商場手扶電梯變頻系統(tǒng)畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、5 / 51畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）（說 明 書）題 目：商場手扶電梯變頻系統(tǒng) 6 / 51畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文） 任 務(wù)書專業(yè) 電氣自動化技術(shù) 任 務(wù) 下 達(dá) 日 期年月日設(shè)計(jì)（論文）開始日期年月日設(shè)計(jì)（論文）完成日期年月日設(shè)計(jì)（論文）題目： 商場手扶電梯變頻系統(tǒng)設(shè)計(jì) A編制設(shè)計(jì)B設(shè)計(jì)專題（畢業(yè)論文）指 導(dǎo)教師系（部）主 任 年 月 日7 / 51畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯委員會記錄自動化與信息工程系電氣自動化專業(yè)，學(xué)生于年月日進(jìn)行了畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯。設(shè)計(jì)題目： 商場手扶電梯變頻系統(tǒng)設(shè)計(jì) 專題（論文）題目： 商場手扶電梯變頻系統(tǒng)設(shè)計(jì) 指導(dǎo)老師：答辯委員會根據(jù)學(xué)生提交的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）材料，根據(jù)學(xué)生答辯情況

2、，經(jīng)答辯委員會討論評定，給予學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）成績?yōu)?。答辯委員會人，出席人答辯委員會主任（簽字）：答辯委員會副主任（簽字）：答辯委員會委員：， ， ， ， ， ， 8 / 51第頁共頁學(xué)生：專業(yè) 年級畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目： 商場手扶電梯變頻系統(tǒng)設(shè)計(jì)評閱 人：指導(dǎo)教師： （簽字） 年 月 日成 績：系（科）主任： （簽字） 年 月 日畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）與答辯評語：1 / 51摘摘 要要電梯是一種用于電力拖動的特殊升降設(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。隨著社會的不斷發(fā)展，電梯從手柄開關(guān)操縱電梯、按鈕控制電梯發(fā)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貢獻(xiàn)。現(xiàn)在當(dāng)

3、今世界各大商場均安裝有手扶電梯和升降電梯，手扶電梯的生產(chǎn)情況與使用數(shù)量要占據(jù)整個(gè)電梯市場的一半左右，為了提倡國家的節(jié)能環(huán)保，要求扶手電梯一定要節(jié)能省電安全平穩(wěn)，故而采用變頻器進(jìn)行控制，節(jié)能省電的目的，使其有人時(shí)運(yùn)行沒人時(shí)停止的目的。扶手電梯的發(fā)展已成為衡量一個(gè)國家現(xiàn)代化程度的一個(gè)標(biāo)志。有一些發(fā)達(dá)的工業(yè)國家，扶手電梯的使用相當(dāng)普遍。隨著電力電子技術(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)速圍廣、控制精度高、動態(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)也明顯改善了電動機(jī)供電電源的質(zhì)量，減少了

4、諧波，提高了效率和功率因數(shù)，節(jié)能顯著。本設(shè)計(jì)在采用 PLC 和變頻器相互結(jié)合而實(shí)現(xiàn)電梯常規(guī)控制的基礎(chǔ)上，通過對變頻器和 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，使電梯達(dá)到了較為理想的控制和運(yùn)行效果。關(guān)鍵詞：關(guān)鍵詞：電梯；手扶；變頻（PWM 控制，PAM 控制，變頻調(diào)速） ；PLC 控制2 / 51目目 錄錄摘要 1目錄 2第一章概述 31.1 電梯的定義與分類 31.2 選題背景 41.3 國外的發(fā)展現(xiàn)狀 6第二章設(shè)計(jì)思路 82.1 手扶變頻調(diào)速電梯應(yīng)該具備的性能指標(biāo) 82.2 手扶電梯主要參數(shù) 92.3 系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu) 9第三章硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì) 113.

5、1 手扶電梯的硬件結(jié)構(gòu) 113.2 PLC 的選型 163.2.1 可編程控制器 PLC 的結(jié)構(gòu) 163.2.2 可編程控制器 PLC 的工作原理 173.2.3 PLC 的主要生產(chǎn)廠家與產(chǎn)品 193.2.4 方案的選擇 203.3 變頻器的選型 203.3.1 變頻器的介紹 213.3.2 變頻器的選型 223.4 電機(jī)的選擇 25第四章軟件設(shè)計(jì) 274.1 變頻器參數(shù)設(shè)定 274.1.1 變頻器的初始設(shè)定 294.1.2 參數(shù)的存取級別設(shè)置 304.1.3 變頻器的驅(qū)動方式設(shè)置 314.1.4 試運(yùn)行的操作 324.1.5 空載運(yùn)行時(shí)的參數(shù)設(shè)置 334.2 可編程控制器的 I/O 分配與程

6、序編制 35第五章系統(tǒng)調(diào)試 395.1 自動扶梯的調(diào)試 395.2 手扶電梯使用管理應(yīng)注意事項(xiàng) 43結(jié)論 45致 46參考文獻(xiàn) 473 / 51第一章第一章 概概 述述電梯是電氣自動化和集機(jī)電一體的復(fù)雜系統(tǒng)，不僅涉與機(jī)械傳動、電氣控制和土建等工程領(lǐng)域，還要考慮可靠性、舒適感和美學(xué)等問題。而對現(xiàn)代電梯而言，不僅應(yīng)具有高度的安全性還應(yīng)具有絕對的平穩(wěn)性和節(jié)能效果。事實(shí)上，在電梯上已經(jīng)采用了多項(xiàng)安全保護(hù)和穩(wěn)定節(jié)能措施。在設(shè)計(jì)電梯的時(shí)候，對機(jī)械零部件和電器元件都采取了很大的安全系數(shù)和保險(xiǎn)系數(shù)。1.11.1 電梯的定義與分類電梯的定義與分類 電梯是服務(wù)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

7、性導(dǎo)軌間的固定式升降設(shè)備。1、電梯的定義廣義的電梯概念包括載人（貨）電梯、自動扶梯、自動人行道等，是指動力驅(qū)動，利用沿剛性導(dǎo)軌運(yùn)行的箱體或者沿固定線路運(yùn)動的梯級（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。狹義的電梯是指服務(wù)于規(guī)定樓層、有轎廂的垂直升降設(shè)備，不包括自動扶梯、自動人行道。自動扶梯（Escalator）是帶有循環(huán)運(yùn)行梯級，用于向上或向下傾斜輸送乘客的固定電力驅(qū)動設(shè)備。自動人行道（Passenger conveyor）是帶有循環(huán)運(yùn)行式走道，用于水平或微傾斜的輸送乘客的固定電力驅(qū)動設(shè)備。2、電梯的分類1）根據(jù)用途分類：乘客電梯、載貨電梯、病床電梯、雜物電梯、服務(wù)電梯、住宅電梯、

8、商場電梯、特種電梯。2）根據(jù)驅(qū)動方式類：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)動的電梯。3）根據(jù)速度分類：低速電梯（速度不大于 1.75m/s） ；中速電梯(速度大于 1.75m/s 小于或等于 2.5m/s)高速電梯(速度大于 2.5m/s 小于或等于 6m/s)；超高速電梯(速度大于 6m/s)；（1）根據(jù)有無減速器分類：有減速器的電梯：常用于梯速為 2.0m/s 以下的電梯無減速器的電梯：常用于梯速為 2.0m/s 以上的電梯（2）根據(jù)有無司機(jī)分類：4 / 51有司機(jī)電梯、無司機(jī)電梯、有/無司機(jī)電梯。（3）根據(jù)控制方式分類：手柄操縱控制電梯、按鈕控制電梯、信號控制電梯 、

