論文資料-基于PLC的變頻調(diào)速電梯控制系統(tǒng)設(shè)計（word）可編輯

湘潭大學(xué)興湘學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書題目：學(xué)院：興湘學(xué)院專業(yè)：學(xué)號：2007964208姓名：指導(dǎo)教師：完成日期：2021年05月20日湘潭大學(xué)興湘學(xué)院畢業(yè)論文〔設(shè)計〕任務(wù)書設(shè)計〔論文〕題目：學(xué)號：2007964208姓名楊香凡專業(yè)：機械設(shè)計制造及其自動化指導(dǎo)教師：李衛(wèi)系主任：一、主要內(nèi)容及根本要求：1、檢索國外變頻調(diào)速電梯控制系統(tǒng)的開展動態(tài)，分析國內(nèi)的現(xiàn)狀；2、分析變頻調(diào)速電梯控制系統(tǒng)設(shè)計的關(guān)鍵技術(shù)問題；3、完成基于PLC的變頻調(diào)速電梯控制系統(tǒng)設(shè)計的一體化設(shè)計；4、完成PLC實現(xiàn)變頻調(diào)速電梯控制系統(tǒng)設(shè)計；5、完成基于PLC的變頻調(diào)速電梯控制系統(tǒng)設(shè)計中硬件的設(shè)計；6、完成基于PLC的變頻調(diào)速電梯控制系統(tǒng)設(shè)計中軟件設(shè)計；7、完成畢業(yè)論文的文稿工作，要求：總字數(shù)不低于一萬字，使用A4編輯及打印裝訂成冊；8、技術(shù)圖紙：控制系統(tǒng)原理框圖1張〔0號〕、控制系統(tǒng)程序圖1張〔0號〕、控制系統(tǒng)流程圖1張〔1號〕；9、翻譯英文技術(shù)資料：翻譯課題相關(guān)英文資料。要求：3000單詞，復(fù)印原稿與翻譯(打印)稿同冊裝訂。二、重點研究的問題：1、基于PLC的變頻調(diào)速電梯控制系統(tǒng)設(shè)計方案選擇設(shè)計；2、基于PLC的變頻調(diào)速電梯控制系統(tǒng)設(shè)計軟件設(shè)計；3、基于PLC的變頻調(diào)速電梯控制系統(tǒng)設(shè)計中外圍設(shè)備硬件的設(shè)計。

三、進度安排各階段完成的內(nèi)容起止時間資料檢索、查詢2021年2月20日～3月5日系統(tǒng)總體方案構(gòu)思及設(shè)計2021年3月6日～3月20日完成基于PLC的變頻調(diào)速電梯控制系統(tǒng)設(shè)計方案選擇設(shè)計2021年3月21日～4月10日完成基于PLC的變頻調(diào)速電梯控制系統(tǒng)設(shè)計硬件設(shè)計；2021年4月11日～4月25日完成基于PLC的變頻調(diào)速電梯控制系統(tǒng)設(shè)計軟件的設(shè)計2021年4月26日～5月10日畢業(yè)設(shè)計說明書撰寫和編輯2021年5月11日～5月19日交畢業(yè)設(shè)計說明書和圖紙，辯論準(zhǔn)備2021年5月20日～5月25日四、應(yīng)收集的資料及主要參考文獻[1]姜守亭,公利濱.旋轉(zhuǎn)編碼器在PLC控制電梯中的應(yīng)用[J].應(yīng)用能源技術(shù)，2006[2]郝曉弘,張萍.VS-616G5變頻器在電梯調(diào)速控制系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].微計算機信息,2006[3]顧德仁,徐惠鋼,郭文華.基于PLC的電梯高精度位置控制的實現(xiàn)[J].微計算機信息,2007[4]鐘國梁.VVVF電梯拖動節(jié)能技術(shù)應(yīng)用探討[J].電氣應(yīng)用，2021[5]阮波,全書海.一種新型電梯轎廂載荷測量裝置[J].儀表技術(shù)與傳感器，2006[6]肖軍,孟令軍.可編程序控制器原理及應(yīng)用[M].北京:清華大學(xué)出版社，2021湘潭大學(xué)興湘學(xué)院畢業(yè)論文〔設(shè)計〕評閱表學(xué)號2007964208姓名楊香凡專業(yè)畢業(yè)論文〔設(shè)計〕題目：評價工程評價內(nèi)容選題1.是否符合培養(yǎng)目標(biāo)，表達學(xué)科、專業(yè)特點和教學(xué)方案的根本要求，到達綜合訓(xùn)練的目的；2.難度、份量是否適當(dāng)；3.是否與生產(chǎn)、科研、社會等實際相結(jié)合。能力1.是否有查閱文獻、綜合歸納資料的能力；2.是否有綜合運用知識的能力；3.