《電氣工程及其自動(dòng)化畢業(yè)設(shè)計(jì).doc》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《電氣工程及其自動(dòng)化畢業(yè)設(shè)計(jì).doc（34頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、基于三菱FX2N的PLC電梯控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 學(xué)校代碼：11517 學(xué) 號(hào)：201050712240 HENAN INSTITUTE OF ENGINEERING 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 題 目 基于FX-2N型P LC電梯控制 系統(tǒng)設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名 王麗 專業(yè)班級(jí) 電氣工程及其自動(dòng)化1022班 學(xué) 號(hào) 201050712240 系 （部） 電氣信息工程系 指導(dǎo)教師(職稱) 查蔓莉 完成時(shí)間 年 月 日 29基于三菱FX2N的PLC電梯控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 摘 要在現(xiàn)代社會(huì)和經(jīng)濟(jì)活動(dòng)中，計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)和電力電子技術(shù)得到了迅速的發(fā)展，電梯已經(jīng)成為城市物質(zhì)文明的一種標(biāo)志。特別是在高層建筑中，電梯是不可缺少的

2、垂直運(yùn)輸設(shè)備。隨著高層建筑飛速發(fā)展的今天，電梯行業(yè)也隨之進(jìn)入了新的發(fā)展時(shí)期,電梯控制技術(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(lái)的繼電器控制，其許多功能是傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)無(wú)法實(shí)現(xiàn)的。本設(shè)計(jì)針對(duì)我國(guó)電梯業(yè)的現(xiàn)狀，將可編程序控制器(PLC)應(yīng)用于三層電梯進(jìn)行邏輯控制，通過(guò)合理的選擇和設(shè)計(jì)，不但提高了電梯可靠性、可維護(hù)性以及靈活性，同時(shí)延長(zhǎng)了使用壽命，縮短了電梯的開(kāi)發(fā)周期，并提高了電梯的控制水平，改善了電梯運(yùn)行的舒適感，使電梯達(dá)到了較為理想的控制效果。本文所設(shè)計(jì)的電梯與傳統(tǒng)的電梯相比，在運(yùn)行上具有良好的舒適感，在生活中可以節(jié)約電能，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，達(dá)到了理想的目的。

3、該電梯控制系統(tǒng)具有指層、廳召喚、選層選向、手動(dòng)和自動(dòng)等功能，具有集選控制的特點(diǎn)。在介紹電梯基本結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，深入分析了電梯的工作原理，闡述了PLC的優(yōu)點(diǎn)及特點(diǎn)，重點(diǎn)分析了電梯的硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)，研究并提出了基于PLC電梯控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)方案，最后對(duì)本論文的研究?jī)?nèi)容進(jìn)行了總結(jié)與展望。關(guān)鍵詞：電梯；變頻器；PLC控制；變頻調(diào)速M(fèi)itsubishi FX2N PLC elevator control system designAbstractIn the modern social and economic activities, computer technology, automatic c

4、ontrol technology and power electronic technology has been rapid development, the lift has become a symbol of urban material. Especially in the high-rise building, the elevator is not a lack of vertical transportation equipment. With the rapid development of high-rise buildings of today, the lift in

5、dustry also has entered a new period of development, elevator control technology has been developed to the FM speed regulator, the logic control by the PLC to replace the original relay control, many of its functions traditional relay control system can not be achieved. The design for the status quo

6、 of Chinas elevator industry will be a programmable logic controller (PLC) used for three-storey elevator control logic, through the rational selection and design, not only to improve the reliability of the elevator, maintainability, and flexibility, while extending the of life and shorten the devel

7、opment cycle of the elevator and the elevator control to raise the level of the elevator operation to improve the comfort, so that the lift to reach a more satisfactory control effect. In this paper, the design of the elevator by the elevator when compared with the traditional, in the run with good

8、comfort, in life can save energy, and achieved good economic and social benefits to achieve the desired purpose. The elevator control system has a mean layer, the Office of calls to the layer selected, manual and automatic functions with a set of features to control the election. In introducing the

9、basic structure of the lift on the basis of the depth analysis of the working principle of the elevator, on the merits and characteristics of PLC, the focus of an analysis of the lift hardware design and software design, research and PLC based control system designed to lift the achievement of the p

10、rogram, Finally, the study of this thesis are summarized and prospects. Key words：Elevator，PLC control，VVVF，Inverter目錄摘 要IAbstractII1 緒論11.1. 課題研究的背景及意義11.1.1 課題研究的背景11.1.2 課題研究的意義32 系統(tǒng)總體概述32.1 電梯控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求32.2 電梯設(shè)備42.2.1 電梯的分類42.2.2 電梯的主要組成部分52.2.3 PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本原則62.2.4電梯曳引電機(jī)及門電機(jī)電路圖72.2.5電梯的安全保護(hù)環(huán)節(jié)72.2

11、.6 運(yùn)行方向燈、轎內(nèi)指令及廳外召喚信號(hào)燈102.2.7電梯開(kāi)關(guān)門的設(shè)計(jì)102.3 PLC及其在電梯控制中的應(yīng)用特點(diǎn)132.3.1 PLC的特點(diǎn)132.3.2 PLC控制電梯的優(yōu)點(diǎn)132.4 PLC的選擇142.5 變頻調(diào)速控制電梯的特點(diǎn)142.6 變頻器的選擇142.6.4 變頻器的參數(shù)設(shè)置152.6.5 變頻器的控制端子163 系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)173.1 I/O點(diǎn)數(shù)的估算與分配173.1.1 I/O端口分配173.2 PLC外部接線圖：183.3 變頻器參數(shù)的確定與設(shè)置183.3.1電梯升降的變頻器參數(shù)：183.3.2轎廂開(kāi)關(guān)門的變頻器參數(shù)：194 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)194.1 電梯的工作狀態(tài)19

12、4.1.2 電梯的正常工作狀態(tài)194.2 軟件設(shè)計(jì)流程圖204.3 軟件程序編程及仿真214.3.1梯形圖：214.3.1梯形圖仿真：24結(jié) 束 語(yǔ)27致 謝281 緒論1.1. 課題研究的背景及意義1.1.1 課題研究的背景在現(xiàn)代社會(huì)和經(jīng)濟(jì)活動(dòng)中，電梯已是城市物質(zhì)文明的一種標(biāo)志。在高層建筑中，電梯是不可缺少的垂直運(yùn)輸設(shè)備。每幢大型高樓都可以說(shuō)是一座垂直的城市。電梯不僅是代步的工具，也是人類物質(zhì)文明的標(biāo)志。電梯問(wèn)世不過(guò)100多年，但發(fā)展神速。作為升降設(shè)備，據(jù)說(shuō)它起源于公元前236年古希臘阿基米德設(shè)計(jì)的一種人力驅(qū)動(dòng)的卷筒卷?yè)P(yáng)機(jī)。事實(shí)上，早在公元前1115年至1079年之間我國(guó)勞動(dòng)人民就已經(jīng)開(kāi)始使

