自动扶梯的节能改造设计
自动扶梯节能运行改造方案浅析
自动扶梯节能运行改造方案浅析■顾德仁摘要/关键词摘要：在分析星三角驱动、全变频驱动、旁路变频驱动等自动扶梯节能运行改造方案优劣性的基础上，提出了采用一体化变频驱动进行扶梯节能改造的方案。
对扶梯节能运行改造过程中相关国家标准的符合性问题也作了探讨。
关键词：扶梯节能一体化控制柜 WISH60001前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。
2008年10月1日，由国务院颁发的《公共机构节能条例》正式实施。
由于自动扶梯的安装数量众多，对在用自动扶梯进行节能改造以及设计新的扶梯节能方案，势在必行。
2非节能扶梯的几种控制方式早期的扶梯很多采用继电器、接触器的控制方式，这种控制方式较为简单，已基本被淘汰。
目前的国内品牌的扶梯仍以PLC（可编程控制器）或通用微机板作为主流的控制系统，这种控制系统简单可靠，通过编程功能扩展性较强。
而一些国际品牌的扶梯采用自己专有的微机板，需专用的调试器或软件方可调试和进行功能设置。
几种控制方式的对比如下表。
控制器 继电器 PLC 通用微机板 专有微机板历史角色 1990年代以前电梯控制主导，但随着集成电路的高速发展，已退出历史舞台。
国内品牌厂家广泛采用的一种控制方式。
一些国内电梯企业控制系统的主流配置。
少数国际品牌厂家专有。
特点 系统较为复杂功能简单故障率高不是能完全符合现行的标准简单可靠保密性差功能较少，但可扩展性能一般功能丰富性能良好成本偏高可靠性一般功能丰富性能良好成本偏高可靠性一般专有性强3几种扶梯节能运行的方案设计3.1 星三角驱动这种节能运行方案对原有控制回路改动很小，又可分为“自动重新启动”、“Y-△切换”两种方案。
前一种方案是在无人乘梯时停止自动扶梯的运行，有人乘梯时起动扶梯，从而达到省电的目的。
由于是采用了完全停电的方法，所以在节约能源方面是显而易见。
电扶梯节能方案2022
电扶梯节能方案2022概述电扶梯作为人们日常生活中常见的交通工具，对能源的消耗是不可忽视的。
为了促进节能减排，保护环境，提高电扶梯的能效，2022年我们提出了一系列的电扶梯节能方案。
本文将介绍这些方案的具体内容以及预期效果。
I. 智能节能控制系统在传统的电扶梯系统中，往往存在能耗较高的问题，因为它们大多是以恒定的速度运行，不论乘客数量的多少。
因此，我们计划引入智能节能控制系统，该系统能够根据实时的乘客流量来自动调整电扶梯的运行速度。
这个系统将通过在电扶梯入口和出口处安装传感器来实现对乘客数量的监测。
当乘客数量较少时，电扶梯的运行速度将自动降低，从而降低能耗。
当乘客数量增加时，电扶梯的运行速度将自动提高，以便更好地满足乘客的需求，并减少等待时间。
预计采用智能节能控制系统后，电扶梯的能耗将减少10%-20%。
II. 高效照明系统电扶梯多数时候处于开放的室内环境中，因此照明是非常重要的，也是能源消耗的一部分。
为了进一步减少能源消耗，我们计划在电扶梯上使用高效节能的LED灯。
相比传统的荧光灯，LED灯具有更长的寿命、更低的能耗和更高的亮度。
将传统的荧光灯替换为LED灯，预计能将电扶梯的照明能耗降低至少30%。
III. 智能休眠模式在非高峰期，电扶梯长时间处于空闲状态，但仍然运行着，这会造成能源的浪费。
为了解决这个问题，我们计划引入智能休眠模式。
当乘客数量持续较少时，电扶梯将自动进入休眠模式，停止运行，直到有乘客上来时才重新启动。
该智能休眠模式将通过传感器来监测电扶梯的乘客数量，并根据设定的参数来控制电扶梯的运行状态。
预计采用智能休眠模式后，电扶梯的能耗将减少至少50%。
IV. 定期维护和保养除了引入新的节能技术，定期的维护和保养也是确保电扶梯节能效果的重要因素。
我们将制定详细的维护计划，包括定期检查电扶梯的电源、传动系统、轨道和刹车等部件的运行状态，并及时修理和更换有故障的零部件。
