六層電梯升降變頻控制系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)

1、六層電梯升降變頻控制系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 六層電梯升降變頻控制系統(tǒng)課程設(shè)計(jì) 摘 要 電梯是一種用于電力拖動(dòng)的特殊升降設(shè)備，是現(xiàn)代城市生活中必不可少且應(yīng)用最廣泛的垂直交通運(yùn)輸工具。隨著社會(huì)的不斷開(kāi)展，電梯從手柄開(kāi)關(guān)操縱電梯、按鈕控制電梯開(kāi)展到了現(xiàn)在的群控電梯，為高層運(yùn)輸做出了不可磨滅的奉獻(xiàn)。隨著電力電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的飛速開(kāi)展，交流變頻調(diào)速技術(shù)的開(kāi)展十分迅速。變頻調(diào)速電梯使用了先進(jìn)的PWM技術(shù)，明顯改善了電梯運(yùn)行質(zhì)量和性能；調(diào)速范圍廣、控制精度高、動(dòng)態(tài)性能好，舒適、安靜、快捷，幾乎可與直流電機(jī)相互媲美。同時(shí)也明顯改善了電動(dòng)機(jī)供電電源的質(zhì)量，減少了諧波，提高了效率和功率因數(shù)，節(jié)能顯著。本設(shè)計(jì)在

2、采用PLC和變頻器相互結(jié)合而實(shí)現(xiàn)電梯常規(guī)控制的根底上，通過(guò)對(duì)變頻器和PLC芯片的合理選擇和設(shè)計(jì)，大大提高了電梯的控制水平，并改善了電梯運(yùn)行的舒適感，使電梯到達(dá)了較為理想的控制和運(yùn)行效果。關(guān)鍵詞：電梯；PWM控制；變頻調(diào)速目錄1 引言12 概述22.1 電梯的概述22.1.1 電梯的概念22.1.2 電梯的分類(lèi)22.1.3 電梯的工作原理32.2 電梯的根本結(jié)構(gòu)42.2.1 曳引系統(tǒng)42.2.2 導(dǎo)向系統(tǒng)42.2.3 門(mén)系統(tǒng)52.2.4 轎廂52.2.5 重量平衡系統(tǒng)52.2.6 電力拖動(dòng)系統(tǒng)52.2.7 電氣控制系統(tǒng)52.2.8 平安保護(hù)系統(tǒng)63 電梯電力拖動(dòng)控制系統(tǒng)7 3.1 變頻調(diào)速電梯系

3、統(tǒng)運(yùn)行原理73.2 變頻器83.2.1 變頻調(diào)速原理83.2.2 變頻器組成、工作原理及其分類(lèi)83.2.3 變頻器機(jī)型選擇93.2.4 變頻器計(jì)算及其參數(shù)設(shè)置103.3 電梯理想速度曲線設(shè)計(jì)10 電梯快速性的性能要求103.3.2電梯舒適性的性能要求113.3.3電梯速度曲線113.4電梯曳引電動(dòng)機(jī)及其功率確定123.4.1 電梯對(duì)曳引機(jī)的要求123.4.2 曳引電動(dòng)機(jī)額定功率的粗選133.4.3 曳引電動(dòng)機(jī)過(guò)載、啟動(dòng)校驗(yàn)134 電梯電氣控制系統(tǒng)154.1 PLC及其在電梯控制中的應(yīng)用特點(diǎn)154.1.1 PLC定義及其特點(diǎn)154.1.2 PLC控制電梯的優(yōu)點(diǎn)164.2 PLC的選擇164.2.

4、1 轎廂樓層位置檢測(cè)方法164.2.2 PLC機(jī)型的選擇184.3 電梯電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案184.4 電梯電氣控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)214.4.1 層樓繼電器回路的實(shí)現(xiàn)234.4.2 召喚回路244.4.3 指令回路254.4.4 選向回路264.4.5 電梯的開(kāi)關(guān)門(mén)環(huán)節(jié)274.4.6 電梯起制動(dòng)環(huán)節(jié)294.4.7 故障報(bào)警304.4.8 電梯的通風(fēng)系統(tǒng)314.4.9 電梯的照明系統(tǒng)315 總結(jié)325.1 全文總結(jié)325.2 展望32參考文獻(xiàn).33附錄A 電梯控制系統(tǒng)原理圖.341 引言隨著現(xiàn)代城市的開(kāi)展，高層建筑日益增多，電梯成為人們?nèi)粘Ｉ畋夭豢缮俚拇焦ぞ?。電梯性能的好壞?duì)人們生活的影響越來(lái)

5、越顯著，因此必須努力提高電梯系統(tǒng)的性能，保證電梯的運(yùn)行既高效節(jié)能又平安可靠。我國(guó)電梯控制系統(tǒng)主要有三種方式：繼電器控制系統(tǒng)、微機(jī)控制系統(tǒng)和PLC控制系統(tǒng)。其中PLC控制系統(tǒng)以其顯著的優(yōu)點(diǎn)成為電梯控制系統(tǒng)的主流。PLC控制系統(tǒng)主要有雙速電梯系統(tǒng)和變壓變頻調(diào)速系統(tǒng)，后者通過(guò)改變電機(jī)供電的電壓和頻率，平滑調(diào)節(jié)電梯速度，可以獲得更好的乘坐舒適感，它平層精度高，并具有顯著的節(jié)能效果，保障了電梯的可靠性，成功地解決了電梯運(yùn)行的舒適感問(wèn)題。 過(guò)去，對(duì)中、低速電梯主要采用拖動(dòng)系統(tǒng)來(lái)構(gòu)成其曳引系統(tǒng)，應(yīng)用變極方式實(shí)現(xiàn)電機(jī)的調(diào)速。因?yàn)檫@種系統(tǒng)只能實(shí)現(xiàn)有級(jí)調(diào)速，無(wú)法對(duì)電機(jī)的轉(zhuǎn)速和加、減速進(jìn)行準(zhǔn)確的控制，所以此方式的舒

6、適感和平層精度都較差。后來(lái)又采用交流調(diào)壓調(diào)速控制的電梯，進(jìn)行速度閉環(huán)控制，其舒適感和平層精度都有較大提高，但它卻很難實(shí)現(xiàn)精確控制，并且能耗大，輸人功率因數(shù)也低，影響了系統(tǒng)的整體性能。對(duì)于高速電梯，過(guò)去主要采用晶閘管直流調(diào)速系統(tǒng)，存在維護(hù)難等問(wèn)題，并且調(diào)速系統(tǒng)的功率因數(shù)也不高。與前述方式相比擬，變頻調(diào)速那么是各種調(diào)速方法中效率、性能均較好的一種。 本設(shè)計(jì)內(nèi)容針對(duì)低層樓房客梯控制系統(tǒng)進(jìn)行認(rèn)真分析，討論了電梯控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的有關(guān)問(wèn)題。根據(jù)當(dāng)前電梯的開(kāi)展趨勢(shì)，注重反映新的PWM技術(shù)，利用先進(jìn)的變頻調(diào)速技術(shù)和強(qiáng)大的PLC功能實(shí)現(xiàn)了對(duì)電梯變頻調(diào)速的控制，通過(guò)合理的設(shè)備選型、硬件電路連接和整體軟件設(shè)計(jì)，完成電