13、用“桔棒”、“轆護(hù)”等人力升降機(jī)。18世紀(jì)末瓦特發(fā)明了蒸汽機(jī)后，人們嘗試用蒸汽機(jī)來(lái)驅(qū)動(dòng)。1852年，美國(guó)人伊萊沙格雷夫斯奧的斯（Elisha Gravies Otis）發(fā)明了世界上第一部以蒸汽機(jī)為動(dòng)力、配有安全裝置的載人升降機(jī)。這是世界上第一臺(tái)具有安全裝置的電梯，在電梯歷史上具有劃時(shí)代的意義。1889年，奧的斯公司推出了第一臺(tái)電力驅(qū)動(dòng)齒輪直接傳動(dòng)電梯。1903年，奧的斯公司設(shè)計(jì)出了槽輪式驅(qū)動(dòng)電梯。槽輪式驅(qū)動(dòng)也稱為曳引式驅(qū)動(dòng)，是在曳引繩的一端提升重物，另一端為平衡重，依靠曳引繩與開(kāi)有繩槽的曳引輪之間的磨擦來(lái)驅(qū)動(dòng)重物作垂直運(yùn)動(dòng)。其設(shè)計(jì)思想為長(zhǎng)行程并具有高度安全性的現(xiàn)代電梯奠定了基礎(chǔ)。電梯曳引傳動(dòng)控

14、制技術(shù)也經(jīng)歷了由簡(jiǎn)單到復(fù)雜的發(fā)展階段。從19世紀(jì)末電梯問(wèn)世開(kāi)始，對(duì)于調(diào)速性能要求較高的電梯，都是采用直流電機(jī)控制。直流電機(jī)控制系統(tǒng)具有調(diào)速范圍寬、可連續(xù)平衡地調(diào)速以及控制方便、靈活、快捷、準(zhǔn)確等優(yōu)點(diǎn)。然而，早期的直流電機(jī)控制系統(tǒng)往往是直流發(fā)電機(jī)一電動(dòng)機(jī)組調(diào)速系統(tǒng)，其體積、重量、能耗和噪聲都很大。由于交流單速控制和交流雙速控制電梯的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格較低、使用維護(hù)方便，所以從電梯問(wèn)世至今，交流單速控制和交流雙速控制一直廣泛地應(yīng)用于調(diào)速性能要求不高的場(chǎng)合。交流雙速電梯是靠改變定子繞組接線以變換電動(dòng)機(jī)極對(duì)數(shù)P的方法進(jìn)行調(diào)速。變極調(diào)速轉(zhuǎn)速是成倍地變化，因此調(diào)速的平滑性差，但它在每個(gè)轉(zhuǎn)速等級(jí)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，都具有較

15、硬的機(jī)械特性，穩(wěn)定性好，但乘坐舒適感差，普遍應(yīng)用于貨梯。 1967年，由于電子技術(shù)及半導(dǎo)體器件的發(fā)展，出現(xiàn)了交流調(diào)壓調(diào)速(ACVV)控制。交流調(diào)壓調(diào)速是通過(guò)控制電動(dòng)機(jī)定子繞組電壓來(lái)改變轉(zhuǎn)差率s的方法實(shí)現(xiàn)調(diào)速。交流調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)采用調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)晶閘管交流調(diào)壓電路中晶閘管的觸發(fā)脈沖相位，即調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)的端電壓，達(dá)到改變轉(zhuǎn)速的目的。交流調(diào)壓調(diào)速控制電梯在起動(dòng)、穩(wěn)速及制動(dòng)的全過(guò)程中實(shí)現(xiàn)了閉環(huán)控制，將速度給定曲線以模擬量或數(shù)字量的形式送入電梯傳動(dòng)系統(tǒng)，在反饋控制的作用下，使電機(jī)轉(zhuǎn)速跟蹤給曲線變化。其制動(dòng)減速可采用能耗制動(dòng)、反接制動(dòng)等方式，乘坐舒適感、平層精度均優(yōu)于變極調(diào)速雙速電梯，其缺點(diǎn)是電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的發(fā)熱較大

16、、能量消耗較大。1976年，微處理器應(yīng)用于電梯控制。在1980年，出現(xiàn)了將微機(jī)用于速度控制和運(yùn)行管理控制的全電子化交流反饋控制的電梯，其精確的控制使電梯的舒適感和群控性能得到進(jìn)一步提高。應(yīng)用微機(jī)取代繼電器控制邏輯實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制，進(jìn)一步提高電梯的性能和可靠性，并減少現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試要求，是電梯控制技術(shù)的方向。1984年，由于固態(tài)功率器件的不斷發(fā)展及微機(jī)技術(shù)的應(yīng)用，出現(xiàn)了交流變頻調(diào)速(VVVF)電梯控制系統(tǒng)。交流變頻調(diào)速是通過(guò)調(diào)節(jié)電機(jī)定子繞組供電電壓的幅值及頻率來(lái)調(diào)速的。它通過(guò)電壓、電流和速度的信號(hào)反饋，由計(jì)算機(jī)對(duì)交流電動(dòng)機(jī)進(jìn)行精確調(diào)節(jié)控制，使電梯運(yùn)行效率大大提高，運(yùn)行性能更加完善。VVVF電梯以其獨(dú)特的先

17、進(jìn)技術(shù)和性能，實(shí)現(xiàn)了節(jié)能、快速、舒適、平層、準(zhǔn)確、低噪音、安全等目標(biāo)。由于其具有優(yōu)越的調(diào)速性能、顯著的節(jié)能效果，已取代交流調(diào)壓調(diào)速電梯成為電梯控制方式的主流。在電梯控制系統(tǒng)方面，目前國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家的電梯正在推廣32位微機(jī)控制系統(tǒng)。并已經(jīng)開(kāi)始淘汰16位以下微機(jī)控制系統(tǒng)。利用微機(jī)對(duì)電梯的控制不僅能使系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)品質(zhì)的提高，也將大大提高電梯運(yùn)行效率。它們都采用閉環(huán)反饋單微處理機(jī)控制系統(tǒng)或多微處理機(jī)協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)。在電梯傳動(dòng)系統(tǒng)方面，采用交流變壓變頻(VVVF)調(diào)速技術(shù)，使電梯從超低速到高速無(wú)級(jí)調(diào)速高精度運(yùn)行，具有節(jié)能、對(duì)電網(wǎng)污染小、乘坐舒適感佳等優(yōu)點(diǎn)。在交流電機(jī)變頻調(diào)速控制系統(tǒng)中通常采用矢量控制技術(shù)，這種

18、控制方式能使得電機(jī)在各種速度運(yùn)行時(shí)具有良好的機(jī)械特性，特別是在低速控制性能尤為突出。在電梯反饋系統(tǒng)方面，采用絕對(duì)值位置編碼器從電梯轎廂上反饋轎廂絕對(duì)位置信號(hào)，對(duì)曳引電機(jī)進(jìn)行以距離為原則的控制，以實(shí)現(xiàn)直接平層技術(shù)，來(lái)達(dá)到優(yōu)越的電梯運(yùn)行效果。1.1.2 課題研究的意義目前電梯的控制方式主要有繼電氣控制系統(tǒng)、微機(jī)控制系統(tǒng)和PLC控制系統(tǒng)。由繼電器組成的順序控制系統(tǒng)是最早的一種實(shí)現(xiàn)電梯控制的方法。隨著人們對(duì)電梯的安全性、可靠性的要求越來(lái)越來(lái)高，繼電器控制的弱點(diǎn)就越來(lái)越明顯，繼電氣控制系統(tǒng)具有故障率高、可靠性差、接線復(fù)雜、通用性差等特點(diǎn)；微機(jī)控制具有控制系統(tǒng)體積減小、節(jié)能可靠等特點(diǎn)，但其抗干擾能力弱；可

