jī)”,是由紐約企業(yè)家杰西·瑞諾設(shè)計(jì)制造的。他早在1882年就申請(qǐng)并發(fā)明了此項(xiàng)專利。這種自動(dòng)扶梯采用輸送帶原理,一條分節(jié)的坡道以20度至30度坡度移動(dòng)。扶梯的起止點(diǎn)都有齒長(zhǎng)40厘米的梳狀鏟,與腳踏板上的凹齒嚙合。乘客站在傾斜移動(dòng)的節(jié)片上,不必舉足,便能上、下扶梯。1895年,杰西·瑞諾在紐約市的考尼島第一次展示了“自動(dòng)扶梯”(它更像一部為人設(shè)計(jì)的傳送帶)。美國(guó)的喬奇·惠勒與瑞諾同年獲得了另一種形式自動(dòng)扶梯的專利,但他的專利很長(zhǎng)時(shí)間無(wú)人問(wèn)津。1898年,查爾斯·希伯格買下了喬奇·惠勒與杰西·瑞諾的自動(dòng)扶梯專利,并加以改造。1899年查爾斯·希伯格與奧的斯公司攜手制造出第一臺(tái)階梯式自動(dòng)扶梯。7月9日,第1臺(tái)奧的斯-西伯格梯階式(梯級(jí)是水平的,踏板用硬木制成,有活動(dòng)扶手和梳齒板)扶梯試制成功,這是世界第一臺(tái)真正的自動(dòng)扶梯。1900年,查爾斯·希伯格將拉丁文中的“Scala”(梯級(jí))一詞與當(dāng)時(shí)在美國(guó)已經(jīng)用的相當(dāng)普遍的“Elevator”一詞組合成為Escalator,并注冊(cè)為產(chǎn)品商標(biāo),這就是自動(dòng)扶梯一詞的來(lái)源。1910年西伯格將它賣給了奧的斯公司。直到1950年,奧的斯公司擁有該商標(biāo)。1950年根據(jù)商標(biāo)保護(hù)法的規(guī)定,“escalator”失去了它名稱的專有權(quán),成為自動(dòng)扶梯的通稱。1920年,奧的斯公司把杰西·瑞諾的傾斜板條式扶梯和西伯格的梯階式扶梯兩者的長(zhǎng)處融為一體,重新進(jìn)行設(shè)計(jì),使扶梯性能大為改觀。1922年,奧的斯公司制造了世界上第一臺(tái)現(xiàn)代化自動(dòng)扶梯,水平楔槽式梯級(jí)與梳齒板相結(jié)合,此后被其它自動(dòng)扶梯制造商所沿用。1985年,三菱電機(jī)公司研制出曲線運(yùn)行的螺旋型自動(dòng)扶梯,并成功投入生產(chǎn)。螺旋型自動(dòng)扶梯可以節(jié)省建筑空間,具有裝飾藝術(shù)效果。1991年,三菱電機(jī)公司開發(fā)了帶有中間水平段的大提升高度自動(dòng)扶梯。這種多坡度型自動(dòng)扶梯,在大提升高度時(shí)可降低乘客對(duì)高度的恐懼感,并能與大樓樓梯結(jié)構(gòu)協(xié)調(diào)配置。1993年,據(jù)《日立評(píng)論》報(bào)道,日本日立制作所開發(fā)了可以乘運(yùn)大型輪椅的自動(dòng)扶梯,幾個(gè)相鄰梯級(jí)可以聯(lián)動(dòng)形成支持輪椅的平臺(tái)。20世紀(jì)90年代末,富士達(dá)公司開發(fā)了變速式自動(dòng)人行道,即自動(dòng)人行道以分段速度運(yùn)行,乘客從低速段進(jìn)入,然后進(jìn)入高速平穩(wěn)運(yùn)行段,再后進(jìn)入低速段離開。這樣提高了乘客上下自動(dòng)人行道時(shí)的安全性,縮短了長(zhǎng)行程時(shí)的乘梯時(shí)間。2000年4月,美國(guó)ElevatorWorld報(bào)道,位于德國(guó)漢堡的蒂森自動(dòng)扶梯工廠,制造出全彩色自動(dòng)扶梯梯級(jí),它由玻璃纖維材料制成,有藍(lán)色、綠色、紅色、灰色和黑色等。彩色梯級(jí)為建筑師提供了豐富的設(shè)計(jì)想象空間。2002年4月17日至20日,三菱電機(jī)公司在第5屆中國(guó)國(guó)際電梯展覽會(huì)上展出了傾斜段高速運(yùn)行的自動(dòng)扶梯模型?？摄q接伸縮的驅(qū)動(dòng)齒條結(jié)構(gòu)在運(yùn)行時(shí)可使梯級(jí)的間隔發(fā)生變化,從而使速度也產(chǎn)生變化。其傾斜段的速度是出入口水平段速度的1.5倍,這樣既縮短了乘客的乘梯時(shí)間,也提高了乘客上下扶梯的安全性與平穩(wěn)性。2003年2月,奧的斯公司發(fā)布新型的NextStep自動(dòng)扶梯,2.2自動(dòng)扶梯的研究概況自動(dòng)扶梯經(jīng)過(guò)100多年的研究發(fā)展,已經(jīng)成為一種比較成熟的產(chǎn)品。但是目前世界上的大型電梯公司,如:奧的斯、日立、迅達(dá)、三菱等依然投入大量的人力、物力對(duì)自動(dòng)扶梯和自動(dòng)人行道進(jìn)行研究開發(fā)。其研究重點(diǎn)主要集中于節(jié)能、環(huán)保和安全。2.2.1節(jié)能（1）自動(dòng)調(diào)節(jié)電壓法該方法的原理是根據(jù)電動(dòng)機(jī)的負(fù)載大小,利用新型節(jié)能器自動(dòng)及時(shí)地調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)的工作電壓,使之能耗最小。新型的節(jié)能器是按照電量的有效值檢測(cè)電動(dòng)機(jī)的功率因數(shù),而且是應(yīng)用瞬時(shí)檢測(cè)技術(shù),在電動(dòng)機(jī)全部運(yùn)行時(shí)間內(nèi)對(duì)其各相的電壓和電流的大小和相位進(jìn)行檢測(cè),據(jù)此來(lái)調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)的端電壓,使電動(dòng)機(jī)在不同負(fù)載情況下都運(yùn)行到最佳狀態(tài),功率因數(shù)和效率都得到提高,能耗最小。節(jié)能的多少因負(fù)載的大小而不同,約在20%~50%左右。（2）“自動(dòng)重新啟動(dòng)”運(yùn)行模式該運(yùn)行模式即自動(dòng)扶梯在無(wú)乘客時(shí)自動(dòng)停止運(yùn)行,當(dāng)有乘客時(shí)又自動(dòng)重新啟動(dòng)的一種運(yùn)行模式。該運(yùn)行模式已被標(biāo)準(zhǔn)所認(rèn)可,其節(jié)能相當(dāng)可觀,不過(guò)這取決于停梯時(shí)間的長(zhǎng)短。此外,該運(yùn)行模式也使自動(dòng)扶梯的磨損大大減少,從而延長(zhǎng)了自動(dòng)扶梯零部件的壽命。（3）Y-Δ切換法該方法的基本原理是:當(dāng)扶梯啟動(dòng)時(shí),電動(dòng)機(jī)按Y接法啟動(dòng),不再通過(guò)時(shí)間原則切換成Δ接法運(yùn)行,而是乘客數(shù)量增加到設(shè)定的數(shù)量之后,電動(dòng)機(jī)才切換成Δ接法運(yùn)行。當(dāng)乘客數(shù)量減少到設(shè)定的數(shù)量之后,電動(dòng)機(jī)又切換成Y接法運(yùn)行,如此反復(fù)。經(jīng)過(guò)測(cè)試,Y接法比Δ接法節(jié)能顯著,節(jié)能可達(dá)20%,相當(dāng)可觀。（4）變頻驅(qū)動(dòng)該方法的關(guān)鍵在于使用高性能的變頻器,如“交-直-交”PWM型變頻器。由于變頻器的采用,可以在無(wú)人時(shí)很容易實(shí)現(xiàn)極低頻率極低電壓對(duì)電動(dòng)機(jī)供電,使自動(dòng)扶梯以極低的速度運(yùn)行。其節(jié)能效果可以與“自動(dòng)重新啟動(dòng)”運(yùn)行模式相媲美,甚至超出。因?yàn)樽冾l驅(qū)動(dòng)可以使扶梯在輕載的工況下實(shí)現(xiàn)降壓節(jié)能運(yùn)行。2.2.2環(huán)保（1）無(wú)潤(rùn)滑型自動(dòng)扶梯該自動(dòng)扶梯的關(guān)鍵是梯級(jí)鏈采用了齒條與過(guò)渡型齒條的傳動(dòng)方式,而該過(guò)渡型齒條又與電動(dòng)機(jī)采用了齒輪與齒條的傳動(dòng)方式。