定期维护和保养不仅可以保证电扶梯的正常运行，减少能源的浪费，还能延长电扶梯的使用寿命，降低维修成本。
自动扶梯节能改造方案的探讨的研究报告
自动扶梯节能改造方案的探讨的研究报告自动扶梯作为我们日常生活中使用频率最高的机器之一，其能够带动人们的行走，也成为了商场、超市等人流量较大的场所必不可少的交通工具。
然而，与此同时，它在使用中也需要耗费大量的电能，对于节能发展的国家来说，如何使其节能变得尤为重要。
本文将探讨如何改造自动扶梯以降低其能耗。
一、自动扶梯节能现状目前，虽然自动扶梯的设计早已开始考虑其节能问题，例如马达加速器（电驱动）等对电能的控制处理，但实际上，自动扶梯的能源消耗主要来自于其长时间运行而引起的电能损耗，及空气气垫摩擦及扶手带运动等各种摩擦损耗。
虽然现在的自动扶梯大多采用新颖节能技术，如节能恢复制动系统、电容存储器等，但节能成果还需进一步提升，如何增强采用这些技术的自动扶梯运行的效果，能否改变已有的核心传动装置，减少电机功率，降低电能消耗等，都是自动扶梯节能改造的方案提供着的难题。
二、改善方案针对自动扶梯的节能问题，除了运用目前流行的一些新技术外，还可以进行以下的改善方案：1. 依靠新型手推轮廓添加在自动扶梯之间的间隙，利用物理条件形成的自然液压作用，吸附在扶梯上的空气进而产生气垫效应。
2. 添加立体特殊设计的支撑带，在方向调整时摆脱摩擦，减少摩擦力。
3. 增加刹车机构，通过机械方式进行逆转行走，向外回馈能源，减少能耗。
4. 针对电源自动扶梯，在传动核心装置上添加智能感应式离合器，根据峰谷错峰链条弹簧设计，对自动扶梯运行前后的电量进行监控。
5. 控制儿童上行时间，控制速度较慢。
防止恶意破坏，或控制脚踩过慢，造成的能源浪费。
通过以上的改善方案，可以大大减少自动扶梯的能耗，并使得其在环保节能方面具有更为优异的表现。
同时，这些方案既可以降低电能消耗，又可以提高自动扶梯的安全性，为人们安全高效地使用自动扶梯提供了有力的保障。
三、结论在这个以能源环保为主题的时代，自动扶梯的节能改造方案，一直是广大能源工作者们所关心和研究的问题。
通过大量的资料调查、研究分析以及对比实验，我们提出了以上的节能改善方案，该方案中所采用的新型技术和物理原理解决了能源消耗的问题，并确保了自动扶梯运行的安全性和稳定性，具有很强的实用性和可靠性价值，将大大推动自动扶梯的积极发展，绿色环保的发展理念也将始终贯穿其中。
自动扶梯节能改造设计
１自动扶梯节能改造设计方案
式中： Ｃ ｍ为 电机常数 ； Ｉ 为转 子电流 ； 为 电机气隙磁通 ， Ｃ Ｏ Ｓ 由 为转子功率 因数 ， 必须保持 巾恒 定。 又根据 电压 公式 ： 该 节 能 方 案 有 以下 优 点 ： Ｕ ＝ ４ ． ４ ４ｆ ｗｋ ｆ （ ５ ． ３ ） （ １ ） 无人乘梯时 ： 保证扶梯 自动平稳过渡到节能运行， 以ｌ ／ 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 式中： Ｕ为定子电压 ； 伪 定子电压频率； ｗ为定子绕组 匝数 ； ｋ 为 乘梯 时 ： 保证扶梯 自动 以节 能速 度平稳过渡到额定速度运行 ， 实际 电机常数 ， 必须保持Ｕ／ Ｉ 为常数 ， 又根据 电机拖动原理 ， 转速之 比等 测量时得到了验证 ： （ ３ ） 扶梯空 载时 以节能模式运行， 电流仅为 空载 于频率之 比， 等于 电压之 比，等于功率之 比。
Ⅳ １ 争 ＝ ＝ ｕ １ Ｐ ｏ
＝
（ ５ ． ‘ ４ ）
