CN201464880U - 一种升降旋转平台的电气控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于电气控制领域，主要涉及观光旅游、大型停车场、剧场等场合需要实现平台上升、下降、旋转功能的电气控制系统；使用了可编程控制器即西门子S7-200系列PLC中的CPU-224模块(1)作控制核心，EM221数字量控制模块(2)、EM235模拟量控制模块(3)组成的PLC控制系统；执行信号为液压系统、变频驱动装置；由限位开关及传感器反馈信号给PLC控制系统；此系统调试、功能升级便于实施，可实现完美的无级变速且可靠性、稳定性得到提高，便于推广使用。

Description

一种升降旋转平台的电气控制系统

技术领域

本实用新型属于电气控制领域，主要涉及观光旅游、大型停车场、剧场等场合需要实现平台上升、下降、旋转功能的电气控制系统。

背景技术

现有平台升降、旋转控制系统主要是继电器控制系统，由继电器控制系统的中间继电器直接带动接触器线圈，再由接触器驱动电动机主回路，这种构造存在以下明显的不足：

1.继电控制系统完全是硬接线，系统调试、功能升级困难；

2.系统造价成本高；

3.无法实现完美的无级变速；

4.系统故障率高，维护困难。

发明内容

本实用新型的目的是提出一种新型的可以实现平台上升、下降、变速、旋转的升降旋转平台的电气控制系统，以S7-200控制系统为核心的控制系统结构设置，采用了具备手动、自动两种控制方式的遥控控制设备，系统的可靠性得到提高；采用了实际中常见的电气元器件实现控制功能，大大提高了系统的适应性和安全性，使控制过程更加稳定，减少了故障率，检修维护简单；此实用新型具有便捷、实用、高效、经济的特点，便于推广使用。

为实现上述发明目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种升降旋转平台的电气控制系统，包括遥控控制器，可编程控制器即西门子S7-200系列PLC中的CPU-224模块作控制核心，EM221数字量控制模块、EM235模拟量控制模块组成的PLC控制系统；执行信号的液压系统、变频驱动装置及机械传动机构；反馈信号的限位开关及传感器；PLC控制系统的运行指令通过EM235模拟量控制模块的输出点输出到液压系统的比例阀，EM221数字量控制模块控制相应的中间继电器打开电磁阀使液压系统执行运行指令，可以实现上升下降和旋转动作的机械传动设备带动平台完成升降动作；PLC控制系统的运行指令通过EM235模拟量控制模块的输出点输出到MM440西门子通用型变频器的开关量输入端子，EM221数字量控制模块控制相应的中间继电器，PLC控制部分接受现场的信号，根据逻辑判断及依据设置好的的工作特性，MM440西门子通用型变频器驱动变频电机通过机械传动机构使可以实现上升下降和旋转动作的机械传动设备带动平台完成旋转动作；遥控控制器的各种控制按键指令及限位开关及传感器的信号通过EM221数字量控制模块输入到PLC控制系统中，PLC控制系统依此判断平台的位置及下一步的状态。

所述的升降旋转平台的电气控制系统，遥控控制器的不同按键组合可实现手动控制或自动控制的功能，当操作错误或不正常操作时，遥控控制器上有声光报警显示。

所述的升降旋转平台的电气控制系统，液压系统包括电磁阀、比例阀、液压管道、液压缸。

所述的升降旋转平台的电气控制系统，变频驱动装置包括变频器，变频电机、减速机；平台的旋转采用变频器+变频电机+减速机驱动；平台的升降采用比例阀+液压缸驱动。

所述的升降旋转平台的电气控制系统，所述的传感器为倾斜度监测仪，限位开关和倾斜度监测仪共同配合实现平台加速、减速、停止、旋转等任务的完成，平台倾斜度大于设定值时，系统将自动停止，并向操作人员发出声光报警信号。

由于使用了上述技术方案，本实用新型具有如下技术优势：

使用了可编程控制器即西门子S7-200系列PLC中的CPU-224模块作控制核心，EM221数字量控制模块、EM235模拟量控制模块组成的PLC控制系统，使系统调试、功能升级便于实施；由于执行信号为液压系统、变频驱动装置，实现完美的无级变速；通过反馈信号的限位开关及传感器，使系统的可靠性、稳定性得到提高；此实用新型具有实用、高效、经济的特点，便于推广使用。

附图说明：

图1是本实用新型的电气结构组成示意图。

图中：1、S7-200系列PLC中的CPU-224模块；2、EM221数字量控制模块；3、EM235模拟量控制模块；4、遥控控制器；5、MM440西门子通用型变频器；6、电磁阀和比例阀；7、变频电机；8、可以实现上升下降和旋转动作的机械传动设备；a、电磁信号；b、信号线1；c、液压管道传递回路；d、机械传动机构；e、信号线2；f、信号线3。