是否具備研究方案的設(shè)計能力、研究方法和手段的運用能力；4.是否具備一定的外文與計算機應(yīng)用能力；5.工科是否有經(jīng)濟分析能力。論文〔設(shè)計〕質(zhì)量1.立論是否正確，論述是否充分，結(jié)構(gòu)是否嚴謹合理；實驗是否正確，設(shè)計、計算、分析處理是否科學(xué)；技術(shù)用語是否準(zhǔn)確，符號是否統(tǒng)一，圖表圖紙是否完備、整潔、正確，引文是否標(biāo)準(zhǔn)；2.文字是否通順，有無觀點提煉，綜合概括能力如何；3.有無理論價值或?qū)嶋H應(yīng)用價值，有無創(chuàng)新之處。綜合評價評閱人：2021年5月日湘潭大學(xué)興湘學(xué)院畢業(yè)論文〔設(shè)計〕鑒定意見學(xué)號：2007964208姓名：楊香凡專業(yè)：畢業(yè)論文〔設(shè)計說明書〕50頁圖表3張論文〔設(shè)計〕題目：內(nèi)容提要：電梯是高層建筑不可缺少的垂直方向的交通運輸工具。隨著電梯拖動技術(shù)、控制技術(shù)的快速開展，電梯已從直流電動機拖動到交流單速電動機驅(qū)動、交流雙速電動機驅(qū)動，到交流調(diào)壓調(diào)速(ACVV，AlternatingCurrentVoltage)控制，開展到交流調(diào)壓調(diào)頻技術(shù)(VVVF，VariableVoltageVariableFrequency)控制，其邏輯控制也由PLC代替原來的繼電器控制，使得電梯運行的可靠性、平安性、舒適感、平層精度、運行速度、節(jié)能降耗、降低噪音等方面得到了極大的開展。新制造的電梯都采用了對電動機實現(xiàn)線性調(diào)速的調(diào)壓調(diào)頻(VVVF，VariableVoltageVariableFrequency)技術(shù)，由于VVVF電梯采用微機控制，有完善的自檢測、自診斷、自保護功能，因而十分平安可靠。在研究電梯根本結(jié)構(gòu)的根底上，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)的實現(xiàn)方案，利用安川VS-616G5型變頻器可編制速度曲線的特點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防止了重力加速度效應(yīng)，旋轉(zhuǎn)編碼器的使用，使PLC的內(nèi)部的資源和功能得到了充分的利用。采用PLC對電梯信號系統(tǒng)進行控制，提高了電梯的控制水平，并改善了電梯運行的舒適感，使電梯到達了較為理想的控制效果。

指導(dǎo)教師評語指導(dǎo)教師：年月日辯論簡要情況及評語辯論小組：年月日辯論委員會意見辯論委員會主任：年月日目錄摘要 IAbstract II第1章緒論 11.1課題的研究背景 11.2電梯的國內(nèi)外開展?fàn)顩r 21.3PLC在電梯控制中的應(yīng)用以及開展前景 31.4研究主要內(nèi)容 4第2章電梯的概述 62.1電梯的根本結(jié)構(gòu) 62.2電梯的種類 8第3章系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及根本方案的選擇 10系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu) 103.2設(shè)計思路 113.3PLC控制系統(tǒng)與其他控制方式的比較 123.3.1PLC控制系統(tǒng)與繼電器控制系統(tǒng)的比較 123.3.2PLC控制系統(tǒng)與計算機控制系統(tǒng)的比較 123.3.3PLC的選擇 133.4變頻器的選擇 14第4章硬件設(shè)計及參數(shù)計算 174.1PLC硬件設(shè)計 174.1.1可編程控制器機型的選擇 174.1.2輸入輸出點分配 174.2變頻器參數(shù)設(shè)置及計算 184.2.1變頻器參數(shù)設(shè)置 184.2.2變頻器自學(xué)習(xí)功能的應(yīng)用方法 204.2.3變頻器容量計算及制動電阻參數(shù)的計算 20第5章軟件設(shè)計 225.1FX2N系列的根本邏輯指令 225.2系統(tǒng)流程圖 245.3梯形圖 255.3.1利用旋轉(zhuǎn)編碼器獲取樓層信息模塊 255.3.2層樓位置顯示模塊 275.3.3指令信號的登記與消除 285.3.4開關(guān)門控制模塊 295.3.5電梯的定向與選層換速模塊 315.3.6電梯的消防運行模塊 325.3.7電梯運行控制模塊 33第6章電梯集成控制 346.1電梯集成控制概述 346.2總體方案 346.3系統(tǒng)硬件電路 356.3.1主電路的控制 356.3.2鍵盤及顯示 366.3.3平安回路 366.3.4其他 366.4軟件設(shè)計 37結(jié)論 40參考文獻 41致謝 42外文資料翻譯 43外文資料 47摘要電梯是高層建筑不可缺少的垂直方向的交通運輸工具。