19、編程控制器具有控制靈活，抗干擾能力強(qiáng)、運(yùn)行穩(wěn)定、實(shí)現(xiàn)多種運(yùn)行狀態(tài)故障顯示等特點(diǎn)。因此，可編程控制器控制得到廣泛，采用PLC組成的控制系統(tǒng)可使電梯運(yùn)行更加安全、方便、舒適，尤其在層數(shù)和控制功能較少的場(chǎng)合，采用PLC控制較為有利。2 系統(tǒng)總體概述2.1 電梯控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求電梯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(hào)控制系統(tǒng)和拖動(dòng)控制系統(tǒng)兩部分組成。圖2.1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)、轎廂操縱盤、廳外呼梯盤、指示器、門機(jī)、調(diào)速裝置與拖動(dòng)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(hào)通過(guò)PLC輸入接口送入PLC，由PL

20、C作出正確的控制決策，向拖動(dòng)和門機(jī)系統(tǒng)發(fā)出控制信號(hào)，完成電梯門的開(kāi)關(guān)動(dòng)作。 圖2.1 電梯PLC控制系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)圖 (1) 電梯控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的功能1)每一樓層均設(shè)有呼叫按鈕SB及位置開(kāi)關(guān)SQ；2)當(dāng)電梯停于某層時(shí)，若有一高層呼叫，則電梯上升至呼叫層停止；3)當(dāng)電梯停于某層時(shí)，若有一低層呼叫，則電梯下降至呼叫層停止；4)響應(yīng)呼叫信號(hào)后，呼叫指示燈亮，直至電梯到達(dá)該層時(shí)熄滅；5)當(dāng)有多個(gè)呼叫信號(hào)，能自動(dòng)根據(jù)呼叫樓層停靠，經(jīng)過(guò)延時(shí)后，繼續(xù)上升或下降運(yùn)行，直到所有的信號(hào)響應(yīng)完畢；6)電梯運(yùn)行途中，任何反方向呼叫無(wú)效，且呼叫指示燈不亮；7)轎廂位置用7段數(shù)碼管顯示，上行、下行用上、下箭頭指示。2.2

21、電梯設(shè)備 2.2.1 電梯的分類電梯的分類有各式各樣：(1) 按用途分類有客梯、貨梯、醫(yī)用梯、觀光電梯等。(2) 按速度分類 低速電梯 1m/s以下 中速電梯 12m/s 高速電梯 2m/s以上 超高速電梯 4m/s以上(3) 按驅(qū)動(dòng)電源分類 交流電梯 速度一般小于2m/s 直流電梯 速度一般大于2m/s(4) 按控制方式分類 有層間控制，簡(jiǎn)易集選控制，集選控制，有/無(wú)司機(jī)控制，群控等。2.2.2 電梯的主要組成部分(1) 電梯轎廂轎廂是運(yùn)送乘客和貨物的電梯組件，是電梯的工作部分。轎廂由轎廂架和轎廂體組成。(2) 曳引機(jī)曳引系統(tǒng)的主要功能是輸出與傳遞動(dòng)力，使電梯運(yùn)行。曳引系統(tǒng)主要由曳引機(jī)、曳引

22、鋼絲繩，導(dǎo)向輪，反繩輪組成。(3) 電梯井道及導(dǎo)軌電梯井道是用以供電梯轎廂運(yùn)行的通道。電梯導(dǎo)軌就是在轎廂和墻壁之間的軌道，上面有輪子在滑動(dòng)，表面很光滑，用矯廂導(dǎo)軌支架來(lái)支撐。它可以用來(lái)防止轎相晃動(dòng)。貨梯和客梯上都裝有。(4) 導(dǎo)向系統(tǒng)導(dǎo)向系統(tǒng)的主要功能是限制轎廂和對(duì)重的活動(dòng)自由度，使轎廂和對(duì)重只能沿著導(dǎo)軌作升降運(yùn)動(dòng)。導(dǎo)向系統(tǒng)主要由導(dǎo)軌，導(dǎo)靴和導(dǎo)軌架組成。(5) 門系統(tǒng)門系統(tǒng)的主要功能是封住層站入口和轎廂入口。門系統(tǒng)由轎廂門，層門，開(kāi)門機(jī)，門鎖裝置組成。(6) 重量平衡系統(tǒng)平衡系統(tǒng)的主要功能是相對(duì)平衡轎廂重量，在電梯工作中能使轎廂與對(duì)重間的重量差保持在限額之內(nèi)，保證電梯的曳引傳動(dòng)正常。系統(tǒng)主要由

23、對(duì)重和重量補(bǔ)償裝置組成。(7) 電力拖動(dòng)系統(tǒng) 電力拖動(dòng)系統(tǒng)的功能是提供動(dòng)力，實(shí)現(xiàn)電梯速度控制。電力拖動(dòng)系統(tǒng)由曳引電動(dòng)機(jī)，供電系統(tǒng)，速度反饋裝置，電動(dòng)機(jī)調(diào)速裝置等組成 (8) 電氣控制系統(tǒng) 電氣控制系統(tǒng)的主要功能是對(duì)電梯的運(yùn)行實(shí)行操縱和控制。電氣控制系統(tǒng)主要由操縱裝置，位置顯示裝置，控制屏(柜)，平層裝置，選層器等組成。電梯是機(jī)、電一體化產(chǎn)品。其機(jī)械部分好比是人的軀體，電氣部分相當(dāng)于人的神經(jīng)，控制部分相當(dāng)于人的大腦。各部分通過(guò)控制部分調(diào)度，密切協(xié)同，使電梯可靠運(yùn)行。盡管電梯的品種繁多，但目前使用的電梯絕大多數(shù)為電力拖動(dòng)、鋼絲繩拽引式結(jié)構(gòu)，其機(jī)械部分由拽引系統(tǒng)，轎廂和門系統(tǒng)，平衡系統(tǒng)，導(dǎo)向系統(tǒng)以及

24、機(jī)械安全保護(hù)裝置組成;而電氣控制部分由電力拖動(dòng)系統(tǒng)，運(yùn)行邏輯功能控制系統(tǒng)和電氣安全保護(hù)等系統(tǒng)組成。2.2.3 PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本原則任何一種控制系統(tǒng)都是為了實(shí)現(xiàn)被控對(duì)象的工藝要求，以提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。因此，在設(shè)計(jì)PLC控制系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)遵循以下基本原則:(1) 最大限度地滿足被控對(duì)象的控制要求充分發(fā)揮PLC的功能，最大限度地滿足被控對(duì)象的控制要求，是設(shè)計(jì)PLC控制系統(tǒng)的首要前提，這也是設(shè)計(jì)中最重要的一條原則。這就要求設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)前就要深入現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行調(diào)查研究，收集控制現(xiàn)場(chǎng)的資料，收集相關(guān)先進(jìn)的國(guó)內(nèi)、國(guó)外資料。(2) 保證PLC控制系統(tǒng)安全可靠保證PLC控制系統(tǒng)能夠長(zhǎng)期安全、可靠、穩(wěn)定運(yùn)行