改造中借用 了原系统的安全条件， 加上变频器 自身的安全环节使得 过变频器来改变 电源频率实现调速 的目的。 改造后的系统更安全、 更可靠 。 （ ９ ） 扶梯节 能改造 的设备费用与 电能 例如 ： 自动扶梯 电机为２ 对极单速 电机 ， 根据公式（ ４ ． １ ） ， 当转差 节约和机械磨损的费用相 比， 投入不大 ， 短期 内即可收回投资 ， 因此 率 变 化 不 大 时 ， ｎ 基 本 上 正 比于 ｆ 。 扶 梯 恒 速 时ｆ ＝ ５ ０ Ｈｚ ， 电机 转速 ： 扶梯 变频节能安全改造技术的研制和使用成功， 能提高现有扶梯安 ｎ ＝ ６ ０×５ ０ ／ ２ ＝１ ５ ０ ０ ， 即每分钟 １ ５ ０ ０ 转。 全节能 。 扶梯慢行 时Ｉ ＝ ２ ０ Ｈｚ ， 电机转速 ： ｎ ＝ ６ ０ Ｘ ２ ０ ／ ２ ＝ ６ ０ ０ ， 即每分 钟６ ０ ０ 转。 ２节 能分 析 当 电机 的额定 电压为３ ８ ０ Ｖ， 频率为５ ０ Ｈｚ 时， 经过变频器改变频 目前常规 的 自动扶梯 空载时仍是额定速度运行 ， 具有耗 能大 ， 率后 ， 频率 为原频率 的４ ０ ％， ￣ ｐ ２ ０ Ｈｚ 时， 送到 电机的 电压则变成 ： 机械磨损大 ， 使用寿命低等缺点 。 例如吉林 国贸购物 中心有１ ６ 部扶 Ｕ１ ＝（ ３ ８ ｏ ｖ×２ ０ Ｈｚ ） ／ ５ ０ Ｈｚ ＝１ ５ ２ Ｖ 梯， 每部扶梯 电功率８ ｋ Ｗ， 每部扶梯 日 耗 电７ ０ Ｋ ｗｈ 左右 ， 每部扶梯每 根据 公式（ ３ ． ４ ） 得 出Ｐ Ｉ ＝ ０ ． ４ Ｐ 天无人空载时间累计约５ ／ Ｊ 、 时。 如果扶梯在无人空载时停运或缓行 ， 因而 电机所 耗费的电功率 也为原功率 的４ ０ ％。 将大大减少用 电量 。 如果将扶梯运行方式由每天连续恒速运行改为 根据上面的推算， 一台８ ｋ ｗ的电动机 ， 每天运行 ｌ ｌ 小时 ， 每度 电 有人乘梯 时正常恒速运行 ， 无人乘梯时 慢速行驶或停 止， 就能实现 费为 １ 元， 那么 它每 天的电费为 ： 节 电的 目的。 参考了大量 资料 ， 觉得这种方式完全可 以实现。 １ ×１ １ ×８ Ｘ ０ ． ８ ＝ ７ ０ ． ４ 元。 经过研究试验 ， 在扶梯 电气控制线路加装变频器 。 采用变频调 安装变频器后 ， 如果每天慢速运行的时间为全天的５ ０ ％的话 ， 那 速方式控 制 自动扶梯运 行， 使扶梯具备平稳启动 、 节能运行。 无人乘 么每天慢行所耗费的 电费为 ： 梯时 ， 扶梯 由额定运行速度转为低速运行 ， 既节约了能源 ， 又减小 了 １ ×５ ． ５ ×８×０ ． ４ Ｘ ０ ． ８ ＝１ ４ ． ０ ８元。 机械磨损 。 当乘客走近时 。 扶梯启动 以正常速度运行 ； 乘客离 开后 ， 安装变频器后每天耗 电为 ： ７ ０ ． ４ ／ ２ ＋１ ４ ． ０ ８ ＝ ４ ９ ． ２ ８ 元。 扶梯 减速变为慢速运行或停止 ， 等待下一位乘客 。 如果乘客连续不 安装变频器后每天节 电为 ： ７ ０ ． ４ —４ ９ ． ２ ８ ＝ ２ １ ． １ ２ 元。 断， 扶梯便 连续以正常速度运行 ， 直到最后一位乘客离开扶梯 。 通过 电能表 计量实际节电平均每 天２ ０ ｋ Ｗｈ 左右 。 现在生产 的自动扶梯绝大部分没有调速功能 ， 而且扶梯都是 由 可见 ， 自动扶梯节能改造的设备费用与电能节约和机械磨 损的 三相 异步 电动机经变速箱带动机械部件运转 。 根据 电机学理论 ， 交 费 用相 比 ， 投入 不大 ， 投 资 回报 率 可 观 。 流电动机 的转速 公式为 ； ３结 语 ｎ＝ 口 （ １ ＿ ） （ ５ ． １ ） 自动扶梯在酒店、 地铁 、 火车站 、 写字楼 等场所应用较 多， 但因 式 中： ｆ 为定子 的电源ｌ 稳压器 频率 。 Ｐ 为极对数 ； １ ２ 为转速 ； ｓ 为转 其使用场合的特殊 ， 部分扶梯常处于空转 ， 当今社 会能源匮乏 ， 自动 差率。 扶梯 空载状态运转是一种 巨大的浪费 ， 并且会使扶梯部件（ 如 电机 、 （ １ ） 改变 电动机极对 数ｐ 可 以改变 电机转速 ， 这是交流双速 电动 减速箱 、 扶手带等） 产生不必要的磨损及疲劳损伤。 因此， 自动扶梯进 机采用的调速方法。 （ ２ ） 通过调 整定子绕组电压大小来改变转差率Ｓ 行节能改造． 