7、梯的各個(gè)功能，保證電梯的平安運(yùn)行及應(yīng)急狀況處理。2 概述2.1 電梯的概述2.1.1 電梯的概念電梯是效勞于規(guī)定樓層，運(yùn)行在至少兩列垂直的或傾斜角小于15°的剛性導(dǎo)軌之間的固定式升降設(shè)備。廣義的電梯概念包括載人貨電梯、自動(dòng)扶梯、自動(dòng)人行道等，是指動(dòng)力驅(qū)動(dòng)，利用沿剛性導(dǎo)軌運(yùn)行的箱體或者沿固定線路運(yùn)動(dòng)的梯級(jí)踏步，進(jìn)行升降或者平行運(yùn)送人或者貨物的機(jī)電設(shè)備。狹義的電梯是指效勞于規(guī)定樓層、有轎廂的垂直升降設(shè)備，不包括自動(dòng)扶梯、自動(dòng)人行道。自動(dòng)扶梯Escalator是帶有循環(huán)運(yùn)行梯級(jí)，用于向上或向下傾斜輸送乘客的固定電力驅(qū)動(dòng)設(shè)備。自動(dòng)人行道Passenger?conveyor是帶有循環(huán)運(yùn)行式走道

8、，用于水平或微傾斜的輸送乘客的固定電力驅(qū)動(dòng)設(shè)備。2.1.2 電梯的分類(lèi) 按用途分類(lèi)：乘客電梯、載貨電梯、病床電梯、雜物電梯、效勞電梯、住宅電梯、特種電梯。按驅(qū)動(dòng)方式類(lèi)：交流電梯，直流電梯、液壓電梯、齒輪齒條電梯、直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)的電梯。按速度分類(lèi)：低速電梯速度不大于1.75m/s超高速電梯速度大于6m/s按有無(wú)減速器分類(lèi)：按有無(wú)司機(jī)分類(lèi)：有司機(jī)電梯、無(wú)司機(jī)電梯、有/無(wú)司機(jī)電梯。按控制方式分類(lèi)：手柄操縱控制電梯、按鈕控制電梯、信號(hào)控制電梯、集選控制電梯、并聯(lián)控制電梯、群控電梯、微機(jī)控制電梯。2.1.3 電梯的工作原理 一部電梯主要由轎廂、配重、曳引機(jī)、控制柜/箱、導(dǎo)軌等主要部件組成。電梯在做垂直運(yùn)行

9、的過(guò)程中，有起點(diǎn)站也有終點(diǎn)站。對(duì)于三層以上建筑物內(nèi)的電梯，起點(diǎn)站和終點(diǎn)站之間還設(shè)有停靠站。起點(diǎn)站設(shè)在一樓，終點(diǎn)站設(shè)在最高樓。各站的廳外設(shè)有召喚箱，箱上設(shè)置有供乘用人員召喚電梯用的召喚按鈕。一般電梯在起點(diǎn)站和終點(diǎn)站上各設(shè)置一個(gè)按鈕，中間層站的召喚箱上各設(shè)置兩個(gè)按鈕。而電梯的轎廂內(nèi)都設(shè)置有雜物電梯除外操縱箱，操縱箱上設(shè)置有手柄開(kāi)關(guān)或與層站對(duì)應(yīng)的按鈕，供司機(jī)或乘用人員控制電梯上下運(yùn)行。召喚箱上的按鈕稱(chēng)外召喚按鈕，操縱箱上的按鈕稱(chēng)指令按鈕。電梯的運(yùn)行工作情況和汽車(chē)有共同之處，而電梯的自動(dòng)化程度比擬高，一般電梯的司機(jī)或乘用人員只需通過(guò)操縱箱上的按鈕向電氣控制系統(tǒng)下達(dá)一個(gè)指令信號(hào)，電梯就能自動(dòng)關(guān)門(mén)、定向、

10、起動(dòng)、在預(yù)定的層站平層停靠開(kāi)門(mén)。對(duì)于自動(dòng)化程度高的電梯，司機(jī)或乘用人員一次還可下達(dá)一個(gè)以上的指令信號(hào)，電梯便能依次起動(dòng)和?？?，依次完成全部指令任務(wù)。盡管電梯和汽車(chē)在運(yùn)算工作過(guò)程中有許多不同的地方，但仍有許多共同之處，其中乘客電梯的運(yùn)行工作情況類(lèi)似公共汽車(chē)，在起點(diǎn)站和終點(diǎn)站之間往返運(yùn)行，在運(yùn)行方向前方的?？空旧嫌许樝虻闹噶钚盘?hào)時(shí)，電梯到站能自動(dòng)平層?？块_(kāi)門(mén)接乘客。而載貨電梯的運(yùn)行工作情況那么類(lèi)似卡車(chē)，執(zhí)行任務(wù)為一次性的，司機(jī)或乘用人員控制電梯上下運(yùn)行時(shí)一般一次只能下達(dá)一個(gè)指令任務(wù)，當(dāng)一個(gè)指令任務(wù)完成后才能再下達(dá)另一個(gè)指令任務(wù)。在執(zhí)行任務(wù)的過(guò)程中，從一個(gè)層站出發(fā)到另一個(gè)層站時(shí)，假假設(shè)中間層站出現(xiàn)順

11、向指令信號(hào)，一般都不能自動(dòng)?？?，所以載貨電梯的自動(dòng)化程度比乘客電梯低。本設(shè)計(jì)主要研究六層六站的電梯控制系統(tǒng)，分述其硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)過(guò)程。設(shè)計(jì)程序要求完成電梯控制系統(tǒng)主要到達(dá)以下要求：PLC電梯控制系統(tǒng)應(yīng)具備：有司機(jī)、無(wú)司機(jī)、檢修三種工作模式。系統(tǒng)應(yīng)具備自動(dòng)響應(yīng)層樓召喚信號(hào)含上召喚和下召喚。具有轎廂層樓顯示十進(jìn)制方式，能自動(dòng)顯示電梯運(yùn)行方向。具有電梯直駛功能和反向最遠(yuǎn)停站功能，具有檢修應(yīng)急處理功能。電梯具有自動(dòng)開(kāi)關(guān)門(mén)和應(yīng)急手動(dòng)開(kāi)門(mén)、關(guān)門(mén)按鈕。2.2 電梯的根本結(jié)構(gòu)電梯是機(jī)、電一體化產(chǎn)品。其機(jī)械局部好比是人的軀體，電氣局部相當(dāng)于人的神經(jīng)，控制局部相當(dāng)于人的大腦。各局部通過(guò)控制局部調(diào)度，密切協(xié)同，