9、集選控制電梯、并聯(lián)控制電梯、群控電梯、微機(jī)控制電梯。本論文主要介紹商場手扶電梯變頻系統(tǒng)設(shè)計(jì)，如圖：圖 1-1 商場手扶電梯1.21.2 選題背景選題背景電梯是電氣自動化和集機(jī)電一體的復(fù)雜系統(tǒng)，不僅涉與機(jī)械傳動、電氣控制和土建等工程領(lǐng)域，還要考慮可靠性、舒適感和美學(xué)等問題。而對現(xiàn)代電梯而言，不僅應(yīng)具有高度的安全性還應(yīng)具有絕對的平穩(wěn)性和節(jié)能效果。事實(shí)上，在電梯上已經(jīng)采用了多項(xiàng)安全保護(hù)和穩(wěn)定節(jié)能措施。在設(shè)計(jì)電梯的時(shí)候，對機(jī)械零部件和電器元件都采取了很大的安全系數(shù)和保險(xiǎn)系數(shù)。然而，只有電梯的制造，安裝調(diào)試、售后服務(wù)和維修保養(yǎng)都達(dá)到高質(zhì)量，才能全面保證電梯的最終高質(zhì)量。在國外，已“法規(guī)”實(shí)行電梯制造、安

10、裝和維修一體化，實(shí)行由各制造企業(yè)認(rèn)可的、法規(guī)認(rèn)證的專業(yè)安裝隊(duì)伍維修5 / 51單位，承擔(dān)安裝調(diào)試、定期維修和檢查試驗(yàn)，從而為電梯運(yùn)行的可靠性和安全性提供了保證。因此，可以說乘坐電梯更安全。美國一家保險(xiǎn)公司對電梯的安全性做過認(rèn)真地調(diào)查和科學(xué)計(jì)算，其結(jié)論是：乘電梯比走樓梯安全 5 倍。掘資料統(tǒng)計(jì)，在美國乘其他交通工具的人數(shù)每年約為 80 億人次，而乘電梯的人數(shù)每年卻有 540 億人次之多。目前，由可編程序控制器(PLC)和微機(jī)組成的電梯運(yùn)行邏輯控制系統(tǒng)，正以很快的速度發(fā)展著。采用 PLC 控制的電梯可靠性高、維護(hù)方便、開發(fā)周期短，這種電梯運(yùn)行更加可靠，并具有很大的靈活性，可以完成更為復(fù)雜的控制任務(wù)

11、，己成為電梯控制的發(fā)展方向。可編程序控制器，是微機(jī)技術(shù)與繼電器常規(guī)控制技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，是在順序控制器和微機(jī)控制器的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的新型控制器，是一種以微處理器為核心用作數(shù)字控制的專用計(jì)算機(jī)。自 1969 年針對工業(yè)自動控制的特點(diǎn)和需要而開發(fā)的第一臺 PLC問世以來，迄今己 30 多年，它的發(fā)展雖然包含了前期控制技術(shù)的繼承和演變，但又不同于順序控制器和通用的微機(jī)控制裝置。它不僅充分利用微處理器的優(yōu)點(diǎn)來滿足各種工業(yè)領(lǐng)域的實(shí)時(shí)控制要求，同時(shí)也照顧到現(xiàn)場電氣操作維護(hù)人員的技能和習(xí)慣，摒棄了微機(jī)常用的計(jì)算機(jī)編程語言的表達(dá)方式，獨(dú)具風(fēng)格地形成一套以繼電器梯形圖為基礎(chǔ)的形象編程語言和模塊化的軟件結(jié)構(gòu)，使用

12、戶程序的編制清晰直觀、方便易學(xué)，調(diào)試和查錯(cuò)都很容易。用戶買到所需 PLC 后，只需按說明書或提示，做少量的安裝接線和用戶程序的編制工作，就可靈活而方便地將 PLC 應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)踐。而且用戶程序的編制、修改和調(diào)試不需要具有專門的計(jì)算機(jī)編程語言知識。這樣就破除了“電腦”的神秘感，推動了計(jì)算機(jī)技術(shù)的普遍應(yīng)用。可編程序控制器 PLC 在現(xiàn)代工業(yè)自動化控制中是最值得重視的先進(jìn)控制技術(shù)。PLC 現(xiàn)已成為現(xiàn)代工業(yè)控制三大支柱(PLC、CAD/CAM、ROBOT)之一，以其可靠性、邏輯功能強(qiáng)、體積小、可在線修改控制程序、具有遠(yuǎn)程通信聯(lián)網(wǎng)功能，易與計(jì)算機(jī)接口、能對模擬量進(jìn)行控制、具備高速記數(shù)與位控等高性能模塊等

13、優(yōu)異性能，同益取代由大量中間繼電器、時(shí)間繼電器、記數(shù)繼電器等組成的傳統(tǒng)的繼電一接觸控制系統(tǒng)，在機(jī)械、化工、石油、冶金、輕工、電子、紡織、食品、交通等行業(yè)得到廣泛應(yīng)用。PLC 的應(yīng)用深度和廣度已經(jīng)成為一個(gè)國家工業(yè)先進(jìn)水平的重要標(biāo)志之一?？傊?，電梯的控制是比較復(fù)雜的，可編程控制器的使用為電梯的控制提供了廣闊的空間。PLC 是專門為工業(yè)過程控制而設(shè)計(jì)的控制設(shè)備，隨著 PLC 應(yīng)用技術(shù)的不斷發(fā)展，將使得它的體積大大減小，功能不斷完善，過程的控制更平穩(wěn)、可靠，抗干擾性能增強(qiáng)、機(jī)械與電氣部件有機(jī)地結(jié)合在一個(gè)設(shè)備，把儀表、電子和計(jì)算機(jī)的功能綜合在一起。因此，它已經(jīng)成為電梯運(yùn)行中的關(guān)鍵技術(shù)。電梯是高層建筑不可

14、缺少的垂直方向的交通運(yùn)輸工具。隨著電梯拖動技術(shù)、控制6 / 51技術(shù)的快速發(fā)展，手扶電梯也逐漸的在各大商場得到了廣泛的應(yīng)用，現(xiàn)在，電梯已從直流電動機(jī)拖動到交流單速電動機(jī)驅(qū)動、交流雙速電動機(jī)驅(qū)動，到交流調(diào)壓調(diào)速(ACVV，Alternating Current Voltage)控制，發(fā)展到交流調(diào)壓調(diào)頻技術(shù)(VVVF，Variable Voltage Variable Frequency)控制，其邏輯控制也由 PLC 代替原來的繼電器控制，使得手扶電梯的運(yùn)行得到了可靠性、安全性、舒適感、平層精度、運(yùn)行速度、節(jié)能降耗、降低噪音等方面得到了極大的發(fā)展。新制造的電梯都采用了對電動機(jī)實(shí)現(xiàn)線性調(diào)速的調(diào)壓調(diào)頻

15、(VVVF，Variable Voltage Variable Frequency)技術(shù)，由于 VVVF 電梯采用微機(jī)控制，有完善的自檢測、自診斷、自保護(hù)功能，因而十分安全可靠。這一技術(shù)的發(fā)展使得各大商場，醫(yī)院，企業(yè)，地鐵，高層賓館、住宅、多層廠房和倉庫等高層建筑場所的所有使用者得到了極大的認(rèn)可和肯定，也使乘坐者更加放心和舒適的使用。1.31.3 國外的發(fā)展現(xiàn)狀國外的發(fā)展現(xiàn)狀在經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，科學(xué)技術(shù)日新月異的今天，商廈大樓的高度已和經(jīng)濟(jì)發(fā)展同樣的速度成長起來。商場隨著城市的發(fā)展也在不斷的發(fā)展著，電梯作為這些建筑物的主要運(yùn)輸工具已經(jīng)成為我們?nèi)粘Ｉ畹闹械囊粋€(gè)不可缺少的組成部分。因此這也使得手扶變