25、，是設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)的重要原則。這就要求設(shè)計(jì)者在系統(tǒng)設(shè)計(jì)、元器件選擇、軟件編程上要全面考慮，以確保控制系統(tǒng)安全可靠。例如:應(yīng)該保證PLC程序不僅在正常條件下運(yùn)行，而在非正常情況下(如突然掉電再上電、按鈕按錯(cuò)等)，也能正常工作。(3) 力求簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)、使用及維修方便一個(gè)新的控制工程固然能提高產(chǎn)品的質(zhì)量和數(shù)量，帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，但新工程的投入、技術(shù)的培訓(xùn)、設(shè)備的維護(hù)也將導(dǎo)致運(yùn)行資金的增加。因此，在滿足控制要求的前提下，一方面要注意不斷地?cái)U(kuò)大工程的效益，另一方面也要注意不斷地降低工程的成本。這就要求設(shè)計(jì)者不僅應(yīng)該使控制系統(tǒng)簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)，而要使控制系統(tǒng)的使用和維護(hù)方便、成本低，不宜盲目追求自動(dòng)化

26、和高指標(biāo)。(4) 適應(yīng)發(fā)展的需要由于技術(shù)的不斷發(fā)展，控制系統(tǒng)的要求也將會(huì)不斷地提高，設(shè)計(jì)時(shí)要適當(dāng)考慮到今后控制系統(tǒng)發(fā)展和完善的需要。這就要求在選擇PLC、輸入/輸出模塊、I/0點(diǎn)數(shù)和內(nèi)存容量時(shí)，要適當(dāng)留有裕量，以滿足今后生產(chǎn)的發(fā)展和工藝的改進(jìn)。2.2.4電梯曳引電機(jī)及門電機(jī)電路圖根據(jù)設(shè)計(jì)要求，本次設(shè)計(jì)的電氣控制系統(tǒng)主回路原理圖如圖3.4所示。圖中M1，M2為曳引電機(jī)和門電機(jī)，交流接觸器KM1KM4通過(guò)控制兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行來(lái)控制轎廂和廳門，從而進(jìn)行對(duì)電梯的控制。FR1，F(xiàn)R2為起過(guò)載保護(hù)作用的熱繼電器，用于電梯運(yùn)行過(guò)載時(shí)斷開(kāi)主電路。FU1為熔斷器，起過(guò)電流保護(hù)作用。圖2.2 電梯曳引電機(jī)及門電機(jī)

27、電路圖2.2.5電梯的安全保護(hù)環(huán)節(jié)在前述中已述及，電梯運(yùn)行的充分與必要條件中的第三點(diǎn)就是電梯的各種安全保護(hù)必須可靠有效。這是為了保證電梯最安全，最可靠的運(yùn)行。我們國(guó)家近幾年來(lái)電梯的安全標(biāo)準(zhǔn)已向國(guó)際上的電梯安全標(biāo)準(zhǔn)靠近，且基本上相等效。并在1987年頒布了GB7588-87的電梯制造與安裝安全規(guī)范。這一新標(biāo)準(zhǔn)與國(guó)際上正在執(zhí)行的EN81-1(或英國(guó)的BS5655)電梯制造與安裝安全規(guī)范相等效。并于1995年進(jìn)行了修訂。根據(jù)電梯安全標(biāo)準(zhǔn)的要求，不論何種電梯均要符合標(biāo)準(zhǔn)中的安全保護(hù)要求?，F(xiàn)就一般電梯常用的且必不可少的安全保護(hù)環(huán)節(jié)簡(jiǎn)介如下。(1) 超速斷繩保護(hù)有關(guān)這部分已在前面的第一章的第二節(jié)和第五節(jié)中

28、有較詳細(xì)的敘述，因此有關(guān)這一保護(hù)的機(jī)械作用原理不再贅述，而只就電氣部分作簡(jiǎn)要說(shuō)明如下。按GB7588-95標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，當(dāng)電梯下降速度達(dá)到額定速度的115時(shí)，限速器上的第一個(gè)開(kāi)關(guān)動(dòng)作，使電梯自動(dòng)減速；而當(dāng)達(dá)到140時(shí)，限速器上的第二個(gè)開(kāi)關(guān)動(dòng)作，切斷控制回路使電梯停止運(yùn)行；而此同時(shí)，限速器通過(guò)機(jī)械結(jié)構(gòu)使限速器鋼絲繩卡死不動(dòng)，而電梯轎廂仍在向下，這樣被卡住的限速器鋼絲繩產(chǎn)生一個(gè)向上提拉力，從而把它與之相關(guān)的轎廂安全鉗向上提起，使仍在下行的轎廂被安全鉗楔塊緊緊的卡在電梯導(dǎo)軌上，這樣使下行的電梯轎廂被掣停于某一位置而不再下降；同時(shí)把與之相對(duì)應(yīng)的安全鉗開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，進(jìn)一步使電氣控制電路切斷，強(qiáng)令電梯停止。這一

29、保護(hù)是很重要的，凡是在有可能使各類人員進(jìn)入電梯轎廂內(nèi)的電梯，必須設(shè)置這一保護(hù)，是極為重要的保護(hù)環(huán)節(jié)，絕不能等閑視之，但只有在不允許，也不能進(jìn)入各類人員的小型雜物電梯上才可不設(shè)置這一保護(hù)環(huán)節(jié)。(2) 層門鎖保護(hù)前面我們?cè)黾埃弘娞葸\(yùn)行的三個(gè)充分與必要條件中之一是，電梯必須關(guān)閉好門后方可運(yùn)行。因此電梯門(包括轎廂門和各層樓的所有層門)必須閉鎖；若沒(méi)有閉鎖好，是不允許電梯運(yùn)行的!并且還要求不可能隨意強(qiáng)制撥開(kāi)各個(gè)層樓的層門。所以各樓層的層門必須要有機(jī)械和電氣的聯(lián)鎖保護(hù)，即只有當(dāng)各個(gè)層門確實(shí)關(guān)閉好后，機(jī)械的鉤子鎖鎖緊后電氣觸點(diǎn)才能接通，這樣電梯就可安全地運(yùn)行。由上述可知，層門閉鎖保護(hù)是機(jī)械和電氣不可分割

30、的環(huán)節(jié)。因此在電梯安裝竣工驗(yàn)收時(shí)必須提供某一類型的層門閉鎖保護(hù)裝置的型式試驗(yàn)報(bào)告和性能檢測(cè)報(bào)告。(3) 電梯門的安全保護(hù)環(huán)節(jié)這一保護(hù)環(huán)節(jié)主要是指在關(guān)門過(guò)程中防止夾傷乘客等人員的保護(hù)裝置。一般有：安全觸板，光電保護(hù)或電子光幕保護(hù)裝置和關(guān)門力限制保護(hù)等。這些保護(hù)裝置可任選一種或兩種以上均可。這些保護(hù)裝置是在電梯關(guān)門過(guò)程中才起作用的。當(dāng)有乘客或其他人員在電梯關(guān)門過(guò)程中碰撞(或接近)電梯門扇時(shí)使電梯門停止關(guān)閉，并立即開(kāi)啟，從而使乘客不致被門扇夾痛(傷)。(4) 上、下端站的強(qiáng)迫減速保護(hù)為了防止電梯在兩端站的永磁感應(yīng)器或選層器觸點(diǎn)等失效而產(chǎn)生不了減速信號(hào)所導(dǎo)致的快速?zèng)_頂或蹲底，根據(jù)電梯安全標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，必須

