基于PLC控制的小型货物升降机调速系统 摘要：介绍了以PLC和变频器为核心的升降机调速系统，给出了硬件构成和软件设计，并对主要电路进行了分析。 关键词：变频器；PLC；升降机 1引言 传统的升降机普遍采用交流绕线式异步电动机转子串电阻 调速方式，电阻的投切用继电器—接触器控制，这种控制方式的缺 陷明显，不但制动和调速换档时机械冲击大，调速性能差，外接电 阻能耗大，而且接线复杂，经常出现故障，安全性差。 采用结构简单、价格低廉的鼠笼式电动机，并利用PLC及 变频器对升降机的控制系统进行改造，可实现升降机电动机的软 起动和软制动，即起动时缓慢升速，制动时缓慢停车，还可实现 多档速度的程序控制，让中间的升降过程加快，货物上下传输快 速、平稳、安全。 升降机的升降过程是利用电动机正反转卷绕钢丝绳带动吊 笼上下运动来实现。小型货物升降机一般由电动机、滑轮、钢 丝绳、吊笼以及各种主令电器等组成，其基本结构如图1所示 [Il 。 SQ1 SQ4可以是行程开关，也可以是接近开关，用于位置检 测，起限位作用。 1．吊笼2．滑轮3．卷筒4．电动机5．SQ1 S04限位开关 3 PLC$~变频器控制的调速系统 3．1多档速度控制 根据吊笼在升降过程中，要求有一个由慢到快然后再由快到 慢的过程，即起动时缓慢升速，达到一定速度后快速运行，当接近 终点时，先减速再缓慢停车，为此将图1中的升降过程划分为三个 行程区间，各区间段的升降速度如图2所示[2]。按下提升起动按 钮SB2(或下降按钮SB3)，吊笼以较低的一速速度平稳起动，运 行到位置时，以二速速度快速运行，等再到达位置时，以 一 速实现平稳停车。 3．2系统的硬件构成 升降机自动控制系统主要由三菱FX2N一32MR可编程控制 器、三垦SAMCO—i变频器、三相鼠笼式异步电动机组成。系 统的硬件接线如图3所示[3，4l。 PLC控制一方面代替继电线路，另一方面，对于系统所要 求的提升和下降、以及由限位开关获取吊笼运行的位置信 息，通过PLC内部程序的处理后，在Y0 Y2端输出相应的 “0”、“1”信号来控制变频器输入端子2DF、FR、RR的状态， 使变频器及时按图2所示输出相应的频率，从而控制升降机 的运行特性。速度档由2DF选择，每档速度的大小则通过对 变频器进行功能预置设定，再通过PLC的程序来控制频率切 换。当PLC输出端Y0Y1Y2的状态为“010”时，变频器输出 一 速频率，升降机以l0HZ对应的转速上升，当为“l1O”状态 时，变频器输出二速频率，升降机以30HZ对应的转速上升：相 应的，当Y0Y1Y2的状态为“O01”、“101”时，升降机分别以 10ttZ、30HZ对应的转速下降。 图中QF为断路器，具有隔离、过电流、欠电压等保护作 用。急停按钮sB1、上升按钮SB2、下降按钮SB3根据操作方 便可安装在底部和顶部，或者两地都安装，操作时，只需按下SB2或 SB3，系统就可自动实现程序控制。 3．3 SAMCo—j变频器主要功能指令设定[4] Cd000=1：选择变频器监视器显示频率(HZ) Cd001=l：选择外部端子信号作为变频器运转指令 Cd002=l：选择由操作面板设定变频器1速频率 Cd007=30：变频器上限频率为30HZ Cd029=10：变频器一速频率为IOHZ Cd030=30：变频器二速频率为30HZ Cd049=5：使用制动电阻 Cd050=l：电机可以正反转 3．4梯形图 梯形图程序如图4所示。 当吊笼在底部位置，且SQ1常开触点闭合时，按下SB2，电 动机以一速缓慢上升，到达SQ2、SQ3位置时，依此以快速、慢速 上升。下降时与此类似，当遇到紧急情况时，按下SB1，升降机会 停在任意位置。 4结束语 以PLC和变频器控制的调速方式取代原来的转子串电阻调速 方式，具有加、减速平稳，运行可靠，大大提高了系统的自动化程 度。该系统可广泛应用于建筑施工、仓库、酒楼餐饮业等货 物的上下传输系统中。 参考文献： 【1】熊永超，陶勇．PLC在小型货物升降机控制系统中的应 用【J]．煤矿机械，2006(4)：681683 [2】王廷才，王伟．变频器原理及应用【M】．北京：机械工业 出版社，2005：202205 [3】三菱FX2N可编程控制器手册【Z]． 【4】SAMCO—i变频器使用手册【Z】． 【5】姚卫丰，张李东．基于PLC和DDC的电梯监控系统【J】．自 动化技术与应用．2003，22(3)：24-26