在整個(gè)扶梯的運(yùn)行過(guò)程中無(wú)需潤(rùn)滑油的參與。該自動(dòng)扶梯擯棄了傳統(tǒng)扶梯采用的鏈條傳動(dòng)模式,從而避免了潤(rùn)滑油的污染。（2）無(wú)重金屬污染目前很多公司自動(dòng)扶梯照明系統(tǒng)多采用的是日光燈管,但是該方法存在著日光燈管破裂后水銀污染環(huán)境的危害。因此,部分公司已經(jīng)開始使用LED照明系統(tǒng)替代傳統(tǒng)日光燈管的照明系統(tǒng),降低了扶梯對(duì)環(huán)境的危害。2.2.3安全強(qiáng)調(diào)安全性的自動(dòng)扶梯以移動(dòng)式裙板扶梯為代表。該自動(dòng)扶梯的原理是將梯級(jí)踏板和圍裙板組成為協(xié)調(diào)運(yùn)行的單一模塊,梯級(jí)踏板和圍裙板成為協(xié)調(diào)運(yùn)行的單一模塊。該自動(dòng)扶梯的梯級(jí)與裙板之間無(wú)任何間隙,從而避免發(fā)生該區(qū)域手指軋入的危險(xiǎn)。而這一區(qū)域正是傳統(tǒng)自動(dòng)扶梯的主要危險(xiǎn)所在。2.3自動(dòng)扶梯的發(fā)展前景目前各大電梯公司對(duì)自動(dòng)扶梯和自動(dòng)人行道研究主要集中于安全、節(jié)能和環(huán)保等方面。但是今后自動(dòng)扶梯和自動(dòng)人行道的發(fā)展方向除了以上三個(gè)方面之外,還將朝高速方向發(fā)展。目前有些公司也陸續(xù)推出了相關(guān)產(chǎn)品。如:CNIM公司推出了加速自動(dòng)人行道,最大速度可達(dá)11公里/小時(shí)。蒂森公司的加速自動(dòng)人行道,最快速度可達(dá)2米/秒。該公司的第一臺(tái)加速自動(dòng)人行道安裝在多倫多機(jī)場(chǎng)。NKK公司的加速自動(dòng)人行道的最高速度達(dá)1.2米/秒?？傊?自動(dòng)扶梯作為現(xiàn)代文明的一個(gè)重要標(biāo)志之一2.4自動(dòng)扶梯的基本結(jié)構(gòu)圖2.4.1自動(dòng)扶梯結(jié)構(gòu)示意圖自動(dòng)扶梯的主要由桁架、驅(qū)動(dòng)裝置、運(yùn)載系統(tǒng)、扶手裝置、安全裝置、潤(rùn)滑系統(tǒng)及室外自動(dòng)扶梯防盜防水防塵設(shè)施等組成。2.4.1桁架自動(dòng)扶梯的金屬骨架，一般由上水平段、下水平段和直線段組成，也是承載部件，具有連接兩個(gè)不同層高的地面、承受各種載荷及安裝支撐所有零部件的作用。因此它必須具有足夠大的強(qiáng)度和剛度，一般由角鋼、型鋼焊接而成。2.4.2驅(qū)動(dòng)裝置通常由電動(dòng)機(jī)、減速器、中間傳動(dòng)件、主驅(qū)動(dòng)軸、制動(dòng)器、傳動(dòng)鏈輪及鏈條等組成，安裝在桁架的端部，主要功能和作用是驅(qū)動(dòng)扶梯運(yùn)行，同時(shí)限制超速和阻止逆轉(zhuǎn)運(yùn)行，是扶梯的主要部件，也是主要的振動(dòng)源和噪聲源。2.4.3運(yùn)載系統(tǒng)由梯級(jí)、牽引構(gòu)件、梯路導(dǎo)軌系統(tǒng)、梳齒前沿板等組成。當(dāng)扶梯運(yùn)行時(shí)，梯級(jí)鏈將驅(qū)動(dòng)主機(jī)的動(dòng)力傳送給梯級(jí)，使梯級(jí)沿著梯路導(dǎo)軌運(yùn)行，安全快速運(yùn)輸乘客。2.4.4扶手裝置由扶手帶、扶手帶驅(qū)動(dòng)裝置、護(hù)壁板、扶手支架和導(dǎo)軌、扶手帶張緊裝置、圍裙板、內(nèi)蓋板、外蓋板等組成，扶手裝置安裝在兩臺(tái)特殊的膠帶輸送機(jī)上，與梯級(jí)同步運(yùn)行，也有流動(dòng)的美感效果。2.4.5安全保護(hù)裝置（1）工作制動(dòng)器、緊急制動(dòng)器和附加制動(dòng)器工作制動(dòng)器安裝在主機(jī)上，是確保扶梯正常停車的制動(dòng)器，緊急制動(dòng)器直接作用在主驅(qū)動(dòng)軸上，是確保扶梯緊急情況下有效地停車、并保持靜止?fàn)顟B(tài)的制動(dòng)器，附加制動(dòng)器直接安裝在主驅(qū)動(dòng)軸上，在工作制動(dòng)器失效時(shí)實(shí)現(xiàn)加強(qiáng)制動(dòng)力矩，確保扶梯停止運(yùn)行。超速保護(hù)裝置當(dāng)扶梯超速運(yùn)行至某設(shè)定值或欠速運(yùn)行至某設(shè)定值時(shí)超速保護(hù)裝置動(dòng)作，切斷扶梯的電源，使扶梯停止運(yùn)行。防逆轉(zhuǎn)保護(hù)裝置防逆轉(zhuǎn)保護(hù)裝置是防止扶梯改變規(guī)定運(yùn)行方向的自動(dòng)停止控制裝置，當(dāng)扶梯發(fā)生逆轉(zhuǎn)時(shí)，該裝置能使工作制動(dòng)器或附加制動(dòng)器動(dòng)作，使扶梯停止運(yùn)行。梳齒板安全保護(hù)裝置當(dāng)異物卡在梯級(jí)踏板和梳齒之間造成梯級(jí)不能與梳齒板正常嚙合時(shí)，此時(shí)梯級(jí)不能正常進(jìn)入梳齒板，梯級(jí)的前進(jìn)力會(huì)使梳齒板抬起移位，使微動(dòng)開關(guān)動(dòng)作，扶梯停止運(yùn)行，達(dá)到安全保護(hù)的作用。扶手帶入口安全保護(hù)裝置當(dāng)扶手帶的入口的橡膠套受到30~50N的壓力時(shí)，會(huì)使微動(dòng)開關(guān)動(dòng)作，是電梯停止運(yùn)行，防止人的手和手臂被扯入2.4.6潤(rùn)滑系統(tǒng)機(jī)械零件摩擦?xí)a(chǎn)生大量的熱，加劇機(jī)件的磨損，配備自動(dòng)加油潤(rùn)滑裝置可以減少機(jī)件摩擦產(chǎn)生的熱量，降低運(yùn)行噪聲，延長(zhǎng)使用壽命，主要潤(rùn)滑的機(jī)械部件包括主驅(qū)動(dòng)鏈條、梯級(jí)驅(qū)動(dòng)鏈條、扶手驅(qū)動(dòng)鏈條、以及導(dǎo)軌轉(zhuǎn)向壁等。2.5自動(dòng)扶梯的分類自動(dòng)扶梯的分類方法很多，可以從不同角度來(lái)分。(1)按驅(qū)動(dòng)方式分類：有鏈條式(端部驅(qū)動(dòng))和齒輪齒條式(中間驅(qū)動(dòng))兩類。(2)按使用條件分：有普通型(每周少于140h運(yùn)行時(shí)間)和公共交通型(每周大于140h運(yùn)行時(shí)間)。(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達(dá)65m的大提升高度3類。(4)按運(yùn)行速度分：有恒速和可調(diào)速兩種。(5)按梯級(jí)運(yùn)行軌跡分：有直線型(傳統(tǒng)型)、螺旋型、跑道型和回轉(zhuǎn)螺旋型4類。2.6自動(dòng)扶梯的主要參數(shù)主要參數(shù)：(1)額定速度(Y／)：梯級(jí)在空載情況下的運(yùn)行速度(m／s)。一般為0.5m／s、0.65m／s及0.75m／s。(2)傾角(α)：梯級(jí)運(yùn)行時(shí)與水平面構(gòu)成的最大角度，通常為30°或35°。(3)提升高度(H)：扶梯的上基點(diǎn)與下基點(diǎn)的垂直高度差(m)。(4)梯級(jí)寬度(B)：梯級(jí)名義寬度(mm)。(5)梯級(jí)水平段(L)：扶梯進(jìn)口處水平運(yùn)行的距離(mm)。當(dāng)ｖ=0．50m／s時(shí)，L≥800mm；當(dāng)v≤0．65m／s時(shí)，L≥1200mml當(dāng)v≤0．75m／s時(shí)，L≥1600mm。 