基于PLC的升降控制裝置的設(shè)計(jì)

1、摘要本文介紹的主要內(nèi)容是基于PLC的升降控制系統(tǒng)。吊籃是一種垂直方向的運(yùn)輸設(shè)備，是當(dāng)前高層建筑建設(shè)中不可缺少的升降運(yùn)輸設(shè)備。它依靠電力，拖動(dòng)一個(gè)可以載人或物的轎廂，在建筑的井道內(nèi)導(dǎo)軌上做垂直升降運(yùn)動(dòng)，在高層建造過程中起著舉足輕重的作用，應(yīng)用也十分廣泛。而控制吊籃升降運(yùn)行的PLC系統(tǒng)也要求越來(lái)越高，要求吊籃的升降運(yùn)行平穩(wěn)，操作方便，具有較高的安全性。 本次操作的整個(gè)升降系統(tǒng)通過PLC、邏輯控制電路等對(duì)吊籃的點(diǎn)動(dòng)升降和長(zhǎng)動(dòng)升降以及升降過程中的制動(dòng)控制。該系統(tǒng)主要由PLC、邏輯控制電路、梯形圖等組成，其中包括交流異步電動(dòng)機(jī)、繼電器、接觸器、行程開關(guān)、按鈕開關(guān)、變頻器組成為一體的控制系統(tǒng)。本次設(shè)計(jì)的操

2、作控制單元采用日本三菱公司生產(chǎn)的FX系列的可編程控制器對(duì)機(jī)器進(jìn)行全過程控制。其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便、運(yùn)行效率高、升降精度高、易于理解與掌握。關(guān)鍵詞：可編程控制器；變頻器；梯形圖AbstractThis article is based on the movements of PLC control system.Basket is a vertical transportation equipment, high-rise building construction in the current movements of transport equipment essential。It depe

3、nds electric power, dragging along to move a car that can carry person or thing and lead a track in the building of the well way up do perpendicularity to ascend and descend sport, there is prominent function in the peoples life，pplications are also very wide。The basket lift operation control PLC sy

4、stems have become increasingly demanding, required to run a smooth rise and fall basket, moderate speed, easy operation and high safety.The operation of the lifting system by PLC, logic control circuit point on the basket lift and move down and down a long process of dynamic brake control.The system

5、 is composed of PLC, logic control circuits, ladder etc, including AC induction motors, relays, contactors, limit switch, button switch, frequency converter consisting of integrated control system. This design of the operation control unit manufactured by Japans Mitsubishi FX series programmable con

6、troller controls the whole process of the machine. Its simple structure, convenient operation, high efficiency, high accuracy, easy to understand and grasp.Keywords: PLC；Ladder；Converter目 錄摘要IAbstractII1 緒論11.1課題研究的目的和意義11.2升降設(shè)備的簡(jiǎn)介11.3 PLC在升降控制中的應(yīng)用21.4 PLC的發(fā)展趨勢(shì)41.5課題研究的主要內(nèi)容52 吊籃升降控制系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)62.1吊籃的硬件

7、組成62.2 PLC型號(hào)的選擇72.2.1 輸入輸出(I/O)點(diǎn)數(shù)的估算82.2.2 存儲(chǔ)器容量的估算93 吊籃升降控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)103.1電動(dòng)機(jī)的選擇103.2 主電路圖113.2 變頻器的選擇123.3 控制電路圖133.4 升降速過程的PLC實(shí)現(xiàn)134 吊籃升降控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)154.1 設(shè)計(jì)的總體思路構(gòu)想154.2 基于PLC的吊籃控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)154.3 升降過程的分析165仿真調(diào)試215.1 軟件仿真215.2 仿真調(diào)試22結(jié)論27參考文獻(xiàn)28致 謝291 緒論1.1課題研究的目的和意義近幾年來(lái)，隨著當(dāng)前經(jīng)濟(jì)的不斷增長(zhǎng)，城市建設(shè)的不斷發(fā)展，高層建筑的不斷增多，吊籃作為高層建筑

8、中垂直運(yùn)行的交通工具，吊籃在現(xiàn)代城市高層建設(shè)中有著廣泛的應(yīng)用。電動(dòng)高處作業(yè)吊籃采用國(guó)內(nèi)外先進(jìn)技術(shù)，在于其整體結(jié)構(gòu)緊湊，在施工中的安裝和卸載方便，操作簡(jiǎn)單靈活，它即可以應(yīng)用于建筑外墻的抹灰、貼面磚，安裝幕墻、涂料、清洗、維修，又可以應(yīng)用于橋梁、大壩、大型船舶等大型建造物的維修和清理等，與其它結(jié)構(gòu)的吊籃相比較具有安全可靠、規(guī)格多種、投資省、效率高等特點(diǎn)。由于吊籃設(shè)備本身的局限性和制造成本等多方面問題考慮，吊籃的升降控制系統(tǒng)僅僅是靠電動(dòng)機(jī)來(lái)控制，控制系統(tǒng)比較單一，如果長(zhǎng)期在高空作業(yè)，難免會(huì)因?yàn)榭刂葡到y(tǒng)的不穩(wěn)定性發(fā)生危險(xiǎn)。本課題研究的主要內(nèi)容是基于PLC控制的升降系統(tǒng)，用PLC控制吊籃的升降，而PLC

9、可靠性高，程序設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單靈活，抗干擾能力強(qiáng)，運(yùn)行穩(wěn)定可靠等特點(diǎn)1。吊籃應(yīng)用PLC及變頻控制技術(shù)，降低起動(dòng)、制動(dòng)瞬問的沖擊，增加安全及故障自診斷的智能化功能，增強(qiáng)穩(wěn)定性、安全感，延長(zhǎng)使用壽命；集超載、超速、傾斜、斷繩及斷電保護(hù)等多套安全裝置與電機(jī)、減速器、卷?yè)P(yáng)裝置為一體的提升機(jī)功能全面，結(jié)構(gòu)緊湊，選材恰當(dāng)。設(shè)計(jì)合理有創(chuàng)意，消除了各獨(dú)立機(jī)械裝置的安裝誤差，成為新設(shè)的一大特色；優(yōu)化吊籃結(jié)構(gòu)，并采用輕質(zhì)合金材料，減輕自重，方便移動(dòng)；配置了多種吊臂架設(shè)裝置，設(shè)計(jì)成力點(diǎn)夾固與鋼絲繩攀拉方式的相結(jié)合，盡量減輕吊臂架設(shè)裝置的自重；吊籃配置了防止傾斜的自調(diào)平衡裝置和鋼絲繩收繩裝置；根據(jù)用戶的不同要求，該吊籃還具有