基于PLC控制的小型货物升降机调速系统 摘要：介绍了以PLC和变频器为核心的升降机调速系统，给出了硬件构成和软件设计，并对主要电路进行了分析。 关键词：变频器；PLC；升降机 1引言 传统的升降机普遍采用交流绕线式异步电动机转子串电阻 调速方式，电阻的投切用继电器—接触器控制，这种控制方式的缺 陷明显，不但制动和调速换档时机械冲击大，调速性能差，外接电 阻能耗大，而且接线复杂，经常出现故障，安全性差。 采用结构简单、价格低廉的鼠笼式电动机，并利用PLC及 变频器对升降机的控制系统进行改造，可实现升降机电动机的软 起动和软制动，即起动时缓慢升速，制动时缓慢停车，还可实现 多档速度的程序控制，让中间的升降过程加快，货物上下传输快 速、平稳、安全。 升降机的升降过程是利用电动机正反转卷绕钢丝绳带动吊 笼上下运动来实现。小型货物升降机一般由电动机、滑轮、钢 丝绳、吊笼以及各种主令电器等组成，其基本结构如图1所示 [Il 。 SQ1 SQ4可以是行程开关，也可以是接近开关，用于位置检 测，起限位作用。 1．吊笼2．滑轮3．卷筒4．电动机5．SQ1 S04限位开关 3 PLC$~变频器控制的调速系统 3．1多档速度控制 根据吊笼在升降过程中，要求有一个由慢到快然后再由快到 慢的过程，即起动时缓慢升速，达到一定速度后快速运行，当接近 终点时，先减速再缓慢停车，为此将图1中的升降过程划分为三个 行程区间，各区间段的升降速度如图2所示[2]。按下提升起动按 钮SB2(或下降按钮SB3)，吊笼以较低的一速速度平稳起动，运 行到位置时，以二速速度快速运行，等再到达位置时，以 一 速实现平稳停车。 3．2系统的硬件构成 升降机自动控制系统主要由三菱FX2N一32MR可编程控制 器、三垦SAMCO—i变频器、三相鼠笼式异步电动机组成。系 统的硬件接线如图3所示[3，4l。 PLC控制一方面代替继电线路，另一方面，对于系统所要 求的提升和下降、以及由限位开关获取吊笼运行的位置信 息，通过PLC内部程序的处理后，在Y0 Y2端输出相应的 “0”、“1”信号来控制变频器输入端子2DF、FR、RR的状态， 使变频器及时按图2所示输出相应的频率，从而控制升降机 的运行特性。速度档由2DF选择，每档速度的大小则通过对 变频器进行功能预置设定，再通过PLC的程序来控制频率切 换。当PLC输出端Y0Y1Y2的状态为“010”时，变频器输出 一 速频率，升降机以l0HZ对应的转速上升，当为“l1O”状态 时，变频器输出二速频率，升降机以30HZ对应的转速上升：相 应的，当Y0Y1Y2的状态为“O01”、“101”时，升降机分别以 10ttZ、30HZ对应的转速下降。 图中QF为断路器，具有隔离、过电流、欠电压等保护作 用。急停按钮sB1、上升按钮SB2、下降按钮SB3根据操作方 便可安装在底部和顶部，或者两地都安装，操作时，只需按下SB2或 SB3，系统就可自动实现程序控制。 3．3 SAMCo—j变频器主要功能指令设定[4] Cd000=1：选择变频器监视器显示频率(HZ) Cd001=l：选择外部端子信号作为变频器运转指令 Cd002=l：选择由操作面板设定变频器1速频率 Cd007=30：变频器上限频率为30HZ Cd029=10：变频器一速频率为IOHZ Cd030=30：变频器二速频率为30HZ Cd049=5：使用制动电阻 Cd050=l：电机可以正反转 3．4梯形图 梯形图程序如图4所示。 当吊笼在底部位置，且SQ1常开触点闭合时，按下SB2，电 动机以一速缓慢上升，到达SQ2、SQ3位置时，依此以快速、慢速 上升。下降时与此类似，当遇到紧急情况时，按下SB1，升降机会 停在任意位置。 4结束语 以PLC和变频器控制的调速方式取代原来的转子串电阻调速 方式，具有加、减速平稳，运行可靠，大大提高了系统的自动化程 度。该系统可广泛应用于建筑施工、仓库、酒楼餐饮业等货 物的上下传输系统中。 参考文献： 【1】熊永超，陶勇．PLC在小型货物升降机控制系统中的应 用【J]．煤矿机械，2006(4)：681683 [2】王廷才，王伟．变频器原理及应用【M】．北京：机械工业 出版社，2005：202205 [3】三菱FX2N可编程控制器手册【Z]． 【4】SAMCO—i变频器使用手册【Z】． 【5】姚卫丰，张李东．基于PLC和DDC的电梯监控系统【J】．自 动化技术与应用．2003，22(3)：24-26