自动扶梯PLC控制系统图设计FX2N.docx

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1、装订线摘 要自动扶梯广泛用于酒店、商场、地铁、火车站、写字楼、机场等场所，在方便顾客和提高服务质量等方面起到了相当重要的作用。本设计采用PLC控制系统，具有可靠性高、稳定性好、编程简单、使用方便、检修维护方便等显著优点。将PLC应用于自动扶梯上，可大大提高自动扶梯的控制水平，使自动扶梯达到了更为理想的控制效果。跟继电器控制自动扶梯相比有了一个质的飞跃。它实现了自动扶梯的电脑化控制，使自动扶梯更趋智能化。自动扶梯采用伺服驱动，Y-切换启动。从电梯运行的安全要求和检修运行要求出发，同时考虑到电梯操作的便利性，程序设计主要实现三种运行状态：自动运行、手动运行、检修运行状态。在正常情况下，扶梯进入自动

2、运行状态；当发生某种特殊情况时，扶梯在外部手动信号的作用下，进入手动运行状态，当系统检修时，插入检修盒，进入检修状态。在电气系统组成以后，为了实现最优控制，需要精心的编制PLC的控制程序。在PLC控制程序中需要进行处理的逻辑信号首先是安全回路检测信号，通过对这些信号的处理，给出相应的运行状态显示和报警信号。关键词自动扶梯,PLC,控制系统 ABSTRACTEscalators are widely used in hotels, shopping malls, subway, train stations, office buildings, airports and other places

3、, in the convenience of our customers and improve the quality of service has played a very important role. This design uses a PLC control system, high reliability, stability, programming is simple, easy to use, repair and maintenance convenience obvious advantages. PLC applied to the escalator, the

4、escalator can greatly improve the level of control, so that the escalator to reach the desirable control effect. Compared with the relay control escalators have a qualitative leap. It implements a computerized control of the escalator, so that the escalator more intelligent.Escalators servo drive, Y

5、- start switch. Running from the elevator maintenance safety requirements and operating requirements, and taking into account the convenience of elevator operations, programming realization of three main operating states: automatic operation, manual operation, maintenance running. Under normal circu

6、mstances, the escalator into the auto-run state; when the occurrence of certain special circumstances, the escalator in the role of the external hand signal, to enter manually run the state, when the system overhaul, insert the repair box, enter the maintenance state. After the electrical system com

7、ponents in order to achieve optimal control, requires careful preparation of PLC control program. Control program in the PLC logic required in the signal processing circuit first security detection signal, by processing these signals are given the appropriate operating status display and alarm signa

8、l. Keywords escalator,PLC,control system.目 录摘 要1ABSTRACT2目 录3绪 论3第一章 设计任务简述31.1设计原始资料31.2主要技术指标3第二章 自动扶梯介绍32.1自动扶梯的发展历程32.2自动扶梯的研究概况32.2.1 节能32.2.2 环保32.2.3安全32.3自动扶梯的发展前景32.4自动扶梯的基本结构32.4.1桁架32.4.2驱动装置32.4.3运载系统32.4.4扶手装置32.4.5安全保护装置32.4.6润滑系统32.5自动扶梯的分类32.6自动扶梯的主要参数32.7自动扶梯的安全保护装32.7.1速度监控装置32.7.2

9、牵引链条张紧装置和断裂监控装置32.7.3围裙板保护装置32.7.4 制动器32.7.5扶手带断带保护装置32.7.6传动链保护装置32.7.7梯级（踏板）塌陷保护装置32.7.8主驱动链断裂保护装置32.7.9梯级（踏板）链保护装置32.7.10扶手带入口保护装置32.7.11裙板安全开关32.7.12相位保护3PLC概述33.1 PLC的定义33.2 PLC的基本组成33.2.1中央处理单元(CPU)33.2.2存储器33.2.3I/O接口33.3可编程控制器的特点、分类和技术指标33.3.1可编程控制器的特点33.3.2可编程控制器的分类33.3.3可编程控制器的技术指标33.6的工作原