12、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)、鋼絲繩曳引式結(jié)構(gòu)。 從電梯空間位置使用看，由四個(gè)局部組成：依附建筑物的機(jī)房、井道；運(yùn)載乘客或貨物的空間?轎廂；乘客或貨物出入轎廂的地點(diǎn)?層站。即機(jī)房、井道、轎廂、層站。從電梯各構(gòu)件局部的功能上看，可分為八個(gè)局部：曳引系統(tǒng)、導(dǎo)向系統(tǒng)、轎廂、門(mén)系統(tǒng)、重量平衡系統(tǒng)、電力拖動(dòng)系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)和平安保護(hù)系統(tǒng)。2.2.1 曳引系統(tǒng)曳引系統(tǒng)由曳引機(jī)、曳引鋼絲繩、導(dǎo)向輪及反繩輪等組成。其作用是輸出與傳遞動(dòng)力，驅(qū)動(dòng)電梯運(yùn)行。曳引機(jī)由電動(dòng)機(jī)、聯(lián)軸器、制動(dòng)器、減速箱、機(jī)座、曳引輪等組成，它是電梯的動(dòng)力源。曳引鋼絲繩的兩端分別連接轎廂和對(duì)重或者

13、兩端固定在機(jī)房上，依靠鋼絲繩與曳引輪繩槽之間的摩擦力來(lái)驅(qū)動(dòng)轎廂升降。導(dǎo)向輪的作用是分開(kāi)轎廂和對(duì)重的間距，采用復(fù)繞型時(shí)還可增加曳引能力。導(dǎo)向輪安裝在曳引機(jī)架上或承重梁上。當(dāng)鋼絲繩的繞繩比大于1時(shí)，在轎廂頂和對(duì)重架上應(yīng)增設(shè)反繩輪。反繩輪的個(gè)數(shù)可以是1個(gè)、2個(gè)甚至3個(gè)，這與曳引比有關(guān)。2.2.2 導(dǎo)向系統(tǒng)導(dǎo)向系統(tǒng)由導(dǎo)軌、導(dǎo)靴和導(dǎo)軌架等組成。它的作用是限制轎廂和對(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)軌固定在導(dǎo)軌架上，導(dǎo)軌架是承重導(dǎo)軌的組件，與井道壁聯(lián)接。導(dǎo)靴裝在轎廂和對(duì)重架上，與導(dǎo)軌配合，強(qiáng)制轎廂和對(duì)重的運(yùn)動(dòng)服從于導(dǎo)軌的直立方向。2.2.3 門(mén)系統(tǒng)門(mén)系統(tǒng)由轎廂門(mén)、層門(mén)、開(kāi)門(mén)機(jī)、聯(lián)動(dòng)機(jī)

14、構(gòu)、門(mén)鎖等組成。轎廂門(mén)設(shè)在轎廂入口，由門(mén)扇、門(mén)導(dǎo)軌架、門(mén)靴和門(mén)刀等組成。 層門(mén)設(shè)在層站入口，由門(mén)扇、門(mén)導(dǎo)軌架、門(mén)靴、門(mén)鎖裝置及應(yīng)急開(kāi)鎖裝置組成。開(kāi)門(mén)機(jī)設(shè)在轎廂上，是轎廂門(mén)和層門(mén)啟閉的動(dòng)力源。2.2.4 轎廂轎廂用以運(yùn)送乘客或貨物的電梯組件。它是由轎廂架和轎廂體組成。轎廂架是轎廂體的承重構(gòu)架，由橫梁、立柱、底梁和斜拉桿等組成。轎廂體由轎廂底、轎廂壁、轎廂頂及照明、通風(fēng)裝置、轎廂裝飾件和轎內(nèi)操縱按鈕板等組成。轎廂體空間的大小由額定載重量或額定載客人數(shù)決定。2.2.5 重量平衡系統(tǒng)重量平衡系統(tǒng)由對(duì)重和重量補(bǔ)償裝置組成。對(duì)重由對(duì)重架和對(duì)重塊組成。對(duì)重將平衡轎廂自重和局部的額定載重。重量補(bǔ)償裝置是補(bǔ)償高

15、層電梯中轎廂與對(duì)重側(cè)曳引鋼絲繩長(zhǎng)度變化對(duì)電梯平衡設(shè)計(jì)影響的裝置。2.2.6 電力拖動(dòng)系統(tǒng)電力拖動(dòng)系統(tǒng)由曳引電機(jī)、供電系統(tǒng)、速度反應(yīng)裝置、調(diào)速裝置等組成，對(duì)電梯實(shí)行速度控制。曳引電機(jī)是電梯的動(dòng)力源，根據(jù)電梯配置可采用交流電機(jī)或直流電機(jī)。供電系統(tǒng)是為電機(jī)提供電源的裝置。速度反應(yīng)裝置是為調(diào)速系統(tǒng)提供電梯運(yùn)行速度信號(hào)。一般采用測(cè)速發(fā)電機(jī)或速度脈沖發(fā)生器，與電機(jī)相聯(lián)。調(diào)速裝置對(duì)曳引電機(jī)實(shí)行調(diào)速控制。2.2.7 電氣控制系統(tǒng)電氣控制系統(tǒng)由操縱裝置、位置顯示裝置、控制屏、平層裝置、選層器等組成,它的作用是對(duì)電梯的運(yùn)行實(shí)行操縱和控制。操縱裝置包括轎廂內(nèi)的按鈕操作箱或手柄開(kāi)關(guān)箱、層站召喚按鈕、轎頂和機(jī)房中的檢修

16、或應(yīng)急操縱箱?？刂破涟惭b在機(jī)房中，由各類(lèi)電氣控制元件組成，是電梯實(shí)行電氣控制的集中組件。位置顯示是指轎內(nèi)和層站的指層燈。層站上一般能顯示電梯運(yùn)行方向或轎廂所在的層站。選層器能起到指示和反應(yīng)轎廂位置、決定運(yùn)行方向、發(fā)出加減速信號(hào)等作用。2.2.8 平安保護(hù)系統(tǒng)平安保護(hù)系統(tǒng)包括機(jī)械和電氣的各類(lèi)保護(hù)系統(tǒng)，可保護(hù)電梯平安使用。機(jī)械方面的有：限速器和平安鉗起超速保護(hù)作用；緩沖器起沖頂和撞底保護(hù)作用；還有切斷總電源的極限保護(hù)等。電氣方面的平安保護(hù)在電梯的各個(gè)運(yùn)行環(huán)節(jié)都有。 3 電梯電力拖動(dòng)控制系統(tǒng) 電梯系統(tǒng)是一個(gè)龐大的系統(tǒng)，作為機(jī)電一體化的典范，其涉及的知識(shí)面很寬。電梯又同人的生命枚關(guān)，為了保證平安，不得

