基于plc的电梯变频调速

基于PLC的电梯变频调速系统设计

摘要

本文研究的主要内容是通过RSLogix 5000编程下载到PLC，实现由PLC控制TestStand绘制的3D仿真机械手装配系统。

以实验设备中自动化生产线的机械手工作站为对象，分析了四自由度机械手工作过程，通过TestStand软件制作出实验室自动化生产线设备的产品自动识别单元、机械手自动装配单元、成品自动存储单元的3D仿真模型。在RSLogix 5000中建两个Taskes分别编写机械手模型的底层控制程序和动作仿真程序，通过RSLinx Classic，实现RSLogix 5000和TestStand软件之间的通信，通过PLC 控制实现仿真机械手能在其回转半径空间内实现对物件的抓取、放置。使学生更好的了解生产线上机械手臂的运作，有效的提高学生PLC程序设计和编写的能力，具有一定的使用价值，有很好的实践教学效果。

关键词：

Hand assembly system 3D simulation machine based on

RSLogix

Abstract

The main content of this paper is to download via RSLogix 5000 programming to realize PLC, hand assembly system 3D simulation of mechanical TestStand drawing by PLC control.

The mechanical hand automation equipment in the production line for the station as the object, analysis of four degree of freedom manipulator working process, through the TestStand software produced in laboratory automation production line equipment products automatic recognition unit, the robot assembly simulation model of 3D unit, the automatic storage unit. In RSLogix 5000 build two Taskes respectively prepared manipulator model control procedures and action simulation program by RSLinx bottom, Classic, realize the communication between RSLogix 5000 and TestStand software, through the PLC control to realize the simulation manipulator can realize the object grasp, placed in the radius of gyration of space. Enable students to better understand the mechanical arm production line operation, increase the students PLC programming effectively and writing ability, has certain use value, practice teaching effect is very good.

Keywords:Manipulator Simulation Sorting assembly

目录

1 绪论 (5)

1.1 课题来源及背景 (5)

1.2 国内外发展状况 (5)

1.3本文的主要工作 (5)

2 基于RSLogix的3D仿真机械手装配系统的组成 (8)

2.1 系统总体结构框图 (8)

2.2 实验室机械手自动装配存储系的组成 (9)

2.2.1实际生产线和仿真生产线 (9)

2.2.2四自由度机械手 (9)

2.2.3成品自动存储单元 (10)

2.2.4产品自动识别单元 (10)

3 软件开发环境 (11)

3.1 系统软件总流程图 (12)

3.2 软件介绍 (12)

3.2.1 RSLinx使用介绍 (12)

3.2.2 RSLogix5000使用介绍 (13)

3.2.3 TestStand使用介绍 (14)

4 基于RSLogix的3D仿真机械手装配系统的实现 (17)

4.1 实验过程 (17)

4.2 程序设计 (17)

4.2.1梯形图程序编写 (17)

4.2.2机械手运动底层控制程序 (17)

4.2.3 机械手动作控制仿真程序 (18)

4.2.4传感器仿真 (19)

4.2.5成品输送模块仿真 (20)

4.2.6程序框架与内部标签 (20)

4.2.7 RSLogix 5000和TestStand中标签连接 (24)

4.3 梯形图程序调试 (25)

4.4结果及分析 (25)

4.4.1 结果 (25)

4.4.2分析 (26)

5 总结 (27)

致谢 (28)

参考文献 (29)

附录 (30)

机械手臂动作仿真程序 (30)

机械手臂底层控制程序 (36)

1 绪论

1.1 课题来源及背景

电梯是高层宾馆、商店、住宅、多层厂房和仓库等高层建筑不可缺少的垂直方向的交通工具。随着社会的发展，建筑物规模越来越大，楼层越来越多，对电梯的调速精度、调速范围等静态和动态特性提出了更高的要求。电梯控制技术得到了快速发展，变频调速控制技术和PLC技术广泛的应用于电梯的控制中。

变频调速系统的设计关乎电梯运行的安全性、可靠性，是电梯群控系统的至关重要的设计部分，良好的调速系统设计在能够保证乘客的安全和舒适的同时，也可以节约大量能源，达到节能环保的目的[1]。

1.2 国内外发展状况

在80年代末90年代初以及中期，我国变频调速技术主要依赖于国外产品进口。我国变频调速技术的发展是从90年代开始由从无到有发展至21世纪初期的研发创新，生产样机再到有一定规模的生产，而目前我国变频调速技术已经初具规模。主要集中于广东深圳周边，且主要集中为低压变频调速技术，但在我国变频调速技术占主导地位的多为国外跨国企业，不仅是低压变频，在高压变频方面也是跨国集团占主导地位。我国正处于发展阶段，许多产品的科研开发能力仍落后于发达国家。在大功率交-交、无换向电机等变频技术方面，国内只有少数科研单位有能力制造，但在数字化及系统可靠性方面与国外还有相当差距。在中小功率变频技术方面，国内几乎所有的产品都是普通的V/F控制，仅有少量的样机采用矢量控制，品种与质量还不能满足市场需求，每年大量进口，变频器的整体技术落后[2]。

交流变频调速技术在工业发达国已得到广泛应用。国外变频技术发展从80年代已经开始，尤其以欧洲、美国、日本发展较早，并且已经具有相当大的产业化规模，在大功率交-交变频调速技术方面,法国阿尔斯通已能提供单机容量达3万千瓦的电气传动设备。国外变频调速产品的技术标准比较完备，与之相关的配套产业及行业已经基本发展成熟；创新技术、新工艺层出不穷，并且被大量和快速地应用于产品中。

1.3常用变频调速控制方式

1.3.1 时间原则速度控制方式

电梯采用时间原则的速度控制方式时，电梯的位置检测装置为双隐态磁开关。

此种方式是一种多段速的控制方式，根据电梯在不同运行阶段所需要的时间，由变频器的多段速指令给定对应的电梯运行的速度值，它是依据理想运行曲线给定的。

该运行方式的缺点是运行效率低，平层精度不高，舒适性差。而且电梯调试人员要做大量的工作才能找到适当的控制点位置。

1.3.2相对距离原则速度控制方式