硬件方面系统采用热释电红外传感器、 可编程序控制 达到调速 目的 ， 这是交流调速 电动机采用的调速方法。 （ ３ ） 改变 定子 器（ Ｐ Ｌ Ｃ ） 与变频器 的控制组合 ， 具有功能强 、 改造 工作量小等优点 。 电源频率ｆ 也可达到调速 目的 ， 但ｆ 最大不能超过 电动机额定频率 ， 这样就很好的完善 了硬件方面 的需求 。 电梯 作为恒转距负载， 调速时为保持最大转距 不变 ， 根据转距公式 ： 系统具有可移植性高 、 结构简单、 使用方 便、 功耗低 、 可靠性强 节省 电能达 ３ ０ ％～５ ０ ％ 左右 ， 具有广 阔的应用前景 。 Ｍ ＝ｃ Ｉ ｃ ｏ ｓ ｆ （ ５ ． ２ ） 等特点 ，
扶梯变频节能改造方案
扶梯变频节能改造方案目录一、扶梯变频节能技术简介二、扶梯变频改造方案三、节能计算四、适用标准五、改造费用六、改造工期扶梯变频节能技术简介一.自动扶梯（人行道）控制柜对电机的控制方式分VVVF变频节能控制和Y-△控制。
其中VVVF变频节能控制又分“变频非自启动节能”和“变频自启动节能”两种方式；而当变频驱动回路或光电检测回路发生故障的时候，还可通过“紧急备用运行功能”选择开关（选配功能）让设备切换到Y-△常规控制方式。
（1）VVVF变频的控制的节能方式通过增加变频器和乘客检测装置来实现节能。
二.变频非自启动节能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，当光电检测探头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0.1m/s，参数可调），此时一直处于待机运行中，即为非自启动节能。
运行状态描述：变频控制，无人时低速，有人时高速，时序图如下：高速运行时间记为TQ，可设置，设置方式根据所用控制器的不同而定（现有PLC和微机控制器两种），具体时间根据梯的提升高度和速度而定。
运行步骤示意如下：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。
③高速运行时间计数器（记为TC）开始计数，当TC<TQ时，若此时又有人进入，TC又清零重新开始计数。
④当有一段时间没人乘梯即TC ≥TQ时，扶梯开始减速进入低速运行待机状态等待，即进入②的状态，如此循环往复运行。
开始减速转为低速运行（例如0.2m/s，参数可调），当乘客检测装置在一段时间内又没检测到乘客乘梯时，扶梯开始进入停止运行等待状态，即为自启动节能。
运行状态：变频控制，长时间无人乘梯时停止，有人乘梯时高速运行高速运行时间记为TQ，低速运行时间TS，两个参数可设置，设置方式根据所用控制器的不同而定（现有PLC和微机控制器两种），具体时间数值根据梯的提升高度和速度而定。
自动扶梯节能运行控制系统设计
自动扶梯节能运行控制系统设计摘要：伴随着城市建设的发展，在公共场所中自动扶梯的作用凸显，广泛存在于机场、商务楼、超市等多种场所。
自动扶梯是很多公共场所的基础设施，主要运载乘客，是循环运行的梯路。
在其实际应用过程中，存在着运载人流少、空载运行的情况，但传统的自动扶梯不能够根据载客情况进行运行调节，导致机械磨损，电能浪费也比较大。
因此，对自动扶梯进行节能改造，使其减少磨损和电能消耗，是自动扶梯进一步发展的必要条件。
本文主要对自动扶梯节能运行控制系统设计进行分析探讨，了解其基本思路和设计内容。
关键词：自动扶梯；节能运行；控制系统；设计1.自动扶梯节能运行控制的基本设计思路在现阶段自动扶梯节能运行控制系统设计中，对PLC和变频器的选择、系统主电路和PLC控制电路的设计等，都是其中的重要内容，其具体思路如下：1.1自动扶梯节能运行中PLC与变频器控制原理PLC，也就是可编程逻辑控制器，是在工业环境下进行应用而设计的数字运算操作系统，通过数字式、模拟式输入和输出来实现对机械设备或者工业生产的控制，在各行业得到了广泛的应用。