17、不增加各種附屬裝置以提高電梯的平安性，導(dǎo)致電梯控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)相當(dāng)復(fù)雜。另外，隨著電梯技術(shù)的開(kāi)展和人民生活水平的提高，人們對(duì)電梯的要求不斷提高，這樣不得不增加控制系統(tǒng)的復(fù)雜性，以滿足人們的需要。電梯控制系統(tǒng)框圖如下：圖3.1 電梯控制系統(tǒng)框圖 由上圖可以看到，電梯控制系統(tǒng)主要由電梯電力拖動(dòng)控制系統(tǒng)調(diào)速控制變頻器系統(tǒng)和電梯電氣控制系統(tǒng)構(gòu)成。電梯電力拖動(dòng)系統(tǒng)局部的性能對(duì)電梯運(yùn)行時(shí)乘客的舒適感有著重要的影響，而電氣控制局部是電梯平安可靠運(yùn)行的關(guān)鍵。3.1 變頻調(diào)速電梯系統(tǒng)運(yùn)行原理電力電網(wǎng)送來(lái)的380V動(dòng)力電源變?yōu)榭煽氐闹绷麟姡?jīng)變頻器轉(zhuǎn)變?yōu)榭烧{(diào)的頻率可變的變頻變壓三相正弦交流電，驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)平穩(wěn)運(yùn)行。假設(shè)

18、配置交流變頻曳引機(jī)效果更佳，本錢(qián)亦低。當(dāng)電梯檢修時(shí)，PLC向變頻器發(fā)出方向和檢修運(yùn)行信號(hào)，系統(tǒng)按預(yù)先編好的速度指令使電梯轎廂作上、下慢速運(yùn)行。變頻器內(nèi)部帶電流反應(yīng)和速度反應(yīng)。電梯的速度總是跟隨理想曲線的變化而變化的。3.2 變頻器3.2.1 變頻調(diào)速原理由電機(jī)學(xué)原理可知三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速可由下式表示： n60f/p1-s3.1式中f為電機(jī)的電源頻率；p為電動(dòng)機(jī)定子繞組的極對(duì)數(shù)；s為轉(zhuǎn)差率。從式 3.1可看出，在極對(duì)數(shù)p和轉(zhuǎn)差率不變的情況下，轉(zhuǎn)速n與電機(jī)電源的頻率f成正比，改變電動(dòng)機(jī)的頻率f就可以改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，從而實(shí)現(xiàn)電梯的零速起動(dòng)。3.2.2 變頻器組成、工作原理及其分類(lèi)1、變頻器組成及

19、工作原理變頻器通常由主電路、控制電路和保護(hù)電路組成。主電路如圖3.2所示。主電路包括整流器、逆變器和中間直流環(huán)節(jié)。圖3.2 變頻器主電路圖 其整流電路采用的是不可控的二極管整流電路，而變頻器的輸出頻率和輸出電壓均由逆變器按PWM方式來(lái)完成。利用參考電壓波與載頻三角波互相比擬來(lái)決定開(kāi)關(guān)器件的導(dǎo)通時(shí)間，從而實(shí)現(xiàn)調(diào)壓。逆變器又稱(chēng)負(fù)載變流器，最常見(jiàn)的結(jié)構(gòu)形式是利用6個(gè)半導(dǎo)體主開(kāi)關(guān)器件組成的三相橋式逆變電路。有規(guī)律的控制逆變器中的主開(kāi)關(guān)器件的通與斷，可以得到任意頻率的三相交流電輸出。中間直流環(huán)節(jié)。由于逆變器的負(fù)載是異步電動(dòng)機(jī)，屬于感性負(fù)載，故在中間直流環(huán)節(jié)和電動(dòng)機(jī)之間總會(huì)有無(wú)功功率的交換。此無(wú)功功率要靠

20、中間直流環(huán)節(jié)的儲(chǔ)能元件電容或電抗來(lái)緩沖，故又稱(chēng)中間直流環(huán)節(jié)為中間直流儲(chǔ)能環(huán)節(jié)。2、變頻器的類(lèi)型按電源的性質(zhì)來(lái)分：電壓型變頻器，電流型變頻器按輸出電壓調(diào)節(jié)方式分：PAM方式，PWM方式，高載波變頻率PWM方式按控制方式分：U/f控制，轉(zhuǎn)差頻率控制，矢量控制按電壓等級(jí)分：低壓變頻器，高壓大容量變頻器按用途分：通用變頻器，高性能專(zhuān)用變頻器，高頻變頻器，小型變頻器。3.2.3 變頻器機(jī)型選擇 隨著變頻器性能價(jià)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(diǎn)，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，為電梯控制而設(shè)計(jì)的專(zhuān)用變頻器早已問(wèn)世，其功能較強(qiáng)，使用靈活，但其價(jià)格相對(duì)較貴。因此

21、，本設(shè)計(jì)沒(méi)有采用專(zhuān)用變頻器，而是選用了通用變頻器?安川VS-616G5型全數(shù)字變頻器，通過(guò)合理的配置、設(shè)計(jì)和編程，同樣可以到達(dá)專(zhuān)用變頻器的控制效果。電梯的調(diào)速要求除了一般工業(yè)控制的靜態(tài)、動(dòng)態(tài)性能外，它的舒適度指標(biāo)往往是選擇中的一項(xiàng)重要內(nèi)容，此外電梯節(jié)約用電也日益受到重視。綜合考慮各種因素，本設(shè)計(jì)選用安川VS-616G5型全數(shù)字變頻器，它具有轉(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(shí)降低了電機(jī)運(yùn)行損耗，特別適合電梯類(lèi)負(fù)載頻繁變化的場(chǎng)合。VS616-G5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(shí)現(xiàn)

22、了矢量控制，通過(guò)其本身自動(dòng)調(diào)諧功能與無(wú)速度傳感器電流矢量控制，很容易得到高起動(dòng)轉(zhuǎn)矩與較高的調(diào)速范圍。VS-616G5變頻器的特點(diǎn)如下：包括電流矢量控制在內(nèi)的四種控制方式均實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化。有豐富的內(nèi)藏與選擇功能。由于采用了最新式的硬件，因此，功能全、體積小。保護(hù)功能完善、維修性能好。通過(guò)LCD操作裝置，可提高操作性能。3.2.4 變頻器計(jì)算及其參數(shù)設(shè)置1、變頻器功率的計(jì)算變頻器的功率可根據(jù)曳引機(jī)電機(jī)功率、電梯運(yùn)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，電梯運(yùn)行速度為，電梯自重為，電梯載重為，配重為，重力加速度為，變頻器功率為。在最大載重下，電梯上升所需曳引功率為有：3.2 式中F1?