2.7自動(dòng)扶梯的安全保護(hù)裝2.7.1速度監(jiān)控裝置自動(dòng)扶梯在運(yùn)行時(shí)，若超過(guò)額定速度或低于額定速度都是危險(xiǎn)的，為了避免產(chǎn)生上述情況，則設(shè)置速度監(jiān)控裝置即用光電測(cè)速傳感器測(cè)速。在主機(jī)的高速軸上安裝速度監(jiān)控裝置，倘若自動(dòng)扶梯的運(yùn)行速度為額定速度的1--2倍或低于額定速度時(shí)立即停車。2.7.2牽引鏈條張緊裝置和斷裂監(jiān)控裝置牽引鏈條的下端部設(shè)有一牽引鏈張緊和斷裂保護(hù)裝置，它由張緊架、張緊彈簧及監(jiān)控觸點(diǎn)組成。當(dāng)牽引鏈條由于磨損或其他原因而出現(xiàn)下列情況之一時(shí)，張緊觸點(diǎn)觸碰開關(guān)，切斷電源迫使電源使自動(dòng)扶梯停運(yùn)。圖2.7.1下側(cè)板圓弧導(dǎo)軌張緊斷鏈保護(hù)裝置示意圖1--圓弧導(dǎo)軌；2、3—軸；4—固定導(dǎo)向角鐵；5—滑輪；6—張緊拉桿；7—壓簧；8—擋板；10—水平段直線圓弧側(cè)板2.7.3圍裙板保護(hù)裝置在正常工作時(shí)，圍裙板與梯級(jí)間應(yīng)保持一定的間隙，單邊不大于4mm，兩邊之和不超過(guò)7mm。為了防止異物夾入梯級(jí)和圍裙板之間的間隙中，在自動(dòng)扶梯上部或下部的圍裙板的反面機(jī)架上裝有微動(dòng)的安全開關(guān)。一旦圍裙板被夾而變形，致使C型觸動(dòng)微動(dòng)安全開關(guān)，自動(dòng)扶梯即斷電停運(yùn)。圖2.7.2圍裙板保護(hù)裝置1—C型件；2—梯級(jí)；3—圍裙板4—微動(dòng)開關(guān)；5—上弦桿2.7.4制動(dòng)器必須設(shè)置一個(gè)制動(dòng)系統(tǒng)。該制動(dòng)系統(tǒng)使自動(dòng)扶梯有一個(gè)接近減速的制停過(guò)程直至停車，并使其保持停止?fàn)顟B(tài)，即使發(fā)生延時(shí)指令或電路故障時(shí)也不應(yīng)使制動(dòng)系統(tǒng)產(chǎn)生延遲現(xiàn)象。安裝在驅(qū)動(dòng)主機(jī)的高速軸上，當(dāng)動(dòng)力電源失電時(shí)，自動(dòng)系統(tǒng)應(yīng)使自動(dòng)扶梯以一個(gè)安全的減速度停止運(yùn)轉(zhuǎn)，并保持靜止圖2.7.3塊式摩擦制動(dòng)系統(tǒng)1--制動(dòng)帶2—抱閘輪3—制動(dòng)帶4—制動(dòng)彈簧5—調(diào)整螺釘6—推桿7—磁力器8—抱閘臂2.7.5扶手帶斷帶保護(hù)裝置型自動(dòng)扶梯一般都設(shè)有扶手帶斷帶保護(hù)裝置。圖6中的滾輪在重力的作用下靠貼在扶手帶內(nèi)表面，并在摩擦力作用下滾動(dòng)；扶手帶一旦斷裂，搖臂就會(huì)下跌，使微動(dòng)開關(guān)動(dòng)作，扶梯停止運(yùn)行。圖2.7.4扶手帶斷裂保護(hù)1--開關(guān)；2—裙板2.7.6傳動(dòng)鏈保護(hù)裝置護(hù)裝置如圖7所示，是一種常見的機(jī)械式結(jié)構(gòu)?；煸谧灾刈饔孟聣嘿N在驅(qū)動(dòng)鏈上，當(dāng)鏈條下沉超過(guò)某一允許范圍或傳動(dòng)鏈裂斷時(shí)，滑塊使微動(dòng)開關(guān)動(dòng)作，使傳動(dòng)主機(jī)電源斷開而制動(dòng)。圖2.7.5傳動(dòng)鏈保護(hù)裝置1-傳動(dòng)鏈輪；2—傳動(dòng)鏈；3—開關(guān)；4—滑塊2.7.7梯級(jí)（踏板）塌陷保護(hù)裝置因損壞而塌陷（比如梯級(jí)副輪輪轂脫落或裂損、梯級(jí)或踏板折斷、變形等情況），這是非常危險(xiǎn)的。所以應(yīng)在上、下曲線導(dǎo)軌的前方各設(shè)一個(gè)梯級(jí)（踏板）塌陷保護(hù)上。如圖8所示為梯級(jí)踏板塌陷保護(hù)裝置示意圖，其結(jié)構(gòu)為角形件7固定在架橫梁12上，其中配有三根觸發(fā)桿（二長(zhǎng)一短），凸輪盤5都固定在六角軸8上，當(dāng)圈11用開口銷固定在六角軸上，以免軸向竄動(dòng)，同時(shí)彈簧夾6夾住六角軸，使之在六角軸上圓周定位。自動(dòng)扶梯正常工作時(shí)梯級(jí)下緣與觸發(fā)桿之間有一定的間隙。若梯級(jí)受損后產(chǎn)生塌陷，即會(huì)碰到觸發(fā)桿并使之轉(zhuǎn)動(dòng)，六角軸也隨之轉(zhuǎn)動(dòng)并由凸輪盤觸動(dòng)安全微動(dòng)開關(guān)，隨即斷電停車。故障排除后，應(yīng)使梯級(jí)塌陷保護(hù)裝置復(fù)位，以便重新啟動(dòng)自動(dòng)扶梯。圖2.7.6梯級(jí)踏板塌陷保護(hù)裝置1—輔輪；2、3、9—出發(fā)桿；4—微動(dòng)開關(guān)；5—凸輪盤；6—彈簧夾；7—角形件；8—六角軸；11—擋圈；12—橫梁2.7.8主驅(qū)動(dòng)鏈斷裂保護(hù)裝置一般都采用雙排驅(qū)動(dòng)鏈，如果機(jī)件發(fā)生故障斷裂、拉伸、運(yùn)行跳動(dòng)較大的情況，則會(huì)造成很大的事故隱患，因此要設(shè)置保護(hù)裝置，以避免產(chǎn)生事故。圖9為驅(qū)動(dòng)鏈短裂保護(hù)裝置。其結(jié)構(gòu)與工作狀況：主驅(qū)動(dòng)鏈斷裂保護(hù)裝置正常工作時(shí)，鉸點(diǎn)A在支架6上的碰塊4一直和主驅(qū)動(dòng)鏈5相接觸，當(dāng)鏈條斷裂時(shí)，碰塊下落，其碰塊上的觸點(diǎn)1碰到開關(guān)3，即切斷電源，扶梯停止運(yùn)行。該保護(hù)裝置總是和安全制動(dòng)器一起工作的，也就是說(shuō)主驅(qū)動(dòng)鏈斷裂后，工作制動(dòng)器不再起作用了。圖2.7.7主驅(qū)動(dòng)鏈斷裂保護(hù)裝置1—觸點(diǎn)；2—角形件；3—開關(guān)；4—碰塊5—驅(qū)動(dòng)鏈；6—支架；7—螺釘2.7.9梯級(jí)（踏板）鏈保護(hù)裝置護(hù)裝置如圖10所示，一般與梯級(jí)鏈張緊裝置是同一結(jié)構(gòu)，左右各一套。當(dāng)梯級(jí)鏈伸長(zhǎng)超出允許范圍時(shí)，S的間隙消失，使微動(dòng)開關(guān)動(dòng)作，使扶梯停止運(yùn)行。如其中一條鏈條發(fā)生斷裂，張緊裝置也會(huì)突然后移，使微動(dòng)開關(guān)動(dòng)作。若梯級(jí)鏈異常受力時(shí)，e空隙消失，也使安全開關(guān)動(dòng)作。圖2.7.8梯級(jí)鏈安全保護(hù)裝置1-梯級(jí)鏈輪；2—壓縮彈簧；3—微動(dòng)開關(guān)2.7.10扶手帶入口保護(hù)裝置在一般情況下，人的手不會(huì)碰觸扶手帶的入口，但小孩則有可能用手去摸，手和手臂有可能被扯入。因此，扶手帶入口必須裝設(shè)保護(hù)裝置，圖11所示是扶手帶入口保護(hù)裝置，一臺(tái)梯共有4個(gè)這種裝置。該裝置的殼體有橡膠制成，周邊與扶手帶的間隙一般為3—4mm，人的手指不可能進(jìn)入，當(dāng)殼體受到30—50N壓力時(shí)，就會(huì)使微動(dòng)開關(guān)動(dòng)作，使扶梯停止運(yùn)行。圖2.7.9扶手帶入口保護(hù)裝置1--微動(dòng)開關(guān)；2—托架；3—樓板2.7.11梳齒板安全保護(hù)裝置在梯級(jí)踏板與梳齒之間使梯級(jí)不能與梳齒板正常嚙合時(shí)，梳齒就會(huì)彎曲或折斷，如此時(shí)梯級(jí)進(jìn)入梳齒板，就有可能導(dǎo)致重要機(jī)件的損壞。圖12所示是梳齒板安全保護(hù)開關(guān)的結(jié)構(gòu)。梳齒板由壓縮彈簧壓緊定位，當(dāng)梯級(jí)不能正常進(jìn)入梳齒板時(shí)，梯級(jí)的前進(jìn)力就會(huì)將梳齒板抬起，使微動(dòng)開關(guān)動(dòng)作，使扶梯停止運(yùn)行。