基于变频技术的电梯PLC控制系统设计

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《2024年基于PLC的变频调速电梯系统设计》范文

《2024年基于PLC的变频调速电梯系统设计》范文

《基于PLC的变频调速电梯系统设计》篇一一、引言随着城市化进程的加快,电梯已经成为现代建筑中不可或缺的一部分。

为满足现代社会的需求,电梯系统需要具有高可靠性、高效率和灵活性。

本文旨在介绍一种基于PLC(可编程逻辑控制器)的变频调速电梯系统设计,该系统可有效提高电梯的运行效率、安全性和用户体验。

二、系统设计概述本电梯系统设计采用PLC作为核心控制器,通过变频调速技术实现电梯的精确控制。

系统主要由以下几个部分组成:PLC控制器、变频器、电机、编码器、传感器以及人机界面等。

三、硬件设计1. PLC控制器:选用高性能的PLC控制器,具有高可靠性、高速度和高精度的特点,可实现电梯的逻辑控制和运动控制。

2. 变频器:采用变频调速技术,根据电梯的运行需求,实时调整电机的运行速度,实现电梯的平稳启动和停止。

3. 电机:选用高效、低噪音的电梯专用电机,与变频器配合使用,实现电梯的精确控制。

4. 编码器:通过安装在电机上的编码器,实时监测电机的运行状态,为PLC控制器提供反馈信号。

5. 传感器:包括位置传感器、速度传感器等,用于实时监测电梯的运行状态,确保电梯的安全运行。

6. 人机界面:采用触摸屏或按钮等方式,实现用户与电梯系统的交互。

四、软件设计软件设计是本系统的关键部分,主要涉及PLC控制程序的编写和调试。

1. 逻辑控制程序:根据电梯的运行需求,编写逻辑控制程序,实现电梯的召唤、应答、启停、开门关门等基本功能。

2. 运动控制程序:采用PID(比例-积分-微分)控制算法,根据电梯的运行状态和目标位置,实时调整电机的运行速度和方向,实现电梯的平稳运行。

3. 人机交互程序:编写人机交互程序,实现用户与电梯系统的友好交互,包括显示楼层信息、运行状态等。

4. 故障诊断与保护程序:编写故障诊断与保护程序,实时监测电梯的运行状态和传感器信号,一旦发现异常情况,立即采取相应措施,确保电梯的安全运行。

五、系统实现与测试在完成硬件和软件设计后,进行系统实现与测试。

基于PLC的变频调速电梯控制系统设计.

基于PLC的变频调速电梯控制系统设计.

毕业设计(论文)手册学生姓名:翟大彬指导教师:叶天迟专业:自动化班级:自0745吉林工程技术师范学院教务处制二O一O年十二月毕业设计(论文)选题论证书毕业设计(论文)任务书题目:基于PLC的变频调速电梯控制系统设计电气工程学院(分院)自动化专业自0745 班学生姓名:翟大彬学号: 24 指导教师:叶天迟职称:讲师教研室主任:方建系(分院)主任:许建平任务书下发日期:2010年 2 月 18 日吉林工程技术师范学院教务处制本科生毕业设计(论文)开题报告题目基于PLC的变频调速电梯控制系统设计院(系)_电气工程学院_______专业___自动化__班级_____自0745 _______姓名______翟大彬_______指导教师_______叶天迟_________开题时间2011.3.18吉林工程技术师范学院教务处制一、课题研究意义二、研究方案图1 系统结构框图1.PLC的选型基于学校的调试和试验条件,选择三菱FX2N系列PLC控制。