在自动扶梯节能运行控制系统设计中，PLC可以与变频器相结合，其运行原理是使用PLC检测自动扶梯的运行情况，在载客运行和空载的不同状态下，会对变频器发出不同的质量，达到控制自动扶梯运行速度的目的，使其以额定速度或者低速进行运行。
其中，如果自动扶梯是空载状态，可以将其运行速度调至低速状态，当有乘客搭载时，扶梯入口的光电感应能够立刻检测到这一情况，将信号发出，使自动扶梯运行速度得到控制，由变频调速至额定速度，之后切除变频器输出，自动扶梯便可以额定速度进行运行。
当在乘客离开扶梯一段时间无人搭乘时，变频器会再次接入，将自动扶梯控制到低速运行的状态。
这样的控制可以通过调节其运行速度，达到减少电能消耗、减少机械磨损、保证自动扶梯运行安全性和可靠性的目的。
其具体控制原理如下图所示：1.2系统主电路的设计思路在自动扶梯节能运行的控制系统设计中，系统主电路设计是其关键所在。
自动扶梯节能改造方案的探讨
自动扶梯节能改造方案的探讨随着社会的不断发展和人们生活水平的提高，城市规模不断扩大，建筑物高度也不断增加。
在这些高楼大厦中，自动扶梯成为了人们生活中不可缺少的一部分。
但是，自动扶梯的能耗却不容小觑，如何节能成为了一个重要的问题。
随着人们对于环保节能意识的提高，机械设备的节能改造和升级已经成为了企业发展的重要方向。
对于自动扶梯的节能改造，我们可以从以下方面进行考虑。
1、调整运行速度自动扶梯在运行时的速度越快，能耗就越大。
目前很多自动扶梯的运行速度都达到了1.2m/s以上，而实际上这种速度并不是人们所需的。
我们可以通过降低自动扶梯的运行速度来达到节能的目的。
一般来说，将自动扶梯的运行速度降低到0.8m/s 左右即可满足人们的使用需求。
2、更换变频器变频器作为自动扶梯节能的关键设备，它可以控制电机的转速，使其在不同的负载情况下自动调节运行速度，从而实现节能的目标。
因此，更换高效的变频器可以让自动扶梯在运行中尽量发挥功率，达到节能的效果。
3、安装LED灯传统的自动扶梯在运行时需要大量使用荧光灯，而荧光灯的能耗较高。
为此，我们可以将荧光灯更换成LED灯，LED灯在耗能方面比荧光灯要低很多。
此外，LED灯的寿命也更加长，使用寿命更长久。
4、安装运行监控系统安装运行监控系统可以实时监测自动扶梯的运行情况，及时发现和解决故障。
这样可以减少自动扶梯的待机时间和维修时间，提高自动扶梯的运行效率，从而达到节能的目标。
5、智能运行控制通过智能化运行控制，可以让自动扶梯在不同的时段和负载情况下自动调节运行速度和功率。
在客流高峰期间，自动扶梯可以提高运行速度和功率，以满足人们的需求；而在客流低谷时，自动扶梯可以降低运行速度和功率，以达到节能效果。
总的来说，自动扶梯的节能改造是一个复杂的过程，需要从多个方面进行考虑和实践。
通过调整运行速度、更换变频器、安装LED灯、安装运行监控系统和智能运行控制等措施，可以让自动扶梯的能耗降低到最低程度，达到节能的目的。
基于变频器的自动扶梯节能设计毕业设计论文
目录第一部分设计任务与调研 ........................... ２第二部分设计说明................................. ３第三部分设计成果................................. ９第四部分结束语................................. １４第五部分致谢................................. １５第六部分参考文献................................. １第一部分设计任务与调研1 课题意义在传统的扶梯中，不管人流量多少或者有无乘客，扶梯都以额定的速度运行，造成很大的能量损耗，不间断的运行也使得扶梯各部分的机械磨损严重，缩短了扶梯的使用寿命。