隨著電梯拖動技術(shù)、控制技術(shù)的快速開展，電梯已從直流電動機拖動到交流單速電動機驅(qū)動、交流雙速電動機驅(qū)動，到交流調(diào)壓調(diào)速(ACVV，AlternatingCurrentVoltage)控制，開展到交流調(diào)壓調(diào)頻技術(shù)(VVVF，VariableVoltageVariableFrequency)控制，其邏輯控制也由PLC代替原來的繼電器控制，使得電梯運行的可靠性、平安性、舒適感、平層精度、運行速度、節(jié)能降耗、降低噪音等方面得到了極大的開展。新制造的電梯都采用了對電動機實現(xiàn)線性調(diào)速的調(diào)壓調(diào)頻(VVVF，VariableVoltageVariableFrequency)技術(shù)，由于VVVF電梯采用微機控制，有完善的自檢測、自診斷、自保護功能，因而十分平安可靠。在研究電梯根本結(jié)構(gòu)的根底上，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)的實現(xiàn)方案，利用安川VS-616G5型變頻器可編制速度曲線的特點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防止了重力加速度效應(yīng)，旋轉(zhuǎn)編碼器的使用，使PLC的內(nèi)部的資源和功能得到了充分的利用。采用PLC對電梯信號系統(tǒng)進行控制，提高了電梯的控制水平，并改善了電梯運行的舒適感，使電梯到達了較為理想的控制效果。關(guān)鍵詞PLC控制；變頻調(diào)速；模塊化；電梯；微機控制

AbstractTheelevatorisanecessaryvehicleforhigh-building’sperpendiculartransportation．Alongwiththerapiddevelopingofdragandcontroltechnique，theelevatorhasbeendevelopedfromtheDCmotordrivetotheACsinglespeedandACdoublespeedmotordrive，tilltheACvariablevoltage(ACVV)controlandthentillthevariablevoltagevariablefrequency(VVVF)control．It’slogiccontrolalsohasbeenreplacedbyPLCfromcontrol-relay,whichleadstothegreatprogressoftheelevator’sreliability,security,comfort,floorprecision，liftingspeed，powersavingandnoisepreventing．New-madeelevatorsallhaveemployedtheVVVFsothattheyworkquitesafelyandreliably,causewhichusemicro-computercontrollingsothattherearesomemeritsfollowing：perfectself-test，self-diagnostics，self-protect．Inthisthesisithasstudiedandproposedtheimplementationprojectofelevator’sVVVFcontrolsystembasedonPLCandtransducer．ThisthesishasbeensupportedtechnicallybythemeritofcompilingspeedcurveusingANCHUANVS-616G5．Analyzingreasonablythecurvewhichcannotonlymeetstheclaimingofrapiditybutalsoavoidstheeffectfromaccelerationofgravity．Andtheinteriorresourceandfunctioncanbefullyutilizedusingtherotaryencoder．