2.基于PLC的变频调速电梯控制系统实现的功能a)电梯运行到位后,具有手动和自动开关门功能。

b)电梯的每一层面均有升降及轿厢所在的楼层的指示灯显示。

c)每层的楼厅均有输入(分上行或下行)按钮召唤电梯。

d)具有自动定向、顺向截梯、方向保号、外呼记忆、自动开/关门、停梯消号,自动达层等功能。

e) 电梯在一定情况下启动,加速,快速和减速功能。

3.拟实现功能的手段a)当电梯轿厢或者厅门呼叫按钮按下时,根据检测到的上行或下行指令给出相应的信号,从而控制电梯的驱动电机进行相应的动作。

当有多个呼叫信号到达时,执行方式为优先响应电梯运行方向上的信号,再响应另一方向上的信号。

对未及时响应的信号进行保留。

b)电梯正常状态下以快速启动,当要达到需要停止的楼层时,给出换速信号控制拖动电机转为慢速运行,以确保电梯平稳的停止在目标位置。

c)轿厢内各层门厅控制按钮,轿厢内楼层选择数字键1—14,各层门厅按钮,除一层只设置上升按钮,十四层只设置下降按钮外,其他楼层设置上升和下降按钮。

基于PLC的电梯自动控制系统设计_毕业设计论文

基于PLC的电梯自动控制系统设计_毕业设计论文

海南大学毕业论文(设计)题目:电梯自动控制系统的设计学院:机电工程学院系别:电气工程系专业:电气工程及其自动化完成日期:2013年 5 月10日摘要随着经济的发展,现代城市中的高层建筑日益增多,电梯成为人们日常生活必不可少的工具。

而电梯性能的好坏,除了电机等硬件以外,电梯控制系统是其核心因素。

目前电梯控制系统主要有三种控制方式:继电器控制系统、PLC 控制系统、微机控制系统。

继电器控制系统由于故障率高、可靠性差、控制方式不灵活以及消耗功率大等缺点,目前已逐渐被淘汰。

微机控制系统虽在智能控制方面有较强的功能,但也存在抗扰性差、系统设计复杂,一般维修人员难以掌握其维修技术等缺陷。

实践表明可编程序控制器对电梯进行控制优于传统的继电器控制,其性能有很大改善。

因此,本设计采用可编程序控制器实现对五层电梯的自动控制。

论文内容主要包括对电梯发展和可编程序控制器的介绍,电梯系统软硬件设计,控制系统的程序编制和仿真。

结果表明,该方案切实可行。

关键词:可编程序控制器;电梯自动控制;仿真AbstractAlong with the economic development, increasing number of high-rise buildings in the modern city, elevators become an indispensable tool of daily living. And lift performance for better or worse, in addition to hardware such as motor, the elevator control system is its core elements. At present there are mainly three kinds of control methods of the elevator control system: relays, PLC control system the control system, computer controlled systems. Relay control system because of the high failure rate inflexibility, poor reliability, control methods, as well as disadvantages, such as power consumption, is now gradually being phased out. Microcomputer control system for intelligent control with strong features, but there is also poor immunity, complex system design, technical defects such as general staff it is difficult to control their maintenance. Practice shows that the programmable logic controller of the elevator control than traditional relay control, its performance has improved substantially. Therefore, this design using programmable controller to realize the automatic control of five-story elevator. Content of the paper included the elevator development and introduction to programmable logic controllers, system hardware and software design, programming and simulation of control system. Results show that the programme is practical.Keywords: Programmable controller; elevators control; simulation目录1.引言 (1)2.电梯技术简介 (1)2.1.电梯的定义及发展历程 (1)2.2.电梯的分类 (2)2.3.电梯技术的研究现状及发展趋势 (4)3. PLC的基本概念 (5)3.1. PLC的由来 (5)3.2. PLC的定义 (5)3.3. PLC的特点 (6)3.4. PLC的结构及工作原理 (7)3.4.1. PLC结构 (7)3.4.2. PLC工作原理 (8)3.5. PLC控制系统与其他控制系统的比较 (9)3.5.1. PLC与微机控制系统的比较 (9)3.5.2. PLC与继电器控制系统的比较 (10)4.电梯的控制系统 (11)4.1.电梯的工作原理 (11)4.2电梯的机械系统 (11)4.3 电梯电气控制系统 (12)5.电梯的PLC控制系统 (14)5.1.电梯的PLC控制系统的硬件组成 (14)5.2.电梯的控制要求 (14)5.3.电梯PLC控制系统设计 (14)5.4. PLC的选择 (15)5.5.电梯的PLC控制系统梯形图 (16)5.5.1.开关门环节 (16)5.5.2.层楼信号的产生与清除环节 (17)5.5.3.停层信号的登记与清除环节 (18)5.5.4.外呼信号的登记与清除环节 (18)5.5.5.电梯的定向环节 (19)5.5.6.停层过程环节 (19)5.5.7.停车制动过程环节 (20)5.5.8.启动加速、稳速运行、停车制动环节 (20)6.仿真软件的介绍及调试运行 (20)6.1.仿真软件的介绍 (20)6.2.软件中梯形图的编写 (21)6.3.梯形图程序仿真 (23)总结 (24)致谢 (25)参考文献 (26)附录 (27)附录1 (27)附录2 (29)附录3 (30)附录4 (31)附录5 (31)附录6 (33)附录7 (34)附录8 (34)1.引言近年来我国的经济飞速发展,人民生活水平的迅速梯高,工作居住条件得到了巨大的改善。