16、頻調(diào)速電梯在商場中得到了廣泛的應(yīng)用。1、一個(gè)國家的電梯需求總量，主要受其經(jīng)濟(jì)增長速度、城市化水平、人口密度與數(shù)量、國家產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)等綜合因素的影響。我國的國民經(jīng)濟(jì)以較高的速度持續(xù)增長，城市化水平不斷提高。這從客觀上導(dǎo)致了我國電梯行業(yè)的空前繁榮景象，我國已經(jīng)成為全球最大的電梯市場。上世紀(jì) 80 年代以來，隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)的持續(xù)高速發(fā)展，我國電梯需求量越來越大?？傏厔菔巧仙?，進(jìn)入了“第三次浪潮” ，2004 年總產(chǎn)量超過了 8 萬臺，而且目前還沒有減速的跡象。從 1949 年建國以來全國共生產(chǎn)安裝了 6l 萬多臺電梯。盡管如此，我國的電梯遠(yuǎn)未達(dá)到飽和的程度。全世界平均 1000 人有 l 臺電梯，我國如

17、果要達(dá)到這個(gè)水準(zhǔn)，還需要增加 70 萬臺。到那時(shí)候，全國在用電梯將達(dá)到 130 萬臺，每年僅報(bào)廢更新就需要 6 萬臺。到 2005 年，中國電梯的年產(chǎn)量達(dá)到 135 萬臺，與 1980 年相比，25 年增長了 59 倍，產(chǎn)量每年平均增長 178。2005 年安裝驗(yàn)收電梯 124465 臺，截至 05 年底，我國的在用電梯總數(shù)已達(dá) 651794 臺。如此龐大的市場需求為我國電梯行業(yè)的發(fā)展創(chuàng)造了廣闊的舞臺!僅此說明我國的電梯發(fā)展空間是非常廣闊的，同時(shí)這也說明手扶式變頻調(diào)速電梯的發(fā)展舞臺也是隨著城市的發(fā)展和擴(kuò)而不斷的發(fā)展的?，F(xiàn)在我國電梯行業(yè)已經(jīng)具備了很強(qiáng)的生產(chǎn)能力。興旺的電梯市場吸引了全世界所有的知

18、名電梯公司，美國奧的斯、瑞士迅達(dá)、芬蘭通力、德國蒂森、日本三菱、日立、東芝、富士達(dá)等 13 家大型外商投7 / 51資公司在國的市場份額達(dá)到了 74。先進(jìn)技術(shù)和先進(jìn)管理的引進(jìn)對國電梯企業(yè)產(chǎn)生了強(qiáng)大的推動作用。江南、山東百斯特、浙江巨人、華立、昌華、飛鵬、宏大、申龍和東南液壓電梯等一批優(yōu)秀的電梯品牌看清了自己的定位與出路。目前國市場需要的電梯產(chǎn)品，我國電梯行業(yè)幾乎全部可以生產(chǎn)，不但大量替代了進(jìn)口，而且有一定的出口。國產(chǎn)電梯的技術(shù)水平和產(chǎn)品質(zhì)量正在穩(wěn)步提高。自 1985 年我國參加了國際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO/TCl78 以來，先后等同或等效采用了一批國際標(biāo)準(zhǔn)和先進(jìn)國家的標(biāo)準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)的高起點(diǎn)使我國電梯行業(yè)

19、在技術(shù)上居于有利地位。許多新技術(shù)和新產(chǎn)品，如無機(jī)房電梯、無齒輪曳引機(jī)、永磁同步拖動技術(shù)、遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)等，國際上也是剛剛出現(xiàn)，我國就有許多企業(yè)可以生產(chǎn)了。國產(chǎn)電梯以其高質(zhì)量，低成本的優(yōu)勢贏得了越來越多的國外客戶，為逐步進(jìn)入國際市場創(chuàng)造了有利條件。2、中國電梯在亞洲市場占有越來越重要的位置，每年銷售量己達(dá) l 萬臺左右，約占亞洲市場的 1/50，一些合資企業(yè)在出口創(chuàng)匯方面也做出了貢獻(xiàn)。當(dāng)今世界，電梯的生產(chǎn)情況與使用數(shù)量已經(jīng)成為衡量一個(gè)國家工業(yè)現(xiàn)代化程度的標(biāo)志之一。在一些發(fā)達(dá)的工業(yè)國家，電梯的使用相當(dāng)普遍。3、世界上有名的幾家電梯公司，諸如：美國奧的斯公司、瑞士迅達(dá)公司、日本三菱和日立公司、芬蘭科恩

20、等，其電梯的產(chǎn)量已占世界市場的 51。其中，奧的斯公司和三菱公司是世界上最大的電梯生產(chǎn)企業(yè)。本文在研究電梯基本結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，闡述了電梯的拖動原理和控制原理，研究并提出了基于可編程控制器 PLC 和變頻器的電梯控制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方案，利用安川 VS-616G5 型變頻器可編制速度曲線的特點(diǎn)為電梯舒適度的提高，提供了技術(shù)支持。通過合理分析所得速度控制曲線既可以滿足快速性的要求又避免了重力加速度效應(yīng)，旋轉(zhuǎn)編碼器的使用，使 PLC 的部的資源和功能得到了充分的利用。采用 PLC 可編程控制器對電梯信號系統(tǒng)進(jìn)行控制，提高了電梯的控制水平標(biāo)準(zhǔn)，并改善了電梯運(yùn)行的舒適感，使電梯達(dá)到了較為理想的控制效果。第二章第

21、二章 設(shè)計(jì)思路設(shè)計(jì)思路本章確定了系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)，并針對系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)，對變頻器的類型進(jìn)行了述，并確定由 PLC 來實(shí)現(xiàn)電梯信號控制，完成了電梯控制系統(tǒng)中變頻器和可編程控制器的選擇。2.12.1 手扶變頻調(diào)速電梯應(yīng)該具備的性能指標(biāo)手扶變頻調(diào)速電梯應(yīng)該具備的性能指標(biāo)8 / 51隨著科技的進(jìn)步，電梯也更加安全、舒適。然而，人們的追求并沒有就此停止下來，仍在不斷地進(jìn)行研究改進(jìn)。綠色是和平，綠色是天然，綠色是和諧。電梯是載人的機(jī)電設(shè)備，要實(shí)現(xiàn)“綠色” ，也就是強(qiáng)調(diào)電梯更舒適、更安全地為人類的生產(chǎn)和生活服務(wù)，強(qiáng)調(diào)電梯與環(huán)境的協(xié)調(diào)與和諧。目前意義上的“綠色” ，一般是強(qiáng)調(diào)“天然” “節(jié)能”的一面，強(qiáng)調(diào)與環(huán)境

22、的協(xié)調(diào)與和諧。電梯屬于純粹的工業(yè)產(chǎn)品，其天然性應(yīng)表現(xiàn)為對環(huán)境影響的盡可能小，與環(huán)境的協(xié)調(diào)與平衡，以與電梯本身的人性化。這也應(yīng)是綠色電梯的發(fā)展方向。1、智能化我們所說的智能化電梯是傳統(tǒng)的人工智能是無法勝任的。傳統(tǒng)的智能控制是一種技術(shù)的事先安排，說到底是一種程序控制，是一種周期性的系統(tǒng)自動控制，實(shí)際上還算不上智能。而真正的智能電梯應(yīng)更具人性化特點(diǎn)，不僅具有傳統(tǒng)的人工智能的所有優(yōu)點(diǎn)，而且還有傳統(tǒng)的人工智能無法比擬的東西，具有隨機(jī)處理各種問題的能力，讓乘客有更多的主動性。于此同時(shí)在電梯有人乘坐是，其電梯本身應(yīng)當(dāng)能自動播放讓乘客感到放松的音樂，徹底消除在工作和生活中產(chǎn)生煩躁，緊，不安的情緒。使大樓商廈的