23、摩擦力。2、變頻器制動(dòng)電阻參數(shù)的計(jì)算由于電梯為位能負(fù)載，電梯運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生再生能量，所以變頻調(diào)速裝置應(yīng)具有制動(dòng)功能，帶有逆變功能的變頻調(diào)速裝置通過(guò)逆變器雖然能夠?qū)⒃偕芰炕仞侂娋W(wǎng)，但本錢(qián)太高。采用能耗制動(dòng)方式通過(guò)制動(dòng)單元將再生能量消耗在制動(dòng)電阻上，本錢(qián)較低而且具有良好的使用效果能耗制動(dòng)電阻大小應(yīng)使制動(dòng)電流不超過(guò)變頻器額定電流的一半，即 式中?額定情況下變頻器的直流母線電壓。由于制動(dòng)電阻的工作不是連續(xù)長(zhǎng)期工作，因此其功率可以大大小于通電時(shí)消耗的功率。3.3 電梯理想速度曲線設(shè)計(jì)電梯理想速度曲線總體說(shuō)來(lái)是現(xiàn)代社會(huì)中人們對(duì)電梯的要求的概括，其中包括快速性，舒適性。然而快速性和舒適性是一對(duì)相互矛盾的要

24、求。3.3.1 電梯快速性的性能要求電梯作為一種交通工具，對(duì)于快速性的要求是必不可少的?？焖倏梢怨?jié)省時(shí)間，這對(duì)于處在快節(jié)奏的現(xiàn)代社會(huì)中的乘客是很重要的。提高快速性的方法主要有三種方法：提高電梯的額定速度。電梯的額定速度提高，運(yùn)行的時(shí)間縮短，到達(dá)了為乘客節(jié)省時(shí)間的目的。提高速度的同時(shí)應(yīng)加強(qiáng)平安性、可靠性的措施，故此梯速提高電梯的造價(jià)也隨之提高。集中布置多臺(tái)電梯。通過(guò)增加電梯的臺(tái)數(shù)來(lái)節(jié)省乘客的時(shí)間，該方法不是直接提高梯速但同樣能夠到達(dá)目的。但電梯的臺(tái)數(shù)增加不是無(wú)限制的，通常在乘客頂峰期時(shí)，使乘客的平均候梯時(shí)間小于30s即可。盡可能減少電梯起、停過(guò)程中的加減速時(shí)間。電梯是一個(gè)頻繁起、制動(dòng)的設(shè)備，在起

25、、制動(dòng)階段不能太慢，GB/T10058?1997?電梯控制技術(shù)?中就規(guī)定了電梯加減速度的最小值：“直流快速電梯平均加、減速度不小于0.5m/s2，直流高速電梯平均加、減速度不小于0.7m/s2。這就是對(duì)電梯快速性的要求。由加速度引起的不適人在加速上升或減速下降時(shí)，加速度引起的慣性力疊加到重力之上，使人產(chǎn)生超重感，各器官承受更大的重力；而在加速下降或減速上升時(shí)，加速度產(chǎn)生的慣性力抵消了局部的重力，使人產(chǎn)生上浮感，感到內(nèi)臟不適，頭暈?zāi)垦?。考慮到人體生理上對(duì)加、減速度的承受能力，GB/T10058?1997?電梯控制技術(shù)?中規(guī)定：“電梯的起、制動(dòng)應(yīng)該平穩(wěn)、迅速，加、減速度的最大值不大于1.5m/s2

26、。由加速度變化率引起的不適人體不僅對(duì)加速度敏感，對(duì)加加速度或稱(chēng)加速度變化率也很敏感。用a表示加速度,用p表示加加速度，那么當(dāng)加加速度p較大時(shí)，人的餓大腦感到暈眩、痛苦，其影響比加速度的影響還要嚴(yán)重。我們也稱(chēng)加加速度p為生理系數(shù)，在電梯行業(yè)里一般限制生理系數(shù)p不超過(guò)1.3m/s2。當(dāng)轎廂靜止或勻速升降時(shí)，轎廂的加速度和加加速度都是零，乘客不會(huì)感到不適，而在轎廂由靜止啟動(dòng)到以額定速度勻速運(yùn)動(dòng)的加速過(guò)程中，或是由勻速運(yùn)動(dòng)狀態(tài)制動(dòng)到靜止?fàn)顟B(tài)的減速過(guò)程中，既要考慮快速性的要求，又要考慮舒適性的要求，故有必要設(shè)計(jì)出電梯的運(yùn)行速度曲線，使電梯轎廂按照這樣的速度曲線運(yùn)行，既能夠滿足快速性的要求，也能夠滿足舒適

27、性的要求，科學(xué)、合理的解決快速性與舒適性的矛盾。人們對(duì)于速度變化的敏感度主要是加速度的變化率，舒適感就意味著要平滑的加速和減速。為了獲得良好的舒適性，將電梯的起動(dòng)、制動(dòng)速度曲線設(shè)計(jì)成由兩段拋物線S曲線及一段直線構(gòu)成，而這一曲線形狀的構(gòu)成及改變，那么是由加速度斜率及S曲線變化率決定的。加速斜率是以速度給定從0加速到1000轉(zhuǎn)/分所需要的時(shí)間來(lái)定義的。其意義為加速度由0加速到1000轉(zhuǎn)/秒所需要的時(shí)間。因此通過(guò)改變起動(dòng)加速時(shí)間可獲得不同的起動(dòng)曲線斜率。增大加速時(shí)間值起動(dòng)曲線變緩，反之，起動(dòng)曲線變急。同理，增加S曲線變化率起動(dòng)曲線彎曲局部變緩，反之，起動(dòng)曲線彎曲局部變急。而S曲線變化率的變化，也可通

28、過(guò)改變S曲線起始、終了加速時(shí)間來(lái)實(shí)現(xiàn)，本設(shè)計(jì)采用的安川公司的VS616 G5系列變頻器就具有S曲線加速時(shí)間設(shè)定功能，故將加速時(shí)間和S曲線加速時(shí)間配合調(diào)整，即可獲得理想的起動(dòng)曲線。同理，制動(dòng)曲線也可按此方法調(diào)整。理想的電梯速度給定曲線如以下圖所示，圖3.3中a為加速度，v為速度。 圖3.3 電梯運(yùn)行速度曲線 圖3.3中，0-t3為加速過(guò)渡階段，t3-t4為穩(wěn)速運(yùn)行階段此時(shí)電梯速度為額定速度，t4-t7為減速停車(chē)階段。由于變頻器在零速時(shí)有150%的額定轉(zhuǎn)矩，保證了電梯在零速t7時(shí)刻時(shí)進(jìn)行抱閘停車(chē)，消除了電梯停車(chē)時(shí)的沖擊，使乘客更具有舒適感。3.4.1 電梯對(duì)曳引機(jī)的要求電梯是一個(gè)大慣量的拖動(dòng)系統(tǒng)，