基于PLC与变频器的电梯控制系统设计

基于PLC与变频器的电梯控制系统设计

认为 P L C控 制 系 统对 层 数 较 低 或是 控 制 功 能 较 少 的 电梯 控 制 , 其优势较为 突出 , 故本文将三菱 P L C 及变 频 器 应用 于 四层 电梯 进 行 逻辑 控制 . 拟设 计 完
整 的 电气 控制 系 统实 现 电梯 的基本 功 能 , 提 高 电梯 的可 靠性 、 可维护性及灵活性 。 在 此 基 础 上 保 证 所
关键词 : 电梯 : 控 制 系统 ; P L C; 变 频 器
中 图分 类 号 : T P 2 7 3
文 献标 识 码 : A
文章编号 : 1 6 7 1 — 3 6 9 9 ( 2 0 1 5 ) 0 3 一 O 0 5 6 — 0 4
D OI : 1 0 . 3 9 6 9 / j . i s s n . 1 6 7 1 — 3 6 9 9 . 2 0 1 5 . 0 3 . 0 1 4
5 6
第 3期
胡志刚 等 : 基于 P L C与 变 频 器 的 电梯 控 制 系统 设 计
表 1 电梯 P L C 控 制 系统 输入 分 配 表
2 . 2四 层 电梯 P L C 了提 高 电梯 的运 行 性 能 改 造我 国老 式 电梯 , 在 四层 电梯 控 制 系统 中运 用 三 菱 P L C 与 变频 器 , 设计 了P L C 控 制 系统 的硬 件 电路 及 控 制 程序 , 通过 P L C 控 制 变频 器 实现 了四层 电梯 的上 升 与 下 降 、 开 关 门及 楼 层 显 示 等控 制 , 给 出 了变 频 器具 体 的 参 数 设 置 。 实 际运 行 表 明 , 该 控 制 系统 运 行 平 稳 、 安全可靠 , 节约 电能 。
品牌 的 F R— D 7 0 0型 号 . F R— D T O 0是 一 款 通 用 型 、