Ithasbeendevelopedacompleteelevatorcontrolsoftwareinthisthesis,havingraisedtheelevator’scontrollinglevel,improvedthecozyfeeling，sotheeffectofcontrolcomesmoreideally．KeywordsPLCcontrol；FrequencyConversion；Modularization；Elevator；Micro-computercontrolling..第1章緒論1.1課題的研究背景電梯是高層賓館、商店、住宅、多層廠房和倉庫等高層建筑不可缺少的垂直方向的交通工具。隨著社會的開展，建筑物規(guī)模越來越大，樓層越來越多，對電梯的調(diào)速精度、調(diào)速范圍等靜態(tài)和動態(tài)特性提出了更高的要求。電梯是集機電一體的復(fù)雜系統(tǒng)，不僅涉及機械傳動、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，應(yīng)具有高度的平安性。事實上，在電梯上已經(jīng)采用了多項平安保護措施。在設(shè)計電梯的時候，對機械零部件和電器元件都采取了很大的平安系數(shù)和保險系數(shù)。然而，只有電梯的制造，安裝調(diào)試、售后效勞和維修保養(yǎng)都到達高質(zhì)量，才能全面保證電梯的最終高質(zhì)量。在國外，已“法規(guī)〞實行電梯制造、安裝和維修一體化，實行由各制造企業(yè)認可的、法規(guī)認證的專業(yè)安裝隊伍維修單位，承當(dāng)安裝調(diào)試、定期維修和檢查試驗，從而為電梯運行的可靠性和平安性提供了保證。因此，可以說乘坐電梯更平安。美國一家保險公司對電梯的平安性做過認真地調(diào)查和科學(xué)計算，其結(jié)論是：乘電梯比走樓梯平安5倍。掘資料統(tǒng)計，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)和微機組成的電梯運行邏輯控制系統(tǒng)，正以很快的速度開展著。采用PLC控制的電梯可靠性高、維護方便、開發(fā)周期短，這種電梯運行更加可靠，并具有很大的靈活性，可以完成更為復(fù)雜的控制任務(wù)，己成為電梯控制的開展方向?？删幊绦蚩刂破?，是微機技術(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控制器的根底上開展起來的新型控制器，是一種以微處理器為核心用作數(shù)字控制的專用計算機。自1969年針對工業(yè)自動控制的特點和需要而開發(fā)的第一臺PLC問世以來，迄今己30多年，它的開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控制裝置。它不僅充分利用微處理器的優(yōu)點來滿足各種工業(yè)領(lǐng)域的實時控制要求，同時也照顧到現(xiàn)場電氣操作維護人員的技能和習(xí)慣，摒棄了微機常用的計算機編程語言的表達方式，獨具風(fēng)格地形成一套以繼電器梯形圖為根底的形象編程語言和模塊化的軟件結(jié)構(gòu)，使用戶程序的編制清晰直觀、方便易學(xué)，調(diào)試和查錯都很容易。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算機編程語言知識。這樣就破除了“電腦〞的神秘感，推動了計算機技術(shù)的普遍應(yīng)用?？删幊绦蚩刂破鱌LC在現(xiàn)代工業(yè)自動化控制中是最值得重視的先進控制技術(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、體積小、可在線修改控制程序、具有遠程通信聯(lián)網(wǎng)功能，易與計算機接口、能對模擬量進行控制、具備高速記數(shù)與位控等高性能模塊等優(yōu)異性能，同益取代由大量中間繼電器、時間繼電器、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)成為一個國家工業(yè)先進水平的重要標(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)計的控制設(shè)備，隨著PLC應(yīng)用技術(shù)的不斷開展，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、機械與電氣部件有機地結(jié)合在一個設(shè)備內(nèi)，把儀表、電子和計算機的功能綜合在一起。