10、理33.7 PLC的工作模式33.8 PLC的扫描过程3第四章 扶梯的硬件设计34.1自动扶梯的一般介绍34.1.1自动扶梯的性能34.1.2 FGL、FML系列自动扶梯的主要结构34.2自动扶梯动作原理说明34.3自动扶梯系统控制34.3.1自动运行功能34.3.2手动运行功能34.3.3检修运行功能34.4电梯照明34.5安全回路显示34.6 PLC的选择34.6.1自动扶梯控制系统的输入与输出分析34.7操作说明3第五章 设备选型35.1电机的选择：35.2接触器选择35.3相序保护35.4低压断路器35.5热保护器35.6变压器35.7继电器3第六章 模拟运行3参考文献3致 谢3附录

11、附录一 主回路系统原理图 附录二 故障信号回路原理图 附录三 PLC接线原理图 附录四 控制柜布置图 附录五 控制梯形图 绪 论近几年来，随着我国社会主义建设事业的发展，各大中城市先后修建了大批高层旅馆住宅贸易中心和综合大楼等。这种趋势仍在继续发展，在国外，这些大楼的建设更是有增无减，相应的，自动扶梯的生产和应用日趋广泛，自动扶梯不仅具有载客的实用性，同时以其艺术装饰受到人们的重视。尤其是用PLC控制的自动扶梯，以其结构简单，占用体积小，安装方便等众多优势，受到市场上人们的普遍欢迎。目前，电梯行业及社会上对电梯的分类大致有以下几种。 (1)按用途分：乘客电梯、载货电梯、客货电梯、病床电梯、住宅

12、电梯、杂物电梯、观光电梯、其他专用电梯。 (2)按额定速度分：低速梯，常指低于1.00m/s速度的电梯；中速梯，常指速度1.002.00m/s的电梯。高速梯，常指速度大于2.00m/s的电梯。超高速梯，速度超过5.00m/s的电梯。 (3)按拖动方式分：交流电梯、直流电梯、液压电梯、齿轮齿条式电梯、螺旋式电梯。 (4)按控制方式分：手柄操纵控制电梯、按钮控制电梯、信号控制电梯、集选控制电梯、向下集选控制电梯、并联控制电梯、群控电梯、智能控制电梯3。 其他分类方式还有：按电梯有无司机分类等。目前广泛使用的电梯控制方法有PLC控制，继电器控制，单片机控制等。其中PLC电梯控制系统应用最为广泛。因为

13、其具有以下特点： （1）可靠性 PLC不需要大量的活动元件和连线电子元件。它的连线大大减少，与此同时，系统的维修简单。维修时间短。 PLC采用了一系列可靠性设计的方法进行设计，例如：冗余 设计，断电保护，故障诊断和信息保护及恢复。 PLC有较高的易操作性，它具有编程简单，操作方便，维修容易等特点，一般不容易发生操作的错误。 PLC是为工业生产过程控制而专门设计的控制装置，它具有比通用计算机控制更简单的编程语言和更可靠的硬件。采用了精简化的编程语言。编程出错率大大降低。 （2）易操作性 对PLC的操作包括程序输入和程序更改的操作。程序的输入直接可以显示，更改程序的操作也可以直接根据所需要的地址编

14、号或接点号进行搜索或顺序寻找，然后进行更改。 PLC有多种程序设计语言可供使用。由于梯形图与电气原理图较为接近。容易掌握和理解。 PLC具有的自诊断功能对维修人员维修技能的要求降低。当系统发生故障时，通过硬件和软件的自诊断。维修人员可以很快找到故障的部位。 （3）灵活性 PLC采用的编程语言有梯形图、布尔助记符、功能表图、功能模块和语句描述编程语言。编程方法的多样性使编程简单、应用面拓展。 操作十分灵活方便，监视和控制变的十分容易。 以上特点使电梯PLC控制系统具有可靠性高，程序设计方便灵活，抗干扰能力强，运行稳定等诸多优点，今后电梯PLC控制系统还会得到更广泛的使用。设计的主要任务是为自动扶

15、梯设计一套电气系统。其目的在于综合运用所学的电机拖动、电气控制、电子技术、电梯技术及电气设备安装调试等知识，进行机电设备运动控制设计的基本训练。自动扶梯的电气系统包括电力拖动系统和逻辑操纵系统两部分， 主拖动系统采用交流单速异步电机拖动方案，这种拖动方式具有线路简单、成本低、便于维护、工作可靠等优点。逻辑操纵系统可以用多种方式实现，本设计要求采用可编程序控制器作为核心控制装置，配合必要的外部控制线路，用软件编制扶梯的控制程序，实现自动扶梯的交通运行控第一章 设计任务简述本设计的主要任务是为自动扶梯设计一套电气系统。其目的在于综合运用所学的电机拖动、电气控制、电子技术、电梯技术及电气设备安装调试