《2024年基于PLC的电梯控制系统的设计与仿真》范文

《2024年基于PLC的电梯控制系统的设计与仿真》范文

《基于PLC的电梯控制系统的设计与仿真》篇一一、引言随着城市化进程的加速,电梯作为现代建筑中不可或缺的交通工具,其安全性和效率性显得尤为重要。

为满足市场对于高质量、高效率、高安全性的电梯控制系统的需求,基于PLC(可编程逻辑控制器)的电梯控制系统设计成为了一种重要的解决方案。

本文旨在详细介绍基于PLC的电梯控制系统的设计与仿真过程,并对其优势及潜在问题进行探讨。

二、系统设计1. 硬件设计基于PLC的电梯控制系统主要由PLC、电梯门机、电机驱动器、变频器、电梯安全回路设备等组成。

其中,PLC作为核心控制器,负责接收和处理各种信号,控制电梯的启动、停止、开关门等动作。

电梯门机负责执行开门和关门动作,电机驱动器和变频器则负责控制电梯的上下行和速度。

2. 软件设计软件设计是PLC电梯控制系统的关键部分,主要包括梯形图设计、程序编写和调试等步骤。

梯形图是电梯控制系统的逻辑表达方式,它详细描述了电梯的各种动作和状态。

程序编写则是将梯形图转化为可执行的代码,以实现电梯的各种功能。

在调试阶段,需要对程序进行反复测试和修改,以确保其正确性和稳定性。

三、系统仿真为验证设计的正确性和可行性,我们采用了仿真软件对基于PLC的电梯控制系统进行了仿真。

仿真过程中,我们根据实际电梯的运行环境和条件,设置了各种场景和参数,以测试系统的性能和稳定性。

通过仿真,我们可以观察到电梯的启动、停止、开关门等动作,以及各种故障情况下的响应和处理过程。

这有助于我们及时发现和解决设计中存在的问题,提高系统的可靠性和安全性。

四、系统优势与问题基于PLC的电梯控制系统具有以下优势:1. 可靠性高:PLC具有强大的抗干扰能力和高可靠性,能有效保证电梯的安全运行。

2. 灵活性好:通过编程,可以方便地实现各种复杂的控制逻辑,满足不同需求。

3. 维护方便:一旦出现故障,可以通过更改程序或更换模块来快速修复。

4. 兼容性强:可以与其他设备进行良好的连接和通信,便于系统扩展和维护。

基于PLC的电梯变频调速系统的设计

基于PLC的电梯变频调速系统的设计

基于PLC的电梯变频调速系统的设计摘要:本次设计方案采用了PLC作为控制器,通过VS-616G5变频器调节电梯运行速度,实现对电梯的控制。

通过对电梯控制系统的主电路进行设计并且进行了相关元器件的选型。

确定了I/0分配点并且绘制了 PLC的外部接线图及软件流程图,之后编写了控制程序。

最终通过合理的选型与设计,使电梯运行状况得到改善,达到更理想的控制效果。

关键词:电梯;可编程控制器;变频1 绪论1.1课题的研究背景及意义随着社会经济的进一步快速发展,越来越多的使用高层建筑,人们对电梯的需求也在逐渐增加。

大型购物中心、酒店、住宅等与电梯密不可分。

伴随着电梯数量的逐年增加,对电梯的基本性能也要求进一步的改善,不仅是为了确保其可靠性和安全性,而且要考虑舒适感、美观及其他问题。

首先,电梯的安全性是首要任务,设计人员在设计电梯时必须采取预防措施,以避免事故的发生。

电梯机械零部件和电气部件必须具备高的安全系数和保险系数,为了保证电梯的安全和质量,首先需要在电梯的制造、安装和调试过程中有高度的安全保障。

在国外,专业升降机设施和维修单位的安装、调试和检查必须得到国家的承认,确保电梯运行的可靠性和安全性。

2.1电梯信号控制系统分类及特点比较从系统实现方法来看,电梯信号控制系统经历了继电器控制系统、可编程控制器和微机控制系统等多种形式,随着大规模集成电路和计算机技术的发展,电梯控制系统在不同时期成为主流,并逐步得到改善。

可编程控制器是一种以顺序逻辑控制为基础的电子设备,它是专为工业环境应用而设计的一种数字操作设备。

由于它的诸多优点,目前电梯继电器控制已逐步被PLC控制所取代。

同时,随着交流变频电机调速技术的发展,电梯拖动方式也从直流转向交流变频调速。

所以,PLC控制技术和变频调速技术已经成为当今电梯行业的研究热点。

2.1.1继电器控制方式继电器控制系统优点:(1)所有的自动控制线路功能和相关信号数据处理都必须是通过系统硬件设计来进行实现的,线路直观、易准确理解、易熟练掌握,适合普通专业技术人员和专业熟练工人进行使用;(2)多数都是普通控制电器,价格比较低,替换方便。

