電梯的plc自動化控制畢業(yè)論文

1、<p><b>　　摘要</b></p><p>　　隨著我國經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，微電子技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)和自動控制技術(shù)也得到了迅速發(fā)展，交流變頻調(diào)速技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入一個嶄新的時代，其應(yīng)用越來越廣。而電梯作為現(xiàn)代高層建筑的垂直交通工具，與人們的生活緊密相關(guān)，隨著人們對其要求的提高，電梯得到了快速發(fā)展，其拖動技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到了調(diào)頻調(diào)壓調(diào)速，其邏輯控制也由PLC代替原來的繼電器控制。本文在已有的通

2、變頻器的基礎(chǔ)上，采用PLC對電梯進(jìn)行控制，通過合理的選擇和設(shè)計，提高了電梯的控制水平，并改善了電梯運行的舒適感，使電梯達(dá)到了較為理想的控制效果。      關(guān)鍵詞: 可編程控制器 電梯控制 變頻調(diào)速      </p><p><b>　　ABSTRACT</b>

3、</p><p>　　With the development of the economy, microelectronic technology, computer technology and the automatic theory are developed rapidly, the AC variable frequency technology has been in a new state. It

4、s application is becoming more and more widely. But the elevator as an important traffic in skyscraper，it also has developed quickly with the improving requirement of the people .Itsdragging technology has developed from

5、 DC timing to AC variable frequency timing and its logic control- relay control als</p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　1緒論···········&

6、#183;·············1</p><p>　　1.1課題的必要性與發(fā)展概況················

7、83;··················1</p><p>　　1.2基本方案選擇············

8、3;································2</p><p>　　1.

9、3系統(tǒng)硬件設(shè)計···································

10、83;·········3</p><p>　　2電梯的發(fā)展動態(tài)···················6</p><

11、p>　　2.1電梯技術(shù)發(fā)展概況·································

12、3;······62.2電梯發(fā)展展望····························

13、83;················6</p><p>　　3總體方案···············&#

14、183;······8</p><p>　　3.1電梯繼電器控制系統(tǒng)的特點及存在問題······················8<

15、;/p><p>　　3.2 PLC及在電梯控制中的應(yīng)用特點···············9</p><p>　　3.3電梯變頻調(diào)速控制的特點·········

16、;··························11</p><p>　　3.4電梯設(shè)備·····&

17、#183;···················12</p><p>　　4總體方案的確定選擇···········

18、······144.1變頻器的選擇····························

19、3;···············14</p><p>　　4.2可編程序控制器(PLC)的選擇··············&

20、#183;·················20</p><p>　　5系統(tǒng)硬件設(shè)計·············

21、83;······225.1變頻器結(jié)構(gòu)及參數(shù)設(shè)置···························

22、83;········225.2 PLC控制系統(tǒng)設(shè)計·························

23、83;··············255.3系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖····················&

24、#183;·······················28</p><p>　　6系統(tǒng)軟件設(shè)計·······

25、83;············30</p><p>　　6.1電梯上行···················

26、;·····························306.2電梯下行······

27、;····································

28、83;·····306.3樓層······························

29、;······················31</p><p>　　7梯形圖·········

30、3;··············33</p><p>　　總結(jié)··················

31、;·······41參考文獻(xiàn)·······················42</p><p>　　致謝·

32、························43</p><p><b>　　1緒論</b></p><p>　　1.1課題的

33、必要性與發(fā)展概況    進(jìn)入九十年代，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和計算機(jī)技術(shù)的廣泛應(yīng)用，人們對電梯的安全性、可靠性的要求越來越高，繼電器控制的弱點就越來越明顯?？删幊绦蚩刂破?PLC)是根據(jù)順序邏輯控制的需要而發(fā)展起來的，是專門為工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計的數(shù)字運算操作的電子裝置。鑒于其種種優(yōu)點，目前，電梯的繼電器控制方式已逐漸被PLC控制代替。同時，由于電機(jī)交流變頻調(diào)速技術(shù)的發(fā)展電梯的拖動方式已由原來直流調(diào)速

34、逐漸過渡到了交流變頻調(diào)速。因此，PLC控制技術(shù)加變頻調(diào)速已成為現(xiàn)代電梯行業(yè)的一個熱點。    PLC是一種用于自動化控制的專用計算機(jī)，實質(zhì)上屬于計算機(jī)控制方PLC控制一般具有可靠性高、易操作、維修、編程簡單、靈活性強(qiáng)等特點    電梯采用了PLC控制，用軟件實現(xiàn)對電梯運行的自動控制，可靠性大大提高?？刂葡到y(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，外部線路簡化.另外可方便地增加或改變控

