自动生产线升降电梯控制的自动化设计

Configuration Simulation Design of PLC Control System for Elevator

姓名：管相奎  学号：105058708

1引言

随着变频技术和PLC控制技术的发展，工厂中的自动化生产线也越来越多，由于一些行业的生产工艺的要求或是由于生产车间和场地的特殊情况，要求一些生产线需要配置相应的物料提升装置。在工厂中经常看见一些升降机械，这些升降机械很多由工频电机直接带动运行，电气控制部分一般都很简单，多数采用人工手动控制或采用继电器控制方式。这些升降机械普遍存在一些明显的问题，如启动停止和运行不平稳，升降运动过程动作不可靠，自动化程度不高，故障率较高，设备能耗高，无法应急运行，存在安全隐患等等。基于这些问题使得这些升降机械很难在生产中高效运行，同时这些升降机械也无法与进口的自动化生产线配套使用，无法根据实际的生产需要转换和调整升降机械的动作方式和工作顺序。应用西门子S7-200 PLC和西门子MM420变频器组成的升降电梯控制和驱动系统，可以完成对升降电梯自动运行的智能化控制和管理，可以根据生产线的实际生产需要和具体工艺要求自动调整升降方向和速度快慢。也可以在变频器发生故障时自动将发生故障的电机切换到工频状态应急工作，系统设有西门子TP170A触摸屏，可以向工作人员提示设备的状态和故障信息。整个系统自动化程度高，可以在多个行业与各型生产线配套使用，应用范围较广。

2自动升降电梯机械系统和自动控制系统分析

2.1自动升降电梯机械系统的组成

自动升降电梯的机械系统由电梯入口和出口传输机构，轿厢内部吊篮传输机构，轿厢升降机构，电梯厅门安全机构和升降电机安全抱闸机构组成。

电梯入口和出口传输机构用于将生产线上的产品向电梯内或电梯外传送。轿厢内部吊篮传送机构用于将产品传入或传出轿厢。轿厢升降机构用于提升电梯轿厢或下降电梯轿厢。电梯厅门安全机构用于在电梯轿厢升降过程中关闭电梯井厅门入口，防止安全事故发生。升降电机安全抱闸机构用于在电梯轿厢停止运动时抱住升降电机主轴，防止电梯轿厢在停止运动时发生上下滑动，避免由此而产生的安全事故。

2.2自动升降电梯的自动控制系统的组成

自动升降电梯的自动控制系统由程序逻辑控制器PLC，外部光电传感器，触摸屏，变频驱动器，声光报警灯和检修手动盒等元气件组成。

程序逻辑控制器PLC采集外部输入点的输入信号，如启动停止信号，各个光电传感器的状态信号，各限位开关的输入信号，人机界面上的输入信号，经过逻辑判断和运算后输出相应输出信号，控制电气系统中的相应交流接触器和变频器动作。来完成将一层楼的产品自动的转移到另外一层楼的生产线上。

2.3自动升降电梯的工作原理和控制要求

自动升降电梯的工作状态分为自动运行状态和检修操作状态，两个工作状态相互独立彼此分开。当升降电梯处于自动运行状态下时，要求检修操作盒的所有按钮无效，同样当设备处于检修状态下时要求来自系统外部的控制信号无效，此时系统只能通过检修手动盒点动检修。

在自动运行时要求升降机能够将一层楼的产品自动的传送到另外一层楼的生产输送带上，并自动返回到出发点进行下一个工作周期。这个过程当中要求PLC能根据外部生产线的速度自动调节升降机的运转速度。要求升降机的轿厢能够准确平层，能够判断进出口堵塞情况的发生，能够自动的连续点动正反转，以自动消除进出口的堵塞现象，减少不必要的停机发生。同时要求升降系统能够多楼层多顺序的传送运行，能根据生产需求调整传送方向。要求系统有可靠的安全保护，能避免设备安全事故的发生。要求设备具有应急运行功能，减少因设备故障造成的生产线停机。

在操作上要求通过人机界面能够方便地修改参数，记录生产情况和报警信息，要求在触摸屏上复位报警和点动功能。能够设置管理人员密码，能够记录生产批次和生产数量，具有历史数据查询功能。3自动升降电梯自动控制系统设计

3.1自动升降电梯机械系统的结构组成

自动升降电梯的传输机构分为入口输送带，出口输送带和电梯轿厢吊篮传送带。分别与各楼层的生产线输送带连接。图1－1为：自动升降电梯入口输送带与吊篮输送带和生产线输送带的组合。

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