基于PLC的全变频调速控制自动扶梯设计

基于PLC的全变频调速控制自动扶梯设计

基于PLC的全变频调速控制自动扶梯设计1. 引言1.1 背景介绍自动扶梯作为现代城市中常见的交通工具之一,其在提高楼梯通行效率、方便人们出行等方面起着重要作用。

随着科技的不断发展,人们对自动扶梯的性能和控制能力的需求也越来越高。

传统的自动扶梯控制系统多采用定速运行的方式,这种方式无法根据实际需求灵活调整速度,造成了能源的浪费和损耗。

全变频调速控制技术成为自动扶梯控制系统的一个重要发展方向。

基于PLC的全变频调速控制自动扶梯设计能够有效地提高自动扶梯系统的性能和稳定性,减少能源消耗,提高系统的可调性和可靠性。

本文将介绍基于PLC的全变频调速控制自动扶梯设计方案,并对其性能进行评估,为自动扶梯控制系统的改进和优化提供参考。

1.2 研究意义研究意义:自动扶梯作为现代城市中不可或缺的交通设施,其安全性和运行效率一直备受关注。

基于PLC的全变频调速控制自动扶梯设计,可以实现对自动扶梯运行速度的精确控制,提高其性能和可靠性。

通过研究该技术,可以有效地提高自动扶梯的运行效率、降低能耗、延长设备寿命。

这对于提高城市交通系统的整体运行效率、保障乘客安全,具有重要意义。

随着工业自动化技术的发展,基于PLC的全变频调速控制自动扶梯的设计方案也可以为其他类似设备的控制提供借鉴和参考,对于推动工业自动化水平的提升具有积极作用。

对于基于PLC的全变频调速控制自动扶梯的研究,具有重要的理论和应用意义。

2. 正文2.1 自动扶梯的基本原理自动扶梯是一种能够自动运行,方便乘客上下楼层的电梯设备。

它由梯级、链条、链轮、扶手链、扶手带和电动机等部件组成。

梯级是乘客站立的部分,梯级装在链条上,通过链轮的转动来实现运动。

扶手链和扶手带则为乘客提供了支撑,保证其在运行过程中的安全。

自动扶梯的设计需要考虑其运行稳定性、安全性和舒适性。

还需要考虑节能、环保等因素。

通过合理的设计和控制,可以更好地满足乘客的需求,提高自动扶梯的使用效率和舒适度。

基于PLC的自动扶梯多功能变频节能控制系统设计

基于PLC的自动扶梯多功能变频节能控制系统设计

基于PLC的自动扶梯多功能变频节能控制系统设计1 引言自动扶梯广泛应用于大型商场、超市、机场、地铁、宾馆等场合。

大多数扶梯在客流量大的时候,工作于额定的运行状态,在没有乘客时仍以额定速度运行,具有耗能大、机械磨损严重、使用寿命低等缺点。

采用PLC与变频控制相结合的节能控制系统,已成为自动扶梯控制技术的发展方向。

带有节能效果的自动扶梯具有以下特点:(1)无人乘梯时,扶梯自动平稳过渡到节能运行,以1/5额定速度运行(可以选择当无人乘梯时,扶梯自动停止的功能);(2)有人乘梯时,扶梯立即自动平稳过渡到额定速度运行;(3)由于节能运行时速度很低,机械部分的磨损大大降低,相对延长了扶梯的使用寿命;(4)变频技术的采用大大降低了扶梯启动时对电网的冲击。

目前节能扶梯大多形式和功能单一,仅能实现简单的快慢循环或快停循环。

本系统设计的亮点是快慢循环和快慢停循环是可以通过程序进行自由选择的,系统同时集成了上下梯级遗失、防驱动链断链、防逆转及故障保护输出等功能,并可通过程序内部辅助继电器的状态监控扶梯运行状态,现场调试十分方便。

2 自动扶梯变频节能控制方式2.1 变频非自启动(快慢循环)2.1.1 功能描述通过增加变频器来控制扶梯运行的速度,当梯上有乘客时,扶梯以高速运行(例如额定速度),提高客流量,当乘客检测装置在一段时间内没有检测到乘客通过时,扶梯开始减速转为低速运行(例如0.2m/s,参数可设置),此时一直处于待机运行中,即为非自启动节能。