35、制功能。也可進(jìn)行故障自動檢測與報警顯示，提高運行安全性，并便于檢修。    隨著電力電子技術(shù)、微電子技術(shù)和計算機(jī)控制技術(shù)的飛速發(fā)展，交流變頻調(diào)速技術(shù)的發(fā)展也十分迅速。電動機(jī)交流變頻調(diào)速技術(shù)是當(dāng)今節(jié)電、改善工藝流程以提高產(chǎn)品質(zhì)量</p><p>　　本設(shè)計通過多種方案的比較和對照，完成了電梯控制系統(tǒng)中變頻器和可編程控制器的選擇。1.2.1變頻器的選擇 

36、0;  隨著變頻器性能價格比的提高，交流變頻調(diào)速已應(yīng)用到許多領(lǐng)域，由于變頻調(diào)速的諸多優(yōu)點，使得交流變頻調(diào)速在電梯行業(yè)也得到廣泛應(yīng)用。目前，有為電梯控制而設(shè)計的專用變頻器，其功能較強(qiáng)，使用靈活，但其價格昂貴。因此，本設(shè)計沒有采用專用變頻器，而是選用了通用變頻器，通過合理的配置、設(shè)計和編程，同樣可以達(dá)到專用變頻器的控制效果。    目前，市場流行的通用變頻器的種類繁多，而電梯行業(yè)

37、中使用的變頻器的品牌也不少，其控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)也不盡相同，但其總的控制思想?yún)s是大同小異。    電梯的調(diào)速要求除了一般工業(yè)控制的靜態(tài)、動態(tài)性能外，他的舒適度指標(biāo)往往是選擇的一項重要內(nèi)容。本設(shè)計中拖動調(diào)速系統(tǒng)的關(guān)鍵在于保證電梯按理想的給定速度曲線運行，以改善電梯運行的舒適感;另外，由于電梯在建筑物內(nèi)的耗電量占建筑物總用電量的相當(dāng)比例，因此，電梯節(jié)約用電日益受到重視。考慮以上各種因素，本設(shè)計選用安川V

38、S-61665型全數(shù)字變頻器，它具有磁通矢量控制、轉(zhuǎn)差補(bǔ)償、負(fù)載轉(zhuǎn)矩自適應(yīng)等一系列先進(jìn)功能，可以最大限度地提高電機(jī)</p><p>　　1.2.2可編程序控制器(PLC)的選擇</p><p>　　根據(jù)選擇的轎廂樓層位置檢測方法，要求可編程控制器必須具有高數(shù)計數(shù)器。又因為電梯是雙向運行的，所以PLC還須具有可逆計數(shù)器。綜合考慮后，本設(shè)計選擇了日本三菱公司生產(chǎn)的FX系列機(jī)。FX系列機(jī)具有體積

39、小，功能較強(qiáng)，價格便宜，使用靈活、方便等優(yōu)點。本設(shè)計按四層的電梯考慮。</p><p><b>　　1.3系統(tǒng)硬件設(shè)計</b></p><p>　　1.3.1變頻器參數(shù)設(shè)置</p><p>　　參數(shù)設(shè)置原則:(1)為減小啟動沖擊及增加調(diào)速的舒適感，其速度環(huán)的比例系數(shù)宜小些，而積分時間常數(shù)宜大些;(2)為了提高運行效率，快車頻率應(yīng)選為工頻，而爬行

40、頻率要盡可能低些，以減小停車沖擊;(3)零速一般設(shè)置為Oft，帶速抱閘將影響舒適感;(4)變頻器其他常用參數(shù)可根據(jù)電網(wǎng)電壓和電機(jī)銘牌數(shù)據(jù)直接輸入。</p><p>　　1.3.1.1變頻器容量計算    變頻器的功率可根據(jù)曳引機(jī)電機(jī)功率、電梯運行速度、電梯載重與配重進(jìn)行選取。設(shè)電梯曳引機(jī)電機(jī)功率為P1電梯運行速度為v，電梯自重為w1，電梯載重為W2配重為W3重力加速度為g

41、，變頻器功率為P。在最大載重下，電梯上升所需曳引功率為P2:    P2=[(W1+W2-W3)g+F1]v    其中F1=K (W1+W2-W3) g+＆為摩擦力，＆可忽略不計。    電機(jī)功率P1，變頻器功率P應(yīng)接近于電機(jī)功率P1，相對于P2留有較大裕量，可取P≈l.5P2 1.3.1.2變頻器制動

42、電阻參數(shù)的計算    由于電梯為位能負(fù)載，電梯運行過程中產(chǎn)生再生能量，所以變頻調(diào)速裝置應(yīng)具有制動功能.帶有逆變功能的變頻調(diào)速裝置通過逆變器雖然能夠?qū)⒃偕芰炕仞侂娋W(wǎng)，但成本太高.采用能耗制動方式通過制動單元將再生能量消耗在制動電阻上，成本較低而且具有良好的使用效果.能耗制動電阻R1的大小應(yīng)使制動電流I1的值不超過變頻器額定電流的一半，即    I1=Uo

