自动扶梯和电梯一样是公共场所运送乘客的典型设备,已在百货公司,机场、地铁、火车站等场所广泛的应用。而对于扶梯的拖动一般都采用三相异步电动机,而对于拖动的控制也普遍采用传统的继电器控制方式,由于扶梯的自动化及安全性能逐渐的提高,而它的控制还采用传统的继电器控制已不能满足高性能的要求。再加上继电器控制方式固有的缺点,控制烦琐、布线杂多、占用空间大、故障率高、不易检修等缺点。而现在电子逻辑器件,大规模集成电路的出现;诸如像单片机、PLC 在控制系统上的应用也越来越多。在自动扶梯中有些厂家也采用PLC 做为控制核心。
PLC 有应用的局限性,比如说输入输出对电压的要求控制工程网版权所有,价格高等,所以在自动扶梯的控制上采用PLC 并不是最理想的,对此我公司就想找一个具有逻辑控制功能,可现场编程,有输入输出功能的单元来实现我自动扶梯系统的核心控制。我发现西门子LOGO 正符合我公司的要求,能满足系统的控制要求控制工程网版权所有,价格还低,故我公司在设计生产自动扶梯控制柜中采用西门子LOGO 为控制核心。
系统要求:
扶梯采用11KW 三相异步电动机拖动,扶梯要求能上行,也可下行(可切换),需要安全急停功能,需要检修功
控制系统构成:
电动机降压启动电路,电动机正反转电路,安全急停电路,检修电路,照明电路。
如果要完成上述功能还要求控制柜的控制性能、体积、价格。显然采用继电器控制和PLC 控制都不是最理想的,采用西门子LOGO 是最理想的控制单元。
电气系统描述:
(一)硬件电路部分
在此选择西门子LOGO!RC230 主模块加扩展模块LOGO!DM8230 R,RC230 是8 输入4 输出CONTROL ENGINEERING China版权所有,扩展模块为4 入4 出(输入为数字量,输出为继电器方式)。
LOGO 是一种具有可编程的逻辑模块。在控制系统中起到逻辑控制且可输入输出的功能。
系统硬件组成:平行按扭、转换开关、急停按扭、交流接触器、热继电器、LOGO(RC230)+LOGO!扩展模块、继电器、变压器、断路器等组成。
与LOGO 的接线:LOGO RC230 的电源电压115---240V/AC/DC。它可以直接输入交流220V 电压做为输入信号。主单元的输入端子为I1-I8CONTROL ENGINEERING China版权所有,扩展为I1-I4。输出端子为Q1-Q4控制工程网版权所有,扩展为Q1-Q4控制工程网版权所有,在此自动扶梯控制系统中只用了输入I1-I5(与按扭接点连接),输出Q1-Q4控制工程网版权所有,扩展Q1-Q3(与接触器线圈连接)。扩展模块与主模块的连接用模块自带的插针接口连接即可,下为与LOGO 的接线图。
图1
图1 中各元件表示:
LOGO!RC230:西门子通用逻辑模块
LOGO!DM8230 R:西门子通用逻辑模块扩展模块
SB1:上行按扭
SB2:下行按扭
SA:检修转换开关
SB3:急停按扭
SP:急停继电器触点
K1.1:电动机星型启动接触器
K1.2:电动机角运行接触器
K2.2:电动机正转接触器
K2.1:电动机反转接触器
K10:运行接触器
MD:抱闸继电器
K25:照明继电器
(二)、软件部分:
在设计扶梯控制程序之前,首先要确定电路的输入量和输出量(见图1)。根据输入输出断子安排和系统的工作流程编写程序。
西门子LOGO 编写程序简单方便,可以用PC 机专用的LOGO 编程软件编程下载,也可在现场用LOGO 一体的操作面板(带按键和液晶显示)输入。我公司采用现场手动输入的方法实现LOGO 的编程。LOGO 的编程语句是用功能块和逻辑图来表达的。即我们在数学上学的“或”“与”“非”等逻辑符号来表达实际的电路逻辑关系,对于具体的编写操作方法请参见西门子LOGO 手册。
我现将自动扶梯程序流程图表示如下:
备注:图2 中的粗线粗字表示当在I3 输入有效时的输出流程
功能描述:
当按下SB1 按钮上行(I1 信号有效),输出主Q2、主Q4、扩展Q1、扩展Q2、扩展Q3、延时2.5 秒后输出主Q1。即当按下上行按钮SB1 时, 电动机星型启动接触器K1.1、上行接触器K2.2、正常运行接触器K10、制动继电器MD、照明继电器K25 吸合,延时2.5秒后电动机角运行接触器吸合(星启动接触器断开)。这一过程是电动机的星三角启动,打开扶梯照明,打开制动器,使之上行的过程。当按下SA 急停按钮时,以上输出除扩展Q3(照明继电器)外其他全部停止输出。由于扶梯停止后还须照明,而不能立即停止,故扶梯停止后延时25 秒后自动停止扶梯照明。
当按下SB2 按钮下行(I2 信号有效)时输出主Q3,连锁停止Q4控制工程网版权所有,其它与上相同。(主Q3 与Q4 和主Q1 与Q2 的输出是互锁的