2.1.2 运行状态描述变频控制,无人时低速,有人时高速。

高速运行时间记为TQ,可通过PLC程序进行设置,具体时间根据梯的提升高度和速度而定。

2.1.3 运行步骤(1)当扶梯上电停止等待,有方向(比如上行)开始运行时,此时扶梯以低速开始节能运行进入待机等待。

(2)下机房乘客检测装置检测是否有人通过,当有人通过时,控制器内部的高速运行时间计数器(记为TC)清零,此时扶梯开始缓慢加速至高速运行。

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基于变频技术的电梯PLC控制系统设计摘要国民经济的发展促进了高层建筑和智能化建筑的大量出现,作为交通工具的电梯显得越来越重要。

其性能的好坏对人们生活的影响越来越显著,因此必须努力提高电梯系统的性能,保证电梯的运行既高效节能又安全可靠,在此基础上还需要满足乘客的舒适感等等。

所以对电梯控制系统的深入研究具有重要的意义。

本文首先在介绍电梯基本结构的基础上,阐述了电梯的控制原理,分析了电梯如何用PLC编制控制程序,研究并提出了电梯变频器的变频调速电梯控制系统的实现方案。

本文采用PLC对电梯信号进行采集并对电梯进行控制,提高了控制水平,改善了电梯运行的舒适感,使电梯达到了较为理想的控制效果。

关键词:电梯控制系统可编程序控制器变频调速1.绪论1.1电梯组成1.曳引系统:曳引系统的主要功能是输出与传递动力,使电梯运行。

曳引系统主要由曳引机、曳引钢丝绳,导向轮,反绳轮组成。

2.导向系统:导向系统的主要功能是限制轿厢和对重的活动自由度,使轿厢和对重只能沿着导轨作升降运动。

导向系统主要由导轨,导靴和导轨架组成。

3.轿厢:轿厢是运送乘客和货物的电梯组件,是电梯的工作部分。

轿厢由轿厢架和轿厢体组成。

4.门系统:门系统的主要功能是封住层站入口和轿厢入口。

门系统由轿厢门,层门,开门机,门锁装置组成。

5.重量平衡系统:系统的主要功能是相对平衡轿厢重量,在电梯工作中能使轿厢与对重间的重量差保持在限额之,保证电梯的曳引传动正常。

系统主要由对重和重量补偿装置组成。

6.电力拖动系统由拽引电机,供电系统,速度反馈装置,调速装置等组成,它的作用是对电梯进行速度控制。

拽引电机是电梯的动力源,根据电梯配置可采用交流电机或者直流电机。

供电系统是为电机提供电源的装置。

速度反馈系统是为调速系统提供电梯运行速度信号。

一般采用测速发电机或速度脉冲发生器与电机相连。

调速装置对拽引电机进行速度控制。

7.电气控制系统电梯的电气控制系统由控制装置,操纵装置,平层装置,和位置显示装置等部分组成。

其中控制装置根据电梯的运行逻辑功能要求,控制电梯的运行,设置在机房中的控制柜上。

操纵装置是由轿厢的按钮箱和厅门的召唤箱按钮来操纵电梯的运行的。

平层装置是发出平层控制信号,使电梯轿厢准确平层的控制装置。

所谓平层,是指轿厢在接近某一楼层的停靠站时,欲使轿厢地坎与厅门地坎达到用平面的操作。

位置显示装置是用来显示电梯所在楼层位置的轿和厅门的指示灯,厅门指示灯还用尖头指示电梯的运行方向。

8.安全保护系统安全保护系统包括机械的和电气的各种保护系统,可保护电梯安全的使用。

机械方面的有:限速器和安全钳起超速保护作用,缓冲器起冲顶和撞底保护作用,还有切断总电源的极限保护装置。

电气方面的安全保护在电梯的各个运行环节中都有体现。

1.2电梯的发展现状1.2.1国外电梯发展情况电梯是集机电一体的智能系统,设计到机械技术、电子技术、电气技术等。

电梯的生产数量及使用情况成为衡量一个国家经济情况、工业化程度的重要指标。

目前,世界知名的生产电梯的公司主要有美国奥的斯公司、日本三菱公司、日立公司和芬兰科恩等公司,他们占世界一半的电梯市场,其中,尤以美国奥的斯公司的实力最强,也是最早设计、生产电梯的公司。