23、交通運(yùn)輸實(shí)現(xiàn)真正的智能化，現(xiàn)代化，可靠化。達(dá)到方便檢修和方便使用。智能化重點(diǎn)要求電梯有自動安全檢測功能，讓電梯自己能夠檢測到電梯的故障所在，并與時(shí)報(bào)警予以排除。2、安全化運(yùn)行安全是電梯的根本和關(guān)鍵，也是現(xiàn)在和以后設(shè)計(jì)電梯的重點(diǎn)問題，可以說，電梯的全部其他工作都是以此為中心展開的，使電梯安全運(yùn)行更有保障。運(yùn)行安全不僅要消除電梯啟動時(shí)較強(qiáng)的電磁輻射，更要美觀與環(huán)境的協(xié)調(diào)達(dá)到平衡，讓乘客看上去心情舒暢，安全和可靠的運(yùn)行的同時(shí)達(dá)到美觀大方不失華麗。讓每一位乘客在平穩(wěn)安全、舒適的電梯上度過每個(gè)樓層的間距。而當(dāng)小孩和老人乘坐時(shí)，電梯對他們應(yīng)給予一種如同家人般的照顧，不但讓老人和孩子感到方便和舒適，而且更讓

24、其家人感到放心。電梯運(yùn)行安全要求電梯有自動休眠功能，使電梯在保證運(yùn)行效率最高的同時(shí)，使電梯能最大限度地得到休眠。3、與環(huán)境的協(xié)調(diào)和平衡，包括以下幾個(gè)方面：1）視覺協(xié)調(diào)：有人曾經(jīng)做過環(huán)境色彩是否對人有影響的研究。該研究發(fā)展：視覺不協(xié)調(diào)的環(huán)境色彩對人的情緒、精神影響非常大。國的許多電梯公司對此的重視是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，甚至不少通過引進(jìn)國外技術(shù)國產(chǎn)化的電梯也顯露出一副土生土長的容貌。 2）消除電磁輻射：如前所述，由于電梯是大樓里頻繁起制動的大容量電器是電磁干擾的元兇，所以綠色電梯必須是一個(gè)達(dá)到自身對大樓電磁干擾最小，而又不被其他電磁干擾影響的建筑機(jī)電設(shè)備尤其是在一個(gè)商場中。這樣不僅可以保證乘客的身心健9

25、/ 51康，而且也可以保證大樓、大廈中的辦公自動化(OA)、樓宇自動化(BA)、電氣自動化（EA） 、通訊自動化(CA)這些設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。3）舒適感：通過采用高載頻波矢量靜音變頻器，可降低噪聲變換頻率與電壓。以CPU 控制電壓與頻率的連續(xù)變換方式，按人體生理適應(yīng)要求，利用計(jì)算機(jī)優(yōu)化設(shè)計(jì)而成的理想運(yùn)行曲線，實(shí)現(xiàn)更穩(wěn)定、更舒適的運(yùn)行。2.22.2 手扶電梯主要參數(shù)手扶電梯主要參數(shù)1、額定速度(Y)：梯級在空載情況下的運(yùn)行速度(ms)。一般為05ms、065ms 與 075ms。2、傾角()：梯級運(yùn)行時(shí)與水平面構(gòu)成的最大角度，通常為 30或 35。3、提升高度(H)：扶梯的上基點(diǎn)與下基點(diǎn)的垂直高度

26、差(m)。4、梯級寬度(B)：梯級名義寬度(mm)。5、梯級水平段(L)：扶梯進(jìn)口處水平運(yùn)行的距離(mm)。當(dāng)=050ms 時(shí)，L800mm；當(dāng) v065ms 時(shí)，L1200mml課題開發(fā)是基于 PLC 的電梯變頻調(diào)速系統(tǒng)，采用變頻器和 PLC 組成的變頻調(diào)速電梯控制系統(tǒng)。電梯的調(diào)速部分選用高性能的矢量控制變頻器，邏輯部分由 PLC 來實(shí)現(xiàn)。2.32.3 系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)課題的核心問題有兩個(gè)：一是變頻器的參數(shù)設(shè)置以滿足運(yùn)行效率、舒適感、平層精度和安全性的要求；二是由 PLC 編程實(shí)現(xiàn)電梯運(yùn)行時(shí)各種信號控制。10 / 51圖 2-3 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)該扶手電梯調(diào)速系統(tǒng)通過 PLC 控制器

27、控制系統(tǒng)的運(yùn)行方式，通過變頻器控制其電機(jī)的轉(zhuǎn)速，變頻器是將頻率固定的交流電變換成頻率連續(xù)可調(diào)的交流電的裝置。變壓變頻控制（即 VVVF 控制）的交流調(diào)速電梯是一種通過均勻和連續(xù)地改變定子供電頻率來平滑地改變電機(jī)轉(zhuǎn)速的調(diào)速方式。由于供電電壓與頻率同時(shí)作相應(yīng)調(diào)節(jié)，維持了磁通的恒定，電機(jī)最大轉(zhuǎn)矩保持不變因而滿足了電梯的使用要求。由于這是一種改變電機(jī)同步轉(zhuǎn)速方式，因而無論轉(zhuǎn)速如何變化，轉(zhuǎn)差功率的消耗基本不變，因此系統(tǒng)效率高，是一種很有前途的電梯調(diào)速方式。在電梯的上行下行狀態(tài)上輸出不同的電壓，從而控制電機(jī)的轉(zhuǎn)矩，在無人或者人流量少時(shí)采用低轉(zhuǎn)速，在有人或者人流量大時(shí)通過變頻器控制電機(jī)采用高轉(zhuǎn)速，從而達(dá)到節(jié)

28、能省電的目的，在變頻器運(yùn)行時(shí)同時(shí)好受觸發(fā)器的控制，通過紅外線傳感器的控制，從而識別有人乘坐或是無人乘坐?？刂品绞讲捎米冾l調(diào)速集選控制的電氣控制系統(tǒng)。集選控制電梯的電氣控制系統(tǒng)是將有人和無人流動時(shí)發(fā)出的外指令信號，通過傳感器和其他信號等加以綜合分析后，使電梯自動選擇運(yùn)行方向與目的層站的扶手電梯控制系統(tǒng)。11 / 51第三章第三章 硬件系統(tǒng)硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)3.13.1 手扶電梯的硬件結(jié)構(gòu)手扶電梯的硬件結(jié)構(gòu)扶梯由桁架、驅(qū)動減速機(jī)、驅(qū)動裝置、緊裝置、導(dǎo)軌系統(tǒng)、梯級、梯級鏈，或齒條、扶欄扶手帶以與各種安全裝置所組成。 1、桁架(圖 3-1)：它是扶梯的基礎(chǔ)構(gòu)架，扶梯的所有零部件都裝配在這一金屬結(jié)構(gòu)的桁架

29、中。一般用角鋼、型鋼或方形與矩形管等焊制而成。 有整體焊接桁架與分體焊接桁架兩種。 圖 3-1 桁架分體桁架一般由 3 部分組成，即上平臺、中部桁架與下平臺。其中，上、下平臺相對而言是標(biāo)準(zhǔn)的，只是由于額定速度的不同而涉與梯級水平段不同，影響到上平臺與下平臺的直線段長度。中間桁架長度將根據(jù)提升高度而變化。為保證扶梯處于良好工作狀態(tài)，桁架必須具有足夠剛度，其允許撓度一般為扶梯上、 下支點(diǎn)間距離的 1。必要時(shí)，扶梯桁架應(yīng)設(shè)中間支承，它不僅起支撐作用，而且可 隨桁架的脹和縮自行調(diào)節(jié)。2、驅(qū)動機(jī)(以鏈條式為例)：驅(qū)動機(jī)主要由電動機(jī)、蝸輪蝸桿減速機(jī)、鏈輪、制動器(抱閘)等組成。就電動機(jī)的安裝位置可分為立式