16、等知识，进行机电设备运动控制设计的基本训练。自动扶梯的电气系统包括电力拖动系统和逻辑操纵系统两部分， 主拖动系统采用交流单速异步电机拖动方案，这种拖动方式具有线路简单、成本低、便于维护、工作可靠等优点。逻辑操纵系统可以用多种方式实现，本设计要求采用可编程序控制器作为核心控制装置，配合必要的外部控制线路，用软件编制扶梯的控制程序，实现自动扶梯的交通运行控制。设计中，应仔细了解自动扶梯的结构和运行要求，认真确定主电路和控制线路方案，充分发挥PLC的编程功能，在保证满足基本使用要求的前提下，尽可能地考虑合理性和多功能性，体现一定的特色。1.1设计原始资料（1）自动扶梯的运行环境为商场大楼主要：倾斜角

17、35度；额定速度0.45m/s；提升高度35m；梯级宽度800mm；输送能力6750（人/h）。（2）曳引电机可选用交流单速异步电动机（3）PLC采用日本三菱公司的FX2N系列（4）采用七段码进行状态或故障显示，主要有：安全回路显示；检修状态；上梳齿异常;下梳齿异常；驱动链异常；梯级链异常；上扶手进出口异常；下扶手进出口异常；围裙间隙开关异常；梯级下陷开关异常；左扶手速度异常；右扶手速度异常；启动保护及正常。（5）自动扶梯必备的安全装置有：扶手胶带进出口防异物保护；紧急制动器；速度监控装置；牵引链条伸长或断裂保护；梳齿板保护；梯级下陷保护；围裙保护；电机保护；相位保护；急停按钮等1.2主要技术

18、指标（1）设计主拖动回路原理图，选择电动机和主拖动回路主要电气元件。（2）设计控制系统原理图，选择主要电器元件。（3）按自动扶梯的控制要求编制逻辑控制程序。（4）设计故障信号回路，选择主要安全电器元件。 （5）对逻辑控制程序进行模拟调试。（6）编制元件名称及符号一览表。第二章 自动扶梯介绍自动扶梯是由一台特种结构型式的链式输送机和两台特殊结构型式的胶带输送机所组合而成的, 用以在建筑物的不同层高间运载人员上下的一种连续输送机械。它的出现给人类的日常生活带来极大的便利。自动扶梯作为运送旅客的交通工具, 不仅成功地缩小了目标间的距离, 而且使超短途( 如楼层、月台间等) 的大流量人员运输成为可能。

19、因此, 经济学家说: “自动扶梯的出现使人们有了逛大型商场的欲望。”交通学家说“是自动扶梯和自动人行道的应用使我们可以把车站、机场建的尽可能大。”自动扶梯的应用已经改变了我们的生活, 并已经成为现代物质文明的一个重要标志。2.1自动扶梯的发展历程我们今天所认识的自动扶梯, 其发明历程经历过曲折。杰西瑞诺和查尔斯希伯格是这个行业最早时的两个伟人。1859 年, 美国人内森爱米斯发明一种“旋转式梯级扶梯”并获专利。但是, “旋转式梯级扶梯”是让乘客沿正三角形的一边进入, 到达顶点后飞降下来, 类似于杂技的惊险动作。因此, 该扶梯未能付诸实践。但是, 他的构思具有开拓性。1891 年, 在美国科尼岛

20、码头装了一部自动扶梯, 轰动一时。它当时被称为“倾斜升降机”, 是由纽约企业家杰西瑞诺设计制造的。他早在1882 年就申请并发明了此项专利。这种自动扶梯采用输送带原理, 一条分节的坡道以20度至30度坡度移动。扶梯的起止点都有齿长40厘米的梳状铲,与脚踏板上的凹齿啮合。乘客站在倾斜移动的节片上, 不必举足, 便能上、下扶梯。1895 年, 杰西瑞诺在纽约市的考尼岛第一次展示了“自动扶梯”(它更像一部为人设计的传送带) 。美国的乔奇惠勒与瑞诺同年获得了另一种形式自动扶梯的专利, 但他的专利很长时间无人问津。1898 年, 查尔斯希伯格买下了乔奇惠勒与杰西瑞诺的自动扶梯专利, 并加以改造。1899