箭头代表传递的方向。

具体实施方式

以下以观光旅游中使用的拜佛平台为具体实施例解释本实用新型，但本实用新型不仅限于本实施例。

本拜佛台的动作流程为：上升平稳加速、匀速上升、减速停止、旋转正转、旋转反转、变加速下降、匀速下降、减速停止；特殊要求：旋转和上升下降速度可以调节，水平偏离度不能超过2°，设备壳体要具备一定的防护等级，防止雨水流入。

如图1所示：一种升降旋转平台的电气控制系统，包括遥控控制器4，可编程控制器即西门子S7-200系列PLC中的CPU-224模块1作控制核心，EM221数字量控制模块2、EM235模拟量控制模块3组成的PLC控制系统；执行信号的液压系统、变频驱动装置及可以实现上升下降和旋转动作的机械传动设备8；反馈信号的限位开关及传感器；PLC控制系统的运行指令通过EM235模拟量控制模块3的输出点输出到液压系统的比例阀，EM221数字量控制模块2控制相应的中间继电器打开电磁阀使液压系统执行运行指令，可以实现上升下降和旋转动作的机械传动设备8带动拜佛平台完成升降动作；PLC控制系统的运行指令通过EM235模拟量控制模块3的输出点输出到变频器的开关量输入端子，EM221数字量控制模块2控制相应的中间继电器，PLC控制部分接受现场的信号，根据逻辑判断及依据设置好的的工作特性，变频器驱动变频电机通过可以实现上升下降和旋转动作的机械传动设备8带动平台完成旋转动作；遥控控制器4的各种控制按钮指令及限位开关及传感器的信号通过EM221数字量控制模块2输入到PLC控制系统中，PLC控制系统依此判断拜佛平台的位置及下一步的状态；遥控控制器4的不同按键组合可实现手动控制或自动控制的功能，当操作错误或不正常操作时，遥控控制器4上有声光报警显示；液压系统包括电磁阀、比例阀、液压管道、液压缸；变频驱动装置包括MM440西门子通用型变频器5，变频电机6、减速机，拜佛平台的旋转采用MM440西门子通用型变频器5+变频电机6+减速机驱动，拜佛平台的升降采用比例阀+液压缸驱动；限位开关和倾斜度监测仪共同配合实现拜佛平台加速、减速、停止、旋转等任务的完成，拜佛平台倾斜度大于设定值时，系统将自动停止，并向操作人员发出声光报警信号.

操作人员根据现场实际的需要用遥控控制器4通过电磁信号a向PLC控制系统发出自动或手动动作命令，PLC控制系统根据现场可以实现上升下降和旋转动作的机械传动设备8的实际情况，有选择地通过信号线2e向液压系统的电磁阀和比例阀6传递电信号控制其动作，通过液压管道传递回路c实现可以实现上升下降和旋转动作的机械传动设备8的上升和下降动作，通过信号线3f向MM440西门子通用型变频器5发出启动、加速、正转或反转、停止信号，MM440西门子通用型变频器5向变频电机7供电，变频电机通过机械传动机构d实现可以实现上升下降和旋转动作的机械传动设备8的正转或反转，可以实现上升下降和旋转动作的机械传动设备8上装的限位开关和倾斜度监测仪通过信号线1b向PLC控制核心提供可以实现上升下降和旋转动作的机械传动设备8的具体运行状态；限位开关和倾斜度监测仪共同配合实现了拜佛平台加速、减速、停止、旋转等任务的完成，拜佛平台倾斜度大于2度时，系统将自动停止，并向操作人员发出声光报警信号。