采用PLC与变频器技术对传统扶梯的控制系统进行节能改造，具有调速性能好、节能效果显著、运行安全可靠等优点，是当今社会节能降耗、提高效率的有效手段。
同时由于变频器在启动时电流是从零开始缓慢增加的，所以采用变频器技术后，还可以降低扶梯在启动时的冲击电压对电网的影响。
[1]本文介绍了基于变频器与PLC设计的自动扶梯节能控制系统，设计了该系统的电气主电路，控制电路，控制程序。
系统具有调速性能好、节能效果显著、运行安全可靠等优点。
2 课题研究内容变频器在垂直电梯中得到了很好的应用，但是在自动扶梯中却很少采用。
传统的自动扶梯只有一种速度，因此它的电气控制部分比较简单，多采用继电器控制。
近年来又发展到采用PLC控制，但也只是代替了继电器，提高了可靠性。
由于自动扶梯多用于公共场合，持续工作时间长，当无人乘载时任按原来的速度运行，无疑是对能源很大的一种浪费。
鉴于此原因，很有必要开发一种节能型自动扶梯。
基于变频器的自动扶梯节能设计，为了达到节能目的，可以使自动扶梯以两种速度运行。
即无乘客时以较低速度运行，有乘客时则以额定速度运行。
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自动扶梯节能改造设计张德全（河北康达有限公司，保定）摘要：该文系统设计采用MM440变频器的控制组合，构成的调速系统对传统扶梯进行改造后，红外传感器、PLC可编程序控制器与西门使扶梯具备平稳启动、节能运行和检修运行功能。
扶梯启动时，避免产生很大的启动电流；无人乘梯时，扶梯由额定运行速度转为低速运行，即节约了能源，减小了机械损，也为乘客明确了扶梯运行方向；扶梯检修时，检修运行功能保证了扶梯检修精度。
关键词：扶梯系统； PLC；MM440变频器[3]Abstract：The speed control system is a combination of infrared sensors, PLC and Siemens MM440 Inverter. After the transformation ,the traditional escalator provided with the functions ,such as a smooth start , energy-efficient operation and maintenance operation . When escalator starts, it avoids a lot of starting current; when there is no one taking an escalator, escalator slow from the rated speed to the low speed operation, that is to save energy, to reduces the mechanical wear, to instruct the direction of the escalator to passengers; when escalator is maintened, the maintenance operation ensure of the maintenance accuracy.Key words: Escalator ；PLC ;MM440引言消费者是当今和会的主流群体，目前他们对购物环境、购物气氛、购物功能的要求越来越高，且普遍期望“大型”、“规模化”的商业场所出现。
在带动经济不断发展的百货公司，机场、地铁、火车站等场所自动扶梯应运而生。
在过去扶梯拖动的控制普遍采用传统继电器控制方式，至今很多扶梯仍然使用这种控制方式，这种电器控制原理比较简单、直观。
但继电器控制回路触点较多，造成接线比较复杂，运行故障比较多，排除故障比较困难；还受到线路控制的局限性，继电器控制方式难以实现许多附加的先进功能；扶梯工作时，无论有无乘客都处于额定的运行状态，具有能耗大、机械磨损严重、使用寿命低等缺点。