31、在電梯井道內(nèi)的兩端設(shè)置強(qiáng)迫減速裝置。(5) 上、下方向限位保護(hù)及終端保護(hù)對(duì)于速度l m/s的交流雙速電梯，應(yīng)另設(shè)置終端極限開(kāi)關(guān)。當(dāng)方向限位保護(hù)不起作用時(shí)，則最后通過(guò)碰鐵使極限開(kāi)關(guān)動(dòng)作，切斷電梯的動(dòng)力電源，迫使電梯強(qiáng)行停止。(6) 缺相、錯(cuò)相保護(hù)如當(dāng)供給電梯用電的電網(wǎng)系統(tǒng)，由于檢修人員檢修時(shí)不慎而造成三相動(dòng)力線的相序與原相序有所不同時(shí)，就可使電梯原定的運(yùn)行方向變更為相反的方向，這樣就會(huì)給電梯運(yùn)行造成極大的危險(xiǎn)性，帶來(lái)不堪設(shè)想的后果。因此要求在電梯控制系統(tǒng)中必須設(shè)置：缺相、錯(cuò)相的保護(hù)繼電器。當(dāng)輸入交流曳引電動(dòng)機(jī)(或直流電梯中的交流原動(dòng)機(jī)，或主變壓器)接線端子前的任一部分(例如熱保護(hù)繼電器、接觸器的

32、主觸頭、熔斷器、總電源開(kāi)關(guān)等等)發(fā)生問(wèn)題而導(dǎo)致的缺相，均應(yīng)通過(guò)缺相、錯(cuò)相保護(hù)繼電器的動(dòng)作而切斷控制電路中的安全保護(hù)回路。(7) 電梯電氣控制系統(tǒng)中的短路保護(hù)一般的電氣設(shè)備均應(yīng)有短路保護(hù)，在電梯的電氣控制系統(tǒng)中也與其他電氣設(shè)備一樣，均用不同容量的熔斷器進(jìn)行短路保護(hù)。(8) 曳引電動(dòng)機(jī)(或直流電梯中的交流原動(dòng)機(jī)或主變壓器)的過(guò)載保護(hù)一般最常用的過(guò)載保護(hù)是熱繼電器保護(hù)，當(dāng)電梯長(zhǎng)期過(guò)載(即電動(dòng)機(jī)中的電流大于額定電流)，熱繼電器中的雙金屬片經(jīng)過(guò)一定時(shí)間(該時(shí)間將隨電動(dòng)機(jī)中電流大小而變化)后變形而斷開(kāi)串接在安全保護(hù)回路中的熱繼電器觸點(diǎn)，從而切斷全部控制電路，強(qiáng)令電梯停止運(yùn)行，從而保護(hù)電動(dòng)機(jī)(或主變壓器)不

33、因長(zhǎng)期過(guò)載而燒損。2.2.6 運(yùn)行方向燈、轎內(nèi)指令及廳外召喚信號(hào)燈(1) 運(yùn)行方向燈在電梯確定了運(yùn)行方向后，其方向指，示燈即被點(diǎn)亮，方向指示燈一般與層樓位置指示燈放在一起，這一方向燈是表明電梯向上(或向下)運(yùn)行。只有在消失運(yùn)行方向后，此燈才熄滅。(2) 預(yù)報(bào)運(yùn)行方向指示燈隨著電梯的無(wú)司機(jī)狀態(tài)使用狀況增多，預(yù)報(bào)電梯下一次準(zhǔn)備運(yùn)行的方向燈也將得到日益推廣使用。而這種預(yù)報(bào)運(yùn)行方向燈常與電梯到站鐘常用層樓指示器正面圖 一起使用。當(dāng)電梯按轎廂內(nèi)指令或樓層的召喚信號(hào)而制動(dòng)減速停車前，可使預(yù)報(bào)方向燈點(diǎn)亮，并同時(shí)發(fā)出到站鐘聲，以告知乘客：電梯即將到達(dá)，告知下一次電梯即將運(yùn)行的方向。因此電梯在某一層不準(zhǔn)備停車時(shí)

34、，該層的預(yù)報(bào)方向燈也不點(diǎn)亮，到站鐘也不響。只有電梯在該層準(zhǔn)備停車，發(fā)出減速信號(hào)，即將到達(dá)該層時(shí)，才會(huì)點(diǎn)亮該層的準(zhǔn)備下一次運(yùn)行方向燈，同時(shí)發(fā)出到站鐘聲以引起乘客注意。(3) 轎內(nèi)指令記憶燈及層樓廳外召喚信號(hào)記憶燈這種信號(hào)燈通常裝于指令按鈕內(nèi)和廳外召喚按鈕內(nèi)，它們是由撳按按鈕后使繼電器吸合的該繼電器中的一對(duì)觸點(diǎn)接通而點(diǎn)亮的。當(dāng)該繼電器被消號(hào)釋放后，該記憶燈也熄滅。2.2.7電梯開(kāi)關(guān)門的設(shè)計(jì)多段調(diào)速是變頻器的一種特殊的組合運(yùn)行方式，其運(yùn)行頻率由PU單元的參數(shù)來(lái)設(shè)置，啟動(dòng)和停止由外部輸入端子來(lái)控制。其中Pr.4、Pr.5、Pr.6為三段速度設(shè)定，至于變頻器實(shí)際運(yùn)行的參數(shù)設(shè)定頻率，則分別由外部控制端子R

35、H、RM、 RL的閉合來(lái)決定。如圖2-3所示：圖2-3速度對(duì)應(yīng)段子按下開(kāi)門按鈕SB1，電梯轎箱門即打開(kāi)，開(kāi)門的速度曲線如圖所示，按下開(kāi)門按鈕即起動(dòng)（20Hz），2s后即加速（40Hz），6s后即減速（10Hz），10s后開(kāi)始停止。關(guān)門方式同開(kāi)門方式相同。如下圖：圖2-4開(kāi)門速度曲線圖2-5關(guān)門速度曲線2.3 PLC及其在電梯控制中的應(yīng)用特點(diǎn) 2.3.1 PLC的特點(diǎn) PLC控制制系統(tǒng)由于運(yùn)行可靠性高，使用維修方便，抗干擾性強(qiáng)，設(shè)計(jì)和調(diào)試周期較短等優(yōu)點(diǎn)，倍受人們重視等優(yōu)點(diǎn)，已成為目前在電梯控制系統(tǒng)中使用最多的控制方式，目前也廣泛用十傳統(tǒng)繼電器控制系統(tǒng)的技術(shù)改造。 PLC是一種專門從事邏輯控制的微

