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1－1和1－3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1－2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1－7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1－7和圖1－8所示。下面圖4－1為自動電梯一樓停止位的局部放大圖。

圖4－1

圖4－2為自動電梯2樓停止位的局部放大圖。

圖4－2

3．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是否由貨物擋住），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是否被擋住）,向電梯外輸送貨物。（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是否由貨物擋住），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3－1和表3－2所示。

表3－1

注：表中主要輸入點元氣件在圖1－1、圖1－3和圖2－1中查找對應(yīng)。

表3－2

注：表中主要輸出點元氣件在圖2－1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Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的運動狀態(tài)如表3－3所示。

表3－3

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4－3所示。

圖4－3

步進程序主要步驟程序編寫如下圖4－4所示。

圖4－4

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 Q0.1

4．升降電梯精確平層的電氣控制設(shè)計：

如圖4－1和圖4－2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4－4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。或者由于光電傳感器的老化、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4－5和圖4－6所示。

圖4－5

圖4－6

在PLC輸入點的設(shè)計上，注意預(yù)留輸入點I0.0～I0.7或者I1.1～I1.5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3－4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。

表3－4

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4－5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