随着扶梯的自动化及按全能的逐渐提高，而自动扶梯控制系统还采用传统的继电器控制已不能满足高性能的要求。
因此，采用PLC与变频器相合的稳定、方便、节能控制系统，已成为自动扶梯控制技术的发展方向。
1设计要求在扶梯上下两端各装一对立杆，此杆用来安装固定红外感应开关和扶梯上下行指示标识。
另外在扶梯上端对杆上还要安装一对钥匙开关，一个是节电和市电模式切换开关，另一个是上行、停止、下行模式选择开关(曳引机安装在扶梯上端电井内，故开关就近选择安装)。
当节电/市电切换开关选择市电时，自动扶梯开、停、上下行方式与未改造前一致。
当节电/市电开关选择节电时，扶梯自带启动开关、上下行开关无效，此时扶梯运行方向由安装在立杆上的上行/停止/下行开关来选择控制。
扶梯由红处感应开关启动。
当有人走上扶梯时，首先会触发红外传感器开关。
当系统检测到红外传感器开关信号时，电梯就会被启动，并开始计时。
在计时期间，如果有第二个人走上扶梯，系统会重新计时，直到设定时间结束，电梯便会自动进入低速运行1.1 外观改造和工作流程自动扶梯外观改造如图1：扶梯工作流程如图2：1.1.2如何实现：该系统主要由以下几部分组成：电源、PLC、变频器等。
PLC是控制系统的核心，PLC根据输入的光电信号是否有效确定高速运行指令的输出，变频器根据PLC的高速运行指令控制扶梯的运行速度，完成扶梯的快慢及快慢停循环运行。
自动扶梯主控制流程图如下图3 所示：2 硬件和软件设计2.1硬件配置硬件主要采用西门子s7-200 CPU226 可编程控制器和西门子MM440变频器、LHI878型号的人体热释电红外传感器，电机选用常用的4极Y225S-4型的三相交流感应电动机等控制组合，具有功能强、改造工作量小等优点。
硬件配置如图四：图42.2软件配置PLC是工业自动化应用技术的三大支柱之一，自从它诞生以来得到了广泛的使用。
在工业自动化应用技术领域，速度调节和控制是经常用到的环节。
变频器具有高效的驱动性能和良好的控制特性，在提高控制质量、减少维护费用和节能方面都取得了明显的经济效益。
在这些场合，变频器所发挥的作用是其他任何控制设备和装置都不能取代的。
作为主控制器的PLC和作为执行及检测器件（设备或装置）的变频器之间须相互配合，共同完成控制任务。
PLC可以控制变频器的频率给定信号，以使变频器输出相应的速度控制曲线，控制工艺指标；变频器上的检测信号和其他智能控制信号也可以接入PLC，完成系统的报警和速度控制，比如通过变频器控制电机的启动、停止及正、反转。
电气系统组成以后，为了实现最优控制，还需精心编制PLC的控制程序。
在PLC的控制程序中，需要进行处理的逻辑信号首先是安全回路检测信号，该信号用来判断扶梯安全回路是否存在故障，以及故障存在的位置，它是自动扶梯安全运行的重要保证。
其次还要检测扶梯的停止、上行、下行、检修、润滑等信号。
然后通过对这些输入信号的处理，给出相应的运行状态显示和报警等信号，所有这些控制信号的给出，都是PLC根据各种输入信号通过控制程序处理实现的。
这些程序之间必须协调一致、判断合理，才能完成自动扶梯的整体控制。
2..2.1PLC的I/O分配如下：2.2.2利用西门子STEP7软件编写PLC梯形图程序进行速度控制，梯形图如图5所示：启动扶梯后，PLC不断检测光电传感器的电脉冲信号的输入。
以判断是否有人需要乘座扶梯来控制变频器进行正常速度运行或低速运行。
在扶梯正常速度运行期间，如再无光电脉冲信号则系统延时120秒(乘客自一端至另一端)自动转入低速运行。
如安装在扶梯出入口处的传感器检测到有乘客乘梯，则扶梯速度马上平缓地升至额定速度．如乘客继续进入扶梯．扶梯将一直以额定速度正常运行。
当电梯在额定速度运行时，如无乘客乘梯，扶梯由额定速度自动降为约五分之一额定速度爬。
自传感器有输出，开始计时，若不到2分钟，有下次输出，重新计时，直到计时完成。
图 52.2.3检修运行状态，按上/下检按钮，扶梯以1/2额定速度运行如图六。