36、型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。由于PLC具有性能穩(wěn)定、抗干擾能力強(qiáng)、設(shè)計(jì)配置靈活等特點(diǎn)。因此在工業(yè)控制方面得到了廣泛應(yīng)用。自80年代后期PLC引入我國(guó)電梯行業(yè)以來(lái)，由PLC組成的電梯控制系統(tǒng)被許多電梯制造廠家普遍采用。并形成了一系列的定型產(chǎn)品。在傳統(tǒng)繼電器系統(tǒng)的改造工程中，PLC系統(tǒng)一直是主流控制系統(tǒng)。電梯控制系統(tǒng)分為調(diào)速部分和邏輯控制部分。調(diào)速部分的性能對(duì)電梯運(yùn)行是乘客的舒適感有著重要影響，而邏輯控制部分則是電梯安全可靠運(yùn)行的關(guān)鍵。為了改善電梯的舒適感和運(yùn)行的可靠性，現(xiàn)在都改為用PLC來(lái)控制電梯的運(yùn)行，這樣大大提高了電梯的性能。可編程控制器(Programmable Logic controller，簡(jiǎn)稱P

37、LC)是以微處理器為基礎(chǔ)，綜合了計(jì)算機(jī)技術(shù)與自動(dòng)化技術(shù)而開(kāi)發(fā)的新一代工業(yè)控制器。它具有可靠性高、適應(yīng)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的高溫、沖擊和振動(dòng)等惡劣環(huán)境的特點(diǎn)，已成為解決自動(dòng)控制問(wèn)題的最有效工具，是當(dāng)前先進(jìn)工業(yè)自動(dòng)化的二大支柱之一。2.3.2 PLC控制電梯的優(yōu)點(diǎn)(1) 在電梯控制中采用了PLC，用軟件實(shí)現(xiàn)對(duì)電梯運(yùn)行的自動(dòng)控制，可靠性大大提高。(2) 去掉了選層器及大部分繼電器，控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，外部線路簡(jiǎn)化。(3) PLC可實(shí)現(xiàn)各種復(fù)雜的控制系統(tǒng)，方便地增加或改變控制功能。(4) PLC可進(jìn)行故障自動(dòng)檢測(cè)與報(bào)警顯示，提高運(yùn)行安全性，并便于檢修。(5) 用于群控調(diào)配和管理，并提高電梯運(yùn)行效率。(6) 更改控制

38、方案時(shí)不需改動(dòng)硬件接線。2.4 PLC的選擇 在工程應(yīng)用中可選用的PLC機(jī)型很多，比如OMRON公司的C系列、西門子等，它們功能都差不多，在工程應(yīng)用中各有千秋，至于要選擇哪種機(jī)型，就要根據(jù)自己的設(shè)計(jì)需要及應(yīng)用水平。本設(shè)計(jì)根據(jù)電梯的層數(shù)確定其I/O口數(shù)，最后選擇三菱FX2N-48MR。2.5 變頻調(diào)速控制電梯的特點(diǎn)隨著電力電子技術(shù)、微電子技術(shù)和計(jì)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(dòng)機(jī)交流變頻技術(shù)是當(dāng)今節(jié)電，改善工藝流程以提高產(chǎn)品質(zhì)量和改善環(huán)境、推動(dòng)技術(shù)進(jìn)步的一種手段。變頻調(diào)速以其優(yōu)異的調(diào)速性能和起制動(dòng)平穩(wěn)性能、高效率、高功率因數(shù)和節(jié)電效果，廣泛的適用范圍及其它許多優(yōu)點(diǎn)而

39、被國(guó)內(nèi)外公認(rèn)為最有發(fā)展前途的調(diào)速方式3。(1) 變頻調(diào)速電梯使用的是異步電動(dòng)機(jī)，比同容量的直流電動(dòng)機(jī)具有體積小、占空間小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、維護(hù)方便、可靠性高、價(jià)格低等優(yōu)點(diǎn)。(2) 變頻調(diào)速電源使用了先進(jìn)的SPWM技術(shù)SVPWM技術(shù)，明顯改善了電梯運(yùn)行質(zhì)量和性能;調(diào)速范圍寬、控制精度高，動(dòng)態(tài)性能好，舒適、安靜、快捷，已逐漸取代直流電機(jī)調(diào)速。(3) 變頻調(diào)速電梯使用先進(jìn)的SPWM和SVPWM技術(shù)，明顯改善了電動(dòng)機(jī)供電電源的質(zhì)量，減少諧波，提高了效率和功率因數(shù)，節(jié)能明顯。2.6 變頻器的選擇電梯的調(diào)度要求除了一般工業(yè)控制的靜態(tài)、動(dòng)態(tài)性能外，他的舒適度指標(biāo)往往是選擇中的一項(xiàng)重要內(nèi)容。本設(shè)計(jì)中拖動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)的關(guān)

40、鍵在于保證電梯按理想的給定速度曲線運(yùn)行，以改善電梯運(yùn)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?？紤]以上各種因素，本設(shè)計(jì)選用三菱FR-A540變頻器，三菱變頻器有FR-A500變頻器和FR-700變頻器兩大系列，這兩大系列在外觀、結(jié)構(gòu)、性能上大同小異。例如FR-A540變頻器，它包括操作面板、前蓋板和主機(jī)。變頻器中間中間有按鍵和顯示窗的部件是DU04操作面板，也叫操作單元或參數(shù)單元或PU單元；變頻器的左上角有兩個(gè)指示燈，上面是電源指示燈，下面是報(bào)警指示燈，電源進(jìn)線和出線孔在變頻器的下部。而FR-A740變頻器，其結(jié)構(gòu)與FR-A540相

41、似。本設(shè)計(jì)采用三菱FR-A540變頻器。該變頻器有頻率給定功能、頻率控制功能、運(yùn)行控制功能、電子過(guò)流保護(hù)、等其他功能。2.6.4 變頻器的參數(shù)設(shè)置 （1）變頻器的程序運(yùn)行功能必須在Pr.79=5時(shí)才有效，且對(duì)于FR-A500系列變頻器不能配置FR-A500選件，否則無(wú)程序運(yùn)行功能。程序運(yùn)行時(shí)，由Pr.200Pr.231來(lái)設(shè)定程序運(yùn)行參數(shù)。其中Pr.200設(shè)定程序運(yùn)行時(shí)使用的時(shí)間單位，可選擇min/s和h/min中的任意一種；Pr.200用來(lái)設(shè)定開(kāi)始程序運(yùn)行的基準(zhǔn)時(shí)鐘，這兩個(gè)參數(shù)的設(shè)定如表1-1所示，Pr.201Pr.230為運(yùn)行參數(shù)，每10個(gè)參數(shù)為一組，即Pr.201Pr.210為第一組，Pr

42、.211Pr.220為第二組，Pr.221Pr.230為第三組，每個(gè)參數(shù)必須設(shè)定旋轉(zhuǎn)方向（0表示停止，1表示正轉(zhuǎn)，2表示反轉(zhuǎn)）、運(yùn)行頻率（0400,9999）、開(kāi)始時(shí)間（0099:0059）。 Pr.200的設(shè)定值Pr.200的功能Pr.231的設(shè)定范圍0選擇min/s時(shí)間單位，電壓監(jiān)視最大99min59s1選擇h/min時(shí)間單位，電壓監(jiān)視最大99h59min2選擇min/s時(shí)間單位，基準(zhǔn)時(shí)間監(jiān)視最大99min59s3選擇h/min時(shí)間單位，基準(zhǔn)時(shí)間監(jiān)視最大99h59min2-6 Pr.200和Pr.231的設(shè)定 （2）Pr.76為報(bào)警代碼輸出選擇。當(dāng)報(bào)警發(fā)生時(shí)，變頻器可以借助集電極開(kāi)路輸出端