43、 /R1≤I/2    其中Uo為額定情況下變頻器的直流母線電壓.由于制動電阻的工作不是連續(xù)長期工作，因此其功</p><p>　　1.3.2 PLC控制系統(tǒng)設(shè)計    電梯PLC的控制系統(tǒng)和其他類型的電梯控制系統(tǒng)一樣主要由信號控制系統(tǒng)和拖動控制系統(tǒng)兩部分組成。圖3.1為電梯PLC控制系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)圖，主要硬件包括PLC主機(jī)及擴(kuò)展、機(jī)械系統(tǒng)

44、、轎廂操縱盤、廳外呼梯盤、指層器、門機(jī)、調(diào)速裝置與主拖動系統(tǒng)等。系統(tǒng)控制核心為PLC主機(jī)，操縱盤、呼梯盤、井道及安全保護(hù)信號通過PLC輸入接口送入PLC，存儲在存儲器并由PLC軟件運算處理，然后經(jīng)輸出接口分別向指層器及召喚指示燈等發(fā)出顯示信號，向拖動和門機(jī)控制系統(tǒng)發(fā)出控制信號。</p><p><b>　　2電梯的發(fā)展動態(tài)</b></p><p>　　隨著現(xiàn)代建筑的發(fā)

45、展，日益增高的高層建筑已成為現(xiàn)代都市的重要標(biāo)志，作為高層建筑的垂直運載工具—電梯得到了快速發(fā)展。   2. 1電梯技術(shù)發(fā)展概況     (1)電梯的速度要求越來越快，高速、超高速電梯的數(shù)量愈來愈多。   (2)電梯的拖動技術(shù)有了較大的發(fā)展，直流電梯由于能耗大、維修量大等缺點。逐步被交流電梯所替代，液壓電梯由于運行平穩(wěn)，機(jī)房位置

46、靈活等特點，使得在低樓層場合得到愈來愈廣泛的應(yīng)用。交流拖動電梯更是得到迅速的發(fā)展，己由以前的變級調(diào)速(AC-VP)發(fā)展成為調(diào)壓調(diào)速(AC-VV)及調(diào)頻調(diào)壓調(diào)速(AC-VVVF)，使得電梯的速度、加速度、加加速度控制更加符合人們的生理要求，電梯的舒適感大為改善。    (3)電梯的邏輯控制己從過去簡單的繼電器—接觸器控制發(fā)展為可編程序控制(PLC)和微機(jī)控制，控制方式也從手柄控制、信號控制發(fā)展為集

47、選控制、并聯(lián)控制、群控等，電梯可靠性得到很大提高。    (4)電梯的管理功能不斷加強(qiáng)，電梯廣泛采用微機(jī)控制技術(shù)，不斷滿足用戶的使用功能要求。如緊急停車操作、消防員專用、防搗亂系統(tǒng)等。    (5)智能群控管理得到廣泛應(yīng)</p><p>　　2.2電梯發(fā)展展望    (1)結(jié)構(gòu)不斷緊湊化，

48、體積不斷輕型化、小巧化隨著新技術(shù)、新結(jié)構(gòu)、新材料、新工藝的發(fā)展，電梯的機(jī)械系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單化、體積小型化、材料輕型化、工藝先進(jìn)化、外觀漂亮化。同時，無機(jī)房電梯在新世紀(jì)將會有較大速度發(fā)展。    (2)技術(shù)含量更高，性能更好    電梯行業(yè)技術(shù)發(fā)展非常迅速，幾年前推出的具有先進(jìn)性能、高舒適性的VVVF電梯，如今已成為電梯行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)配置，因為永磁同步無齒輪曳引機(jī)

49、具有更節(jié)能、更潔掙、更安全、更安靜、更經(jīng)濟(jì)的特點，所以永磁同步曳引機(jī)逐步成為新型曳引機(jī)的主流:由于永磁技術(shù)的先進(jìn)性，將來很有可能取代VVVF技術(shù)。另外，網(wǎng)絡(luò)控制和智能群控系統(tǒng).以其控制的先進(jìn)性、快速性、準(zhǔn)確性和可靠性亦是電梯的發(fā)展潮流。    (3)安裝更方便、更快捷高效、安全、可重復(fù)使用的無腳手架安裝，將是高層電梯安裝的主要方式;隨著新技術(shù)的開發(fā)、應(yīng)用，電梯的硬件系統(tǒng)給安裝帶來更大的方便，使電

50、梯安裝更快、效率更高。此外，電梯的雙向安全裝置、無底坑、無線控制、綠色環(huán)?！踩h(huán)保、節(jié)能、舒適，也將是未來電梯的重要發(fā)展方向。</p><p><b>　　3總體方案</b></p><p>　　繼電器組成的順序控制系統(tǒng)是最早的一種實現(xiàn)電梯控制的方法。但是，進(jìn)入九十年代，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和計算機(jī)技術(shù)的廣泛應(yīng)用，人們對電梯的安全性、可靠性的要求越來越高，繼電器控