全保護(hù)開關(guān)，設(shè)在上下梳齒板的兩邊，可以同時(shí)檢測(cè)水平以及垂直兩個(gè)方向的力。圖2.7.10梳齒板安全保護(hù)裝置2.7.11裙板安全開關(guān)開關(guān)如圖13所示，扶梯正常運(yùn)行時(shí)裙板與梯級(jí)之間保持一定的間隙，單邊不大于4mm，兩側(cè)之和不大于7mm。為保證乘客的安全，在裙板的背面一定距離處設(shè)置微動(dòng)開關(guān)。當(dāng)異物進(jìn)入裙板與梯級(jí)之間的縫隙后，裙板發(fā)生變形，使開關(guān)動(dòng)作，扶梯停止運(yùn)行。雖然這種安全裝置不是標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定必須安裝的，但普遍都裝有，是一種常見的安全裝置。圖2.7.11裙板安全開關(guān)1--開關(guān)；2—裙板2.7.12相位保護(hù)當(dāng)斷相或缺相時(shí)，相位保護(hù)裝置應(yīng)起作用，使自動(dòng)扶梯不能起動(dòng)運(yùn)行。PLC概述3.1PLC的定義可編程控制器是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計(jì)的。它采用一類可編程的存儲(chǔ)器，用于其內(nèi)部存儲(chǔ)程序，執(zhí)行邏輯運(yùn)算,順序控制，定時(shí)，計(jì)數(shù)與算術(shù)操作等面向用戶的指令，并通過(guò)數(shù)字或模擬式輸入/輸出控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程?？傊?，可編程控制器是一臺(tái)計(jì)算機(jī)，它是專為工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計(jì)制造的計(jì)算機(jī)。它具有豐富的輸入/輸出接口，并且具有較強(qiáng)的驅(qū)動(dòng)能力。但可編程控制器產(chǎn)品并不針對(duì)某一具體工業(yè)應(yīng)用，在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，其硬件需根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選用配置，其軟件需根據(jù)控制要求進(jìn)行設(shè)計(jì)編制?？删幊炭刂破魇且环N數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計(jì)的。它采用一類可編程的存儲(chǔ)器，用于其內(nèi)部存儲(chǔ)程序，執(zhí)行邏輯運(yùn)算,順序控制，定時(shí)，計(jì)數(shù)與算術(shù)操作等面向用戶的指令，并通過(guò)數(shù)字或模擬式輸入/輸出控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程。3.2PLC的基本組成從廣義上將，PLC實(shí)質(zhì)上是一種以數(shù)字控制為主要特征的工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，由硬件和軟件兩部分組成。與一般的計(jì)算機(jī)相比，它具有更強(qiáng)的與工業(yè)控制相連接的接口，編程語(yǔ)言更直接使用于控制要求。因此，在硬件結(jié)構(gòu)上，PLC與計(jì)算機(jī)的組成十分相似，主要包括中央處理器（CPU）/存儲(chǔ)器、I/O接口、電源等。PLC的基本結(jié)構(gòu)如圖2-1所示。CPUCPU模塊I/O模塊編程器電源接口圖3.1PLC的基本結(jié)構(gòu)3.2.1中央處理單元(CPU)CPU是PLC的控制中樞。它按照PLC系統(tǒng)程序賦予的功能接收并存儲(chǔ)從編程器鍵入的用戶程序和數(shù)據(jù)；檢查電源、存儲(chǔ)器、I/O以及警戒定時(shí)器的狀態(tài)，并能診斷用戶程序中的語(yǔ)法錯(cuò)誤。當(dāng)PLC投入運(yùn)行時(shí)，首先它以掃描的方式接收現(xiàn)場(chǎng)各輸入裝置的狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并分別存入I/O映象區(qū)，然后從用戶程序存儲(chǔ)器中逐條讀取用戶程序，經(jīng)過(guò)命令解釋后按指令的規(guī)定執(zhí)行邏輯或算數(shù)運(yùn)算的結(jié)果送入I/O映象區(qū)或數(shù)據(jù)寄存器內(nèi)。等所有的用戶程序執(zhí)行完畢之后，最后將I/O映象區(qū)的各輸出狀態(tài)或輸出寄存器內(nèi)的數(shù)據(jù)傳送到相應(yīng)的輸出裝置，如此循環(huán)運(yùn)行，直到停止運(yùn)行。為了進(jìn)一步提高PLC的可靠性，近年來(lái)對(duì)大型PLC還采用雙CPU構(gòu)成冗余系統(tǒng)，或采用三CPU的表決式系統(tǒng)。這樣，即使某個(gè)CPU出現(xiàn)故障，整個(gè)系統(tǒng)仍能正常運(yùn)行。3.2.2存儲(chǔ)器PLC的存儲(chǔ)器包括系統(tǒng)存儲(chǔ)器和用戶存儲(chǔ)器。系統(tǒng)存儲(chǔ)器用來(lái)存放系統(tǒng)軟件用戶程序存儲(chǔ)器用來(lái)存放應(yīng)用軟件。PLC通常使用以下幾種物理存儲(chǔ)器（1）隨即存取存儲(chǔ)器（RAM）用戶可以用編程裝置讀出RAM中的內(nèi)容，也可以將用戶程序?qū)懭隦AM，其存取速度最快，由鋰電池支持。（2）只讀存儲(chǔ)器（ROM）ROM的內(nèi)容只能讀出，不能寫入，它是非易失性的，電源切斷后，仍能保存儲(chǔ)存的內(nèi)容。ROM用來(lái)存放PLC的系統(tǒng)程序。（3）電擦除可編程的只讀存儲(chǔ)器（EEPROM）EEPROM是非易失性的，但是可以用編程裝置對(duì)它編程，兼有ROM的非易失性和RAM的隨機(jī)存取優(yōu)點(diǎn)，但是將信息寫入它所需的時(shí)間比RAM長(zhǎng)得多。EEPROM用來(lái)存放用戶程序和需長(zhǎng)期保存的重要數(shù)據(jù)，存儲(chǔ)器的信息可保留10年以上。3.2.3I/O接口I/O接口是PLC與外界連接的接口。PLC通過(guò)輸入模塊把控制現(xiàn)場(chǎng)的狀態(tài)、信息讀入主機(jī)，通過(guò)輸出模塊把經(jīng)用戶程序的運(yùn)算與決策所得的操作結(jié)果輸出給執(zhí)行機(jī)構(gòu)。輸入模塊用于將控制現(xiàn)場(chǎng)輸入信號(hào)變成CPU能接受的信號(hào)，并對(duì)其進(jìn)行濾波、電平轉(zhuǎn)換、隔離、放大等。輸入接口用來(lái)接收和采集兩種類型的輸入信號(hào)：一類是有按鈕、選擇開關(guān)、行程開關(guān)、繼電器觸點(diǎn)、接近開關(guān)、光電開關(guān)、數(shù)字撥碼開關(guān)等來(lái)的開關(guān)量輸入信號(hào)；另一類是由電位器、測(cè)速發(fā)電機(jī)和各種變送器等來(lái)的模擬量輸入信號(hào)。輸出模塊用于將CPU的決策輸出信號(hào)變換成驅(qū)動(dòng)控制對(duì)象執(zhí)行機(jī)構(gòu)的控制信號(hào)（含開關(guān)量或模擬量），執(zhí)行元件如，接觸器、電磁閥、指示燈，調(diào)節(jié)閥（模擬量）、調(diào)速裝置（模擬量）等，并對(duì)輸出信號(hào)進(jìn)行功率放大、隔離PLC內(nèi)部電路和外部執(zhí)行元件等。3.3可編程控制器的特點(diǎn)、分類和技術(shù)指標(biāo)3.3.1可編程控制器的特點(diǎn)PLC技術(shù)之所以迅速發(fā)展，除了工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域的客觀需要外，主要原因在于與現(xiàn)有的各種控制方式相比，它具有一系列深受用戶歡迎的特點(diǎn)。