电梯作为垂直交通工具,已完全参透到人们的生活当中,特别是在高楼大厦中,电梯更发挥着不可替代的作用,是人们必须的交通工具。

随着社会的发展,对电梯的设计要求也不断提高,不仅涉及到机械传动、电气控制、电子技术和土建等工程领域,还设计到电梯的可靠性、舒适性、环保性、美观性等问题。

对于现代电梯,应具有高度安全性并不断往节能,群控,网络化、信息化等方向发展。

电梯已成为人们工作、生活的一部分,据相关统计,美国每年乘电梯的人数达540亿人次,而乘坐其他交通工具的人数却为80亿人次。

近年来,电梯普遍采用变频技术,即VVVF电梯(调频调压调电梯)。

变频调速采用先进的SPWM(脉冲宽度调制)技术,明显改善了电动机供电电源的质量,谐波少,起有效的节能效果。

与传统的交流双速电梯相比,VVVF电梯控制技术采用控制器或微机控制,经过周密计算,电梯在启动、制动及加速时,速度过渡比较平稳,乘坐者都没有明显感觉,可以达到相当高的舒适性。

变频调速电梯以其优异的调速性能、起制动性能以及高功率因素、节能等优点已被广泛应用,是国际上公认的最有发展前途的调速方法,成为现代电梯行业的一个热点。

1.2.2国电梯发展情况我国的电梯发展起步比较晚,解放前,全国大概只有2000台电梯,有生产电梯的能力,解放后,才开始出现电梯企业,到20世纪70年代,电梯产业才初具规模。

改革开放以来,由于我国经济的高速发展急剧上升。

通过引进国外知名电梯企业,学习其先进技术,国对电梯的需求量急逐渐形成了以中外合资为主体的外向型企业队伍,比如中国迅达公司、XX奥的斯公司、三菱公司、电梯工业公司等企业。

近年来,中国的电梯产业得到快速发展,形成了自主品牌,通过学习发展国家的先进管理方法和技术,不断改善现有产品的结构和管理机制,使得电梯质量、企业综合竞争力得到极大提升并开始推出新一代的产品。

2.电梯调速控制变频器系统在电梯控制系统中,调速控制变频器系统主要实现对电动机的控制和产生电梯运行时序,保证电梯安全可靠的沿着速度给定曲线运行。

该系统主要由变频器系统、电动机调速系统和驱动装置组成,下面分别作简要介绍。

近年来,电梯普遍采用变频技术,即VVVF 电梯(调频调压调速电梯)。

变频调速采用先进的SPWM(脉冲宽度调制)技术,明显改善了电动机供电电源的质量,谐波少,起有效的节能效果。

与传统的交流双速电梯相比,VVVF 电梯控制技术采用控制器或微机控制,经过周密计算,电梯在启动、制动及加速时,速度过渡比较平稳,乘坐者都没有明显感觉,可以达到相当高的舒适性。

变频调速电梯以其优异的调速性能、起制动性能以及高功率因素、节能等优点已被广泛应用,是国际上公认的最有发展前途的调速方法,成为现代电梯行业的一个热点。

2.1变频调速原理由电机学原理可知三相异步电动机的转速可由下式表示60(1)f n s p=- 式中:f 表示电源频率,p 表示电动机极对数,s 表示转差率。

从上式可知,三相异步电动机的调速方法有:(l) 改变电源频率(2) 改变电机极对数(3) 改变转差率从上式可看出,在极对数p和转差率s不变的情况下,转速n与电源的频率f成正比,改变电动机的频率t就可以改变电动机的转速,从而实现电梯的零速起动。