30、與臥式，目前采用立式驅(qū)動機(jī)的扶梯 居多。其優(yōu)點(diǎn)為：結(jié)構(gòu)緊湊，占地少，重量輕，便于維修；噪音低，振動小，尤其是整體 式驅(qū)動機(jī)(圖 3-2)，其電動機(jī)轉(zhuǎn)子軸與蝸桿共軸，因而平衡性很好，且可消除振動與降 低噪音；承載能力大，小提升高度的扶梯可由一臺驅(qū)動機(jī)驅(qū)動，中提升高度的扶梯可由兩臺驅(qū)動機(jī)驅(qū)動。12 / 51圖 3-2 驅(qū)動機(jī)3、驅(qū)動裝置：驅(qū)動裝置主要由驅(qū)動鏈輪、梯級鏈輪、扶手驅(qū)動鏈輪、主軸與制動輪或棘輪組成該裝置從驅(qū)動機(jī)獲得動力，經(jīng)驅(qū)動鏈用以驅(qū)動梯級和扶手帶，從而實(shí)現(xiàn)扶梯的主運(yùn)動，并且可在應(yīng)急時(shí)制動，防止乘客倒滑，確保乘客安全。該裝置裝配在上平臺(上部桁架)中，如圖 3-3 所示。圖3-3 主軸1

31、3 / 514、緊裝置：緊裝置由梯鏈輪、軸、緊小車與緊梯級鏈的彈簧等組成。緊彈簧可由螺母調(diào)節(jié)力，使梯級鏈在扶梯運(yùn)行時(shí)處于良好工作狀態(tài)。當(dāng)梯級鏈斷裂或伸長時(shí)，緊小車上的滾子精確導(dǎo)向產(chǎn)生位移，使其安全裝置(梯級鏈斷裂保護(hù)裝置)起作用，扶梯立即停止運(yùn)行。5、導(dǎo)軌：目前，相當(dāng)一部分扶梯采用冷拔角鋼作為扶梯梯級運(yùn)行和返回導(dǎo)軌。采用國外引進(jìn)技術(shù)生產(chǎn)的扶梯梯級運(yùn)行和返回導(dǎo)軌均為冷彎型材，具有重量輕、相對剛度大、制造精度高等特點(diǎn)，便于裝配和調(diào)整。由于采用了新型冷彎導(dǎo)軌與導(dǎo)軌架，降低了梯級的顛振運(yùn)行、曲線運(yùn)行和搖動運(yùn)行， 延長了梯級與滾輪的使用壽命。同時(shí)，減小了上平臺(上部桁架)與下平臺(下部桁架)導(dǎo)軌平滑的轉(zhuǎn)

32、折半徑，又減少了梯級輪、梯級鏈輪對導(dǎo)軌的壓力，降低了垂直加速度，也 延長了導(dǎo)軌系統(tǒng)的壽命。6、梯級鏈：如圖所示（3-4）梯級鏈由具有永久性潤滑的支撐輪支撐，梯級鏈上的梯級輪就可在導(dǎo)軌系統(tǒng)、驅(qū)動裝置與緊裝置的鏈輪上平穩(wěn)運(yùn)行； 還使負(fù)荷分布均勻，防止導(dǎo)軌系統(tǒng)的過早磨損，特 別是在反向區(qū)兩根梯級鏈由梯級軸連接，保證了梯 級鏈整體運(yùn)行的穩(wěn)定性。梯級鏈的選擇應(yīng)與扶梯提升高度相對應(yīng)。鏈銷 的承載壓力是梯級鏈延長使用壽命的重要因素，必須合理選擇鏈銷直徑，才能保證扶梯安全可靠運(yùn)行。圖 3-4 梯級鏈7、梯級：梯級有整體壓鑄梯級與裝配式梯級兩類。1）整體壓鑄梯級：如圖 3-5 所示，整體壓鑄梯級系鋁合金壓鑄，腳

33、踏板和起步板鑄有筋條，起防滑作用和相鄰梯級導(dǎo)向作用。這種梯級的特點(diǎn)是重量輕(約為裝配式梯級重量之半)，外觀質(zhì)量高，便于制造、裝配和維修。2) 裝配式梯級：如圖 3-6 所示，裝配式梯級是由腳踏板、起步板、支架(以上為壓鑄件)與基礎(chǔ)板(沖壓件)、滾輪等組成，制造工藝復(fù)雜，裝配后的梯級尺寸與形位公14 / 51差的同一性差，重量大，不便于裝配和維修。圖 3-6 電梯的階梯上述兩類梯級既可提供不帶有安全標(biāo)志線的梯級，也可提供帶有安全標(biāo)志線的有特殊要求的梯級。黃色安全標(biāo)志線可用黃漆噴涂在梯級腳踏板周圍，也可用黃色工程塑料(ABS)制成鑲塊鑲嵌在梯級腳踏板周圍。8、扶手驅(qū)動裝置：如圖 3-7 所示，由驅(qū)

34、動裝置通過扶手驅(qū)動鏈直接驅(qū)動，無須中間軸，扶手帶驅(qū)動輪緣有耐油橡膠摩擦層，以其高摩擦力保證扶手帶與梯級同步運(yùn)行。為使扶手帶獲得足夠摩擦力，在扶手帶驅(qū)動輪下，另設(shè)有皮帶輪組。皮帶的緊度由皮帶輪中一個(gè)帶彈簧與螺桿進(jìn)行調(diào)整，以確保扶手帶正常工作。圖 3-7 驅(qū)動裝置9、扶手帶：扶手帶由多種材料組成，主要為天然(或合成)橡膠、 棉織物(簾子布)與鋼絲或鋼帶等。扶手 帶的標(biāo)準(zhǔn)顏色為黑色，可根據(jù)客戶要求，按照扶手帶色卡提供多種顏色的扶手帶(多為合成橡膠)。扶手帶的質(zhì)量，諸如物理性能、外觀質(zhì)量、包裝運(yùn)輸?shù)?，必須?yán)格遵循有關(guān)技術(shù)要求和規(guī)。15 / 5110、梳齒、梳齒板、樓層板：1）梳齒：在扶梯出入口處應(yīng)裝設(shè)

35、梳齒與梳齒板，以確保乘客安全過渡。梳齒上的齒槽應(yīng)與梯級上的齒槽嚙合，即使乘客的鞋或物品在梯級上相對靜止，也會平滑地過渡到樓層板上。一旦有物品阻礙了梯級的運(yùn)行，梳齒被抬起或位移，可使扶梯停止運(yùn)行。梳齒可采用鋁合金壓鑄件，也可采用工程塑料注塑件。2）梳齒板：梳齒板用以固定梳齒。它可用鋁合金型材制作，也可用較厚碳鋼板制作。3）樓層板(著陸板)：樓層板既是扶梯乘客的出人口，也是上平臺、下平臺維修間(機(jī)房)的蓋板，一般為薄鋼板制作，背面焊有加強(qiáng)筋。樓層板表面應(yīng)鋪設(shè)耐磨、防滑材料，如鋁合金型材、花紋不銹鋼板或橡膠地板。11、扶欄：扶欄設(shè)在梯級兩側(cè)，起保護(hù)和裝飾作用(圖 3-8)。它有多種型式，結(jié)構(gòu)和材料也

36、不盡一樣，一般分為垂直扶欄和傾斜扶欄。這兩類扶欄又可分為全透明無支撐、全透明有支撐、半透明與不透明 4 種。垂直扶欄為全透明無支撐扶欄，傾斜扶欄為不透明或半透明扶欄。由于扶欄結(jié)構(gòu)不同，扶手帶驅(qū)動方式也隨之各異。圖 3-8 扶欄1）垂直扶欄：這類扶欄采用自撐式安全玻璃襯板。2）傾斜扶欄：這種扶欄采用不銹鋼襯板。該襯板與梯級呈傾斜布置。一般用于較大提升高度的扶梯，原因是扶欄重量較大，不能以玻璃作為支撐物，另在扶手帶轉(zhuǎn)折處還要增加轉(zhuǎn)向輪。12、潤滑系統(tǒng)：所有梯級鏈與梯級的滾輪均為永久性潤滑。主驅(qū)動鏈、扶手驅(qū)動鏈與梯級鏈則由自動控制潤滑系統(tǒng)分別進(jìn)行潤滑。該潤滑系統(tǒng)為自動定時(shí)、定點(diǎn)直接將潤滑油噴到鏈銷上