21、 年查尔斯希伯格与奥的斯公司携手制造出第一台阶梯式自动扶梯。7月9日, 第1台奥的斯- 西伯格梯阶式(梯级是水平的, 踏板用硬木制成, 有活动扶手和梳齿板)扶梯试制成功, 这是世界第一台真正的自动扶梯。1900年, 查尔斯希伯格将拉丁文中的“Scala”(梯级) 一词与当时在美国已经用的相当普遍的“Elevator”一词组合成为Escalator, 并注册为产品商标, 这就是自动扶梯一词的来源。1910年西伯格将它卖给了奥的斯公司。直到1950年,奥的斯公司拥有该商标。1950 年根据商标保护法的规定,“escalator”失去了它名称的专有权, 成为自动扶梯的通称。1920年,奥的斯公司把杰

22、西瑞诺的倾斜板条式扶梯和西伯格的梯阶式扶梯两者的长处融为一体, 重新进行设计, 使扶梯性能大为改观。1922年, 奥的斯公司制造了世界上第一台现代化自动扶梯, 水平楔槽式梯级与梳齿板相结合, 此后被其它自动扶梯制造商所沿用。1985年, 三菱电机公司研制出曲线运行的螺旋型自动扶梯, 并成功投入生产。螺旋型自动扶梯可以节省建筑空间, 具有装饰艺术效果。1991年, 三菱电机公司开发了带有中间水平段的大提升高度自动扶梯。这种多坡度型自动扶梯, 在大提升高度时可降低乘客对高度的恐惧感, 并能与大楼楼梯结构协调配置。1993 年,据日立评论报道,日本日立制作所开发了可以乘运大型轮椅的自动扶梯, 几个相

23、邻梯级可以联动形成支持轮椅的平台。20世纪90 年代末, 富士达公司开发了变速式自动人行道,即自动人行道以分段速度运行, 乘客从低速段进入, 然后进入高速平稳运行段, 再后进入低速段离开。这样提高了乘客上下自动人行道时的安全性, 缩短了长行程时的乘梯时间。2000年4月, 美国ElevatorWorld报道, 位于德国汉堡的蒂森自动扶梯工厂,制造出全彩色自动扶梯梯级,它由玻璃纤维材料制成,有蓝色、绿色、红色、灰色和黑色等。彩色梯级为建筑师提供了丰富的设计想象空间。2002年4月17日至20日,三菱电机公司在第5届中国国际电梯展览会上展出了倾斜段高速运行的自动扶梯模型。可铰接伸缩的驱动齿条结构在

24、运行时可使梯级的间隔发生变化, 从而使速度也产生变化。其倾斜段的速度是出入口水平段速度的1.5倍, 这样既缩短了乘客的乘梯时间, 也提高了乘客上下扶梯的安全性与平稳性。2003 年2 月, 奥的斯公司发布新型的NextStep自动扶梯, 它采用Guarded 踏板设计, 梯级踏板和围裙板成为协调运行的单一模块; 它还采用了其它一些提高自动扶梯安全性的新技术, 自动扶梯技术又一次更新。2.2自动扶梯的研究概况自动扶梯经过100多年的研究发展,已经成为一种比较成熟的产品。但是目前世界上的大型电梯公司, 如:奥的斯、日立、迅达、三菱等依然投入大量的人力、物力对自动扶梯和自动人行道进行研究开发。其研究

25、重点主要集中于节能、环保和安全。2.2.1 节能（1）自动调节电压法该方法的原理是根据电动机的负载大小, 利用新型节能器自动及时地调节电动机的工作电压, 使之能耗最小。新型的节能器是按照电量的有效值检测电动机的功率因数, 而且是应用瞬时检测技术, 在电动机全部运行时间内对其各相的电压和电流的大小和相位进行检测, 据此来调节电动机的端电压, 使电动机在不同负载情况下都运行到最佳状态, 功率因数和效率都得到提高, 能耗最小。节能的多少因负载的大小而不同, 约在20%50%左右。（2）“自动重新启动”运行模式该运行模式即自动扶梯在无乘客时自动停止运行, 当有乘客时又自动重新启动的一种运行模式。该运行