10、可以配置成幾種不同形式組合的優(yōu)點(diǎn)1。通過PLC 運(yùn)行穩(wěn)定安全的特點(diǎn)，可以減少高空作業(yè)時(shí)事故的發(fā)生，所以現(xiàn)在的升降控制系統(tǒng)廣泛采用可編程控制器來(lái)實(shí)現(xiàn)。1.2升降設(shè)備的簡(jiǎn)介隨著當(dāng)前科學(xué)技術(shù)的迅發(fā)展，人類的文明又向前邁進(jìn)了一大步，在現(xiàn)代城市的建設(shè)中不斷涌現(xiàn)出展現(xiàn)現(xiàn)代先進(jìn)科學(xué)技術(shù)發(fā)展的高層建筑，例如迪拜的最高建筑哈利法塔、美國(guó)的帝國(guó)大廈、法國(guó)著名的埃菲爾鐵塔等等。無(wú)論是在建設(shè)過程中的需要，還是建造之后載人上下的設(shè)備，都是不可缺少的。例如建設(shè)中所需要的吊籃，建造成功之后所需要的電梯，也隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展不斷改進(jìn)，不斷創(chuàng)新?，F(xiàn)代吊籃的發(fā)展歷史并不是很長(zhǎng)久，只是隨著現(xiàn)代國(guó)內(nèi)高層建筑的大量興建，城市環(huán)境美化要

11、求的提高，以及安全性能的考慮，高空作業(yè)電動(dòng)吊籃普及十分的迅速。高處吊籃的使用克服了上述施工存在的缺點(diǎn)，安裝方便，電動(dòng)升降，作業(yè)效率高，占地面積小，配置有工作繩和安全繩，使用安全可靠，適合各種復(fù)雜施工環(huán)境。如建筑物外墻施工作業(yè)和維修裝飾作業(yè)。在大城市高層建筑、樓房密集區(qū)的施工作業(yè)，住宅小區(qū)的維修粉刷，更能顯示其經(jīng)濟(jì)、方便、安全、高效的優(yōu)越性2。電梯進(jìn)入人們的生活已經(jīng)將近150年了。1854年，在紐約水晶宮舉行的世界博覽會(huì)上，美國(guó)人伊萊沙格雷夫斯奧的斯第一次向世人展示了他的發(fā)明。他站在裝滿貨物的升降梯平臺(tái)上，命令助手將平臺(tái)拉升到觀眾都能看得到的高度，然后發(fā)出信號(hào)，令助手用利斧砍斷了升降梯的提拉纜繩

12、。令人驚訝的是，升降梯并沒有墜毀，而是牢牢地固定在半空中奧的斯先生發(fā)明的升降梯安全裝置發(fā)揮了作用。站在升降梯平臺(tái)上的奧的斯先生向周圍觀看的人們揮手致意。誰(shuí)也不會(huì)想到，這就是人類歷史上第一部安全升降梯。 人類在利用升降工具運(yùn)輸貨物、運(yùn)載乘客的歷史非常悠久。早在公元前2600年，古埃及人在建造金字塔時(shí)就使用了最原始的升降系統(tǒng)，這套系統(tǒng)的基本原理至今仍無(wú)變化：即一個(gè)平衡物下降的同時(shí)，負(fù)載平臺(tái)上升。早期的升降工具基本以人力為動(dòng)力。在1203年，在法國(guó)海岸邊的一個(gè)修道院里安裝了一臺(tái)以驢子為動(dòng)力的起重機(jī)，這才結(jié)束了用人力運(yùn)送重物的歷史。英國(guó)科學(xué)家瓦特發(fā)明蒸汽機(jī)后，起重機(jī)裝置開始采用蒸汽為動(dòng)力。緊隨其后，威

13、廉湯姆遜研制出用液壓驅(qū)動(dòng)的升降梯，當(dāng)時(shí)液壓使用的介質(zhì)是水。在這些升降梯的基礎(chǔ)上，一代又一代富有創(chuàng)新精神的工程師們?cè)诓粩喔倪M(jìn)升降梯的技術(shù)。然而，升降系統(tǒng)最關(guān)鍵的安全問題始終沒有得到解決，那就是一旦升降梯拉升纜繩發(fā)生斷裂時(shí)，負(fù)載的平臺(tái)就一定會(huì)發(fā)生墜毀事故。 著名科學(xué)界奧迪斯先生的發(fā)明徹底改寫了人類使用升降工具的歷史。從那以后，人們搭乘升降梯不再是“勇敢者的游戲”了，升降梯在世界范圍內(nèi)得到極其廣泛的應(yīng)用。1889年12月，美國(guó)奧迪斯電梯公司制造出了名副其實(shí)的電梯，它采用直流電動(dòng)機(jī)為動(dòng)力源，通過蝸輪減速器帶動(dòng)卷筒上纏繞的繩索，懸掛并升降轎廂。1892年，美國(guó)的奧迪斯公司開始采用按鈕操縱裝置，從而取代傳

14、統(tǒng)的轎廂內(nèi)拉動(dòng)繩索的操縱方式，為操縱方式的現(xiàn)代化開了先河3。 人們的生活在繼續(xù)，世界的科技在發(fā)展，電梯的技術(shù)也同樣在進(jìn)步。這150年來(lái)，電梯的材質(zhì)由黑白到彩色，樣式由直式發(fā)展到斜式，在操縱控制方面更是步步出新手柄開關(guān)操縱、按鈕控制、信號(hào)控制、集選控制、人機(jī)對(duì)話等等，多臺(tái)電梯還出現(xiàn)了并聯(lián)控制，智能群控等；雙層轎廂電梯展示出節(jié)省井道空間，提升運(yùn)輸能力的優(yōu)勢(shì)；變速式自動(dòng)人行道扶梯的出現(xiàn)大大節(jié)省了行人的時(shí)間；不同外形扇形、三角形、半菱形、半圓形、整圓形的觀光電梯則使身處其中的乘客的視線不再封閉。如今，以美國(guó)奧迪斯公司為代表的世界各大著名電梯公司各展風(fēng)姿，仍在繼續(xù)進(jìn)行電梯新品的研發(fā)，并不斷完善維修和保養(yǎng)