51、制的弱點就越來越明顯?？删幊绦蚩刂破?PLC)最早是根據(jù)順序邏輯控制的需要而發(fā)展起來的，是專門為工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計的數(shù)字運算操作的電子裝置。鑒于其種種優(yōu)點，目前，電梯的繼電器控制方式己逐漸被PLC控制所代替。同時，由于電機(jī)交流變頻調(diào)速技術(shù)的發(fā)展，電梯的拖動方式己由原來直流調(diào)速逐漸過渡到了交流變頻調(diào)速。因此，PLC控制技術(shù)加變頻調(diào)速技術(shù)己成為現(xiàn)代電梯行業(yè)的一個熱點。      3 .

52、1電梯繼電器控制系統(tǒng)的特點及存在問題3.1.1電梯繼電器控制系統(tǒng)的優(yōu)點    (1)所有控制功能及信號處理均由硬件實現(xiàn)，線路直觀，易于理解和掌握，適合于一般技術(shù)人員和技術(shù)工人所掌握。    (2)系統(tǒng)的保養(yǎng)、維修及故障檢查無需較高的技術(shù)和特殊的工具、儀器。    (3)大部分電器均為常用控制電器，更換方便，價格

53、較便宜。    (4)多年來我國一直生產(chǎn)這類電梯，技術(shù)成熟，已形成系列化產(chǎn)品，技術(shù)資料圖紙齊全，熟悉、掌握的人員較多。</p><p>　　3.1.2電梯繼電器控制系統(tǒng)存在的問題    (1)系統(tǒng)觸點繁多、接線線路復(fù)雜，且觸點容易燒壞磨損，造成接觸不良，因而故障率較高。    (2)普通控

54、制電器及硬件接線方法難以實現(xiàn)較復(fù)雜的控制功能，使系統(tǒng)的控制功能不易增加，技術(shù)水平難以提高。    (3)電磁機(jī)構(gòu)及觸點動作速度比較慢，機(jī)械和電磁慣性大，系統(tǒng)控制精度難以提高。    (4)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)龐大，能耗較高，機(jī)械動作噪音大。    (5)由于線路復(fù)雜，易出現(xiàn)故障，因而保養(yǎng)維修工作量大，費用高;而且檢查故障困難

55、，費時費工。    電梯繼電器控制系統(tǒng)故障率高，大大降低了電梯的可靠性和安全性，經(jīng)常造成停梯，給乘用人員帶來不便和驚憂。且電梯一旦發(fā)生沖頂或蹲底，不但會造成電梯機(jī)械部件損壞，還可能出現(xiàn)人身事故。      3.2 PLC及在電梯控制中的應(yīng)用特點3.2.1 PLC的特點    PLC是一種用于工

56、業(yè)自動化控制的專用計算機(jī)，實質(zhì)上屬于計算機(jī)控制方式。PLC與普通微機(jī)一樣，以通用或?qū)Ｓ肅PU作為字處理器，實現(xiàn)通道(字)的運算和數(shù)據(jù)存儲，另外還有位處理器(布爾處理器)，進(jìn)行點(位)運算與控制。PLC控制一般具有可靠</p><p>　　3.4電梯設(shè)備  3.4.1電梯的分類    電梯的分類有各式各樣:    (1)

57、按用途分類有客梯、貨梯、醫(yī)用梯等    (2)按速度 低速電梯 1 m/s以下    中速電梯 1 -2m/s    高速電梯 2m/s以上    超高速電梯 4m/s以上    (3)按驅(qū)動電源分類 交流電梯 速度一般小于2m/s &#

58、160;  直流電梯 速度一般大于2m/s</p><p>　　(4)按控制方式分類 有/無司機(jī)控制、群控、有層間控制、簡易集選控制、集選控制等3.4.2電梯的主要組成部分    (1)曳引部分通常由曳引機(jī)和曳引鋼絲繩組成。電動機(jī)帶動曳引機(jī)旋轉(zhuǎn)使轎廂上下運動。    (2)轎廂和廳門轎廂由轎架、轎底、轎壁和轎門組成;廳

59、門一般有封閉式、中分式、雙折式、雙折中分式和直分式等。    (3)電器設(shè)備及控制裝置有曳引機(jī)，選層器傳動及控制柜、轎廂操縱盤、呼梯按鈕和廳站指示器組成。  (4)其它裝置對重裝置、補(bǔ)償裝置等。3.4.3電梯的安全保護(hù)裝置    (1)電磁制動器，裝于曳引機(jī)軸上，一般采用直流電磁制動器，啟動時通電松閘，停層后斷電制動。 