43、子將其內(nèi)容用四位數(shù)字信號(hào)輸出。當(dāng)變頻器工作在程序運(yùn)行時(shí)，可以設(shè)定為輸出運(yùn)行組信號(hào)。Pr.76的設(shè)定優(yōu)先于Pr.190Pr.195的設(shè)定。Pr.76的設(shè)定值SUIPFOLFU0報(bào)警代碼不輸出，由Pr.190Pr.195決定1報(bào)警代碼第3位報(bào)警代碼第2位報(bào)警代碼第1位報(bào)警代碼第0位2當(dāng)報(bào)警發(fā)生時(shí)，輸出報(bào)警代碼，當(dāng)正常運(yùn)行時(shí)，輸出運(yùn)行狀態(tài)信號(hào)3到時(shí)輸出第3組輸出第2組輸出第1組輸出 2-7 Pr.的設(shè)定2.6.5 變頻器的控制端子 變頻器程序運(yùn)行時(shí)，除了設(shè)定上述參數(shù)外，還必須通過(guò)變頻器的外部控制端子來(lái)進(jìn)行控制，變頻器程序運(yùn)行時(shí)，所用到的輸入信號(hào)端子功能如下：RH用于選擇第一組程序運(yùn)行參數(shù)；RM用于選

44、擇第二組程序運(yùn)行參數(shù)；RL用于選擇第三組程序運(yùn)行參數(shù)；STR用于復(fù)位基準(zhǔn)時(shí)鐘，即基準(zhǔn)時(shí)鐘置0；STF用于選擇程序運(yùn)行開(kāi)始信號(hào)。變頻器程序運(yùn)行時(shí)，所用到的輸出信號(hào)端子有4個(gè)，它們只有當(dāng)Pr.76=3時(shí)才有效，其功能如下：SU為選擇的程序運(yùn)行組運(yùn)行完成時(shí)輸出信號(hào)；IPF為第三組運(yùn)行時(shí)輸出信號(hào)；OL為第二組運(yùn)行時(shí)輸出信號(hào)；FU為第一組運(yùn)行時(shí)輸出信號(hào)。圖2-8為變頻器部分段子圖：信號(hào)端子名稱說(shuō)明輸入信號(hào)RH第一組用于選擇第一組程序運(yùn)行RM第二組用于選擇第二組程序運(yùn)行RL第三組用于選擇第三組程序運(yùn)行STR定時(shí)器復(fù)位信號(hào)將日期的參考時(shí)間置0STF程序運(yùn)行開(kāi)始信號(hào)接通則開(kāi)始運(yùn)行預(yù)定程序輸出信號(hào)SU時(shí)間到達(dá)信

45、號(hào)選擇的組運(yùn)行完成時(shí)輸出定時(shí)器復(fù)位清零FU第一組輸出信號(hào)運(yùn)行第一組的過(guò)程中輸出OL第二組輸出信號(hào)運(yùn)行第二組的過(guò)程中輸出IPF第三組輸出信號(hào)運(yùn)行第三組的過(guò)程中輸出2-7 輸入輸出控制端子功能圖2-8 變頻器部分外部接線3 系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)3.1 I/O點(diǎn)數(shù)的估算與分配3.1.1 I/O端口分配該控制系統(tǒng)共有輸入信號(hào)10個(gè)，輸出信號(hào)19個(gè)，其I/O口端口分配如下所示：輸入輸出輸入設(shè)備輸入端口輸出設(shè)備 輸出端口1層呼叫按鈕SB1X01-3層呼叫指示燈Y1-Y32層上呼按鈕SB2X1上行指示Y42層下呼按鈕SB3X2下行指示Y53層呼叫按鈕SB4X3變頻器1 STF信號(hào)（上行）Y101層位置開(kāi)關(guān)SQ1X

46、11變頻器1 STR信號(hào)（下行）Y112層位置開(kāi)關(guān)SQ2X127段數(shù)碼管Y20-Y263層位置開(kāi)關(guān)SQ3X13變頻器2 STF信號(hào)Y12關(guān)門按鈕SB5X5變頻器2 RH信號(hào)Y13熱繼電器FRX6變頻器2 RM信號(hào)Y14變頻器2 RL信號(hào)Y15變頻器2 STR信號(hào)Y16圖3-1 I/O分配3.2 PLC外部接線圖：圖3-2外部接線圖3.3 變頻器參數(shù)的確定與設(shè)置3.3.1電梯升降的變頻器參數(shù)：1） 操作模式選擇Pr.79=22） 電子過(guò)電流保護(hù)Pr.9設(shè)定電動(dòng)機(jī)額定電流，通常設(shè)定在50Hz的額定電流3） 上限頻率Pr.1=50Hz4） 下限頻率Pr.2=5 Hz5） 加速時(shí)間Pr.7=2s6）

47、減速時(shí)間Pr.8=3s7） 啟動(dòng)頻率Pr.13=0hz對(duì)于實(shí)際運(yùn)行中的電梯，可根據(jù)實(shí)際情況調(diào)試和設(shè)定其他參數(shù)。3.3.2轎廂開(kāi)關(guān)門的變頻器參數(shù)：1）PU操作模式Pr.79=12）上限頻率Pr.1=50Hz3）下限頻率Pr.2=0Hz4) 加速時(shí)間Pr.7=1s5）減速時(shí)間Pr.8=1s6）電子過(guò)電流保護(hù)Pr.9=電動(dòng)機(jī)的額定電流7）組合操作模式Pr.79=3，即頻率由PU單元設(shè)定，啟動(dòng)停止由外部信號(hào)控制。8）多段速度設(shè)定（1速）Pr.4=20Hz9）多段速度設(shè)定（2速）Pr.5=40Hz10）多段速度設(shè)定（3速）Pr.6=10Hz4 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)4.1 電梯的工作狀態(tài)4.1.2 電梯的正常工作

48、狀態(tài) 電梯完成一個(gè)呼叫響應(yīng)的步驟如下: (1) 電梯在檢測(cè)到門廳或轎廂的呼叫信號(hào)后將此樓層信號(hào)與轎廂所在的樓層信號(hào)比較，通過(guò)選向模塊進(jìn)行選向。 (2) 電梯通過(guò)拖動(dòng)調(diào)速模塊驅(qū)動(dòng)直流電機(jī)拖動(dòng)轎廂運(yùn)動(dòng)。轎廂運(yùn)動(dòng)速度要經(jīng)過(guò)低速轉(zhuǎn)變?yōu)橹兴僭俎D(zhuǎn)變?yōu)楦咚伲⒁愿咚龠\(yùn)行至減速點(diǎn)。 (3) 當(dāng)電梯檢測(cè)到目標(biāo)層樓層檢測(cè)點(diǎn)產(chǎn)生的減速點(diǎn)信號(hào)時(shí)，電梯進(jìn)入減速狀態(tài)，由中速度變?yōu)榈退伲⒁缘退龠\(yùn)行到平層點(diǎn)停止。 (4) 平層后，經(jīng)過(guò)一定延時(shí)后關(guān)門，直到碰到關(guān)門到位行程開(kāi)關(guān);再經(jīng)過(guò)一定延時(shí)后關(guān)門，直到碰到關(guān)門到位行程開(kāi)關(guān)。電梯控制系統(tǒng)始終實(shí)時(shí)顯示轎廂所在樓層。4.2 軟件設(shè)計(jì)流程圖4.3 軟件程序編程及仿真4.3.1梯形圖