15、服務(wù)的系統(tǒng)。調(diào)頻門控、智能遠(yuǎn)程監(jiān)控、主機(jī)節(jié)能、控制柜低噪音耐用、復(fù)合鋼帶環(huán)保一款款集納了人類在機(jī)械、電子、光學(xué)等領(lǐng)域最新科研成果的新型電梯競(jìng)相問世，冷冰冰的建筑因此散射出人性的光輝，人們的生活會(huì)因此變得更加美好4。1.3 PLC在升降控制中的應(yīng)用PLC以其結(jié)構(gòu)緊湊，可靠性高，速度快，功能強(qiáng)，價(jià)格低等優(yōu)點(diǎn)，不管是現(xiàn)在還是在未來(lái)的工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域中，都將發(fā)揮其不可替代的作用，它的出現(xiàn)將推動(dòng)整個(gè)工業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展，為再次世界科技的革命奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。(1) 可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)可編程控制器采用軟件代替了以往大量的中間繼電器和時(shí)間繼電器，僅剩下與輸入和輸出有關(guān)的少量硬件設(shè)施，接線可減少到繼電器控制系統(tǒng)1/

16、101/100，這樣可以有效的解決觸點(diǎn)接觸不良造成的故障。高可靠性是電氣控制設(shè)備的關(guān)鍵的性能之一。由于PLC采用現(xiàn)代大規(guī)模集成電路技術(shù)，并且采用嚴(yán)格的生產(chǎn)工藝制造，內(nèi)部電路也采取了現(xiàn)代最先進(jìn)的抗干擾技術(shù)，具有很高的可靠性。例如日本著名的三菱公司生產(chǎn)的FX系列PLC平均無(wú)故障時(shí)間高達(dá)30萬(wàn)小時(shí)。從PLC的機(jī)外電路來(lái)說，使用PLC構(gòu)成控制系統(tǒng)和同等規(guī)模的繼電接觸器系統(tǒng)相比，電氣接線及開關(guān)接點(diǎn)已減少到數(shù)百甚至數(shù)千分之一，故障的發(fā)生率也就大大降低。此外，PLC還帶有硬件故障自我檢測(cè)功能，一旦出現(xiàn)故障，可以及時(shí)的發(fā)出警報(bào)信息。在應(yīng)用軟件中，應(yīng)用者還可以編入外圍器件的故障自診斷程序，使系統(tǒng)中除PLC以外的

17、電路及設(shè)備也獲得了故障自診斷保護(hù)。這樣，整個(gè)系統(tǒng)就具有了極高的可靠性。(2) 硬件配套齊全，功能完善，適用性強(qiáng)可編程控制器發(fā)展到今天，已經(jīng)形成了大、中、小各種規(guī)模的系列化產(chǎn)品，并且已經(jīng)標(biāo)系列化、準(zhǔn)化、模塊化，配備有品種齊全的各種硬件裝置供用戶選用，用戶可以方便靈活地進(jìn)行系統(tǒng)配置，從而組成不同規(guī)模、不同功能的系統(tǒng)。PLC的安裝接線也非常的方便，一般用接線端子連接外部接線。另外，PLC有很強(qiáng)的帶負(fù)載能力，可以直接驅(qū)動(dòng)一般的電磁閥和交流接觸器，也可以用于各種規(guī)模的工業(yè)控制場(chǎng)合。除了邏輯處理功能以外，現(xiàn)代PLC大多具有完善的數(shù)據(jù)運(yùn)算能力，可以用于各種數(shù)字控制領(lǐng)域。近年來(lái)PLC的功能單元大量涌現(xiàn)，使PL

18、C滲透到了溫度控制、位置控制、CNC等各種工業(yè)控制系統(tǒng)中，再加上PLC通信能力的增強(qiáng)及人機(jī)界面技術(shù)的發(fā)展，使用PLC組成各種控制系統(tǒng)變得非常容易?；顚W(xué)多用，深受各大工程技術(shù)人員的歡迎。PLC作為通用工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，是面向工礦企業(yè)的工控設(shè)備。它接口容易，編程語(yǔ)言易于被工程技術(shù)人員所接受。梯形圖語(yǔ)言的圖形符號(hào)與表達(dá)方式和繼電器電路圖相當(dāng)接近，只用PLC的少量開關(guān)量邏輯控制指令就可以方便地實(shí)現(xiàn)繼電器電路的功能。為不熟悉電子電路、不懂計(jì)算機(jī)原理和匯編語(yǔ)言的人使用計(jì)算機(jī)從事工業(yè)控制打開了方便之門。(3) 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試工作量小，維護(hù)方便，容易改造可編程控制器的梯形圖程序一般采用順序控制設(shè)計(jì)法。這

19、種編程方法很有規(guī)律，也很容易掌握。對(duì)于相對(duì)復(fù)雜的控制系統(tǒng)來(lái)說，梯形圖的設(shè)計(jì)時(shí)間比設(shè)計(jì)繼電器系統(tǒng)電路圖的時(shí)間節(jié)省很多時(shí)間?？删幊炭刂破饔么鎯?chǔ)邏輯代替接線邏輯，不僅大大減少了控制設(shè)備外部的接線，從而使控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)及建造的周期大為縮短，同時(shí)PLC的維護(hù)也變得容易起來(lái)，更重要的是使同一設(shè)備經(jīng)過改變程序改變生產(chǎn)過程成為可能。這很適合多品種、小批量的生產(chǎn)場(chǎng)合。(4) 體積小，重量輕，能耗低以超小型PLC為例，新近出產(chǎn)的產(chǎn)品種類底部的尺寸小于100mm，僅僅相當(dāng)于幾個(gè)繼電器的大小，因此可將開關(guān)柜的體積縮小到原來(lái)的1/21/10。由于它的總重量只有不到150g，功耗只是數(shù)瓦，正是由于體積小而輕便的特點(diǎn)，使得它

20、很容易裝入機(jī)械內(nèi)部，是實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代機(jī)電一體化的理想控制設(shè)備5。1.4 PLC的發(fā)展趨勢(shì)PLC未來(lái)的應(yīng)用前景分為以下幾個(gè)方面：(1) 人機(jī)界面將更加友好PLC制造商通過收購(gòu)或聯(lián)合軟件企業(yè)或發(fā)展軟件產(chǎn)業(yè)，大大提高了其軟件水平，多數(shù)PLC 品牌擁有與之相應(yīng)的開發(fā)平臺(tái)和組態(tài)軟件，軟件和硬件的結(jié)合，提高了系統(tǒng)的性能，同時(shí)，為用戶的開發(fā)和維護(hù)降低了成本使更易形成人機(jī)友好的控制系統(tǒng)，目前PLC+網(wǎng)絡(luò)+IPC+CRT的模式被廣泛應(yīng)用。(2) 網(wǎng)絡(luò)通訊能力大大加強(qiáng)PLC廠家在原來(lái)CPU模板上提供物理層RS232/422/485接口的基礎(chǔ)上，逐漸增加了各種通訊接口。而且提供完整的通訊網(wǎng)絡(luò)。由于近來(lái)數(shù)據(jù)通訊技術(shù)發(fā)展很快