60、0;  (2)強(qiáng)迫減速開關(guān)，其分別裝于井道的頂部和底部，當(dāng)轎廂駛過端站換速未減速時，轎廂上的撞塊就觸動此開關(guān)，通過電器傳動控制裝置，使電動機(jī)強(qiáng)迫減速。    (3)限位開關(guān)，當(dāng)轎廂經(jīng)過端站平層位置后仍未停車，此限位開關(guān)立即動作，切斷電源并制動，強(qiáng)迫停車。    (4)行程極限保護(hù)開關(guān)，當(dāng)限位開關(guān)不起作用，轎廂經(jīng)過端站時，此開關(guān)動作。

61、    (5)急停按鈕，裝于轎廂司機(jī)操縱盤上，發(fā)生異常情況時，按此按</p><p>　　4總體方案的確定選擇</p><p>　　本設(shè)計通過多種方案的比較和對照，完成了電梯控制系統(tǒng)中變頻器和可編程控制器的選擇。      4.1變頻器的選擇  &

62、#160; 隨著變頻器性能價格比的提高，交流變頻調(diào)速己應(yīng)用到許多領(lǐng)域，由于變頻調(diào)速的諸多優(yōu)點，使得交流變頻調(diào)速在電梯行業(yè)也得到廣泛應(yīng)用。目前，有為電梯控制而設(shè)計的專用變頻器早已問世，其功能較強(qiáng)，使用靈活，但其價格相對較貴。因此，本設(shè)計沒有采用專用變頻器，而是選用了通用變頻器，通過合理的配置、設(shè)計和編程，同樣可以達(dá)到專用變頻器的控制效果。這是本設(shè)計的特點之一。    目前，市場流行的通用變頻器的種

63、類繁多，而電梯行業(yè)中使用的變頻器的品牌也不少，其控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)也不盡相同，但其總的控制思想?yún)s是大同小異。</p><p>　　4.1.1通用變頻器概況     4.1.1.1通用變頻器的發(fā)展    上個世紀(jì)80年代初，通用變頻器實現(xiàn)了商品化。在近20年的時間內(nèi)經(jīng)歷了由模擬控制到全數(shù)字控制和由采用BJT到采用IGBT兩個大

64、發(fā)展過程。    A、容量不斷擴(kuò)大    80年代初采用的BJT的PWM變頻器實現(xiàn)了通用化。到了90年代初，BJT通用變頻器的容量達(dá)到了b00KVA,400KVA以下的已經(jīng)系列化。前幾年主開關(guān)器件開始采用IGBT，僅三、四年的時一間，IGBT變頻器的單機(jī)容量己達(dá)1800KVA，隨著IGBT容量的擴(kuò)大，通用變頻器的容量也將隨之?dāng)U大。  

65、;  B、結(jié)構(gòu)的小型化    變頻器主電路中功率電路的模塊化，控制電路采用大規(guī)模集成電路(LSI)和全數(shù)字控制技術(shù)，結(jié)構(gòu)設(shè)計上采用“平面安裝技術(shù)”等一系列措施，促進(jìn)了變頻電源裝置的小型化。另外，一種混合式功率集成器件，采用厚薄膜混合集成技術(shù)，把功率電橋、驅(qū)動電路、檢測電路、保護(hù)電路等封裝在一起，構(gòu)成了一種“智能電力模塊”(Intelligent Module,IPM)這種器

66、件屬于絕緣金屬基底結(jié)構(gòu)，所以防電磁干擾能力強(qiáng)，保護(hù)電路和檢測電路與功率開關(guān)間的距</p><p>　　(1)無PG(速度傳感器)V/f控制;</p><p>　　(2)有PG V/f控制;</p><p>　　(3)無PG矢量控制:</p><p>　　(4)有PG矢量控制等四種控制方式。</p><p>　　通過控

67、制面板，可以控制上述四種控制方式中的一種，以滿足用戶的需要。    D、應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大    通用變頻器經(jīng)歷了模擬控制、數(shù)字控制、數(shù)?；旌峡刂?，直到全數(shù)字控制的演變，逐步地實現(xiàn)了多功能化和高性能化，進(jìn)而使之對各類生產(chǎn)機(jī)械、各類生產(chǎn)工藝的適應(yīng)性不斷增強(qiáng)。最初通用變頻器僅用于風(fēng)機(jī)、泵類負(fù)載的節(jié)能調(diào)速和化纖工業(yè)中高速纏繞的多機(jī)協(xié)調(diào)運行等，到目前為止，其應(yīng)用領(lǐng)域得到了相

