PLC自动扶梯多功能变频节能控制系统设计.docVIP

基于PLC的自动扶梯多功能变频节能控制系统设计 本文来自2009年第6期“应用专栏”上 ,已经被阅读过241次 摘?要：以OMRON?CPM1A-20CDR-A-V1型PLC及汇川公司的MD320变频器变频节能?PLC;?变频节能?;?控制系统 Abstract:?Based?on?the?Omron?CPM1A-20CDR-A-V1?PLC?controller?and?Inovance?MD320?frequency燾onverter,爐he燿esign爁or燤ulti-frequency爀nergy-saving燾ontrol爏ystem爋f爀scalator爃as燽een爄ntroduced.燗ccording爐o爐he燽asic爐heory爋f爀nergy-saving?control,爐he燾hoice爋f爁ittings燼nd燿esign爋f爃ardware燾ircuit爃as燽een燾arried爋ut.營n爐he爀nd,爐he爌rogram爋f燾ontrol爏ystem爃as燽een燼nalyzed. Key爓ords:燛scalator;燩LC;燜requency爀nergy-saving;燙ontrol爏ystem 1?引言 　　自动扶梯图1?自动扶梯快慢循环控制时序图 ? 　　2.1.4?功能实现 　　安装在扶梯入口处的乘客检测装置检测是否有人乘梯。 　　2.2?变频自启动（快慢停循环） 　　2.2.1?功能描述 　　通过增加变频器来控制扶梯运行的速度，当梯上有乘客时，扶梯以高速运行（例如额定速度），提高客流量，当乘客检测装置在一段时间内没有检测到乘客通过时，扶梯开始减速转为低速运行（例如0.2m/s，参数可设置），当乘客检测装置在一段时间内又没检测到乘客乘梯时，扶梯开始进入停止运行等待状态，即为自启动节能。 　　2.2.2?运行状态描述 　　变频控制，长时间无人乘梯时停止，有人乘梯时高速运行。高速运行时间记为TQ，低速运行时间TS，两个参数可通过PLC程序进行设置，具体时间根据梯的提升高度和速度而定。 　　2.2.3?运行步骤 　　（1）?当扶梯上电停止等待，有方向（比如上行）开始运行时，此时扶梯进入上行停止等待运行中。 　　（2）?下机房光电检测装置检测是否有人通过，当有人通过时，控制器内部的高速运行时间计数器（记为TC）清零，此时扶梯开始缓慢加速至高速运行。 　　（3）?高速运行时间计数器（记为TC）开始计时，当TC? 　　（4）当有一段时间没人乘梯即TC≥TQ时，扶梯开始减速进入低速运行状态中。 　　（5）?低速运行时间计数器（记为TSC）开始计时，当TSC?TS时，若此时有人进入，TC清零重新开始计时，扶梯加速至高速运行状态，又进入高速运行状态中。 　　（6）?当一段时间内没人乘梯即TSC≥TS时，扶梯停止运行进入等待中，如此循环往复运行。 　　图2为自动扶梯快慢停循环控制时序图。 ? 图2?自动扶梯快慢停循环控制时序图 ? 　　2.2.4?功能实现 　　安装在扶梯入口处的乘客检测装置检测是否有人乘梯。但是为了确保乘客的安全，按照GB16899-1997《自动扶梯和自动人行道的制造与安装安全规范》的要求：自启动的扶梯，应在该使用者走到梳齿相交线之前启动运行，故乘客检测装置应满足以下要求： 　　（1）?检测装置应满足的要求 　　·光束，应设置在梳齿相交线之前至少1.3m外; 　　·触点踏垫，其外缘应设置在梳齿相交线之前至少1.8m处，沿运行方向的触点踏垫长度至少为0.85m。施加在其表面为25mm2的任何点上的载荷达到150N之前就应作出响应。 　　（1）?在实际设计时可选择 　　·?安装在扶手进出口处的光电漫发射装置; 　　·安装在盖板进口处的光柱; 　　·安装在盖板下的踏垫自启动装置来实现。 　　本系统设计时选择光电漫反射装置，能够确保每一个从不同方向走过来的乘客都能被有效的探测到，从而实现自启动的功能。 3?系统设计 　　3.1?控制系统组成 ? 图3?控制系统框图 ? 　　由图3可知，该系统主要由以下几部分组成：电源、PLC、变频器等。PLC是控制系统的核心，PLC根据输入的光电信号是否有效确定高速运行指令的输出，变频器根据PLC的高速运行指令控制扶梯的运行速度，完成扶梯的快慢及快慢停循环运行。 　　3.2?硬件选型 　　以自动扶梯变频非自启动（快慢循环）为例，其扶梯控制系统实际需要输入11点，输出7点，PLC主控制器采用欧姆龙CPM1A-20CDR-A-V1型PLC。这种机型的PLC配有相应的编程软件CX-Programmer进行编程及监视，不仅可以通过手持编程器对PLC编