21、，用戶對(duì)開放性要求很強(qiáng)烈，現(xiàn)場(chǎng)的總線技術(shù)及以太網(wǎng)技術(shù)也同步發(fā)展。例如：羅克韋爾A-B公司主推的三層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)體系，即EtherNet，ControlNet，DeviceNet，西門子公司在ProfibusDP及ProfibusFMS網(wǎng)絡(luò)等。(3) 開放性和互操作性有很大發(fā)展PLC在發(fā)展過程中，各個(gè)PLC制造商為了壟斷和擴(kuò)大各自市場(chǎng)，處于群雄割據(jù)的局面，各自發(fā)展自己的標(biāo)準(zhǔn)。兼容性很差，這給用戶使用帶來(lái)不便，并增加了維護(hù)成本。開放是發(fā)展的趨勢(shì)，這已被各廠商所認(rèn)識(shí)，形成了長(zhǎng)時(shí)期妥協(xié)與競(jìng)爭(zhēng)的過程，并且這一過程還在繼續(xù)。雖然PLC開發(fā)上各種工具仍不兼容，但基于這些標(biāo)準(zhǔn)的開發(fā)系統(tǒng)，使用戶在應(yīng)用過程中，可以較

22、方便地適應(yīng)不同品牌的產(chǎn)品。OPC基金會(huì)推出了OPC(OLE for Process Contro1)標(biāo)準(zhǔn)，這進(jìn)一步增強(qiáng)了軟硬件的互操作性，通過OPC一致性測(cè)試的產(chǎn)品，可以實(shí)現(xiàn)方便的和無(wú)縫隙數(shù)據(jù)交換。目前，多數(shù)PLC軟件產(chǎn)品和相當(dāng)一部分儀表、執(zhí)行機(jī)構(gòu)及其它設(shè)備具有了OPC功能。OPC是未來(lái)控制系統(tǒng)向FCS技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)。為了使PLC更具開放性和執(zhí)行多任務(wù)，可以在一個(gè)PLC系統(tǒng)中同時(shí)裝幾個(gè)CPU模塊，每個(gè)CPU模塊都執(zhí)行某一種任務(wù)。例如：三菱電機(jī)公司的小Q系列PLC可以在一個(gè)機(jī)架上插4個(gè)CPU模塊。(4) 功能的進(jìn)一步增強(qiáng)可編程控制器在現(xiàn)代工業(yè)中應(yīng)用的范圍越來(lái)越廣泛。PLC的網(wǎng)絡(luò)能力，模擬量處理能

23、力，運(yùn)算速度，內(nèi)存，復(fù)雜運(yùn)算能力均大大增強(qiáng)，不再局限于邏輯控制的應(yīng)用，而越來(lái)越多地應(yīng)用于過程控制方面，有人統(tǒng)計(jì)，除石化過程等個(gè)別領(lǐng)域，PLC均有成功地應(yīng)用，PLC在相當(dāng)多的應(yīng)用取代了昂貴的DCS，從而使原來(lái)PLC(順序控制)+DCS(過程控制)的模式變成PLC+IPC模式。(5) 工業(yè)以太網(wǎng)的發(fā)展對(duì)PLC的影響與工業(yè)網(wǎng)絡(luò)相比以太網(wǎng)應(yīng)用非常廣泛其成本非常低，因此，人們致力于將以太網(wǎng)引進(jìn)控制領(lǐng)域。目前的難題在于：a.硬件上如何適應(yīng)現(xiàn)代工業(yè)惡劣環(huán)境； b.通訊機(jī)制如何提高其可靠性。以太網(wǎng)能否順利進(jìn)入工控領(lǐng)域，還存在爭(zhēng)論。但以太網(wǎng)在工控系統(tǒng)的應(yīng)用卻日益增多，適應(yīng)這一過程，各PLC廠商紛紛推出適應(yīng)以太網(wǎng)

24、的產(chǎn)品或中間產(chǎn)品6?？v觀當(dāng)今社會(huì)發(fā)展的前沿，PLC在現(xiàn)代工業(yè)工程方面的作用舉足輕重，不僅如此，在生活上通過利用傳輸電流的電力線作為通信載體，使得PLC具有極大的便捷性。例如：只要在房間任何有電源插座的地方不用撥號(hào)，就立即可享受43-45Mbps的高速網(wǎng)絡(luò)接入，并且支持多機(jī)同時(shí)接人，可以瀏覽網(wǎng)頁(yè)，撥打電話和觀看在線電影，從而實(shí)現(xiàn)集數(shù)據(jù)、語(yǔ)音、視頻，以及電力于一體的“四網(wǎng)合一”。另外，可將房屋內(nèi)的電話、電視、冰箱等家電利用PLC連接起來(lái)，進(jìn)行集中控制，實(shí)現(xiàn)“智能家庭”的夢(mèng)想。目前，PLC主要是作為一種接人技術(shù)，提供寬帶網(wǎng)絡(luò)的解決方案，適用于居民小區(qū)，學(xué)校，酒店，寫字樓等領(lǐng)域，真正的做到快捷、便利7

25、。1.5課題研究的主要內(nèi)容 本課題研究的主要內(nèi)容是在PLC控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)吊籃升降系統(tǒng)的具體方案：（1）根據(jù)題目的具體要求，首先繪制出吊籃升降系統(tǒng)相關(guān)的控制流程圖；（2）根據(jù)控制流程圖，編寫PLC程序的控制電路圖；（3）根據(jù)編寫的PLC程序，畫出升降控制系統(tǒng)的梯形圖，使控制裝置有啟停功能，升降裝置能夠點(diǎn)動(dòng)上升、點(diǎn)動(dòng)下降、自動(dòng)上升至最高位置、自動(dòng)下降至最低位置、任意位置停止等功能； （4）根據(jù)設(shè)計(jì)方案，選用合適的動(dòng)力裝置、傳動(dòng)裝置和拖動(dòng)裝置，并根據(jù)控制功能要求確定相應(yīng)的控制裝置，最后形成升降控制系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)。 2 吊籃升降控制系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)2.1吊籃的硬件組成現(xiàn)代吊籃的整體結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單