37、，使之得到良好的潤滑。潤滑系統(tǒng)中泵或電磁閥的啟動時(shí)間、給油時(shí)間均由控制柜中的延時(shí)繼電器控制(PC 控制則由 PC 部時(shí)間繼電器控制)。16 / 5113、安全裝置：扶梯是公共交通的重要工具，安全是至關(guān)重要的。隨著 PC 的應(yīng)用， 對故障的自動報(bào)警、自動顯示、自動故障分析均能實(shí)現(xiàn)。根據(jù)扶梯安全標(biāo)準(zhǔn)(EN)規(guī)定， 自動扶梯必須有以下 15 種安全裝置：1）斷鏈(梯級鏈)急停開關(guān)。2）斷帶(扶手帶)急停開關(guān)。3）梯級水平監(jiān)測裝置。4）過電流保護(hù)，相位監(jiān)測。5）扶手人口觸點(diǎn)。6）梳齒板觸點(diǎn)。7）護(hù)欄圍裙觸點(diǎn)。8）驅(qū)動軸安全制動器。 9）樓層地板安全觸點(diǎn)。10）梯的間隙照明。11）應(yīng)急開關(guān)。 12）蓋門

38、聯(lián)鎖裝置。13）電氣防反轉(zhuǎn)裝置。14）防梯級舉升軌道。15）扶梯煙霧探測裝置等。3.23.2 PLCPLC 的的選型選型PLC 實(shí)際上是一種專用計(jì)算機(jī)，它采用循回掃描的方式分時(shí)處理各項(xiàng)任務(wù)，而且依靠程序運(yùn)行，這就保證只有正確的程序才能運(yùn)行，否則電梯不會工作；又由于 PLC 中的部輔助繼電器與保持繼電器等實(shí)際上是 PLC 系統(tǒng)存工作單元，即無線圈又無觸點(diǎn)，使用次數(shù)不受限制，屬無觸點(diǎn)運(yùn)行，因此，它比繼電器控制有著明顯的優(yōu)越性，運(yùn)行壽命更長，工作更加可靠安全，自動化水平更高。PLC 控制是三種控制方式中最具有可靠性、實(shí)用性和靈活性的控制方式，它更適合于用在電梯的技術(shù)改造和控制系統(tǒng)的更新?lián)Q代，是電梯控

39、制系統(tǒng)中理想的控制新技術(shù)。3.2.13.2.1 可編程控制器可編程控制器 PLCPLC 的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)PLC 的部結(jié)構(gòu)如圖 3-9 所示：17 / 51圖 3-9 PLC 的部結(jié)構(gòu)1、中央處理單元 CPUCPU 是 PLC 的核心部件，由運(yùn)算器和控制器組成。主要用于：接收并存儲從編程器輸入的用戶程序；檢查編程過程是否出錯(cuò)；進(jìn)行系統(tǒng)診斷；解釋并執(zhí)行用戶程序；完成通信與外設(shè)的某些功能。2、存儲器包括系統(tǒng)程序存儲器、用戶程序存儲器和工作數(shù)據(jù)存儲器。3、I/O 模塊I/O 接口是 PLC 與外界連接的接口。輸入接口用來接收和采集輸入信號，輸出接口用來連接被控對象中各種執(zhí)行元件，如接觸器、電磁閥、指示燈、

40、調(diào)節(jié)閥（模擬量） 、調(diào)速裝置（模擬量）等。4、電源模塊用來將外部供電電源轉(zhuǎn)變成供 PLC 部的 CPU、存儲器和 I/O 接口等電路工作所需要的直流電源。5、編程器編程器是 PLC 最重要的外圍設(shè)備，是 PLC 不可缺少的部分。編程器的作用是輸入和編輯用戶程序、調(diào)試程序和監(jiān)控程序的執(zhí)行過程。3.2.23.2.2 可編程控制器可編程控制器 PLCPLC 的工作原理的工作原理1、工作方式18 / 51PLC 有兩種工作狀態(tài)，即運(yùn)行（RUN）狀態(tài)和停止（STOP）狀態(tài)。在運(yùn)行狀態(tài)，PLC通過執(zhí)行反映控制要求的用戶程序來實(shí)現(xiàn)控制功能。為了使 PLC 的輸出與時(shí)地響應(yīng)隨時(shí)可能變化的輸入信號，用戶程序不是

41、只執(zhí)行一次，而是反復(fù)不斷地重復(fù)執(zhí)行，直到PLC 停機(jī)或切換到 STOP 工作狀態(tài)。 圖 3-10 PLC 的掃描過程除了執(zhí)行用戶程序外，每次循環(huán)過程中，PLC 不還要完成部處理、通信處理等工作，一次循環(huán)可分為 5 個(gè)階段，如圖 3-10 所示。PLC 的這種周而復(fù)始的循環(huán)工作方式稱為掃描工作方式。在工作狀態(tài)下，執(zhí)行一次上圖所示的掃描操作所需的時(shí)間稱為掃描周期。其典型值為 1-100ms。2、掃描周期在工作狀態(tài)下，執(zhí)行一次上圖所示的掃描操作所需的時(shí)間稱為掃描周期。其典型值為 1-100ms。當(dāng) PLC 投入運(yùn)行后，其工作過程一般分為三個(gè)階段，即輸入采樣、用戶程序執(zhí)行和輸出刷新三個(gè)階段。完成上述三

42、個(gè)階段稱作一個(gè)掃描周期。在整個(gè)運(yùn)行期間，PLC 的 CPU 以一定的掃描速度重復(fù)執(zhí)行上述三個(gè)階段。 （1）輸入采樣階段 在輸入采樣階段，PLC 以掃描方式依次地讀入所有輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并將它們存入 I/O 映象區(qū)中的相應(yīng)得單元。輸入采樣結(jié)束后，轉(zhuǎn)入用戶程序執(zhí)行和輸出刷新階段。在這兩個(gè)階段中，即使輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)發(fā)生變化，I/O 映象區(qū)中的相應(yīng)單元的狀態(tài)和數(shù)據(jù)也不會改變。因此，如果輸入是脈沖信號，則該脈沖信號的寬度必須大于一個(gè)掃描周期，才能保證在任何情況下，該輸入均能被讀入。 （2）用戶程執(zhí)行階段 在用戶程序執(zhí)行階段，PLC 總是按由上而下的順序依次地掃描用戶程序(梯形圖)。19 / 51在掃描每

43、一條梯形圖時(shí)，又總是先掃描梯形圖左邊的由各觸點(diǎn)構(gòu)成的控制線路，并按先左后右、先上后下的順序?qū)τ捎|點(diǎn)構(gòu)成的控制線路進(jìn)行邏輯運(yùn)算，然后根據(jù)邏輯運(yùn)算的結(jié)果，刷新該邏輯線圈在系統(tǒng) RAM 存儲區(qū)中對應(yīng)位的狀態(tài)；或者刷新該輸出線圈在 I/O 映象區(qū)中對應(yīng)位的狀態(tài)；或者確定是否要執(zhí)行該梯形圖所規(guī)定的特殊功能指令。即在用戶程序執(zhí)行過程中，有輸入點(diǎn)在 I/O 映象區(qū)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)不會發(fā)生變化，而其他輸出點(diǎn)和軟設(shè)備在 I/O 映象區(qū)或系統(tǒng) RAM 存儲區(qū)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)都有可能發(fā)生變化，而且排在上面的梯形圖，其程序執(zhí)行結(jié)果會對排在下面的凡是用到這些線圈或數(shù)據(jù)的梯形圖起作用；相反，排在下面的梯形圖，其被刷新的邏輯線圈的