它較好地解決了工業(yè)領(lǐng)域中普遍關(guān)注的可靠、安全、靈活、方便、經(jīng)濟(jì)等問(wèn)題。主要具有以下特點(diǎn)：1.使用靈活、通用性強(qiáng)PLC的硬件是標(biāo)準(zhǔn)化的，加之PLC的產(chǎn)品已系列化，功能模塊品種多，可以靈活組成各種不同大小和不同功能的控制系統(tǒng)。在PLC構(gòu)成的控制系統(tǒng)中，只需在PLC的端子上接入相應(yīng)的輸入輸出信號(hào)線。當(dāng)需要變更控制系統(tǒng)的功能時(shí)，可以用編程器在線或離線修改程序，同一個(gè)PLC裝置用于不同的控制對(duì)象，只是輸入輸出組件和應(yīng)用軟件的不同。2.可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)微機(jī)功能強(qiáng)大但抗干擾能力差，工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的電磁干擾，電源波動(dòng)，機(jī)械振動(dòng)，溫度和濕度的變化，都可能導(dǎo)致一般通用微機(jī)不能正常工作；傳統(tǒng)的繼電器—接觸器控制系統(tǒng)抗干擾能力強(qiáng)，但由于存在大量的機(jī)械觸點(diǎn)（易磨損、燒蝕）而壽命短，系統(tǒng)可靠性差。PLC采用微電子技術(shù)，大量的開關(guān)動(dòng)作由無(wú)觸點(diǎn)的電子存儲(chǔ)器件來(lái)完成，大部分繼電器和繁雜連線被軟件程序所取代，故壽命長(zhǎng)，可靠性大大提高，從實(shí)際使用情況來(lái)看，PLC控制系統(tǒng)的平均無(wú)故障時(shí)間一般可達(dá)4～5萬(wàn)小時(shí)。PLC采取了一系列硬件和軟件抗干擾措施，能適應(yīng)有各種強(qiáng)烈干擾的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)，并具有故障自診斷能力。如一般PLC能抗1000V、1ms脈沖的干擾，其工作環(huán)境溫度為0～60℃，無(wú)需強(qiáng)迫風(fēng)冷。3.接口簡(jiǎn)單、維護(hù)方便PLC的接口按工業(yè)控制的要求設(shè)計(jì)，有較強(qiáng)的帶負(fù)載能力（輸入輸出可直接與交流220V，直流24V等強(qiáng)電相連），接口電路一般亦為模塊式，便于維修更換。有的PLC甚至可以帶電插拔輸入輸出模塊，可不脫機(jī)停電而直接更換故障模塊，大大縮短了故障修復(fù)時(shí)間。4.體積小、功耗小、性價(jià)比高以小型PLC（TSX21）為例，它具有128個(gè)I/O接口，可相當(dāng)于400～800個(gè)繼電器組成的系統(tǒng)的控制功能，其尺寸僅為216×127×110mm3，重2.3kg，不帶接口的空載功耗為1.2W，其成本僅相當(dāng)于同功能繼電器系統(tǒng)的10～20％。PLC的輸入輸出系統(tǒng)能夠直觀地反應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)的變化狀態(tài)，還能通過(guò)各種方式直觀地反映控制系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，如內(nèi)部工作狀態(tài)、通訊狀態(tài)、I/O點(diǎn)狀態(tài)、異常狀態(tài)和電源狀態(tài)等，對(duì)此均有醒目的指示，非常有利于運(yùn)行和維護(hù)人員對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)視。5.編程簡(jiǎn)單、容易掌握PLC是面向用戶的設(shè)備，PLC的設(shè)計(jì)者充分考慮了現(xiàn)場(chǎng)工程技術(shù)人員的技能和習(xí)慣。大多數(shù)PLC的編程均提供了常用的梯形圖方式和面向工業(yè)控制的簡(jiǎn)單指令方式。編程語(yǔ)言形象直觀，指令少、語(yǔ)法簡(jiǎn)便，不需要專門的計(jì)算機(jī)知識(shí)和語(yǔ)言，具有一定的電工和工藝知識(shí)的人員都可在短時(shí)間內(nèi)掌握。利用專用的編程器，可方便地查看、編輯、修改用戶程序。6.設(shè)計(jì)、施工、調(diào)試周期短用繼電器—接觸器控制完成一項(xiàng)控制工程，必須首先按工藝要求畫出電氣原理圖，然后畫出繼電器屏（柜）的布置和接線圖等，進(jìn)行安裝調(diào)試，以后修改起來(lái)十分不便。而采用PLC控制，由于其靠軟件實(shí)現(xiàn)控制，硬件線路非常簡(jiǎn)潔，并為模塊化積木式結(jié)構(gòu)，且已商品化，故僅需按性能、容量（輸入輸出點(diǎn)數(shù)、內(nèi)存大小）等選用組裝，而大量具體的程序編制工作也可在PLC到貨前進(jìn)行，因而縮短了設(shè)計(jì)周期，使設(shè)計(jì)和施工可同時(shí)進(jìn)行。由于用軟件編程取代了硬接線實(shí)現(xiàn)控制功能，大大減輕了繁重的安裝接線工作，縮短了施工周期。PLC是通過(guò)程序完成控制任務(wù)的，采用了方便用戶的工業(yè)編程語(yǔ)言，且都具有強(qiáng)制和仿真的功能，故程序的設(shè)計(jì)、修改和調(diào)試都很方便，這樣可大大縮短設(shè)計(jì)和投運(yùn)周期。3.3.2可編程控制器的分類PLC產(chǎn)品種類繁多，其規(guī)格和性能也各不相同。對(duì)PLC的分類，通常根據(jù)其結(jié)構(gòu)形式的不同、功能的差異和I/O點(diǎn)數(shù)的多少等進(jìn)行大致的分類。1.按結(jié)構(gòu)形式分類根據(jù)PLC的結(jié)構(gòu)形式，可將PLC分為整體式和模塊式兩類。（1）整體式PLC整體式PLC是將電源、CPU、I/O接口等部件都集中裝在一個(gè)機(jī)箱內(nèi)，具有結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、價(jià)格低的特點(diǎn)。小型PLC一般采用這種整體式的結(jié)構(gòu)。整體式的PLC由不同I/O點(diǎn)數(shù)的基本單元（又稱主機(jī)）和擴(kuò)展單元組成?；締卧獌?nèi)有CPU、I/O接口、與I/O擴(kuò)展單元相連的擴(kuò)展口以及與編程器或EPROM寫入器相連的接口等。擴(kuò)展單元內(nèi)只有I/O和電源等。沒(méi)有CPU.基本單元和擴(kuò)展單元之間一般用扁平的電纜連接。整體式PLC一般還可配備特殊功能單元，如模擬量單元、位置控制單元等，使其功能得以擴(kuò)展。（2）模塊式PLC模塊式OLC是將PLC各組成部分，分別做成若干個(gè)單獨(dú)的模塊，入CPU模塊、I/O模塊、電源模塊（有的含在CPU模塊中）以及各種功能模塊。模塊式PLC由框架或基板和各種模塊組成。模塊裝在框架或基板的插座上。這種模塊式PLC的特點(diǎn)是配置靈活，可根據(jù)需要選配不同規(guī)模的系統(tǒng)，而且裝配匥，便于擴(kuò)展或維修。大、中型PLC一般采用模塊式結(jié)構(gòu)。還有一些PLC將整體式和模塊式的特點(diǎn)結(jié)合起來(lái)，構(gòu)成所謂的疊裝式PLC。疊裝式PLC的CPU、電源、I/O接口等也是各自獨(dú)立的模塊，但他們之間是靠電纜進(jìn)行連接，并且各模塊可以一層層地疊裝。這樣，不但系統(tǒng)可以靈活配置，還可以做的體積小巧。2.按功能分類根據(jù)PLC所具有的功能不同，可將PLC分為低檔、中檔、高檔PLC三類。