26、，主要由：1、懸掛機(jī)構(gòu) 2、限位板 3、安全鋼絲繩 4、工作鋼絲繩 5、安全鎖 6、提升機(jī) 7、單層平臺(tái)（ZLD800） 8、電控箱 9、連接架 10、重錘 11、護(hù)墻輪（選用）（1）平臺(tái)平臺(tái)主要由圍欄、底板、提升架、擋板等組成。平臺(tái)長(zhǎng)度為5m，基本節(jié)長(zhǎng)度為2.5m，用螺栓將基本節(jié)邊接可組成5m的單層平臺(tái)。提升機(jī)、安裝在提升架上，電控箱固定在平臺(tái)的圍欄上。 （2）懸掛機(jī)構(gòu)吊籃有兩套相同的懸掛機(jī)構(gòu)，懸掛機(jī)構(gòu)架設(shè)于建筑物或構(gòu)物上，通過鋼絲繩懸掛平臺(tái)。懸掛機(jī)構(gòu)伸出量（A）通常為1.3m-1.5m通過前、中、后梁調(diào)節(jié)確定所要求的伸出量（A）前、后支座間距（B）標(biāo)準(zhǔn)為4.8m時(shí)，吊籃的懸掛機(jī)構(gòu)應(yīng)配置足夠

27、質(zhì)量的配套重，配重力臂應(yīng)是前傾力臂的兩倍以上，按下式計(jì)算所需配重： （2-1） （2-2）F額定載荷(包括人、平臺(tái)、鋼絲繩等自重)； T每塊配重鐵重量；K安全系數(shù)（K=2）；N配生鐵數(shù)量；A伸出量；B前、后支座間距；G配生鐵總重。安裝時(shí)首先，將前梁1裝入前支座4的套管中，后梁6裝入后支座7的套管中，中間用中梁5進(jìn)行連接，根據(jù)屋面情況選定前梁1的伸出量及中梁5、后梁6的長(zhǎng)度.裝上支柱3和連板9，然后用螺栓將所有連接點(diǎn)聯(lián)接牢固，最后用緊線器8鎖緊加強(qiáng)鋼絲繩2，不得有松弛現(xiàn)象。鋼絲繩有一定的預(yù)緊力，當(dāng)伸出1.5m時(shí)其端點(diǎn)向上撓度約30mm，在前梁上掛機(jī)構(gòu)定位8。（3）提升機(jī)提升機(jī)由電磁制動(dòng)電機(jī)，離心

28、限速裝置，一套兩級(jí)減速機(jī)構(gòu)及鋼絲繩輸送機(jī)構(gòu)等組成，整個(gè)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)緊湊、性能先進(jìn)。1.提升機(jī)鋼絲繩 2.小壓輪 3帶槽小齒輪 4.帶槽大齒輪 5大壓輪 6連接板圖2-1 S型穿繩提升機(jī)（4）安全鎖安全鎖固定在平臺(tái)兩端的提升架上，當(dāng)平臺(tái)傾斜角度達(dá)到鎖繩角度時(shí)，能自動(dòng)鎖住安全鋼絲繩，使平臺(tái)立即停止下行。(5）鋼絲繩將工作鋼絲繩先穿過安全鎖滾輪有提升架導(dǎo)繩輪，再插入提升機(jī)入繩口內(nèi)，啟動(dòng)提升機(jī)，工作鋼絲繩自動(dòng)卷繞，從另一出口處伸出9。2.2 PLC型號(hào)的選擇為了能夠更好的選型，工程設(shè)計(jì)選型和估算時(shí)，應(yīng)該詳細(xì)分析設(shè)計(jì)工藝過程的特點(diǎn)以及控制的要求，明確PLC的控制任務(wù)和范圍確定所需的操作和動(dòng)作，然后根據(jù)控制要

29、求，估算輸入輸出點(diǎn)數(shù)、所需存儲(chǔ)器容量、確定PLC的功能、外部設(shè)備特性等，最后選擇有較高性能價(jià)格比的PLC和設(shè)計(jì)相應(yīng)的控制系統(tǒng)10。如圖2-2所示。編輯器中央處理單元CPU輸入電路電源輸出電路系統(tǒng)程序存儲(chǔ)區(qū)系統(tǒng)程序存儲(chǔ)區(qū)圖2-2 PLC硬件的基本結(jié)構(gòu)2.2.1 輸入輸出(I/O)點(diǎn)數(shù)的估算I/O點(diǎn)數(shù)估算時(shí)應(yīng)考慮適當(dāng)?shù)挠嗔?，通常根?jù)統(tǒng)計(jì)的輸入輸出點(diǎn)數(shù)，再增加10%20%的可擴(kuò)展余量后，作為輸入輸出點(diǎn)數(shù)估算數(shù)據(jù)。實(shí)際訂貨時(shí)，還需根據(jù)制造廠商PLC的產(chǎn)品特點(diǎn)，對(duì)輸入輸出點(diǎn)數(shù)進(jìn)行圓整11。本次設(shè)計(jì)所需要的輸入點(diǎn)數(shù)為七個(gè)點(diǎn)數(shù)，輸出為四個(gè)，根據(jù)上述原則，我們選擇的PLC 的I/O的要求為：輸入點(diǎn)為8，6點(diǎn)繼

30、電器輸出的PLC。I/O分配如下表所示：表2-1 輸入點(diǎn)數(shù)分配序 號(hào)輸入信號(hào)名稱電氣符號(hào)1停止按鈕SB02長(zhǎng)動(dòng)上升按鈕SB13長(zhǎng)動(dòng)下降按鈕SB24點(diǎn)動(dòng)上升按鈕SB35點(diǎn)動(dòng)下降按鈕SB46最高點(diǎn)停止按鈕SQ17最低點(diǎn)停止按鈕SQ2表2-2 輸出點(diǎn)數(shù)分配序 號(hào)輸出信號(hào)名稱電氣符號(hào)1輔助繼電器K12輔助繼電器K23控制電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)繼電器KM14控制電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)繼電器KM22.2.2 存儲(chǔ)器容量的估算存儲(chǔ)器的容量是可編程序控制器本身能提供的硬件存儲(chǔ)單元大小，程序容量是存儲(chǔ)器中用戶應(yīng)用項(xiàng)目使用的存儲(chǔ)單元的大小，因此程序容量小于存儲(chǔ)器容量。為了設(shè)計(jì)選型時(shí)能對(duì)程序容量有一定估算，通常采用存儲(chǔ)器容量的估算來(lái)替代1