26、模式已被标准所认可, 其节能相当可观, 不过这取决于停梯时间的长短。此外, 该运行模式也使自动扶梯的磨损大大减少, 从而延长了自动扶梯零部件的寿命。（3）Y-切换法该方法的基本原理是: 当扶梯启动时, 电动机按Y接法启动,不再通过时间原则切换成接法运行, 而是乘客数量增加到设定的数量之后,电动机才切换成接法运行。当乘客数量减少到设定的数量之后, 电动机又切换成Y接法运行,如此反复。经过测试, Y接法比接法节能显著,节能可达20%,相当可观。（4）变频驱动该方法的关键在于使用高性能的变频器, 如“交-直-交”PWM型变频器。由于变频器的采用, 可以在无人时很容易实现极低频率极低电压对电动机供电,

27、 使自动扶梯以极低的速度运行。其节能效果可以与“自动重新启动”运行模式相媲美, 甚至超出。因为变频驱动可以使扶梯在轻载的工况下实现降压节能运行。2.2.2 环保（1）无润滑型自动扶梯该自动扶梯的关键是梯级链采用了齿条与过渡型齿条的传动方式,而该过渡型齿条又与电动机采用了齿轮与齿条的传动方式。在整个扶梯的运行过程中无需润滑油的参与。该自动扶梯摈弃了传统扶梯采用的链条传动模式,从而避免了润滑油的污染。（2）无重金属污染目前很多公司自动扶梯照明系统多采用的是日光灯管,但是该方法存在着日光灯管破裂后水银污染环境的危害。因此,部分公司已经开始使用LED照明系统替代传统日光灯管的照明系统,降低了扶梯对环境

28、的危害。2.2.3安全强调安全性的自动扶梯以移动式裙板扶梯为代表。该自动扶梯的原理是将梯级踏板和围裙板组成为协调运行的单一模块,梯级踏板和围裙板成为协调运行的单一模块。该自动扶梯的梯级与裙板之间无任何间隙,从而避免发生该区域手指轧入的危险。而这一区域正是传统自动扶梯的主要危险所在。2.3自动扶梯的发展前景目前各大电梯公司对自动扶梯和自动人行道研究主要集中于安全、节能和环保等方面。但是今后自动扶梯和自动人行道的发展方向除了以上三个方面之外,还将朝高速方向发展。目前有些公司也陆续推出了相关产品。如:CNIM公司推出了加速自动人行道,最大速度可达11公里/小时。蒂森公司的加速自动人行道, 最快速度可

29、达2米/秒。该公司的第一台加速自动人行道安装在多伦多机场。NKK 公司的加速自动人行道的最高速度达1.2米/秒。总之,自动扶梯作为现代文明的一个重要标志之一,其发展水平也体现了当代社会科学进步水平。2.4自动扶梯的基本结构图2.4.1 自动扶梯结构示意图自动扶梯的主要由桁架、驱动装置、运载系统、扶手装置、安全装置、润滑系统及室外自动扶梯防盗防水防尘设施等组成。2.4.1桁架自动扶梯的金属骨架，一般由上水平段、下水平段和直线段组成，也是承载部件，具有连接两个不同层高的地面、承受各种载荷及安装支撑所有零部件的作用。因此它必须具有足够大的强度和刚度，一般由角钢、型钢焊接而成。2.4.2驱动装置通常由

30、电动机、减速器、中间传动件、主驱动轴、制动器、传动链轮及链条等组成 ，安装在桁架的端部，主要功能和作用是驱动扶梯运行，同时限制超速和阻止逆转运行，是扶梯的主要部件，也是主要的振动源和噪声源。2.4.3运载系统由梯级、牵引构件、梯路导轨系统、梳齿前沿板等组成。当扶梯运行时，梯级链将驱动主机的动力传送给梯级，使梯级沿着梯路导轨运行，安全快速运输乘客。2.4.4扶手装置由扶手带、扶手带驱动装置、护壁板、扶手支架和导轨、扶手带张紧装置、围裙板、内盖板、外盖板等组成，扶手装置安装在两台特殊的胶带输送机上，与梯级同步运行，也有流动的美感效果。2.4.5安全保护装置（1）工作制动器、紧急制动器和附加制动器工