29、要求電動(dòng)機(jī)有較大的過(guò)載能力。電動(dòng)機(jī)能承受頻繁起、停，能承受較高的每小時(shí)合閘次數(shù)。電梯的運(yùn)行屬于周期斷續(xù)工作方式，要求選用周期斷續(xù)工作制的電動(dòng)機(jī)。對(duì)于交流電梯，要求曳引電動(dòng)機(jī)有足夠的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩和盡量小的起動(dòng)電流。3.4.2 曳引電動(dòng)機(jī)額定功率的粗選根據(jù)力學(xué)關(guān)系導(dǎo)出曳引電動(dòng)機(jī)的額定功率：式中?系數(shù)，1.11.6； ?平衡系數(shù)，0.40.5 取0.45； ?電梯額定載重量，1000?； ?電梯額定速度，1.0m/s； ?機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)總效率，0.5。帶入數(shù)據(jù)得11.8617.25KW。根據(jù)實(shí)際電動(dòng)機(jī)額定功率系列，粗選13KW的電動(dòng)機(jī)即可滿足要求。因此，電梯所選用的曳引電動(dòng)機(jī)為YPTD160L1?4，電壓：3

30、80V，功率：13KW，轉(zhuǎn)速：1456r/min 。3.4.3 曳引電動(dòng)機(jī)過(guò)載、啟動(dòng)校驗(yàn)1、初選電動(dòng)機(jī)以上面介紹的方法粗選電動(dòng)機(jī)的額定功率，將該電動(dòng)機(jī)作為初選電動(dòng)機(jī)可計(jì)算其額定轉(zhuǎn)矩 3.6式中，?電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速。2、對(duì)交流電動(dòng)機(jī)進(jìn)行過(guò)載校驗(yàn)和起動(dòng)校驗(yàn)1過(guò)載校驗(yàn) 異步電動(dòng)機(jī)機(jī)械特性曲線中最大轉(zhuǎn)矩與額定電磁轉(zhuǎn)矩的比值反映了電動(dòng)機(jī)的過(guò)載能力，用表示被稱(chēng)作電動(dòng)機(jī)的過(guò)載倍數(shù)或最大轉(zhuǎn)矩倍數(shù)。在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，需要考慮電網(wǎng)電壓波動(dòng)的影響，當(dāng)電壓下降10%時(shí)，最大轉(zhuǎn)矩降低到原值的0.92倍，過(guò)載倍數(shù)也降低到原值的0.92倍，即0.81倍，如果此時(shí)電動(dòng)機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩不能大于等于要求的最大負(fù)載轉(zhuǎn)矩，電梯就會(huì)失控，走不出

31、預(yù)定的速度曲線，電梯的舒適性和快速性就會(huì)變差。因此，而要考察電動(dòng)機(jī)的過(guò)載能力所選電動(dòng)機(jī)滿足上式條件，過(guò)載校驗(yàn)通過(guò)。2起動(dòng)校驗(yàn) 異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩與額定電磁轉(zhuǎn)矩的比值反映了電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)能力，用表示被稱(chēng)作電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩倍數(shù)。同樣，在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，需要考慮電網(wǎng)電壓波動(dòng)的影響，當(dāng)電壓下降10%時(shí)，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩降低到原值的0.92倍，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩倍數(shù)也降低到原值的0.92倍，即0.81倍，如果此時(shí)電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩不能大于等于電梯滿載時(shí)要求的負(fù)載起動(dòng)轉(zhuǎn)矩，電梯就轉(zhuǎn)不起來(lái)。因此，需要考察電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)能力所選電動(dòng)機(jī)滿足上式條件，起動(dòng)校驗(yàn)通過(guò)。只有過(guò)載校驗(yàn)、起動(dòng)校驗(yàn)都通過(guò)了的電動(dòng)機(jī)，才可以選作電梯曳引電動(dòng)機(jī)。否那么需

32、要將初選電動(dòng)機(jī)的額定功率適當(dāng)加大后再進(jìn)行上述校驗(yàn)，直至通過(guò)。當(dāng)然，如果上述校驗(yàn)裕量很大，那么可以適當(dāng)減小電動(dòng)機(jī)額定功率后再進(jìn)行上述校驗(yàn)，直至裕量適當(dāng)。4 電梯電氣控制系統(tǒng)4.1 PLC及其在電梯控制中的應(yīng)用特點(diǎn)4.1.1 PLC定義及其特點(diǎn)PLC是一種用于工業(yè)自動(dòng)化控制的專(zhuān)用計(jì)算機(jī)，實(shí)質(zhì)上屬于計(jì)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(shí)現(xiàn)通道字的運(yùn)算和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，另外還有位處理器布爾處理器，進(jìn)行點(diǎn)位運(yùn)算與控制。PLC控制一般具有可靠性高、易操作、維修、編程簡(jiǎn)單、靈活性強(qiáng)等特點(diǎn)。可靠性:對(duì)可維修的產(chǎn)品，可靠性包括產(chǎn)品的有效性和可維修性。1PLC不需要大量的活動(dòng)元件和接線

33、電子元件，它的接線大大減少，與此同時(shí)，系統(tǒng)的維修簡(jiǎn)單，維修時(shí)間短。2PLC采用了一系列可靠性設(shè)計(jì)的方法進(jìn)行設(shè)計(jì)，例如，冗余設(shè)計(jì)，斷電保護(hù)，故障診斷和信息保護(hù)及恢復(fù)等，提高了MTBF，降低了MTTR，使可靠性提高。3PLC有較高的易操作性，它具有編程簡(jiǎn)單，操作方便，維修容易等特點(diǎn)，一般不易發(fā)生操作的錯(cuò)誤。4PLC是為工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程控制而專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的控制裝置，它具有比通用計(jì)算機(jī)控制更簡(jiǎn)單的編程語(yǔ)言和更可靠的硬件。采用了精簡(jiǎn)化的編程語(yǔ)言，編程出錯(cuò)率大大降低，而為工業(yè)惡劣操作環(huán)境設(shè)計(jì)的硬件使可靠性大大提高。5在PLC的硬件方面，采用了一系列提高可靠性的措施。例如，采用可靠性的元件:采用先進(jìn)的工藝制造流水線