（1）低檔PLC具有邏輯運(yùn)算、定時(shí)、計(jì)數(shù)、移位以及自診斷、監(jiān)控等基本功能，還可有少量模擬量I/O、算術(shù)運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳送和比較、通信等功能。主主要用于邏輯控制、順序控制或少量模擬量控制和單機(jī)控制系統(tǒng)。（2）—中檔PLC除具有低檔PLC的功能外，還具有較強(qiáng)的模擬量I/O、算術(shù)運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳送和比較、數(shù)制轉(zhuǎn)換、遠(yuǎn)程I/O、子程序、通信聯(lián)網(wǎng)等功能。有些還可增設(shè)中斷控制、PID控制等功能，適用于復(fù)雜控制系統(tǒng)。（3）高檔PLC除具有中檔PLC的功能外，還增加了帶符號(hào)算術(shù)運(yùn)算、矩陣運(yùn)算、位邏輯運(yùn)算、平方根運(yùn)算及其他特殊功能函數(shù)的運(yùn)算、制表及表格傳送功能等。高檔PLC具有更強(qiáng)的通信聯(lián)網(wǎng)功能，可用于大規(guī)模過(guò)程控制或構(gòu)成分布式網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)工廠自動(dòng)化。3.按I/O點(diǎn)數(shù)分類根據(jù)PLC的I/O點(diǎn)數(shù)的多少，可將PLC分為小型、中型和大型PLC三類。（1）小型PLCI/O點(diǎn)數(shù)為256點(diǎn)以下的為小型PLC。期中，I/O點(diǎn)數(shù)小于64點(diǎn)的為超小型或微型PLC。（2）中型PLCI/O點(diǎn)數(shù)為256點(diǎn)以上、2048點(diǎn)一下的為中型PLC。（3）大型PLCI/O點(diǎn)數(shù)為2048以上的為大型PLC。其中，I/O點(diǎn)數(shù)超過(guò)8192點(diǎn)的為超大型PLC.在實(shí)際中，一般PLC功能的強(qiáng)弱與其I/O點(diǎn)數(shù)的多少事相互關(guān)聯(lián)的，即PLC的功能越強(qiáng)，其可配置的I/O點(diǎn)數(shù)越多。因此，通常我們所說(shuō)的小型、中型、大型PLC，除指I/O點(diǎn)數(shù)不同外，同時(shí)也表示其對(duì)應(yīng)功能為低檔、中檔、高檔。3.3.3可編程控制器的技術(shù)指標(biāo)1．存儲(chǔ)容量存儲(chǔ)容量一般是指用戶程序存儲(chǔ)的容量。用戶程序存儲(chǔ)器的容量大，可以編制出復(fù)雜的程序。一般來(lái)說(shuō)，小型PLC的用戶存儲(chǔ)器容量為幾千字節(jié)，而大型PLC的用戶存儲(chǔ)器容量為幾萬(wàn)字節(jié)。有些PLC的用戶存儲(chǔ)器需要另購(gòu)?fù)獠宓拇鎯?chǔ)卡，或者可以用存儲(chǔ)卡擴(kuò)充。2．I/O點(diǎn)數(shù)I/O點(diǎn)數(shù)是PLC可以接受的輸入信號(hào)和輸出信號(hào)的總和，是衡量PLC性能的重要指標(biāo)。I/O點(diǎn)數(shù)越多，外部可接的輸入設(shè)備和輸出設(shè)備就越多，控制規(guī)模就越大。3．掃描速度掃描速度是指PLC執(zhí)行用戶程序的速度，是衡量PLC性能的重要指標(biāo)。一般以掃描1K步用戶程序所需的時(shí)間來(lái)衡量掃描速度，通常以ms/K步為單位。PLC用戶手冊(cè)一般給出執(zhí)行各條指令所用的時(shí)間，可以通過(guò)比較各種PLC執(zhí)行相同的操作所用的時(shí)間，來(lái)衡量掃描速度的快慢。4．指令的功能與數(shù)量指令功能的強(qiáng)弱、數(shù)量的多少也是衡量PLC性能的重要指標(biāo)。編程指令的功能越強(qiáng)，數(shù)量越多，PLC的處理能力和控制能力也就越強(qiáng)，用戶編程也越簡(jiǎn)單和方便，越容易完成復(fù)雜的控制任務(wù)。5．內(nèi)部元件的種類與數(shù)量在編制PLC程序時(shí)，需要用到大量的內(nèi)部元件來(lái)存放變量、中間結(jié)果、保持?jǐn)?shù)據(jù)、定時(shí)計(jì)數(shù)、模塊設(shè)置和各種標(biāo)志位等信息。這些元件的種類與數(shù)量越多，表示PLC的存儲(chǔ)和處理各種信息的能力越強(qiáng)。6．特殊功能單元特殊功能單元種類的多少與功能的強(qiáng)弱是衡量PLC產(chǎn)品的一個(gè)重要指標(biāo)。近年來(lái)各PLC廠商非常重視特殊功能單元的開發(fā)，特殊功能單元種類日益增多，功能越來(lái)越強(qiáng)，使PLC的控制功能日益擴(kuò)大。例如：高速計(jì)數(shù)模塊，位置控制模塊。閉環(huán)控制模塊等?？蓴U(kuò)展能力PLC的可擴(kuò)展能力包括I/O點(diǎn)數(shù)的擴(kuò)展、存儲(chǔ)容量的擴(kuò)展、聯(lián)網(wǎng)功能的擴(kuò)展、各種功能模塊的擴(kuò)展等。在選擇PLC時(shí)，經(jīng)常需要考慮PLC的可擴(kuò)展能力。3.6的工作原理與繼電器控制系統(tǒng)相比，PLC的工作原理是建立在計(jì)算機(jī)工作原理基礎(chǔ)上的，是通過(guò)執(zhí)行反映控制要求的用戶程序來(lái)實(shí)現(xiàn)的。CPU是以分時(shí)操作方式來(lái)處理各項(xiàng)任務(wù)的，計(jì)算機(jī)在每一瞬間只能做一件事，所以，程序的執(zhí)行時(shí)按程序順序依次完成相應(yīng)各電器的動(dòng)作，在時(shí)間上形成串行工作方式。PLC的工作方式是一個(gè)不斷循環(huán)的順序掃描工作方式，每一次掃描所用的時(shí)間稱為掃描周期或工作周期。3.7PLC的工作模式PLC有RUN和STOP兩種工作模式：在RUN模式下，通過(guò)執(zhí)行用戶程序來(lái)實(shí)現(xiàn)控制功能；在STOP模式，CPU不執(zhí)行用戶程序，可以用編程軟件創(chuàng)建和編輯用戶程序，設(shè)置PLC的硬件功能，并將用戶程序和硬件設(shè)置信息下載到PLC。如果有致命錯(cuò)誤，在消除它之前不允許從STOP模式進(jìn)入RUN模式。PLC操作系統(tǒng)存儲(chǔ)非致命錯(cuò)誤，供用戶檢查，但不會(huì)從RUN模式自動(dòng)進(jìn)入STOP模式?？梢杂媚Ｊ介_關(guān)來(lái)改變工作模式。CPU模塊上的模式開關(guān)在STOP位置時(shí)，將停止用戶程序的運(yùn)行；在RUN位置時(shí)，將啟動(dòng)用戶程序的運(yùn)行。模式開關(guān)在STOP或TERM位置時(shí)，電源通電后CPU自動(dòng)進(jìn)入STOP模式；在RUN位置時(shí)，電源通電后自動(dòng)進(jìn)入RUN模式。圖3.7.1PLC工作模式的掃描過(guò)程PLC工作過(guò)程可用圖3.7.1所示的運(yùn)行框圖來(lái)表示。整個(gè)運(yùn)行可分為3部分（1）上電處理PLCC上電后對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行一次初始化工作，包括：硬件初始化，I/O模塊配置檢查，停電保持范圍設(shè)定及其他初始化處理等。（2）掃描過(guò)程PLC完成上電處理后，進(jìn)入掃描工作過(guò)程。先完成輸入處理，其次完成與其他外設(shè)的通信處理，再次進(jìn)行時(shí)鐘、特殊寄存器更新。當(dāng)CPU處于STOP方式時(shí)，轉(zhuǎn)入執(zhí)行自診斷檢查。當(dāng)CPU處于RUN方式時(shí)，還要完成用戶程序的執(zhí)行和輸出處理，再轉(zhuǎn)入執(zhí)行自診檢查。