31、2。存儲(chǔ)器內(nèi)存容量的估算沒有固定的公式，許多文獻(xiàn)資料中給出了不同公式，大體上都是按數(shù)字量I/O點(diǎn)數(shù)的1015倍，加上模擬I/O點(diǎn)數(shù)的100倍，以此數(shù)為內(nèi)存的總字?jǐn)?shù)（16位為一個(gè)字），另外再按此數(shù)的25%考慮余量13。目前，全世界的PLC生產(chǎn)廠家和品種很多，其中著名的廠商有：美國(guó)的AB（ALLEN BRADLY）公司、通用電氣公司等。歐洲有德國(guó)的西門子（SIEMENS）公司，法國(guó)的TE公司等，日本有三菱、OMRON（歐姆龍）、富士等公司。日本三菱電機(jī)公司新近推出第三代小型PLC-FX3U系列產(chǎn)品。它不僅繼承了FX系列小型PLC的輕巧與高品質(zhì)，而且進(jìn)一步豐富了擴(kuò)展性，擴(kuò)充了許多嶄新的功能。三菱FX

32、3U系列的PLC基本指令處理速度達(dá)0.065s，功能指令達(dá)209種，新增了塊數(shù)據(jù)的加減計(jì)算、比較指令，表格設(shè)定定位指令等，基本單元、擴(kuò)展設(shè)備的I/O點(diǎn)數(shù)可達(dá)384點(diǎn)；基本單元和輸入輸出單元系列化；模擬量處理能力大大提高，通過擴(kuò)展板和特殊適配器，處理模擬量能力可達(dá)16個(gè)；高速計(jì)數(shù)功能范圍擴(kuò)大，內(nèi)置6點(diǎn)100kHz的32位高速計(jì)數(shù)功能的計(jì)數(shù)器；通信能力加強(qiáng)，新開發(fā)了眾多通信板和通信適配器及計(jì)算機(jī)連接用的專用模塊，可方便連接各種智能設(shè)備14。由于本次課題研究課題是吊籃基于PLC升降控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，輸入輸出點(diǎn)數(shù)較少，僅需要小型PLC即可，另外根據(jù)實(shí)驗(yàn)室的實(shí)際情況綜合考慮，決定本課題采用三菱FX1N-1

33、4MR-001系列完成PLC升降系統(tǒng)設(shè)計(jì)。3 吊籃升降控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)3.1電動(dòng)機(jī)的選擇三相交流異步電動(dòng)機(jī)的選用，主要從選用的電動(dòng)機(jī)的功率、工作電壓、種類、型式及其保護(hù)電器考慮。（1）功率的選擇一般機(jī)械都注明應(yīng)配套使用的電動(dòng)機(jī)功率，對(duì)于連續(xù)運(yùn)行的電動(dòng)機(jī)，先算出生產(chǎn)機(jī)械的功率，所選用的電動(dòng)機(jī)的額定功率等于或大于生產(chǎn)機(jī)械功率的10即可。短時(shí)運(yùn)行電動(dòng)機(jī)的功率可以允許適當(dāng)過載，設(shè)過載系數(shù)為K，則電動(dòng)機(jī)的額定功率可以是生產(chǎn)機(jī)械所要求功率的1/k。電動(dòng)機(jī)的功率不能選擇過小，否則難于啟動(dòng)或者勉強(qiáng)啟動(dòng)，使運(yùn)轉(zhuǎn)電流超過電動(dòng)機(jī)的額定電流，導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)過熱以致燒損。電動(dòng)機(jī)的功率選擇太大，電動(dòng)機(jī)在低負(fù)荷下運(yùn)行，其功率

34、和功率因數(shù)都不高，易造成功率浪費(fèi)。（2）種類和型式的選擇（a）種類的選擇選擇電動(dòng)機(jī)的種類是從機(jī)械特性、調(diào)速與起動(dòng)特性、維護(hù)及價(jià)格等方面考慮。三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，堅(jiān)固耐用，工作可靠，價(jià)格低廉，維護(hù)方便；其缺點(diǎn)是調(diào)速困難，功率因數(shù)較低。常用鼠籠式的有“J”、“J2”等系列的小型異步電動(dòng)機(jī)和“JS”等系列的中型異步電動(dòng)機(jī)。繞線式電動(dòng)機(jī)的基本性能與鼠籠式相同，其特點(diǎn)是起動(dòng)性能較好，并可在不大的范圍內(nèi)平滑調(diào)速。但是它的價(jià)格較鼠籠式電動(dòng)機(jī)高，維護(hù)不便，因此大多選用采用鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)。（b）結(jié)構(gòu)型式的選擇從電動(dòng)機(jī)的防護(hù)型式上又可分為以下幾種：防護(hù)式。這種電動(dòng)機(jī)的外殼有通風(fēng)孔，能防止水滴、鐵屑等物

35、從上面或垂直方向成45。以內(nèi)掉進(jìn)電動(dòng)機(jī)內(nèi)部，但是灰塵潮氣還是能侵入電動(dòng)機(jī)內(nèi)部，它的通風(fēng)性能比較好，價(jià)格也比較便宜，在干燥、灰塵不多的地方可以采用。封閉式。這種電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子、定子繞組等都裝在一個(gè)封閉的機(jī)殼內(nèi)，能防止灰塵、鐵屑或其它雜物侵入電動(dòng)機(jī)內(nèi)部，但它的密封不很嚴(yán)密，所以還不能在水中工作，“J0”系列電動(dòng)機(jī)屬于這種防護(hù)型式。在農(nóng)村塵土飛揚(yáng)、水花四濺的地方（如農(nóng)副業(yè)加工機(jī)械和水泵）廣泛地使用這種電動(dòng)機(jī)。（3）電壓和轉(zhuǎn)速的選擇電動(dòng)機(jī)電壓等級(jí)的選擇，要根據(jù)電動(dòng)機(jī)的類型、功率以及使用地點(diǎn)的電壓來(lái)決定。選擇電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，應(yīng)盡量與工作機(jī)械需要的轉(zhuǎn)速相同，采用直接傳動(dòng)，這樣可避免傳動(dòng)損失。異步電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)

36、的轉(zhuǎn)速（同步轉(zhuǎn)速）有3000r/min、1500r/min、1000r/min等。異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速一般要低于25，在功率相同的情況下，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速越低，體積越大，而且功率因數(shù)與效率較低；高轉(zhuǎn)速電動(dòng)機(jī)也有它的缺點(diǎn)，它的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩較小而啟動(dòng)電流大，拖動(dòng)低轉(zhuǎn)速的機(jī)械時(shí)傳動(dòng)不方便，同時(shí)轉(zhuǎn)速高的電動(dòng)機(jī)軸承容易磨損15。吊籃的承載能力：500/630/800/(kg)；額定升降速度：7.0-9.0 m/min；提升電機(jī)的額定功率：1.5-2.2Kw；額定電壓：AC3805%；制動(dòng)力矩：30 Nm；電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速：1420 rpm；在該設(shè)計(jì)中，升降裝置所需電動(dòng)機(jī)功率大小的確定： （3-1） 選擇吊籃的額定載重為80