68、當(dāng)?shù)臄U(kuò)展。如搬運機(jī)械，從反抗性負(fù)載的搬運車輛、帶式運輸機(jī)到位能負(fù)載的起重機(jī)、提升機(jī)、立體倉庫、立體停車廠等都已采用了通用變頻器;金屬加工機(jī)械，從各類切削機(jī)床直到高速磨床乃至數(shù)控機(jī)床、加工中心超高速伺服機(jī)的精確位置控制都已應(yīng)用通用變頻器;在其它方面，如農(nóng)用機(jī)械、食品機(jī)械、木工機(jī)械、印刷機(jī)械、各類空調(diào)、各類家用電器甚至街心公園噴水池，可以說其應(yīng)用范圍相當(dāng)廣闊，并且還將繼續(xù)擴(kuò)大。    4.1.1.2

69、通用變頻器的功率輸出驅(qū)動技術(shù)動向    采用變頻器的調(diào)速傳動技術(shù)，近年來取得驚人的進(jìn)步。從技術(shù)發(fā)展動向來看，大致有如下幾個方面:    A, IGBT的應(yīng)用    最近幾年來，工GBT的應(yīng)用正在迅速推進(jìn)。其顯著的特點是</p><p>　　表3. 1 61665型變頻器的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格</

70、p><p>　　本設(shè)計中拖動調(diào)速系統(tǒng)的關(guān)鍵在于保證電梯按理想的給定速度曲線運行，以改善電梯運行的舒適感;另外，由于電梯在建筑物內(nèi)的耗電量占建筑物總用電量的相當(dāng)比例，因此，電梯節(jié)約用電日益受到重視。考慮以上各種因素，本設(shè)計選用安川VS-61665型全數(shù)字變頻器，它具有磁通矢量控制、轉(zhuǎn)差補(bǔ)償、負(fù)載轉(zhuǎn)矩自適應(yīng)等一系列先進(jìn)功能，可以最大限度地提高電機(jī)功率因數(shù)和電機(jī)效率，同時降低了電機(jī)運行損耗，特別適合電梯類負(fù)載頻繁變化的場合

71、。    另外，61665變頻器的起動、制動具有可任意調(diào)節(jié)的S曲線和零頻仍可輸出150%力矩的特點，配以高精度的旋轉(zhuǎn)編碼器，控制精度可達(dá)0.01-0.02%,使得電梯運行舒適感好，零速抱閘，平層精度高。無須配專用電機(jī)，可自學(xué)習(xí)所配電機(jī)的各個參數(shù)，精確控制任何品牌的電機(jī)。采用高性能IGBT，載波頻率20KHZ，從而使變頻器輸出一個不失真的正弦流波形，使電機(jī)始終運行于靜噪音狀態(tài)。4.1.2 VS-

72、61665型變頻器簡介    4.1.2.1 61665型變頻器的特點    VS-61665型變頻器是安川電機(jī)公司面向世界推出的21世紀(jì)通用型變頻器。這種變頻器不僅考慮了V/f控制，而且還實</p><p><b>　　5系統(tǒng)硬件設(shè)計</b></p><p>　　5.1變頻器結(jié)構(gòu)及參

73、數(shù)設(shè)置    由于采用PLC作為邏輯控制部件，故變頻器和PLC通訊時采用開關(guān)量而不用模擬量。由于61665是通用型變頻器，因而用在電梯控制上為了滿足運行效率、舒適感、平層精度和安全性的要求，其參數(shù)設(shè)置比專用型變頻器要復(fù)雜得多.</p><p>　　5.1.1 VS-61665變頻器的參數(shù)    61665變頻器共有9組參數(shù)，每一組

74、參數(shù)的設(shè)定都具有特定的含義。常用參數(shù)如表4.1</p><p>　　表4.1 變頻器參數(shù) </p><p>　　5.1.2參數(shù)設(shè)置    積分時間常數(shù)宜大些:(1)為了提高運行效率，快車頻率應(yīng)選為工頻，而爬行頻率要盡可能低些，以減小停車參數(shù)設(shè)置的原則;(2)為減小啟動沖擊及增加調(diào)速的舒適感，其速度環(huán)的比例系數(shù)宜小些，而沖擊;(3)零速一般設(shè)置為

75、OHz，速抱閘功能將影響舒適感;(4)變頻器其他常用參數(shù)可根據(jù)電網(wǎng)電壓和電機(jī)銘牌數(shù)據(jù)直接輸入，具體的設(shè)置見表4.2</p><p>　　5.1.3變頻器自學(xué)習(xí)功能的應(yīng)用方法    為了使變頻器工作在最佳狀態(tài)，在完成參數(shù)設(shè)置后，需使變頻器對所驅(qū)動的電動機(jī)進(jìn)行自學(xué)習(xí)，而61665就具有曳引機(jī)參數(shù)自學(xué)習(xí)的功能，其方法是:將曳引機(jī)制動輪與電機(jī)軸脫離，使電動機(jī)處于空載狀態(tài)，然后啟動