44、狀態(tài)或數(shù)據(jù)只能到下一個(gè)掃描周期才能對排在其上面的程序起作用。 （3）輸出刷新階段 當(dāng)掃描用戶程序結(jié)束后，PLC 就進(jìn)入輸出刷新階段。在此期間，CPU 按照 I/O 映象區(qū)對應(yīng)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)刷新所有的輸出鎖存電路，再經(jīng)輸出電路驅(qū)動相應(yīng)的外設(shè)。這時(shí)，才是 PLC 的真正輸出。3.2.33.2.3 PLCPLC 的主要生產(chǎn)廠家與產(chǎn)品的主要生產(chǎn)廠家與產(chǎn)品目前，我國市場上主要有以下幾家 PLC 產(chǎn)品：1、德國西門子公司的產(chǎn)品，目前有 SIMATIC S5-155/135 系列、SIMATIC S7-400/300/200 系列產(chǎn)品。2、施耐德公司，包括早期引進(jìn)莫迪康公司的產(chǎn)品，目前有Micro、Quant

45、um、Premium、Momentum 等產(chǎn)品。3、羅克韋爾公司（包括 AB 公司）PLC 產(chǎn)品，目前有 SLC、Micro Logix、Control Logix 等產(chǎn)品。4、GE 公司的 SERIES、GE9070、GE9030 系列產(chǎn)品。5、日本的歐姆龍、三菱、富士、松下等公司的產(chǎn)品。這些產(chǎn)品在各個(gè)行業(yè)都有廣泛的應(yīng)用，但由于最初在各行業(yè)的使用基本都是作為成套設(shè)備的電器配套產(chǎn)品被引入，所以在每個(gè)行業(yè)都有一些主流的應(yīng)用。比如在冶金工業(yè)上基本都是由西門子公司的產(chǎn)品覆蓋，另外 GE 公司產(chǎn)品也有一定的市場，還有 AB公司把持的水利、水處理，施耐德公司把持的電力領(lǐng)域等。但是隨著各個(gè)公司產(chǎn)品的本地化

46、和多樣化，使得在各行業(yè)的競爭也不斷加劇，我們在對 PLC 產(chǎn)品的使用也有了原來越多的選擇。3.2.43.2.4 方案的選擇方案的選擇方案一：采用日本三菱公司的 F1 系列 PLC，三菱設(shè)計(jì)合理，結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，重量輕，具有很強(qiáng)的抗干擾能力與優(yōu)良的性能價(jià)格比。PLC 常用的編程語言有幾種：梯20 / 51形圖語言、助記符語言、邏輯功能圖和某些高級語言；F2X 系列的 PLC 系統(tǒng)最大 I/O 點(diǎn)數(shù)為 128 點(diǎn)，配置擴(kuò)展單元可達(dá) 256 點(diǎn)。F2X 系列機(jī)執(zhí)行基本指令速度為 0.48us/步，用戶程序存儲器的容量可擴(kuò)展至 8k 步。它有與 F1 兼容的 20 條基本指令和 2 條步進(jìn)指令，此外

47、還有功能強(qiáng)大的 95 種功能指令。它有 6 個(gè)和普通入口兼容的高速計(jì)數(shù)器輸入點(diǎn)，最高計(jì)數(shù)頻率為 10KHz。方案二：采用西門子 SIMATICs7-200 系列。S7-200 的用戶程序中包括了位邏輯、計(jì)數(shù)器、定時(shí)器、復(fù)雜數(shù)學(xué)運(yùn)算以與與其它智能模塊通訊等指令容，從而使它能夠監(jiān)視輸入狀態(tài)，改變輸出狀態(tài)以達(dá)到控制目的。緊湊的結(jié)構(gòu)、靈活的配置和強(qiáng)大的指令集使 S7-200 成為各種控制應(yīng)用的理想解決方案。它集成 6 輸入/4 輸出共 10 個(gè)數(shù)字量 I/O 點(diǎn)，無 I/O 擴(kuò)展能力。擁有 6K 字節(jié)程序和數(shù)據(jù)存儲空間，4 個(gè)獨(dú)立的 30kHz 高速計(jì)數(shù)器，2 路獨(dú)立的 20kHz 高速脈沖輸出以與

48、1 個(gè) RS485 通訊/編程口，具有PPI 通訊協(xié)議、MPI 通訊協(xié)議和自由方式通訊能力。非常適合于小點(diǎn)數(shù)控制的微型控制器。S7-200 系列在集散自動化系統(tǒng)中充分發(fā) ， 西門子 s7-200PLC 揮其強(qiáng)大功能。使用圍可覆蓋從替代繼電器的簡單控制到更復(fù)雜的自動化控制。應(yīng)用領(lǐng)域極為廣泛，覆蓋所有與自動檢測，自動化控制有關(guān)的工業(yè)與民用領(lǐng)域，包括各種機(jī)床、機(jī)械、電力設(shè)施、民用設(shè)施、環(huán)境保護(hù)設(shè)備等等。如： 沖壓機(jī)床、磨床、印刷機(jī)械、橡膠化工機(jī)械、中央空調(diào)、電梯控制、運(yùn)動系統(tǒng)等。STEP 7-Micro/WIN 32 是西門子公司專門為 S7-200 系列 PLC 設(shè)計(jì)在個(gè)人計(jì)算機(jī)Windows 操

49、作系統(tǒng)下運(yùn)行的編程軟件，它的功能強(qiáng)大，使用方便，簡單易學(xué)，可用梯形圖（LAD） 、語句表（STL）和功能塊圖三種編程語言編制程序，不同的編程語言編制的程序可以相互轉(zhuǎn)換。STEP 7-Micro/WIN 32 提供兩套指令集，即 SIMATIC 指令集（S7-200 方式）和國際標(biāo)準(zhǔn)指令集（IEC1131-3 方式） 。程序編制完成之后，利用 PLC 與計(jì)算機(jī)專用的 PC/PPI 電纜傳送程序至 PLC。綜上所述，了解到西門子 s7-200 PLC 具有功能強(qiáng)大、價(jià)格低廉、編程方便等優(yōu)點(diǎn)。所以選用 s7-200PLC 來控制商場手扶電梯。3.33.3 變頻器的變頻器的選型選型變頻器是變頻調(diào)速系統(tǒng)

50、的核心設(shè)備，它的質(zhì)量品質(zhì)對于系統(tǒng)的可靠性影響很大，選擇品牌時(shí)，質(zhì)量品質(zhì)，尤其是與可靠性相關(guān)的質(zhì)量品質(zhì)，顯然是選擇時(shí)的重要考慮方面。同時(shí)，設(shè)備的平均壽命的長短是一個(gè)重要的參數(shù)，所以根據(jù)預(yù)期使用壽命來選擇品牌，經(jīng)驗(yàn)和口碑仍然是主要依據(jù)。在同一品牌中選擇具體型號時(shí)，則主要依據(jù)己經(jīng)確定的變頻調(diào)速方案、負(fù)載類型以與應(yīng)用所需要的一些附加功能來決定。3.3.13.3.1 變頻器的介紹變頻器的介紹21 / 51為了滿足以上的條件，本設(shè)計(jì)選擇通用變頻器。1、采用通用變頻器構(gòu)成變頻調(diào)速傳動系統(tǒng)的主要目的是：1）提高性能方面為了滿足提高勞動生產(chǎn)率、改善產(chǎn)品質(zhì)量、提高設(shè)備自動化程度、提高生活質(zhì)量與改善生活環(huán)境等要求。