（3）出錯(cuò)處理PLC每掃描一次，執(zhí)行一次自診斷檢查，確定PLC自身的動(dòng)作是否正常，例如，CPU、電池電壓、程序存儲(chǔ)器、I/O、通信等是否異?；虺鲥e(cuò)。如檢查出異常時(shí)，CPU面板上的LED積異常繼電器會(huì)接通，在特殊寄存器中會(huì)存入出錯(cuò)怠慢。當(dāng)出現(xiàn)致命錯(cuò)誤時(shí)，CPU被強(qiáng)制為STOP方式，所有的掃描停止。3.8PLC的掃描過(guò)程PLC是采用“順序掃描，不斷循環(huán)”的方式進(jìn)行工作的。即在PLC運(yùn)行時(shí)，CPU根據(jù)用戶按控制要求編制好并存于用戶存儲(chǔ)器中的程序，按指令步序號(hào)（或地址號(hào)）作周期性循環(huán)掃描，如無(wú)跳轉(zhuǎn)指令，則從第一條指令開始逐條順序執(zhí)行用戶程序，直至程序結(jié)束。然后重新返回第一條指令，開始下一輪新的掃描。在每次掃描過(guò)程中，還要完成對(duì)輸入信號(hào)的采樣和對(duì)輸出狀態(tài)的刷新等工作。PLC的一個(gè)掃描周期必經(jīng)輸入采樣、程序執(zhí)行和輸出刷新三個(gè)階段。1.輸入采樣階段：PLC在輸入采樣階段，首先以掃描方式按順序?qū)⑺袝捍嬖谳斎腈i存器中的輸入端子的通斷狀態(tài)或輸入數(shù)據(jù)讀入，并將其寫入各對(duì)應(yīng)的輸入狀態(tài)寄存器中，即刷新輸入。隨即關(guān)閉輸入端口，進(jìn)入程序執(zhí)行階段。2.程序執(zhí)行階段：按用戶程序指令存放的先后順序掃描執(zhí)行每條指令，經(jīng)相應(yīng)的運(yùn)算和處理后，其結(jié)果再寫入輸出狀態(tài)寄存器中，輸出狀態(tài)寄存器中所有的內(nèi)容隨著程序的執(zhí)行而改變。3.輸出刷新階段：當(dāng)所有指令執(zhí)行完畢，輸出狀態(tài)寄存器的通斷狀態(tài)在輸出刷新階段送至輸出鎖存器中，并通過(guò)一定的方式（繼電器、晶體管或晶閘管）輸出，驅(qū)動(dòng)相應(yīng)輸出設(shè)備工作。第四章扶梯的硬件設(shè)計(jì)4.1自動(dòng)扶梯的一般介紹本文所設(shè)計(jì)的自動(dòng)扶梯是一種可上下運(yùn)行式、能夠大量和連續(xù)輸送乘客的大型機(jī)電一體化設(shè)備。它能迅速的將擁擠的人流分散到個(gè)樓層，還能明顯地增添公共場(chǎng)所的豪華氣派，自動(dòng)扶梯廣泛用于機(jī)場(chǎng)、車站、碼頭、地鐵、商場(chǎng)、體育、館賓館等交通樞紐和商業(yè)文化中心。4.1.1自動(dòng)扶梯的性能FGL、FML系列自動(dòng)扶梯，吸收引進(jìn)國(guó)際先進(jìn)技術(shù)設(shè)計(jì)制造，具有獨(dú)到的積木式結(jié)構(gòu)、高精度的梯路軌道使傳動(dòng)更加平穩(wěn)，其安全設(shè)施嚴(yán)格執(zhí)行EN115歐洲標(biāo)準(zhǔn)（此標(biāo)準(zhǔn)最嚴(yán)格、最先進(jìn)、要求最高），因此具有十分良好的安全保障和運(yùn)行的高可靠性。除此之外，還具有結(jié)構(gòu)先進(jìn)、運(yùn)行平穩(wěn)、性能優(yōu)良、安裝維修方便等特點(diǎn)。FGL、FML系列自動(dòng)扶梯有30°、和35°兩種傾斜角度，梯級(jí)寬度有1000mm、800mm和600mm三種規(guī)格。這里我們選擇35°800mm電梯。4.1.2FGL、FML系列自動(dòng)扶梯的主要結(jié)構(gòu)1.系列傳動(dòng)系統(tǒng)位于自動(dòng)扶梯的上部機(jī)房?jī)?nèi)，電機(jī)通過(guò)聯(lián)軸節(jié)帶動(dòng)減速箱。減速箱通過(guò)鏈輪和驅(qū)動(dòng)鏈帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)主軸運(yùn)行，從而帶動(dòng)梯級(jí)運(yùn)動(dòng)。在電機(jī)的頭部裝有一帶式制動(dòng)器。2.架架是一種由全封閉、剛度最好、變形最小的新型矩形鋼管材料焊接成德金屬骨架。為了避免架的擺動(dòng)或振動(dòng)傳到建筑物上，在架的支點(diǎn)和建筑物之間填有一種特殊的橡膠減震部件。3.導(dǎo)軌系統(tǒng)導(dǎo)軌由三個(gè)完全預(yù)裝的部件組成。這些部件均通過(guò)裝配夾具裝配在架上，并且均是經(jīng)過(guò)校直的。三個(gè)預(yù)裝部件是：——頭部曲線導(dǎo)軌（包括驅(qū)動(dòng)主軸及扶手驅(qū)動(dòng)軸）——中部導(dǎo)軌（長(zhǎng)度根據(jù)合同的要求而定）——尾部曲線導(dǎo)軌（包括梯級(jí)鏈張緊裝置）4.梯級(jí)梯級(jí)由兩根特殊制造的滾子鏈將其串接起來(lái)。滾輪的外圈用聚氨酯制成，內(nèi)圈采用滾珠軸承。這樣就避免了滾輪與鏈輪合時(shí)的噪音。鏈條的每三個(gè)鏈節(jié)上有一個(gè)伸出的銷軸，該銷軸用于聯(lián)接梯級(jí)軸。而梯級(jí)則通過(guò)一尼龍?zhí)坠潭ㄔ谔菁?jí)軸上，側(cè)向定位則通過(guò)夾子來(lái)固定。5.圍裙板圍裙板位于梯級(jí)的兩側(cè)。為防止意外事故（夾住東西），圍裙板必須非常光滑。圍裙板和梯級(jí)之間的最大間隙為4mm，兩邊間隙之和不得超過(guò)7mm。圍裙板也為梯級(jí)起導(dǎo)向作用（通過(guò)梯級(jí)上的滑動(dòng)導(dǎo)靴）。6.扶手支架扶手支架的護(hù)板由無(wú)支柱的自支撐鋼化玻璃制成。鋼化玻璃固定在玻璃夾緊型件內(nèi)，扶手帶導(dǎo)軌和其支架安裝在鋼化玻璃上部。扶手支架是經(jīng)預(yù)裝后安裝在架上。其上可安裝扶手照明。鋼化玻璃也可用漆面的不銹鋼的疊層板代替。7.梳齒板梳齒板位于自動(dòng)扶梯的進(jìn)（出）口處。各個(gè)梳齒板由螺釘固定在梳板相合的地方有硬物卡住，將使梳板向后移動(dòng)，碰到觸電，則自動(dòng)扶梯將停止運(yùn)行。8.前沿板在自動(dòng)扶梯的上機(jī)房和下機(jī)房上，由預(yù)先成型的整體蓋板蓋住。蓋板面上有防滑的溝槽。為了在維修時(shí)易于搬運(yùn)，前沿板做成兩部分。9.扶手帶扶手帶在扶手導(dǎo)軌上運(yùn)行，其運(yùn)行速度與梯級(jí)的運(yùn)行速度是一樣的。扶手帶回程在自動(dòng)扶梯內(nèi)?；爻痰姆鍪謳в砷g隔分布的托輪支承。10.內(nèi)外蓋板在扶手支架的護(hù)板與圍裙板之間及護(hù)板與外裝飾板之間，用易于拆卸的鋁合金蓋板蓋住。11.控制箱控制箱安放在自動(dòng)扶梯的上部機(jī)房?jī)?nèi)。為了方便維修，在前沿板被取掉后，整個(gè)控制箱可順著二根插銷拉上來(lái)。4.2自動(dòng)扶梯動(dòng)作原理說(shuō)明在自動(dòng)扶梯上、下兩端各設(shè)有一個(gè)方向選擇鑰匙開關(guān)及一只紅色停止按鈕，當(dāng)扶梯內(nèi)各安全開關(guān)都處于正常閉合狀態(tài)，供電正常的情況時(shí)，安全繼電器YJ吸合，操作人員可根據(jù)需要的運(yùn)行方向，用鑰匙操作鑰匙開關(guān)，使KSC、KMS、KMB、KMU(KMD)分別得電并相繼吸合，使電機(jī)的抱閘打開，電動(dòng)機(jī)開始做星形啟動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)，三秒后KMS釋放，KMR吸合，電動(dòng)機(jī)作三角形運(yùn)轉(zhuǎn)，當(dāng)需要停車時(shí)按下紅色停止按鈕，扶梯便停止運(yùn)行。當(dāng)扶梯停梯以后想再次啟動(dòng)扶梯時(shí)，一定要等15秒以后才可以再次啟動(dòng)，此15秒時(shí)間的作用是讓扶梯上的乘客離開扶梯，然后扶梯以空載啟動(dòng)運(yùn)行。