2.2变频电梯系统运行原理电力电网送来的380V动力电源变为可控的直流电,经变频器转变为可调的频率可变的变频变压三相正弦交流电,驱动电动机平稳运行。

若配置交流变频曳引机效果更佳,成本亦低。

当电梯检修时,是点动运行方式,PLC向变频器发出方向和检修运行信号,系统按预先编好的速度指令向电动机输送点动频率的交流电,作上、下慢速运行。

变频器部带电流反馈和速度反馈。

电梯的速度通过脉冲编码器反馈回变频器,当实际速度高于或低于给定速度时,变频器会自动调节输出电压(电流)和频率,使两者相等。

电梯的速度总是跟随理想曲线的变化而变化的。

2.3电梯运行的速度曲线为了能准确平层,并使乘客有很好的舒适感,电梯的速度控制是至关重要的环节。

电梯必须按照设定好的速度运行,才能保证电梯平层的准确性。

当PLC接收到平层信息时,必须使轿厢及时降速并停在指定位置。

为使乘客有乘车的舒适感,电梯的速度变化不能跳变,特别是电梯启动和停止的时候,速度变化要缓慢,即轿厢运行的加速度比较小。

综合上述要求,对于电梯的运行速度曲线可采用下面两种方法:1线性加减速方式设置变频器的启动、停止时间,使得电动机的启动、停止时间逐渐变化,如图所示。

图给出了变频器输出电源的频率f与时间的函数变化图,图中,0~t1为加速时间,t3~t4为减速时间。

加/减速时间越长,电梯启动越平稳,线性加减速方式能够基本满足电梯准确平层及乘客乘车的舒适感。

按照此速度运行,当电梯运行在楼层之间时,高速运行,接收到平层信号时,电梯轿厢改为低速运行并准确平层。

2.S形加减速方式变频器具有S形曲线输出功能,以非线性的形式工作。

它的特点是在起始的一段时间,加速速度相对缓慢;在起动之后,基本成线性运行,加速度不变,而后,加速度逐渐减为零。

这样,在整个加速过程中,速度与时间成关系呈S形方式,如图所示。

电梯轿厢按照S 形速度曲线运行,会使得乘客的舒适感大大提高。

在0~t3时间加速启动阶段,其中0~t1和t2~t3时间为抛物线速度曲线,在t1~t2时间为直线速度曲线; t3~t4时间为稳速运行阶段; t4~T时间为减速制动阶段。

减速制动阶段速度曲线与加速起动阶段相对称。

2.4电梯的主电路如图所示采用直流侧能耗方式的变频调速电梯主电路由于直流侧电容的容量很大,在其电压为零时突然加上高压会引起特别大的充电电流,这将造成整流二极管VD1~VD6的过电流损坏。

为了保护整流二极管,图中设置了预充电环节,当接通电源时,首先经预充电电路向电容C1充电,由于预充电电路中R的限制使充电电流不至于过大,当C1的电压上升到一定程度时,再将接触器Q1吸合,整流桥投入工作,电梯可以正常运行。

目前市售变频器常不专门设预充电整流电路,而通过在直流侧串入限流线绕电阻R来实现预充电,预充电完毕,接通一接触器Q1,接触器的动合触头将限流电阻短路,变频器转入正常运行状态。

曳引电动机回馈的能量通过晶体管T和能耗电阻R吸收。

通用变颇器用于变颇调速电梯的主电路3. 电梯控制软件系统本章主要讨论在可编程控制器的控制下,结合电梯模型的控制要求及特点,对PLC控制系统进行系统配置,设置变频器的相关参数。

本章设计了电梯控制器的具体硬件电路及电气控制电路图,使电梯能够按照S形曲线运行,并阐述了利用光电编码器定位电梯轿厢位置的原理。

3.1可编程控制器机型的选择为了完成设定的控制任务,主要根据电梯控制方式与输入/输出点数和占用存的多少来确定PLC的机型。

本系统为八层楼的电梯,采用集选控制方式。

所需输入/输出点数与存容量估算如下:1)输入/输出点的估算。

本设计按八层的电梯为例,根据需要有40个输入点,24个输出点,I/0分配如下:输入部分I 0. 0~I 0. 7 一楼呼~八楼I 4. 1 超载输入输出部分2)存容量的估算用户控制程序所需存容量与存利用率、输入/输出点数、用户的程序编写水平等因素有关。

因此,在用户程序编写前只能根据输入/输出点数、控制系统的复杂程度进行估算。

本系统有开关量I/O总点数有67个,模拟量I/O数为0个。

利用估算PLC存总容量的计算公式:所需总存字数二开关量I/O总点数×(10 ~15)+模拟量I/O总点数×(150~250)再按30%左右预留余量。

估算本系统需要约2K字节的存容量。

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