37、0則重力為： （3-2） 速度V在此取0.15m/s，系數(shù)x取1.3。 （3-3） 為了使電動(dòng)機(jī)能夠提供足夠的動(dòng)力，在此取電動(dòng)機(jī)的功率為2000W。綜合上述計(jì)算，根據(jù)本次設(shè)計(jì)的需要，我們選擇Y90S-2型號(hào)的三相異步電動(dòng)機(jī)。3.2 主電路圖如下圖3-1所示為吊籃控制系統(tǒng)主電路。一臺(tái)電機(jī)M1，其中M1為控制吊籃升降的電動(dòng)機(jī)。輔助繼電器K1和K2為輔助控制開關(guān)，接觸器KM1和KM2通過控制電動(dòng)機(jī)M1的正反轉(zhuǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)行車的上升和下降。QS為主電路與電源的隔離開關(guān)，F(xiàn)R1為電動(dòng)機(jī)M1的過載保護(hù)用的熱繼電器。圖3-1主電氣圖3.2 變頻器的選擇吊籃的一次完整的運(yùn)行過程，就是曳引電動(dòng)機(jī)從起動(dòng)、勻速運(yùn)行到減速

38、停車的過程目前，大多數(shù)升降產(chǎn)品都采用了變頻驅(qū)動(dòng)的方式，由傳統(tǒng)的有齒輪傳動(dòng)到永磁同步電動(dòng)機(jī)的無(wú)齒輪傳動(dòng)，在變頻控制方面有那些不同和要求16。吊籃變頻驅(qū)動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)要求：（1）由于是無(wú)齒輪減速直接曳引，電動(dòng)機(jī)的響應(yīng)變化將通過鋼絲繩直接作用在吊籃的轎廂上，因此為考慮吊籃的振動(dòng)、舒適感等指標(biāo)，需要設(shè)計(jì)控制精度高，響應(yīng)速度快的高性能變頻調(diào)速控制器。特別是電流環(huán)的檢測(cè)精度和計(jì)算響應(yīng)的速度17。 （2）旋轉(zhuǎn)編碼器在永磁同步電動(dòng)機(jī)的控制系統(tǒng)，編碼器除了反饋電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，還需要檢測(cè)電動(dòng)機(jī)的磁極位置，所以編碼器需要能夠反饋磁極位置信號(hào)。另外，無(wú)齒輪曳引方式，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速較低，因此要求編碼器的分辨率更高，一般要求在4

39、096C/T以上才能使系統(tǒng)有良好的控制性能。這就要求在變頻器的設(shè)計(jì)中要考慮新的旋轉(zhuǎn)編碼器的接口和應(yīng)用設(shè)計(jì)。（3）與交流異步電動(dòng)機(jī)比較，永磁同步電動(dòng)機(jī)在額定頻率下并不能自起動(dòng)，需要在變頻器驅(qū)動(dòng)下起動(dòng)。這是因?yàn)橛来磐诫妱?dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子是永磁體，其轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)是恒定的，所以定子磁場(chǎng)的產(chǎn)生需要配合轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)磁極的位置，以產(chǎn)生電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)所需要的轉(zhuǎn)矩。因此在永磁同步電動(dòng)機(jī)的吊籃系統(tǒng)中，變頻器需要設(shè)計(jì)有通過編碼器反饋檢測(cè)磁極位置信號(hào)，并根據(jù)磁極位置、電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速、所須轉(zhuǎn)矩等產(chǎn)生定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的功能。 （4）在目前的系統(tǒng)中，對(duì)永磁同步電動(dòng)機(jī)的磁極檢測(cè)，在變頻器的設(shè)計(jì)上，需要對(duì)變頻器參數(shù)進(jìn)行初始化設(shè)定。很多時(shí)變頻器需要對(duì)電

40、動(dòng)機(jī)進(jìn)行空載運(yùn)轉(zhuǎn)來(lái)做設(shè)定，當(dāng)一臺(tái)吊籃安裝完成后，這是電動(dòng)機(jī)上已經(jīng)掛上了轎廂、對(duì)重等負(fù)載，再進(jìn)行空載運(yùn)轉(zhuǎn)來(lái)做磁極位置初始化設(shè)定并不實(shí)際，變頻器需要有不需空載運(yùn)轉(zhuǎn)來(lái)做磁極位置初始化設(shè)定的功能。 （5）為了保證在各種負(fù)載條件下吊籃都獲得較好的起動(dòng)特性和制動(dòng)特性，在無(wú)齒輪曳引驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)中設(shè)置負(fù)載檢測(cè)裝置是十分必要的。在系統(tǒng)中，采用絕對(duì)值或正、余弦的高性能旋轉(zhuǎn)編碼器，MM430變頻器的設(shè)計(jì)可以利用旋轉(zhuǎn)編碼器的性能，在吊籃起動(dòng)瞬間，計(jì)算出需要補(bǔ)償?shù)牧?，并補(bǔ)償進(jìn)輸出力矩上，從而達(dá)到平穩(wěn)起動(dòng)。這需要變頻器在信號(hào)檢測(cè)精度、抗干擾能力和計(jì)算響應(yīng)速度上都有一定程度的提高18。 3.3 控制電路圖PLC控制吊籃升

41、降控制系統(tǒng)的控制電路圖如圖3-2所示。 3.4 升降速過程的PLC實(shí)現(xiàn)如下圖3-3為硬件連接圖，本系統(tǒng)采用三相反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī), 采用升降速控制和正反轉(zhuǎn)控制。按控制要求設(shè)計(jì)出PLC控制步進(jìn)電機(jī)的硬件連接圖如圖3-3所示。脈沖信號(hào)采用高速脈沖輸出方式，由PLC的輸出點(diǎn)Q001輸出，Q002輸出方向控制信號(hào)，控制步進(jìn)電機(jī)的正反轉(zhuǎn)。SB0SB1SB2K2SQ1K1K1SB2SB3SB4SB1K1SQ21K2SB4KM2KM1SB3KM1KM2K2K1K2圖3-2控制電路圖PLC步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器步進(jìn)電機(jī)正轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)啟動(dòng)脈沖信號(hào)方向信號(hào)圖3-3 PLC控制步進(jìn)電機(jī)硬件連接圖4 吊籃升降控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)4.1