图 62.3节能分析目前常规的自动扶梯空载时仍是额定速度运行,具有耗能大,机械磨损大,使用寿命低等缺点。
例如吉林国贸购物中心有16 部扶梯,每部扶梯电功率8kW,每部扶梯日耗电70KWh 左右,每部扶梯每天无人空载时间累计约5 小时。
如果扶梯在无人空载时停运或缓行,将大大减少用电量。
如果将扶梯运行方式由每天连续恒速运行改为有人乘梯时正常恒速运行,无人乘梯时慢速行驶或停止,就能实现节电的目的。
参考了大量资料,觉得这种方式完全可以实现。
经过研究试验,在扶梯电气控制线路加装变频器。
采用变频调速方式控制自动扶梯运行,使扶梯具备平稳启动、节能运行。
无人乘梯时,扶梯由额定运行速度转为低速运行,既节约了能源,又减小了机械磨损。
当乘客走近时,扶梯启动以正常速度运行;乘客离开后,扶梯减速变为慢速运行或停止,等待下一位乘客。
如果乘客连续不断,扶梯便连续以正常速度运行,直到最后一位乘客离开扶梯。
现在生产的自动扶梯绝大部分没有调速功能,而且扶梯都是由三相异步电动机经变速箱带动机械部件运转。
根据电机学理论,交流电动机的转速公式为：60(1)fn s p=- (5.1) 式中：f 为定子的电源|稳压器频率;p 为极对数;n 为转速;s 为转差率。
②通过调整定子绕组电压大小来改变转差率s 达到调速目的,这是交流调速电动机采用的调速方法。
③改变定子电源频率f 也可达到调速目的,但f 最大不能超过电动机额定频率,电梯作为恒转距负载,调速时为保持最大转距不变,根据转距公式：cos m M C I f f = (5.2)式中：Cm 为电机常数;I 为转子电流; φ为电机气隙磁通; cos φ为转子功率因数, 必须保持φ恒定。
又根据电压公式：4.44U fWk f=(5.3)式中：U 为定子电压;f 为定子电压频率;W 为定子绕组匝数;k 为电机常数,必须保持U/f 为常数,又根据电机拖动原理,转速之比等于频率之比,等于电压之比, 等于功率之比。
即00001111N f U PN f U P === (5.4) 即变频器必须兼备变压、变频两种功能,这就是变频电梯的基本控制原理。
2.4经济效益分析：将已有的恒速扶梯改成变频调速扶梯,考虑到电机不加改动,对于原有的电机,经过验证,最有效的节能办法就是加装变频器。
通过变频器来改变电源频率实现调速的目的。
例如：自动扶梯电机为2 对极单速电机,根据公式 (4.1)，当转差率变化不大时,n 基本上正比于f 。
扶梯恒速时f=50Hz,电机转速：n=60×50/2=1500,即每分钟1500 转。
扶梯慢行时f=20Hz,电机转速: n=60×20/2=600,即每分钟600 转。
当电机的额定电压为380V,频率为50Hz 时,经过变频器改变频率后,频率为原频率的40%,即20Hz 时,送到电机的电压则变成：U 1=( 380V ×20Hz) /50Hz=152V 根据公式(3.4)得出P1=0.4P 0因而电机所耗费的电功率也为原功率的40%。
根据上面的推算,一台8kW 的电动机,每天运行11 小时,每度电费为1 元,那么它每天的电费为：1×11×8×0.8=70.4 元。
安装变频器后,如果每天慢速运行的时间为全天的50%的话,那么每天慢行所耗费的电费为：1×5.5×8×0.4×0.8=14.08 元。
安装变频器后每天耗电为：70.4/2+14.08=49.28 元。
安装变频器后每天节电为：70.4- 49.28=21.12 元。
通过电能表计量实际节电平均每天20kWh 左右。
可见，自动扶梯节能改造的设备费用与电能节约和机械磨损的费用相比，投入不大，投资回报率可观。
3 结论自动扶梯在酒店、地铁、火车站、写字楼等场所应用较多，但因其使用场合的特殊，部分扶梯常处于空转，当今社会能源匮乏，自动扶梯空载状态运转是一种巨大的浪费，并且会使扶梯部件(如电机、减速箱、扶手带等)产生不必要的磨损及疲劳损伤。