76、電動機(jī)，讓變頻器自動識別并存儲電動機(jī)有關(guān)參數(shù)，變頻器將根據(jù)識別到的結(jié)果調(diào)整控制算法中的有關(guān)參數(shù)。顯然，這一組自學(xué)習(xí)到的參數(shù)，是和變頻器匹配的最佳參數(shù)，使變頻器能對該電動機(jī)進(jìn)行最佳控制。5.1.4變頻器容量計算    變頻器的功率可根據(jù)曳引機(jī)電機(jī)功率、電梯運行速度、電梯載重與配重進(jìn)行計算。設(shè)電梯曳引機(jī)電機(jī)功率為P1，電梯運行速度為v，電梯自重為W1，電梯載重為W2，配重為W3;，重力加速度為g，

77、變頻器功率為P。在最大載重下，電梯上升所需曳引功率為P2,    P2=[(W, +W,-W,) g+F1] v    其中F1=K (W1+W2-W3) g+＆為摩擦力，＆可忽略不計。    電機(jī)功率P1，變頻器功率P應(yīng)接近于電機(jī)功率P1，相對于P2留有安全裕量，可取P≈l.5P25.1.5變頻器制動電阻參數(shù)

78、的計算    由于電梯為位能負(fù)載，電梯</p><p>　　5. 2. 1設(shè)計思想    5.2.1.1信號控制系統(tǒng)    電梯信號控制基本由PLC軟件實現(xiàn)。電梯信號控制系統(tǒng)如圖4. 2所示，輸入到PLC的控制信號有:運行方式選擇(如自動、有司機(jī)、檢修、消防運行方式等)、運行控制、轎內(nèi)指令、層站召喚

79、、安全保護(hù)信息、旋轉(zhuǎn)編碼器光電脈沖、開關(guān)門及限位信號、門區(qū)和平層信號等。</p><p>　　5.2.1.2電梯控制系統(tǒng)實現(xiàn)的功能    (1)一臺電機(jī)控制上升和下降    (2)各層設(shè)上/下呼叫開關(guān)(最頂層與起始層只設(shè)一只)    (3)電梯到位后具有手動或自動開門關(guān)門功能 

80、   (4)電梯內(nèi)設(shè)有層樓指令鍵，開關(guān)門按鍵，警鈴風(fēng)扇及照明按鍵    (5)電梯內(nèi)外設(shè)有方向指示燈及電梯當(dāng)前層號指示燈    (6)待客自動開門，當(dāng)電梯在某層停梯待客時，按下層外召喚按鈕，應(yīng)能自動開門迎客    (7)自動關(guān)門與提早關(guān)門.在一般情況下，電梯停站4-6秒應(yīng)能自動關(guān)門;

81、在延時時間內(nèi)，若按下關(guān)門按鈕，門將不經(jīng)延時提前實現(xiàn)關(guān)門動作.    (8)按鈕開門。在開關(guān)過程中或門關(guān)閉后，電梯啟動前，按下操縱盤上開關(guān)按鈕，門將打開。    (9)內(nèi)指令記憶。當(dāng)轎廂內(nèi)操縱盤上有多個選層指令時，電梯應(yīng)能按順序自動?？寇囬T，并能至調(diào)定時間，自動確定運行方向。    (10)自動定向。當(dāng)轎廂內(nèi)操縱盤

82、上，選層指令相對與電梯位置具有不同方向時，電梯應(yīng)能按先入為主的原則，自動確定運行方向。    (11)呼梯記憶與順向截停。電梯在運行中應(yīng)能記憶層外的呼梯信號，對符合運行方向的召喚，應(yīng)能自動逐一?？?lt;/p><p>　　5.2.2 I/0點數(shù)的分配及機(jī)型的選擇    本設(shè)計按七層的電梯為例，根據(jù)需要控制的開關(guān)、設(shè)備大約有52個輸入點

83、，34個輸出點需進(jìn)行控制，考慮10%^-150%的裕量，故選擇COUP主機(jī)模塊十C40P擴(kuò)展單元，其工//0點數(shù)可達(dá)56/44個，I/O分配如下: </p><p>　　5.3系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖    系統(tǒng)由轎廂、開關(guān)門機(jī)構(gòu)、曳引機(jī)構(gòu)、控制系統(tǒng)等組成，如圖4.5所示。</p><p><b>　　6系統(tǒng)軟件設(shè)計</b></p&

84、gt;<p>　　6.1電梯上行    a.當(dāng)電梯停于1樓（1F）或2F、3F時，4樓呼叫，則上行到4樓碰到行程開關(guān)后停止。    b.電梯停于1F或2F，3F呼叫，則上行，碰到3樓行程開關(guān)后停止。    c.電梯停于1F，2F呼叫，則上行，碰到2F行程開關(guān)后停止。    d.