34、制造;對(duì)干擾的屏蔽、隔離和濾波等；對(duì)電源的斷電保護(hù)；對(duì)存儲(chǔ)器內(nèi)容的保護(hù)等。6PLC的軟件方面，也采取了一系列提高系統(tǒng)可靠性的措施。例如，采用軟件濾波；軟件自診斷；簡(jiǎn)化編程語(yǔ)言等。易操作性，PLC的易操作性表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:1操作方便對(duì)PLC的操作包括程序輸入和程序更改的操作。大多數(shù)PLC采用編程器進(jìn)行輸入和更改的操作。編程器至少提供了輸入信息的顯示，對(duì)大中型的PLC，編程器采用了CRT屏幕顯示，因此，程序的輸入直接可以顯示。更改程序的操作也可直接根據(jù)所需要的地址編號(hào)或接點(diǎn)號(hào)進(jìn)行搜索或順序?qū)ふ?，然后進(jìn)行更改。更改的信息可在液晶屏或CRT上顯示。2編程方便PLC有多種程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言可供使用。對(duì)電氣

35、技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，由于梯形圖與電氣原理圖較為接近，容易掌握和理解。采用布爾助記符編程語(yǔ)言時(shí)，十分有助于編程人員的編程。3維修方便PLC具有的自診斷功能對(duì)維修人員維修技能的要求降低。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，通過(guò)硬件和軟件的自診斷，維修人員可以很快的找到故障的部位，以便維修。靈活性，PLC的靈活性表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:1 編程的靈活性。PLC采用的編程語(yǔ)言有梯形圖、布爾助記符、功能表圖、功能模塊和語(yǔ)句描述編程語(yǔ)言。編程方法的多樣性使編程方便、應(yīng)用面拓展。2 擴(kuò)展的靈活性。PLC的擴(kuò)展靈活性是它的一個(gè)重要特點(diǎn)。它可根據(jù)應(yīng)用的規(guī)模不同，即可進(jìn)行容量的擴(kuò)展、功能的擴(kuò)展、應(yīng)用和控制范圍的擴(kuò)展。3 操作的靈活性。操作十

36、分靈活方便，監(jiān)視和控制變得十分容易。4.1.2 PLC控制電梯的優(yōu)點(diǎn) 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。去掉了選層器及大局部繼電器，控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，外部線路簡(jiǎn)化。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。PLC可進(jìn)行故障自動(dòng)檢測(cè)與報(bào)警顯示，提高運(yùn)行平安性，并便于檢修。用于群控調(diào)配和管理，并提高電梯運(yùn)行效率。更改控制方案時(shí)不需改動(dòng)硬件接線。4.2 PLC的選擇PLC電梯控制系統(tǒng)的控制核心是PLC。哪些信號(hào)需要輸入PLC，PLC需要輸出哪些信號(hào)，以及采用何種編程方式都需要仔細(xì)分析。輸入輸出點(diǎn)確實(shí)定是設(shè)計(jì)整個(gè)控制系統(tǒng)的首要問(wèn)題，決定系統(tǒng)的程序

37、及硬件線路的方案。4.2.1 轎廂樓層位置檢測(cè)方法轎廂樓層位置檢測(cè)主要方法有如下幾種:1用干簧管磁感應(yīng)器或其它位置開(kāi)關(guān):這種方法直觀、簡(jiǎn)單，每層需使用一個(gè)磁感應(yīng)器，因此低層建筑可以考慮此種方法來(lái)進(jìn)行轎廂樓層檢測(cè)。本設(shè)計(jì)所使用的樓層檢測(cè)方法就是此種方法。當(dāng)樓層較高時(shí)，會(huì)占用PLC太多的輸入點(diǎn)，所以高層建筑不易使用這種方法。2利用穩(wěn)態(tài)磁保開(kāi)關(guān):這種方法需對(duì)磁保開(kāi)關(guān)的不同狀態(tài)進(jìn)行編碼，在各種編碼方式中適合電梯控制的只有格雷變形碼，但它是無(wú)權(quán)代碼，進(jìn)行運(yùn)算時(shí)需采用PLC指令譯碼，比擬麻煩，軟件譯碼也使程序變的龐大。3利用旋轉(zhuǎn)編碼器:目前，PLC一般都有高速脈沖輸入端或?qū)Ｓ糜?jì)數(shù)單元，計(jì)數(shù)準(zhǔn)確，使用方便，

38、因而在電梯PLC控制系統(tǒng)中，可用編碼器測(cè)取電梯運(yùn)行過(guò)程中的準(zhǔn)確位置，編碼器可直接與PLC高速脈沖輸入端相連，電源也可利用PLC內(nèi)置24V直流電源，硬件連接可謂簡(jiǎn)單方便。現(xiàn)在電梯設(shè)計(jì)使用此種方法的比擬常見(jiàn)。電梯位置確實(shí)定與顯示：轎廂中的乘客及門(mén)廳中等待電梯的人都需要知道電梯的位置，因而轎廂及門(mén)廳中都設(shè)有以樓層標(biāo)志的電梯位置。但這還不夠，電梯的運(yùn)行還需要更加準(zhǔn)確的電梯位置信號(hào)，以滿足制動(dòng)停車(chē)等控制的需要。傳統(tǒng)電梯的位置信號(hào)一般由設(shè)在井道中的位置開(kāi)關(guān)，如磁感應(yīng)器提供，當(dāng)轎廂上設(shè)置的隔磁板插入感應(yīng)器時(shí)，發(fā)出位置信號(hào)，并啟動(dòng)樓層指示。轎廂的平層與停車(chē)：轎廂運(yùn)行后需確定在哪一層站停車(chē)，平層即是指停車(chē)時(shí)，轎

39、廂的底與門(mén)廳“地平面應(yīng)相平齊，一般有具體的平層誤差規(guī)定，如平層時(shí)兩平面相差不得超過(guò)3mm。平層停車(chē)過(guò)程需在轎廂底面與停車(chē)樓面相平之前開(kāi)始，先是減速，再是制動(dòng)，以滿足平層的準(zhǔn)確性及乘客的舒適感。傳統(tǒng)電梯的平層開(kāi)始信號(hào)由平層感應(yīng)器發(fā)出。上平層感應(yīng)器及下平層感應(yīng)器裝在轎廂頂部，隔磁板安裝在井道壁上。上行時(shí)，上平層感應(yīng)器首先插入隔磁鐵板，發(fā)出減速信號(hào)，電梯開(kāi)始減速，至下平層感應(yīng)器插入隔磁鐵板時(shí)，發(fā)出開(kāi)門(mén)及停車(chē)信號(hào)，電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)，抱閘抱死:下行時(shí)下平層感應(yīng)器首先插入隔磁鐵板，發(fā)出減速信號(hào)，電梯開(kāi)始減速，至上平層感應(yīng)器插入隔磁鐵板時(shí)，發(fā)出開(kāi)門(mén)及停車(chē)信號(hào)。電梯中的平層感應(yīng)器根據(jù)設(shè)計(jì)需求，選取不同的型號(hào)規(guī)格。因