31、作制动器安装在主机上，是确保扶梯正常停车的制动器，紧急制动器直接作用在主驱动轴上，是确保扶梯紧急情况下有效地停车、并保持静止状态的制动器，附加制动器直接安装在主驱动轴上，在工作制动器失效时实现加强制动力矩，确保扶梯停止运行。（2） 超速保护装置当扶梯超速运行至某设定值或欠速运行至某设定值时超速保护装置动作，切断扶梯的电源，使扶梯停止运行。（3） 防逆转保护装置防逆转保护装置是防止扶梯改变规定运行方向的自动停止控制装置，当扶梯发生逆转时，该装置能使工作制动器或附加制动器动作，使扶梯停止运行。（4） 梳齿板安全保护装置当异物卡在梯级踏板和梳齿之间造成梯级不能与梳齿板正常啮合时，此时梯级不能正常进入

32、梳齿板，梯级的前进力会使梳齿板抬起移位，使微动开关动作，扶梯停止运行，达到安全保护的作用。（5） 扶手带入口安全保护装置当扶手带的入口的橡胶套受到3050N的压力时，会使微动开关动作，是电梯停止运行，防止人的手和手臂被扯入2.4.6润滑系统机械零件摩擦会产生大量的热，加剧机件的磨损，配备自动加油润滑装置可以减少机件摩擦产生的热量，降低运行噪声，延长使用寿命，主要润滑的机械部件包括主驱动链条、梯级驱动链条、扶手驱动链条、以及导轨转向壁等。2.5自动扶梯的分类自动扶梯的分类方法很多，可以从不同角度来分。(1)按驱动方式分类：有链条式(端部驱动)和齿轮齿条式(中间驱动)两类。(2)按使用条件分：有普

33、通型(每周少于140h运行时间)和公共交通型(每周大于140h运行时间)。(3)按提升高度分：有最大至8m的小提升高度，和最大至25m中提升高度以及最大可达65m的大提升高度3类。(4)按运行速度分：有恒速和可调速两种。(5)按梯级运行轨迹分：有直线型(传统型)、螺旋型、跑道型和回转螺旋型4类。2.6自动扶梯的主要参数主要参数：(1)额定速度(Y)：梯级在空载情况下的运行速度(ms)。一般为0.5ms、 0.65ms及0.75ms。(2)倾角()：梯级运行时与水平面构成的最大角度，通常为30或35。(3)提升高度(H)：扶梯的上基点与下基点的垂直高度差(m)。(4)梯级宽度(B)：梯级名义宽度

34、(mm)。(5)梯级水平段(L)：扶梯进口处水平运行的距离(mm)。当=050ms时，L800mm；当v065ms时，L1200mml当v075ms时，L1600mm。2.7自动扶梯的安全保护装2.7.1速度监控装置自动扶梯在运行时，若超过额定速度或低于额定速度都是危险的，为了避免产生上述情况，则设置速度监控装置即用光电测速传感器测速。在主机的高速轴上安装速度监控装置，倘若自动扶梯的运行速度为额定速度的1-2倍或低于额定速度时立即停车。2.7.2牵引链条张紧装置和断裂监控装置牵引链条的下端部设有一牵引链张紧和断裂保护装置，它由张紧架、张紧弹簧及监控触点组成。当牵引链条由于磨损或其他原因而出现下

35、列情况之一时，张紧触点触碰开关，切断电源迫使电源使自动扶梯停运。图2.7.1 下侧板圆弧导轨张紧断链保护装置示意图1-圆弧导轨；2、3轴；4固定导向角铁；5滑轮；6张紧拉杆；7压簧；8挡板；10水平段直线圆弧侧板2.7.3围裙板保护装置在正常工作时，围裙板与梯级间应保持一定的间隙，单边不大于4mm，两边之和不超过7mm。为了防止异物夹入梯级和围裙板之间的间隙中，在自动扶梯上部或下部的围裙板的反面机架上装有微动的安全开关。一旦围裙板被夹而变形，致使C型触动微动安全开关，自动扶梯即断电停运。图2.7.2 围裙板保护装置1C型件；2梯级；3围裙板4微动开关；5上弦杆2.7.4 制动器必须设置一个制动