85、電梯停于1F，2F，3F同時呼叫，則電梯上行到2F后，停5S，繼續(xù)上行到3F后停止。    e．電梯停于1F，3F、4F同時呼叫，電梯上行到3樓，停5秒，繼續(xù)上行到4樓停止。    f.電梯停于1樓，2樓、4樓同時呼叫電梯上行到2樓，停5秒，繼續(xù)上行到4樓停止。    g.電梯停于1樓，2、3、4樓同時呼叫電梯上行到2樓，停5秒，繼續(xù)上行到3

86、樓，停5秒，再繼續(xù)上行到4樓停止。    h.電梯停于2樓，3、4樓同時呼叫，電梯上行到3樓，停5秒，繼 續(xù)上行到4樓停止。      6.2電梯下行  a.電梯停于4樓或3樓或2樓，1樓呼叫，電梯下行到1樓停止。</p><p>　　b.電梯停于4樓或3樓，2樓呼叫，電梯下行到2樓停

87、止</p><p>　　c.電梯停于4樓，3樓呼叫，電梯下行到3樓停止。    d.電梯停于4樓，3樓、2樓同時呼叫，電梯下行到3樓，停5秒， 繼續(xù)下行到2樓停止。    f.電梯停于4樓，2樓、1樓同時呼叫，電梯下行到2樓，停5秒，繼續(xù)下行到1樓停止。    g.

88、電梯停于4樓，3樓、2樓、1樓同時呼叫，電梯下行到3樓，停5秒，繼續(xù)下行到2樓，停5秒，再到1樓停止。</p><p>　　6.3樓層     </p><p><b>　　7梯形圖</b></p><p><b>　　總結(jié)</b></p><p&

89、gt;　　本設(shè)計基本上達(dá)到了設(shè)計目的。利用通用變頻器和PLC實現(xiàn)了對電梯的控制，通過合理的設(shè)備選型、參數(shù)設(shè)置和軟件設(shè)計，提高了電梯運行的可靠性。    通過本次設(shè)計，我的知識領(lǐng)域得到進(jìn)一步擴(kuò)展，專業(yè)技能得到進(jìn)一步提高，同時增強(qiáng)了分析和解決工程實際的綜合能力。另外，也培養(yǎng)了自己嚴(yán)肅認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度和嚴(yán)謹(jǐn)求實的工作作風(fēng)。    本設(shè)計中有很多的不足處如：電梯的

90、超載問題，電梯在空載時是否回一樓等待，等問題。由于本人學(xué)習(xí)不精暫時不能完成。文中也可能出現(xiàn)很多錯誤，望各位老師指出糾正。在以后的工作學(xué)習(xí)中我會努力學(xué)習(xí)！       </p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　1. 楊長能.可編程序控制器(PC)基礎(chǔ)及應(yīng)用[

91、lull，重慶:重慶大學(xué)出版社，1999    2. 高麗麗. PLC控制交流變頻調(diào)速控制系統(tǒng)在電梯中的研究，山東：山東科技大學(xué)，2003-6    3. 廖常初.可編程序控制器的編程方法與工程應(yīng)用，重慶：重慶大學(xué)出版社，2001    4. 汪曉平.可編程控制器系統(tǒng)開發(fā)實例導(dǎo)航，北京：人民郵電出版社，2004-7

92、60;   5. 郁漢琪.機(jī)床電氣及可編程控制器實驗、課程設(shè)計指導(dǎo)書，高等教育出版社2001</p><p>　　6. 建筑工程施工與質(zhì)量驗收系列叢書編委會.電梯工程施工與質(zhì)量驗收使用手冊.中國建材工業(yè)出版社.2004.2 </p><p>　　7. 馬少華.樓宇設(shè)備自動控制.中國水利水電出版社.2004</p><p>　　8. 張崇

93、巍、李漢強(qiáng).運動控制系統(tǒng).武漢理工大學(xué)出版社.2002.1</p><p>　　9. 胡崇岳.現(xiàn)代交流調(diào)速技術(shù).機(jī)械工業(yè)出版社.1998.9</p><p><b>　　致謝</b></p><p>　　從四月份接受課題到完成畢業(yè)論文，郭凡燦老師給予了精心的指導(dǎo)和熱情的幫助，尤其在課題選擇的前期階段和論文框架的編寫階段，郭凡燦老師提出了許多寶貴

94、的意見；在最后論文的修改階段，郭凡燦老師也在百忙之中抽出時間為我提供了必要的幫助。郭凡燦老師嚴(yán)格要求，力求完美。這使得我得以順利地完成了畢業(yè)論文的編寫。在短暫的兩個月的相處時間里，郭凡燦老師嚴(yán)謹(jǐn)、負(fù)責(zé)的態(tài)度和實事求是的工作作風(fēng)給我留下了深刻的印象，這將使我終身受益，在此，謹(jǐn)向郭凡燦老師表示衷心的感謝和崇高的敬意。 同時，也非常感謝學(xué)院老師們四年來傳授給我扎實的基礎(chǔ)知識和專業(yè)知識以及同學(xué)們在這次畢業(yè)論文編寫中對我的支持。</