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西門子LOGO!在自動扶梯上的應用



    概述:
  
    自動扶梯和電梯一樣是公共場所運送乘客的典型設備,已在百貨公司,機場、地鐵、火車站等場所廣泛的應用。而對于扶梯的拖動一般都采用三相異步電動機,而對于拖動的控制也普遍采用傳統的繼電器控制方式,由于扶梯的自動化及安全性能逐漸的提高,而它的控制還采用傳統的繼電器控制已不能滿足高性能的要求。再加上繼電器控制方式固有的缺點,控制煩瑣、布線雜多、占用空間大、故障率高、不易檢修等缺點。而現在電子邏輯器件,大規模集成電路的出現;諸如像單片機、PLC 在控制系統上的應用也越來越多。在自動扶梯中有些廠家也采用PLC 做為控制核心。

    PLC 有應用的局限性,比如說輸入輸出對電壓的要求,價格高等,所以在自動扶梯的控制上采用PLC 并不是最理想的,對此我公司就想找一個具有邏輯控制功能,可現場編程,有輸入輸出功能的單元來實現我自動扶梯系統的核心控制。我發現西門子LOGO 正符合我公司的要求,能滿足系統的控制要求,價格還低,故我公司在設計生產自動扶梯控制柜中采用西門子LOGO 為控制核心。

    系統要求: 
 
    扶梯采用11KW 三相異步電動機拖動,扶梯要求能上行,也可下行(可切換),需要安全急停功能,需要檢修功能,需要照明燈。控制柜體積的要求。

    控制系統構成:

    電動機降壓啟動電路,電動機正反轉電路,安全急停電路,檢修電路,照明電路。

    如果要完成上述功能還要求控制柜的控制性能、體積、價格。顯然采用繼電器控制和PLC 控制都不是最理想的,采用西門子LOGO 是最理想的控制單元。

    電氣系統描述:   

    (一)硬件電路部分

    在此選擇西門子LOGO!RC230 主模塊加擴展模塊LOGO!DM8230 R,RC230 是8 輸入4 輸出,擴展模塊為4 入4 出(輸入為數字量,輸出為繼電器方式)。  

    LOGO 是一種具有可編程的邏輯模塊。在控制系統中起到邏輯控制且可輸入輸出的功能。  

    系統硬件組成:平行按扭、轉換開關、急停按扭、交流接觸器、熱繼電器、LOGO(RC230)+LOGO!擴展模塊、繼電器、變壓器、斷路器等組成。  

    與LOGO 的接線:LOGO RC230 的電源電壓115---240V/AC/DC。它可以直接輸入交流220V 電壓做為輸入信號。主單元的輸入端子為I1-I8,擴展為I1-I4。輸出端子為Q1-Q4,擴展為Q1-Q4,在此自動扶梯控制系統中只用了輸入I1-I5(與按扭接點連接),輸出Q1-Q4,擴展Q1-Q3(與接觸器線圈連接)。擴展模塊與主模塊的連接用模塊自帶的插針接口連接即可,下為與LOGO 的接線圖。  

 



  圖1   

    圖1 中各元件表示: 
 
    LOGO!RC230:西門子通用邏輯模塊 
 
    LOGO!DM8230 R:西門子通用邏輯模塊擴展模塊 
 
    SB1:上行按扭  

    SB2:下行按扭  

    SA:檢修轉換開關  

    SB3:急停按扭  

    SP:急停繼電器觸點 
 
    K1.1:電動機星型啟動接觸器  

    K1.2:電動機角運行接觸器 
 
    K2.2:電動機正轉接觸器 
 
    K2.1:電動機反轉接觸器 
 
    K10:運行接觸器  

    MD:抱閘繼電器  

    K25:照明繼電器  

    (二)、軟件部分:   

    在設計扶梯控制程序之前,首先要確定電路的輸入量和輸出量(見圖1)。根據輸入輸出斷子安排和系統的工作流程編寫程序。  

    西門子LOGO 編寫程序簡單方便,可以用PC 機專用的LOGO 編程軟件編程下載,也可在現場用LOGO 一體的操作面板(帶按鍵和液晶顯示)輸入。我公司采用現場手動輸入的方法實現LOGO 的編程。LOGO 的編程語句是用功能塊和邏輯圖來表達的。即我們在數學上學的“或”“與”“非”等邏輯符號來表達實際的電路邏輯關系,對于具體的編寫操作方法請參見西門子LOGO 手冊。  

    我現將自動扶梯程序流程圖表示如下:

 



圖2

    備注:圖2 中的粗線粗字表示當在I3 輸入有效時的輸出流程。

    功能描述:    

    當按下SB1 按鈕上行(I1 信號有效),輸出主Q2、主Q4、擴展Q1、擴展Q2、擴展Q3、延時2.5 秒后輸出主Q1。即當按下上行按鈕SB1 時, 電動機星型啟動接觸器K1.1、上行接觸器K2.2、正常運行接觸器K10、制動繼電器MD、照明繼電器K25 吸合,延時2.5秒后電動機角運行接觸器吸合(星啟動接觸器斷開)。這一過程是電動機的星三角啟動,打開扶梯照明,打開制動器,使之上行的過程。當按下SA 急停按鈕時,以上輸出除擴展Q3(照明繼電器)外其他全部停止輸出。由于扶梯停止后還須照明,而不能立即停止,故扶梯停止后延時25 秒后自動停止扶梯照明。

    當按下SB2 按鈕下行(I2 信號有效)時輸出主Q3,連鎖停止Q4,其它與上相同。(主Q3 與Q4 和主Q1 與Q2 的輸出是互鎖的)

    當按下SA 檢修按鈕時,扶梯進入檢修狀態,按下SB1 或SB2 按鈕,扶梯只能運行在星啟動模式下(主Q3 或Q4 輸出),不能進入正常電動機角運行模式(主Q1 不能輸出)。其他同上。

    當扶梯在任何運行狀態,LOGO I4 或I5 信號輸入有效時,停止一切輸出,K25(擴展Q3)延時25 秒后停止輸出。

    總結:   
 
    西門子的邏輯模塊LOGO 在自動扶梯控制上的應用是非常成功的!在應用的過程中我總結出如下幾點:

    LOGO! 

    1. 體積相對小
 
    2. 性能價格比高
 
    3. 編程方便(適用于控制不是很復雜的場合) 

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