49、：電梯各樓層單獨(dú)呼叫程序電梯各樓層同時(shí)呼叫信號(hào)電梯升降運(yùn)行及轎廂位置顯示程序轎廂開(kāi)關(guān)門4.3.1梯形圖仿真：?jiǎn)为?dú)呼叫：假如電梯停在一樓，如下所示：如果要讓電梯上至三樓，即先按下三層呼叫按鈕，此時(shí)，三層呼叫指示燈Y3亮。即：上升指示燈Y4亮，變頻器STF有上行信號(hào)。即：當(dāng)?shù)竭_(dá)三樓時(shí)，即x13閉合時(shí)，七段數(shù)碼管顯示如下：多信號(hào)呼叫：假如電梯停在一樓，如圖所示：當(dāng)二樓上呼按鈕x1和三樓呼叫x3按鈕都閉合時(shí)，二、三層指示燈Y2、y3亮，上行指示燈Y4亮，變頻器STF有上行信號(hào)，如圖所示：當(dāng)?shù)竭_(dá)二樓時(shí)，電梯停止八秒。然后繼續(xù)上行行至三樓：電梯繼續(xù)上行行至三樓：開(kāi)門按鈕x4閉合時(shí)，變頻器STF(“Y12”

50、)得電，電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)起動(dòng)（20Hz），2秒后加速（40Hz）6秒后減速（10Hz），10秒后開(kāi)始停止。2秒后：6秒后10秒后程序結(jié)束。閉門按鈕x5閉合同開(kāi)門仿真一樣。結(jié) 束 語(yǔ)在本設(shè)計(jì)中。利用通用變頻器和PLC實(shí)現(xiàn)了對(duì)電梯的控制，通過(guò)合理的設(shè)備選型、參數(shù)設(shè)置和軟件設(shè)計(jì)，提高了電梯運(yùn)行的可靠性，改善了電梯運(yùn)行的舒適感，并節(jié)約了電能。利用可編程控制器（PLC）控制技術(shù)改造舊電梯，充分利用了現(xiàn)代電力電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)原理和檢測(cè)技術(shù)，達(dá)到了對(duì)電梯的可靠控制。通過(guò)合理的設(shè)備選型、參數(shù)設(shè)置和軟件設(shè)計(jì)，提高了電梯的運(yùn)行可靠性。采用PLC改造后的電梯結(jié)構(gòu)緊湊、維修簡(jiǎn)單、故障率低。如果PLC與交流變頻調(diào)速控制技術(shù)結(jié)

51、合將提升電梯的的效率和舒適感，有利于電梯的節(jié)能。具有一定的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。當(dāng)然，本次設(shè)計(jì)還存在一些不足之處， 但由于時(shí)間有限，以及實(shí)際條件的限制，自己未能做的更好，設(shè)計(jì)中有其他不足和紕漏之處，請(qǐng)各位老師指正。致 謝時(shí)至今日，幾個(gè)月的畢業(yè)設(shè)計(jì)終于可以畫(huà)上一個(gè)句號(hào)了，但是現(xiàn)在回想起來(lái)做畢業(yè)設(shè)計(jì)的整個(gè)過(guò)程，頗有心得，其中有苦也有甜，不過(guò)樂(lè)趣盡在其中！尤其是在查閱大量資料的同時(shí)，不僅讓我對(duì)PLC和軟件仿真有的更深一步的了解，同時(shí)也增加了自己的學(xué)習(xí)能力，為以后的工作打下了基礎(chǔ)?？梢哉f(shuō)畢業(yè)設(shè)計(jì)不僅是對(duì)前面所學(xué)知識(shí)的一種檢驗(yàn)，而且也是對(duì)自己未來(lái)能力的提高進(jìn)行了鋪墊。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)是在查蔓莉老師悉心指導(dǎo)下完

52、成的。從論文的選題到論文的完成，無(wú)不傾注著查老師辛勤的汗水和心血。查老師的嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)態(tài)度、淵博的知識(shí)、無(wú)私的奉獻(xiàn)精神使我受益匪淺，從尊敬的指導(dǎo)老師身上，我不僅學(xué)到了扎實(shí)、寬廣的專業(yè)知識(shí)，也學(xué)到了做人的道理。在此我要向我的指導(dǎo)老師致以最衷心的感謝和深深的敬意!同時(shí)我在這里還要感謝在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中幫助過(guò)我的同學(xué)，他們也在畢業(yè)設(shè)計(jì)方面給予了我很多幫助和關(guān)心，尤其是在編寫(xiě)程序、利用軟件仿真等方面。最后，向所有關(guān)心和幫助過(guò)我的老師、同學(xué)和朋友表示由衷的謝意!參考文獻(xiàn)1 王阿根 電氣可編程控制原理與應(yīng)用（第2版） 清華大學(xué)出版社 20102 李華 PLC在電梯設(shè)計(jì)中的重要作用 內(nèi)蒙古科技與經(jīng)濟(jì)3 劉載文 電

53、梯控制技術(shù) 電子工業(yè)出版社4 孟紅軍 三菱變頻調(diào)速器FR-500手冊(cè) 20045 高麗麗 PLC控制交流變頻調(diào)速系統(tǒng)在電梯中的應(yīng)用 山東科技大學(xué)出版社6 龔中華 三菱FX系列PLC應(yīng)用技術(shù) 人民郵電出版社7 曹 衛(wèi)、張 巍 PLC控制系統(tǒng)的可靠性設(shè)計(jì) 甘肅科技2010年1月 第26卷第1期8 孫晉、張萬(wàn)眾 可編程控制器入門級(jí)應(yīng)用 中國(guó)電力出版社9 黃文宇 變頻調(diào)速器的功能和應(yīng)用 廣東建材 2001年第8期10丁紅劍 變頻器調(diào)試要點(diǎn) 煤礦現(xiàn)代化 2006年第2期11 孫小智 電梯控制的PLC編程技術(shù) 起重運(yùn)輸機(jī)械 2010年第1期12 潘江虎 電梯呼梯控制器的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn) 畢業(yè)論文13 黃桂梅 P

54、LC電梯控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與試驗(yàn) 制照業(yè)自動(dòng)化 2007年第4期14阮友德 PLC、變頻器、觸摸屏綜合應(yīng)用實(shí)例 中國(guó)電力出版社15陳國(guó)呈、吳春華 變頻驅(qū)動(dòng)技術(shù)與應(yīng)用 科學(xué)出版社 16 John.R Hackworth Frederick D.Hackworth.Jr. The programmable logic controller. First Edition.london:Prentice Hall.2003.35-5017 Lecture Notes in Electrical Engineering, 1, Volume 112, Engineering Education and Management