40、本設(shè)計(jì)是六層建筑的電梯設(shè)計(jì)，樓層較低，參考經(jīng)濟(jì)、平安以及實(shí)用價(jià)值，選取三菱通用電梯平層感應(yīng)器YG?30品牌型號(hào)傳感器。4.2.2 PLC機(jī)型的選擇PLC選擇的依據(jù)主要決定于由兩個(gè)方面：一是I/O的點(diǎn)數(shù)，二是用戶存儲(chǔ)器的容量。I/O點(diǎn)數(shù)的估算根據(jù)被控對(duì)象的輸入信號(hào)和輸出信號(hào)的總點(diǎn)數(shù)，并考慮到今后調(diào)整和擴(kuò)充，一般應(yīng)加上10%15%的備用量。用戶存儲(chǔ)器容量的估算用戶應(yīng)用程序占用多少內(nèi)存與許多因素如I/O點(diǎn)數(shù)、控制要求、運(yùn)算處理量、程序結(jié)構(gòu)等有關(guān)。根據(jù)自己所設(shè)計(jì)的為六層的電梯控制系統(tǒng)，根據(jù)需要控制的開(kāi)關(guān)、設(shè)備大約有32個(gè)輸入點(diǎn)，28個(gè)輸出點(diǎn)需進(jìn)行控制，同時(shí)留有20%的裕量，綜合考慮后，系統(tǒng)選擇了日本三

41、菱公司的FX2N-80MR機(jī)型。FXZN系統(tǒng)PLC具有以下幾方面的優(yōu)點(diǎn):FXZN配置靈活，除主機(jī)單元外，還可擴(kuò)展1/0模塊，A/D模塊，D/A模塊和其它特殊功能模塊。FXZN指令功能豐富，有各種指令107條，且指令執(zhí)行速度快。FXZN可用內(nèi)部輔助繼電器M，狀態(tài)繼電器S，定時(shí)器T，存放器D，計(jì)數(shù)器C的功能和數(shù)量滿足了系統(tǒng)控制要求的需要，尤其是高速計(jì)數(shù)器C251等能接受脈沖編碼器脈沖。FXZN的編程可用編程器，也可以在PC機(jī)上使用三菱公司的專(zhuān)用編程軟件包MELSEMEDOC來(lái)進(jìn)行。編程語(yǔ)言可用梯形圖或指令表。尤其是可用PC機(jī)對(duì)系統(tǒng)實(shí)時(shí)進(jìn)行監(jiān)控。為調(diào)試和維護(hù)提供了極大的方便。4.3 電梯電氣控制系統(tǒng)

42、設(shè)計(jì)方案電梯電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案確實(shí)定對(duì)于電梯電氣控制系統(tǒng)整體軟件設(shè)計(jì)起著至關(guān)重要的作用，這也是電梯電氣控制系統(tǒng)的一個(gè)主貫穿線，它主要包括以下幾個(gè)局部。PLC的I/O地址分配根據(jù)本設(shè)計(jì)中的電梯控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的控制功能和其實(shí)際的操作工藝過(guò)程，首先歸納本系統(tǒng)中所有輸入信號(hào)和輸出信號(hào)；然后根據(jù)PLC的輸入點(diǎn)和輸出點(diǎn)進(jìn)行I/O地址分配，使每個(gè)輸入信號(hào)對(duì)應(yīng)PLC內(nèi)部的輸入繼電器，每個(gè)輸出信號(hào)對(duì)應(yīng)PLC內(nèi)部的輸出繼電器。PLC輸入信號(hào)確實(shí)定操作面板上應(yīng)有各層的選層指令按鈕，6層共有6個(gè)。有司機(jī)時(shí)，應(yīng)有司機(jī)直駛專(zhuān)用開(kāi)關(guān)和上行、下行按鈕，需3點(diǎn)輸入，檢修時(shí)對(duì)應(yīng)有檢修開(kāi)關(guān)，在開(kāi)門(mén)和關(guān)門(mén)時(shí)應(yīng)該有開(kāi)關(guān)門(mén)限位開(kāi)關(guān)，需要

43、3點(diǎn)輸入。各樓層乘客召喚時(shí)，除底層和頂層只有一個(gè)召喚按鈕，其它各層均設(shè)上下兩個(gè)召喚按鈕，6層共需10個(gè)輸入按鈕。其它輸入有司機(jī)/無(wú)司機(jī)方式選擇、電梯上下終端的限位等開(kāi)關(guān)或觸點(diǎn)。轎廂通風(fēng)信號(hào)及超載重量下需要2點(diǎn)輸入。經(jīng)以上分析，可知共需34點(diǎn)開(kāi)關(guān)量輸入端口。表4.1 輸入地址分配表輸入地址口含義輸入地址口含義X001上終端限位開(kāi)關(guān)X021內(nèi)呼去2樓按鈕X002下終端限位開(kāi)關(guān)X022內(nèi)呼去3樓按鈕X003一樓上召喚按鈕X023內(nèi)呼去4樓按鈕X004二樓上召喚按鈕X024內(nèi)呼去5樓按鈕X005三樓上召喚按鈕X025內(nèi)呼去6樓按鈕X006四樓上召喚按鈕X026強(qiáng)迫向上按鈕X007五樓上召喚按鈕X027強(qiáng)迫向下按鈕X010二樓下召喚按鈕X030檢修運(yùn)行按鈕X011三樓下召喚按鈕X031司機(jī)/自動(dòng)運(yùn)行方式X012四樓下召喚按鈕X032平安觸板信號(hào)X013五樓下召喚按鈕X033直駛按鈕X014六樓下召喚按鈕X034基站開(kāi)關(guān)X015門(mén)鎖信號(hào)X035開(kāi)門(mén)限位開(kāi)關(guān)X016開(kāi)門(mén)信號(hào)X036關(guān)門(mén)限位開(kāi)關(guān)X017關(guān)門(mén)信號(hào)X037超重信號(hào)輸入端X020內(nèi)呼去1樓按鈕X040CO2傳感器檢測(cè)輸入PLC輸出信號(hào)確實(shí)定：控制電梯的上行、下行即電機(jī)正、反轉(zhuǎn)需2點(diǎn)輸出。上下行指示燈2點(diǎn)輸出。開(kāi)門(mén)、關(guān)門(mén)需2點(diǎn)輸出。由于采用十進(jìn)制顯示方式，LED七段顯示器需3點(diǎn)輸出。電梯轎