36、系统。该制动系统使自动扶梯有一个接近减速的制停过程直至停车，并使其保持停止状态，即使发生延时指令或电路故障时也不应使制动系统产生延迟现象。安装在驱动主机的高速轴上，当动力电源失电时，自动系统应使自动扶梯以一个安全的减速度停止运转，并保持静止图 2.7.3 块式摩擦制动系统1-制动带 2抱闸轮 3制动带4制动弹簧5调整螺钉 6推杆 7磁力器 8抱闸臂 2.7.5扶手带断带保护装置型自动扶梯一般都设有扶手带断带保护装置。图6中的滚轮在重力的作用下靠贴在扶手带内表面，并在摩擦力作用下滚动；扶手带一旦断裂，摇臂就会下跌，使微动开关动作，扶梯停止运行。图 2.7.4 扶手带断裂保护1-开关；2裙板2.7

37、.6传动链保护装置护装置如图7 所示，是一种常见的机械式结构。滑快在自重作用下压贴在驱动链上，当链条下沉超过某一允许范围或传动链裂断时，滑块使微动开关动作，使传动主机电源断开而制动。图2.7.5 传动链保护装置1-传动链轮；2传动链；3开关；4滑块2.7.7梯级（踏板）塌陷保护装置因损坏而塌陷（比如梯级副轮轮毂脱落或裂损、梯级或踏板折断、变形等情况），这是非常危险的。所以应在上、下曲线导轨的前方各设一个梯级（踏板）塌陷保护上。如图8所示为梯级踏板塌陷保护装置示意图，其结构为角形件7固定在架横梁12上，其中配有三根触发杆（二长一短），凸轮盘5都固定在六角轴8上，当圈11用开口销固定在六角轴上，以

38、免轴向窜动，同时弹簧夹6夹住六角轴，使之在六角轴上圆周定位。自动扶梯正常工作时梯级下缘与触发杆之间有一定的间隙。若梯级受损后产生塌陷，即会碰到触发杆并使之转动，六角轴也随之转动并由凸轮盘触动安全微动开关，随即断电停车。故障排除后，应使梯级塌陷保护装置复位，以便重新启动自动扶梯。图2.7.6 梯级踏板塌陷保护装置1辅轮；2、3、9出发杆；4微动开关；5凸轮盘；6弹簧夹；7角形件；8六角轴；11挡圈；12横梁2.7.8主驱动链断裂保护装置一般都采用双排驱动链，如果机件发生故障断裂、拉伸、运行跳动较大的情况，则会造成很大的事故隐患，因此要设置保护装置，以避免产生事故。图9为驱动链短裂保护装置。其结构

39、与工作状况：主驱动链断裂保护装置正常工作时，铰点A在支架6上的碰块4一直和主驱动链5相接触，当链条断裂时，碰块下落，其碰块上的触点1碰到开关3，即切断电源，扶梯停止运行。该保护装置总是和安全制动器一起工作的，也就是说主驱动链断裂后，工作制动器不再起作用了。图2.7.7 主驱动链断裂保护装置1触点；2角形件；3开关；4碰块5驱动链；6支架；7螺钉2.7.9梯级（踏板）链保护装置护装置如图10所示，一般与梯级链张紧装置是同一结构，左右各一套。当梯级链伸长超出允许范围时，S的间隙消失，使微动开关动作，使扶梯停止运行。如其中一条链条发生断裂，张紧装置也会突然后移，使微动开关动作。若梯级链异常受力时，e

40、空隙消失，也使安全开关动作。图2.7.8 梯级链安全保护装置1-梯级链轮；2压缩弹簧；3微动开关2.7.10扶手带入口保护装置在一般情况下，人的手不会碰触扶手带的入口，但小孩则有可能用手去摸，手和手臂有可能被扯入。因此，扶手带入口必须装设保护装置，图11所示是扶手带入口保护装置，一台梯共有4个这种装置。该装置的壳体有橡胶制成，周边与扶手带的间隙一般为34mm，人的手指不可能进入，当壳体受到3050N压力时，就会使微动开关动作，使扶梯停止运行。图2.7.9 扶手带入口保护装置1-微动开关；2托架；3楼板2.7.11梳齿板安全保护装置在梯级踏板与梳齿之间使梯级不能与梳齿板正常啮合时，梳齿就会弯曲或