扶梯向下運(yùn)行的作用原理同向上運(yùn)行的動(dòng)作原理相似。為使乘客能正常登梯，在梯級(jí)水平段下面安裝了綠色熒光燈，運(yùn)行時(shí)分別點(diǎn)亮，在扶梯啟動(dòng)時(shí)，發(fā)出警鈴聲，提醒乘客注意。當(dāng)需要檢修時(shí)，將檢修盒上的插頭插入檢修插座內(nèi)，就可以進(jìn)行檢修運(yùn)行，狀態(tài)為點(diǎn)動(dòng)。按下檢修上行按鈕，扶梯啟動(dòng)向上檢修速度點(diǎn)動(dòng)上行。按下檢修下行按鈕，扶梯起動(dòng)向下檢修速度點(diǎn)動(dòng)下行。當(dāng)扶梯上部和下部檢修插座中同時(shí)插入檢修盒插頭時(shí)，檢修繼電器KAJ和KAJ1同時(shí)吸合，此時(shí)將切斷檢修控制線（PC機(jī)檢修輸入點(diǎn)004不亮），按檢修上行按鈕或檢修下行按鈕，扶梯將不能以檢修速度作點(diǎn)動(dòng)運(yùn)行。扶梯檢修運(yùn)行時(shí)，兩只檢修插座中只能任意一只插入檢修盒插頭，否則，扶梯將不能作檢修點(diǎn)動(dòng)運(yùn)行。扶梯檢修運(yùn)行時(shí)，各安全行程開關(guān)仍起安全保護(hù)作用。為確保乘客安全，本扶梯具有以下安全設(shè)施：1.出入口安全裝置：分別設(shè)置于扶手裝置的上下部左右圍裙板。2.梳齒板安全開關(guān)：分別設(shè)置于上下部前沿板下面，左右各一只。3.曳引鏈斷鏈開關(guān)：分別設(shè)置于梯級(jí)張緊部分。4.扶手帶斷帶開關(guān)：分別設(shè)置于左右扶手帶下面。5.圍裙板安全開關(guān)：分別設(shè)置于上下部左右R段。6.梯級(jí)下陷保護(hù)裝置：分別設(shè)置于扶梯上下R段。7.防逆轉(zhuǎn)安全開關(guān)：設(shè)置于主驅(qū)動(dòng)雙排鏈一側(cè)。8.緊急制動(dòng)裝置：即驅(qū)動(dòng)鏈斷鏈保護(hù)裝置，只有當(dāng)驅(qū)動(dòng)鏈斷鏈時(shí)，緊急制動(dòng)才起作用，當(dāng)驅(qū)動(dòng)鏈斷鏈時(shí)，切斷扶梯總的安全回路，扶梯便停止運(yùn)行。當(dāng)上述開關(guān)有任何一只動(dòng)作時(shí)扶梯立即停止，同時(shí)故障顯示器顯示相應(yīng)開關(guān)的代號(hào)，當(dāng)故障排除開關(guān)恢復(fù)正常后，故障顯示器無(wú)顯示，扶梯可投入正常運(yùn)行。在扶梯左側(cè)雙排鏈輪上還裝有一只接近開關(guān)傳感器PLS，用于檢測(cè)扶梯運(yùn)行速度是否低于或超過(guò)扶梯運(yùn)行的額定速度。當(dāng)出現(xiàn)上述現(xiàn)象時(shí)，控制扶梯立即停止運(yùn)行。同時(shí)，本扶梯還具有電機(jī)過(guò)熱保護(hù)及斷相錯(cuò)相保護(hù)，當(dāng)上述保護(hù)發(fā)生時(shí)扶梯立即停止，排除故障后可再次啟動(dòng)運(yùn)行扶梯。4.3自動(dòng)扶梯系統(tǒng)控制運(yùn)行狀態(tài)控制從電梯運(yùn)行的安全要求和檢修運(yùn)行的要求出發(fā)，同時(shí)考慮到電梯操作的便利性，程序設(shè)計(jì)主要實(shí)現(xiàn)三種運(yùn)行狀態(tài)：自動(dòng)運(yùn)行、手動(dòng)運(yùn)行、檢修運(yùn)行狀態(tài)。在正常情況下，扶梯全部進(jìn)入自動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)；當(dāng)發(fā)生某種特殊情況時(shí)（如事故或要求扶梯按特定方向運(yùn)行時(shí)），扶梯在外部手動(dòng)信號(hào)的作用下，進(jìn)入手動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)；當(dāng)系統(tǒng)檢修時(shí)，插入檢修盒，進(jìn)入檢修狀態(tài)。下面分別講解其功能。4.3.1自動(dòng)運(yùn)行功能自動(dòng)運(yùn)行功能是電梯在無(wú)人工干預(yù)的條件下運(yùn)行的情況。此功能是在正常條件（即按照我們的預(yù)期）下，為了減少電梯操作人員的勞動(dòng)量而設(shè)計(jì)的。比如，在早上我們只需要將電梯的電力回路和控制回路加上電源，通過(guò)所有電梯的總啟動(dòng)按鈕將所有的電梯啟動(dòng)，這時(shí)如無(wú)特殊要求（即無(wú)人工干預(yù)的條件下），電梯將按照自動(dòng)運(yùn)行的要求運(yùn)行。這里需要說(shuō)明的是，只要外部有手動(dòng)信號(hào)輸入，電梯都將停止自動(dòng)運(yùn)行，進(jìn)入手動(dòng)狀態(tài)。每部電梯的手動(dòng)運(yùn)行取決于自身的外部手動(dòng)信號(hào)輸入如有信號(hào)輸入，則該電梯將轉(zhuǎn)入手動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)，自動(dòng)運(yùn)行將撤銷，但不影響其它電梯的自動(dòng)運(yùn)行。4.3.2手動(dòng)運(yùn)行功能手動(dòng)運(yùn)行功能是為了在某種特殊情況下，使扶梯實(shí)現(xiàn)停止、反向。它是人為指定的扶梯運(yùn)行狀態(tài)。例如，在電梯發(fā)生了某種危險(xiǎn)時(shí)，我們需要通過(guò)外部的手動(dòng)按鈕將電梯急停，以免造成嚴(yán)重后果；還有在某些特殊情況下，自動(dòng)運(yùn)行所設(shè)計(jì)的運(yùn)行情況不符合我們的特殊要求，我們可以通過(guò)外部的手動(dòng)輸入按鈕來(lái)改變電梯的運(yùn)行方向，如晚上商場(chǎng)要延長(zhǎng)經(jīng)營(yíng)時(shí)間，可在電梯自動(dòng)反向前或者反向后，通過(guò)外部按鈕使電梯進(jìn)行正常的上下運(yùn)行狀態(tài)。4.3.3檢修運(yùn)行功能檢修狀態(tài)是電梯在進(jìn)行檢修時(shí)的一種運(yùn)行方式，在檢修時(shí)，電梯可在檢修人員的操作下實(shí)現(xiàn)點(diǎn)動(dòng)運(yùn)行。電梯在檢修人員插入檢修盒時(shí)，就進(jìn)入檢修運(yùn)行狀態(tài)。此時(shí)，電梯的自動(dòng)運(yùn)行功能不起作用，扶梯旁的外部手動(dòng)輸入信號(hào)也不起作用。在自動(dòng)運(yùn)行、手動(dòng)運(yùn)行和檢修運(yùn)行這三者中，檢修具有最高優(yōu)先權(quán)，其次為手動(dòng)運(yùn)行，最后才為自動(dòng)運(yùn)行。主拖動(dòng)系統(tǒng)回路見附圖一，抱閘回路見附圖二當(dāng)扶梯內(nèi)各安全開關(guān)都處于正常閉合狀態(tài)，供電正常的情況時(shí)，安全繼電器YJ吸合，操作鑰匙開關(guān)，使KSC、KMS、KMB、KMU(KMD)分別得電并相繼吸合，使電機(jī)的抱閘打開，電動(dòng)機(jī)開始作星形啟動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)，3秒后KMS釋放，KMR吸合，電動(dòng)機(jī)作三角形運(yùn)轉(zhuǎn)，當(dāng)需要停車時(shí)按下停止按鈕，扶梯便停止運(yùn)行。該電路在控制電路的作用下完成啟動(dòng)、自動(dòng)、停止及Y-Δ切換，上行、下行、潤(rùn)滑等功能。同時(shí)具有短路、漏電、錯(cuò)相、斷路、過(guò)電流保護(hù)功能。4.4電梯照明當(dāng)電機(jī)運(yùn)行時(shí)，KMB線圈得電，ELU、ELD得電，從而照亮電梯上部與下部梯級(jí)。見圖PLC接線圖。4.5安全回路顯示