1.主要元器件组成

西门子S7-200作为控制核心。

控制电压：24V

维倾斜角4～20mA

标准化输出电源电压：9～24V

输出形式：4～20mA

分辨率：≤0.015°

使用温度：-40℃～125℃

角度范围：±2°

转动高档导电滑环：3滑道，每道20A

位置开关：在-1.2m，0m，6m，9m，分别各设2个行程开关(共8个)，保证变速可靠，定位准确；设旋转原位限位一个。

操作开关：遥控控制器，基坑内设手动检修箱，钥匙开关

施耐德电磁阀和比例阀。

MM440西门子通用型变频器。

变频电机。

凤凰牌接线端子。

备用电源：1000VA UPS，保证停电后对控制系统、遥控接收信号和24V电磁阀供电。

2.遥控器按键及按键功能说明

遥控器上共有8个按键：

遥控开按钮  按下该键，遥控器控制功能有效，

遥控关按钮  按下该键，遥控器控制功能无效，此时如有操作，则面板LED灯为红灯闪烁。

任何情况下，操作之前请确认遥控器处于有效状态！

启动按钮  按下该键，泵站电机启动

停止按钮  遥控器有效时，按下该键，所有动作停止。

6米按钮   与其它键配合使用

9米按钮   与其它键配合使用

低速按钮  与其它键配合使用

高速按钮  与其它键配合使用

关于遥控器的注意事项：

a.遥控器下端有一把钥匙，取下之后遥控器操作被禁止。

b.当操作错误或不正常操作时，遥控器LED一直亮红灯，此时请将电池取出后再装回重新操作。

c.当遥控器接收机无法动作时，请关掉接收机电源超过20秒后，重新送电。

3.手动控制部分说明

a.按下“启动”按钮后，泵站电机启动；按下“停止”按钮后泵站电机停止。

b.同时按“遥控开”+“6米”拜佛台上升，手动上升到9米限位处无法继续上升。

c.同时按“遥控开”+“9米”拜佛台下降，手动升降前，如果泵站电机没有运行，则该操作自动启动泵站电机，但电机启动的前2秒内，溢流阀不工作。

d.同时按“遥控开”+“低速”拜佛台下降。该操作为故障下降模式，拜佛台靠自重缓慢下降，在泵站电机出现故障的情况下，可用此种模式；在2、3的操作中，泵站电机正常工作，溢流阀带电，系统压力正常。

e.同时按“遥控开”+“高速”拜佛台低速旋转。拜佛台每旋转90度自动停止，再次按下这两个按键，可以继续旋转。

除泵站电机外所有的手动操作为点动控制，松开按键，相应动作即自动停止。

4.自动控制部分说明

a.自动操作共分4种模式：6米低速模式；6米高速模式；9米低速模式；9米高速模式。

b.所有自动动作需要具备以下初始条件：

下降至-1.2米限位；

旋转至旋转原位；

系统无异常故障；如断路器跳闸，变频器故障，油温过高，油箱液位过低等。

c.满足初始条件后，同时按下“6米”+“低速”自动启动6米低速模式，拜佛台低速升至6米，低速旋转360度之后，下降至-1.2米，动作结束。

d.同时按下“6米”+“高速”自动启动6米高速模式，拜佛台高速升至6米，高速旋转360度，下降至-1.2米，动作结束。

e.同时按下“9米”+“低速”自动启动9米低速模式，拜佛台低速升至9米，低速旋转360度，下降至-1.2米，动作结束。

f.同时按下“9米”+“高速”自动启动9米高速模式，拜佛台高速升至9米，高速旋转360度，下降至-1.2米，动作结束.

g.在自动运行的任意时刻，按下“停止”所有动作停止；如果有手动操作，则自动运行停止，同时转换为手动操作。

5.报警部分：1)、使用二维倾斜角传感器保证平台安全升降，平台倾斜≥2度时，平台停止运动并报警。

2)、液压油泄露至下限时报警。

3)、液压油温超过60度时报警。

4)、液压压力高低报警。

Claims (5)

1.一种升降旋转平台的电气控制系统，其特征在于；包括遥控控制器(4)，可编程控制器即西门子S7-200系列PLC中的CPU-224模块(1)作控制核心，EM221数字量控制模块(2)、EM235模拟量控制模块(3)组成的PLC控制系统；执行信号的液压系统、变频驱动装置及机械传动机构；反馈信号的限位开关及传感器；PLC控制系统的运行指令通过EM235模拟量控制模块(3)的输出点输出到液压系统的比例阀，EM221数字量控制模块(2)控制相应的中间继电器打开电磁阀使液压系统执行运行指令，可以实现上升下降和旋转动作的机械传动设备(8)带动平台完成升降动作；PLC控制系统的运行指令通过EM235模拟量控制模块(3)的输出点输出到MM440西门子通用型变频器(4)的开关量输入端子，EM221数字量控制模块(2)控制相应的中间继电器，PLC控制部分接受现场的信号，根据逻辑判断及依据设置好的的工作特性，MM440西门子通用型变频器(4)驱动变频电机(7)通过机械传动机构使可以实现上升下降和旋转动作的机械传动设备(8)带动平台完成旋转动作；遥控控制器(4)的各种控制按键指令及限位开关及传感器的信号通过EM221数字量控制模块(2)输入到PLC控制系统中，PLC控制系统依此判断平台的位置及下一步的状态。

2.根据权利要求1所述的升降旋转平台的电气控制系统，其特征在于；遥控控制器(4)上有声光报警显示。

3.根据权利要求1所述的升降旋转平台的电气控制系统，其特征在于；液压系统包括电磁阀、比例阀、液压管道、液压缸。

4.根据权利要求1所述的升降旋转平台的电气控制系统，其特征在于；变频驱动装置包括MM440西门子通用型变频器(4)，变频电机(7)、减速机；平台的旋转包括MM440西门子通用型变频器(4)、变频电机(7)和减速机驱动；平台的升降采用比例阀和液压缸驱动。

5.根据权利要求1所述的升降旋转平台的电气控制系统，其特征在于，所述的传感器为倾斜度监测仪，限位开关和倾斜度监测仪共同配合实现平台加速、减速、停止、旋转完成任务，平台倾斜度大于设定值时，系统将自动停止，并向操作人员发出声光报警信号。

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