51、2）節(jié)約能源方面上個(gè)世紀(jì) 80 年代初，通用變頻實(shí)現(xiàn)了商品化。在近 20 年的時(shí)間經(jīng)歷了由模擬控制到全數(shù)字控制和由采用 BJT 到采用工 GBT 兩個(gè)大發(fā)展過程。3）容量不斷擴(kuò)大方面80 年代初采用的 BJT 的 PWM 變頻器實(shí)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 6OOKVA，400KVA 以下的已經(jīng)系列化，前幾年主開關(guān)器件開始采用工GBT，僅三、四年的時(shí)間，IGBT 變頻器的單機(jī)容量已達(dá) 1800KVA，隨著工 GBT 容量的擴(kuò)大，通用變頻器的容量也將隨之?dāng)U大。4）結(jié)構(gòu)的小型化方面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(LS 工)和全數(shù)字控制

52、技術(shù)，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)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”這種器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)間的距離盡可能的小，因而保護(hù)迅速且可靠，傳感信號也十分迅速。5）多功能和智能化方面電力電子器件和控制技術(shù)的不斷進(jìn)步，使變頻器向多功能化和高性能化方向發(fā)展。特別是微機(jī)的應(yīng)用，為變頻器多功能化和高性能化提供了可靠的保證。6）應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大方面通用變頻器經(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

53、變，逐步地實(shí)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(yùn)行等，到目前為止，其應(yīng)用領(lǐng)域得到了相當(dāng)?shù)臄U(kuò)展。如搬運(yùn)機(jī)械，從反抗性負(fù)載的搬運(yùn)車輛、帶式運(yùn)輸機(jī)到位能負(fù)載的起重機(jī)、提升機(jī)、立體倉庫、立體停車廠等都己采用了通用變頻器;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元噴水池，可以說其應(yīng)用圍相當(dāng)廣闊，并且還將繼續(xù)擴(kuò)大。變頻器的種類很多，下面根據(jù)

54、22 / 51不同的分類方法對變頻器分類：（1）按變換頻率的方法分交直交變頻器交交變頻器;（2）按主電路工作方式分電壓型變頻器電流型變頻器;（3）按變頻器調(diào)壓方法的不同分 PAM 變頻器 PWM 變頻器;（4）按工作原理分類 U/f 控制變頻器 VC 控制變頻器 SF 控制變頻器;（5）按照用途分類通用變頻器高性能專用變頻器高頻變頻器;2、變頻器的規(guī)格選擇變頻器產(chǎn)品說明書都提高標(biāo)稱功率數(shù)據(jù)，但實(shí)際上限制變頻器使用功率的是定子電流參數(shù)。因此，直接按照變頻器標(biāo)稱功率進(jìn)行選擇，在實(shí)際中常?？赡軙胁煌?。根據(jù)具體工程的情況，可以有以下幾種不同的變頻器規(guī)格選擇方式:（1）按照標(biāo)稱功率選擇:一般作初步投資

55、估算依據(jù)。（2）按照電動機(jī)額定電流選擇;多用于恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載的新設(shè)計(jì)項(xiàng)目。（3）按照電動機(jī)實(shí)際運(yùn)行電流選擇:多用于改造工程。（4）按照轉(zhuǎn)矩過載能力選擇。綜上所述，根據(jù)實(shí)際工程情況，以適當(dāng)?shù)姆椒ㄟx擇變頻器規(guī)格很重要。選擇結(jié)果多數(shù)情況下變頻器標(biāo)稱功率與電動機(jī)匹配，少數(shù)情況需要放大。所以，籠統(tǒng)的認(rèn)為放大一級功率選擇變頻器是沒有錯(cuò)的想法，但會造成浪費(fèi)?？偟膩碚f從生產(chǎn)成本來作合適的選擇。3、選擇的變頻器應(yīng)滿足的條件（1）根據(jù)被控設(shè)備的負(fù)載特性選擇通用變頻器的類型。（2）所選擇通用變頻器的類型與被控制異步電動機(jī)的參數(shù)匹配。（3）為降低電梯成本，首選通用變頻器。（4）電梯的啟動和停車都要平穩(wěn)。（5）變頻器帶有防

56、止失速功能。（6）變頻器具有優(yōu)良的轉(zhuǎn)矩特性。3.3.23.3.2 變頻器的選型變頻器的選型1、VS 一 616G5 型通用變頻器電梯的調(diào)度要求除了一般工業(yè)控制的靜態(tài)、動態(tài)性能外，他的舒適度指標(biāo)往往是選擇中的一項(xiàng)重要容。本設(shè)計(jì)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(yùn)行，以改善電梯運(yùn)行的舒適感;另外，由于電梯在建筑物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)選用安川 VS 一 616G5 型全數(shù)字變頻器。它具有磁通矢23 / 51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(shí)降低了電機(jī)

57、運(yùn)行損耗，特別適合電梯類負(fù)載頻繁變化的場合。另外，VS 一 616G5 變頻器的啟動、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(diǎn)，配以高精度的旋轉(zhuǎn)編碼器，控制精度可達(dá) 0.01 一 0.02%，使得電梯運(yùn)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(gè)參數(shù)，精確控制任何品牌的電機(jī)。采用高性能工 GBT，載波頻率 20KHZ，從而使變頻器輸出一個(gè)不失真的正弦流波形，使電機(jī)始終運(yùn)行于靜噪音狀態(tài)。VS 一 616G5 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)了矢量控制，通過其本身的自動調(diào)

58、諧功能與無速度傳感器電流矢量控制，很容易得到高起動轉(zhuǎn)矩與較高的調(diào)速圍。VS 一 616G5 變頻器的特點(diǎn)如下:（1）包括電流矢量控制在的四種控制方式均實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化。（2）有豐富的藏與選擇功能。（3）由于采用了最新式的硬件，因此，功能全、體積小。（4）保護(hù)功能完善、維修性能好。（5）通過 LCD 操作裝置，可提高操作性能。VS 一 616G5 型變頻器的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格如表3-2。表 3-2 VS616G5 型變頻器的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格電壓200V400V容量圍1.2-1100KVA1.4-460KVA電壓頻率200V：三相 200/200/208/220V400V：三相 380/400/415/460V電壓允許

59、變動+10% -15%電源頻率允許變動15%控制方式正選波 PWM 控制： 無傳感矢量控制（無 PG） 帶傳感矢量控 制（帶 PG） V/F 控制 帶傳 V/F 控制 （用參數(shù)切換）啟動轉(zhuǎn)矩150%Hz（無 PG） 150%r/min（帶 PG）速度控制圍1:100（無 PG） 1:1000（帶 PG）速度控制精度0.2%（無 PG） 0.02%（帶 PG）速度響應(yīng)5Hz（無 PG）30Hz（帶 PG）轉(zhuǎn)矩極限有轉(zhuǎn)矩精度5%控制特性轉(zhuǎn)矩響應(yīng)20Hz（無 PG）以上 150Hz（帶 PG）以上24 / 51頻率控制圍0.1-400HZ頻率精度(溫度變化)數(shù)字式指令0.01%(-10+40)模擬式

60、指令0.1%(25+10)頻率設(shè)定分辨率（運(yùn)算分辨率）數(shù)字式指令 0.01Hz/100Hz模擬式指令 0.03Hz/60Hz輸出頻率分辨率0.01Hz過載量額定輸出電流的 150%IN頻率設(shè)定信號-10V 10V， 0 10V，4 20MA加減速時(shí)間0.016000.0S制動轉(zhuǎn)矩約 20% 帶制動選擇 150%直流電抗器帶（200V24KVA、400V26KVA 以下可以選擇）抑制高次諧拔波電源12 相整流不能變動主控制功能瞬停再啟動、下降控制、轉(zhuǎn)矩控制、零點(diǎn)伺服控制等操作裝置16 字2 線日語液晶顯示器接通插件板可選擇16 種（最多可裝 3 塊）保護(hù)功能電機(jī)保護(hù)、變頻過載、瞬間過電流、電壓下