42、設(shè)計(jì)的總體思路構(gòu)想本設(shè)計(jì)根據(jù)設(shè)計(jì)要求選擇采用三菱FX系列PLC對(duì)吊籃的升降實(shí)現(xiàn)控制，因此，首先必須建立吊籃的PLC控制系統(tǒng)，并以此為核心編寫相應(yīng)的PLC控制程序。又根據(jù)前文所述的對(duì)組態(tài)軟件的選擇，運(yùn)用組態(tài)軟件設(shè)計(jì)構(gòu)造吊籃運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)，既構(gòu)造吊籃堅(jiān)控界面，定義相關(guān)變量，與PLC控制系統(tǒng)進(jìn)行通信，隨時(shí)讀取數(shù)據(jù)，最終實(shí)現(xiàn)對(duì)吊籃PLC控制系統(tǒng)的實(shí)時(shí)控制。4.2 基于PLC的吊籃控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要設(shè)計(jì)吊籃的升降控制系統(tǒng)，首先要對(duì)吊籃的運(yùn)行過程進(jìn)行分析。當(dāng)?shù)趸@處于不同的位置或者處于不同的運(yùn)行狀態(tài)（如上行、下行等），每一個(gè)不同的狀態(tài)如何控制都需要編寫不同的PLC程序。下面，本文將對(duì)吊籃?？坑诓煌恢?/p>

43、時(shí)狀態(tài)進(jìn)行具體分析，并編寫不同運(yùn)行狀態(tài)下的程序段。圖4-1 程序梯形圖圖4-2 程序指令圖4.3 升降過程的分析為了實(shí)現(xiàn)吊籃正常的升降運(yùn)行，這就要求電動(dòng)機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)。對(duì)于一般的三相異步電動(dòng)機(jī)來(lái)說，可以通過兩個(gè)接觸器改變電動(dòng)機(jī)定子繞組的電源相序來(lái)實(shí)現(xiàn)。X000（SB0）為停止按鈕，是吊籃升降控制的總開關(guān)，原始狀態(tài)是常閉觸點(diǎn)，具體操作過程如下：（1）長(zhǎng)動(dòng)操作：按下X000按鈕，接觸器KM1和KM2斷電，電動(dòng)機(jī)M停止轉(zhuǎn)動(dòng)。X001（SB1）、X002(SB2)、X003(SB3)和X004(SB4)是復(fù)合按鈕，這樣可以形成“正反停”或者是“反正?！钡幕ユi控制。如上圖5-2所示，當(dāng)按下正向啟動(dòng)

44、按鈕X001時(shí)，其動(dòng)斷觸點(diǎn)首先斷開，使輔助繼電器Y002（K2）斷電，然后動(dòng)合觸點(diǎn)閉合，使控制電機(jī)正向轉(zhuǎn)動(dòng)的繼電器Y001（K1）通電，當(dāng)Y001（K1）閉合時(shí)，使控制電動(dòng)機(jī)正向轉(zhuǎn)動(dòng)的接觸器Y003（KM1）通電，并控制電動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)正轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)吊籃的上升操作，反之亦然。當(dāng)?shù)趸@上升到最高點(diǎn)或者最低點(diǎn)時(shí)，會(huì)碰到常閉的行程開關(guān)（X005和X006），當(dāng)行程開關(guān)被斷開時(shí)，繼電器Y001或者Y002所在的電路被阻止通電，繼電器所控制的常開觸點(diǎn)斷開，電動(dòng)機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)吊籃停止上升或者下降。這樣在需要改變電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)方向時(shí)，可以直接操作正、反向按鈕，而不必先操作停止按鈕。復(fù)合按鈕的常閉觸點(diǎn)在電路中同樣起到互鎖的

45、作用，這樣的互鎖稱之為機(jī)械互鎖。 輔助繼電器Y001(K1)和Y002(K2)為互鎖的控制線路。將任何一個(gè)繼電器的輔助常閉觸點(diǎn)串入對(duì)應(yīng)另一個(gè)繼電氣線圈電路中，則其中任一個(gè)繼電器先通電后，切斷了另一個(gè)繼電器的控制回路，即使按下控制相反方向的啟動(dòng)按鈕，另一個(gè)繼電器也無(wú)法通電，這是利用兩個(gè)繼電器的輔助常閉觸點(diǎn)互相控制的方式，是電氣互鎖，主要是起安全保護(hù)的作用，同時(shí)也提高了使用的效率。（2）點(diǎn)動(dòng)操作：常開觸點(diǎn)開關(guān)X003（SB3）和X004（SB4）是程序段中點(diǎn)動(dòng)控制吊籃上升和下降的復(fù)合按鈕，形成了機(jī)械互鎖。當(dāng)按下控制電機(jī)正轉(zhuǎn)的X003（SB3）按鈕時(shí)，其動(dòng)斷觸點(diǎn)首先斷開，使控制電機(jī)反向接觸器KM2斷

46、電，然后動(dòng)合觸點(diǎn)閉合，使控制電機(jī)正向接觸器KM1通電，并控制電機(jī)正轉(zhuǎn)，并實(shí)現(xiàn)吊籃上升的操作。當(dāng)松開X003（SB3）時(shí)，電動(dòng)機(jī)則停止轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)吊籃停止上升，反之亦然。5仿真調(diào)試5.1 軟件仿真通過用FluidSIM軟件對(duì)程序進(jìn)行簡(jiǎn)單的仿真，過程如下圖5-1所示：圖5-1 液壓仿真圖圖5-2 電氣控制圖5.2 仿真調(diào)試長(zhǎng)動(dòng)正轉(zhuǎn)：如下圖5-3所示，當(dāng)閉合SB1常開觸點(diǎn)時(shí)，輔助繼電器K1得電，輔助繼電器開關(guān)K1閉合，控制電機(jī)正轉(zhuǎn)的接觸器KM1得電，電動(dòng)機(jī)正向轉(zhuǎn)動(dòng)，使得吊籃上升。當(dāng)?shù)趸@上升到最高點(diǎn)時(shí)，碰到行程開關(guān)SQ1，此時(shí)控制KM1的電的線路斷開，此時(shí)電動(dòng)機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，吊籃停止上升，并在最高點(diǎn)停止，反轉(zhuǎn)亦然（如圖5-4所示）。圖5-3 長(zhǎng)動(dòng)正轉(zhuǎn)圖5-4 長(zhǎng)動(dòng)反轉(zhuǎn)點(diǎn)動(dòng)正轉(zhuǎn)：如下圖5-5所示，當(dāng)閉合SB3常開觸點(diǎn)時(shí)，控制電機(jī)正轉(zhuǎn)的接觸器直接KM1得電，使得電動(dòng)機(jī)正向轉(zhuǎn)動(dòng)，使得點(diǎn)動(dòng)吊籃上升，當(dāng)松開常開觸點(diǎn)SB3時(shí)，吊籃在任何位置自