41、折断，如此时梯级进入梳齿板，就有可能导致重要机件的损坏。图 12所示是梳齿板安全保护开关的结构。梳齿板由压缩弹簧压紧定位，当梯级不能正常进入梳齿板时，梯级的前进力就会将梳齿板抬起，使微动开关动作，使扶梯停止运行。全保护开关，设在上下梳齿板的两边，可以同时检测水平以及垂直两个方向的力。图 2.7.10 梳齿板安全保护装置2.7.11裙板安全开关开关如图13所示，扶梯正常运行时裙板与梯级之间保持一定的间隙，单边不大于4mm，两侧之和不大于7mm。为保证乘客的安全，在裙板的背面一定距离处设置微动开关。当异物进入裙板与梯级之间的缝隙后，裙板发生变形，使开关动作，扶梯停止运行。虽然这种安全装置不是标准规

42、定必须安装的，但普遍都装有，是一种常见的安全装置。图2.7.11 裙板安全开关1-开关；2裙板2.7.12相位保护当断相或缺相时，相位保护装置应起作用，使自动扶梯不能起动运行。PLC概述3.1 PLC的定义可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境应用而设计的。它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算,顺序控制，定时，计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。总之，可编程控制器是一台计算机，它是专为工业环境应用而设计制造的计算机。它具有丰富的输入/输出接口，并且具有较强的驱动能力。但可编程控制器产品并不针对某一具体

43、工业应用，在实际应用时，其硬件需根据实际需要进行选用配置，其软件需根据控制要求进行设计编制。可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境应用而设计的。它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算,顺序控制，定时，计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。3.2 PLC的基本组成从广义上将，PLC实质上是一种以数字控制为主要特征的工业控制计算机，由硬件和软件两部分组成。与一般的计算机相比，它具有更强的与工业控制相连接的接口，编程语言更直接使用于控制要求。因此，在硬件结构上，PLC与计算机的组成十分相似，主要包括中央处理器（

44、CPU）/存储器、I/O接口、电源等。PLC的基本结构如图2-1所示。CPU模块I/O模块编程器电源接口图3.1 PLC的基本结构3.2.1中央处理单元(CPU)CPU是PLC的控制中枢。它按照PLC系统程序赋予的功能接收并存储从编程器键入的用户程序和数据；检查电源、存储器、I/O以及警戒定时器的状态，并能诊断用户程序中的语法错误。当PLC投入运行时，首先它以扫描的方式接收现场各输入装置的状态和数据，并分别存入I/O映象区，然后从用户程序存储器中逐条读取用户程序，经过命令解释后按指令的规定执行逻辑或算数运算的结果送入I/O映象区或数据寄存器内。等所有的用户程序执行完毕之后，最后将I/O映象区的

45、各输出状态或输出寄存器内的数据传送到相应的输出装置，如此循环运行，直到停止运行。为了进一步提高PLC的可靠性，近年来对大型PLC还采用双CPU构成冗余系统，或采用三CPU的表决式系统。这样，即使某个CPU出现故障，整个系统仍能正常运行。3.2.2存储器PLC的存储器包括系统存储器和用户存储器。系统存储器用来存放系统软件用户程序存储器用来存放应用软件。PLC通常使用以下几种物理存储器（1）随即存取存储器（RAM）用户可以用编程装置读出RAM中的内容，也可以将用户程序写入RAM，其存取速度最快，由锂电池支持。（2）只读存储器（ROM）ROM的内容只能读出，不能写入，它是非易失性的，电源切断后，仍能

46、保存储存的内容。ROM用来存放PLC的系统程序。（3）电擦除可编程的只读存储器（EEPROM）EEPROM是非易失性的，但是可以用编程装置对它编程，兼有ROM的非易失性和RAM的随机存取优点，但是将信息写入它所需的时间比RAM长得多。EEPROM用来存放用户程序和需长期保存的重要数据，存储器的信息可保留10年以上。3.2.3I/O接口I/O接口是PLC与外界连接的接口。PLC通过输入模块把控制现场的状态、信息读入主机，通过输出模块把经用户程序的运算与决策所得的操作结果输出给执行机构。输入模块用于将控制现场输入信号变成CPU能接受的信号，并对其进行滤波、电平转换、隔离、放大等。输入接口用来接收和采集两种类型的输入信号：一类是有按钮、选择开关、行程开关、继电器触点、接近开关、光电开关、数字拨码开关等来的开关量输入信号；另一类是由电位器、测速发电机和各种变送器等来的模拟量输入信号。输出模