因此，它已經(jīng)成為電梯運行中的關(guān)鍵技術(shù)。1.2電梯的國內(nèi)外開展?fàn)顩r在經(jīng)濟不斷開展，科學(xué)技術(shù)日新月異的今天，樓的高度已和經(jīng)濟開展同樣的速度成長起來。電梯作為建筑物內(nèi)的主要運輸工具已經(jīng)成為我們?nèi)粘Ｉ畹囊粋€不可缺少的組成局部。一個國家的電梯需求總量，主要受其經(jīng)濟增長速度、城市化水平、人口密度及數(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)濟建設(shè)的持續(xù)高速開展，我國電梯需求量越來越大?？傏厔菔巧仙模M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，我國的電梯遠未到達飽和的程度。全世界平均1000人有l(wèi)臺電梯，我國如果要到達這個水準(zhǔn)，還需要增加70萬臺。到那時候，全國在用電梯將到達130萬臺，每年僅報廢更新就需要6萬臺。到2005年，中國電梯的年產(chǎn)量到達13．5萬臺，與1980年相比，25年增長了59倍，產(chǎn)量每年平均增長17．8％。2005年安裝驗收電梯124465臺，截至05年底，我國的在用電梯總數(shù)已達651794臺。如此龐大的市場需求為我國電梯行業(yè)的開展創(chuàng)造了廣闊的舞臺!我國電梯行業(yè)已經(jīng)具備了很強的生產(chǎn)能力。興旺的電梯市場吸引了全世界所有的知名電梯公司，美國奧的斯、瑞士迅達、芬蘭通力、德國蒂森、日本三菱、日立、東芝、富士達等13家大型外商投資公司在國內(nèi)的市場份額到達了74％。先進技術(shù)和先進管理的引進對國內(nèi)電梯企業(yè)產(chǎn)生了強大的推動作用。蘇州江南、山東百斯特、浙江巨人、上海華立、昌華、東莞飛鵬、寧波宏大、蘇州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。目前國內(nèi)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)和先進國家的標(biāo)準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)的高起點使我國電梯行業(yè)在技術(shù)上居于有利地位。許多新技術(shù)和新產(chǎn)品，如無機房電梯、無齒輪曳引機、永磁同步拖動技術(shù)、遠程監(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，低本錢的優(yōu)勢贏得了越來越多的國內(nèi)外客戶，為逐步進入國際市場創(chuàng)造了有利條件。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)匯方面也做出了奉獻。當(dāng)今世界，電梯的生產(chǎn)情況與使用數(shù)量已經(jīng)成為衡量一個國家工業(yè)現(xiàn)代化程度的標(biāo)志之一。在一些興旺的工業(yè)國家，電梯的使用相當(dāng)普遍。世界上有名的幾家電梯公司，諸如：美國奧的斯公司、瑞士迅達公司、日本三菱和日立公司、芬蘭科恩等，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)。目前，國外除了以交流電梯取代直流電梯以外，在低層樓房越來越多的使用液壓電梯。此外，家用小型電梯將成走電梯家族中新的組成局部。1.3PLC在電梯控制中的應(yīng)用以及開展前景目前，在電梯的控制方式上，主要有繼電器控制、PLC控制和微型計算機控制三種。而PLC實際上是一種專用計算機，它采用循回掃描的方式分時處理各項任務(wù)，而且依靠程序運行，這就保證只有正確的程序才能運行，否那么電梯不會工作；又由于PLC中的內(nèi)部輔助繼電器及保持繼電器等實際上是PLC系統(tǒng)內(nèi)存工作單元，即無線圈又無觸點，使用次數(shù)不受限制，屬無觸點運行，因此，它比繼電器控制有著明顯的優(yōu)越性，運行壽命更長，工作更加可靠平安，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，是電梯控制系統(tǒng)中理想的控制新技術(shù)。隨著科技的進步，電梯也更加平安、舒適。然而，人們的追求并沒有就此停止下來，仍在不斷地進行研究改良。綠色是和平，綠色是天然，綠色是和諧。電梯是載人的機電設(shè)備，要實現(xiàn)“綠色〞，也就是強調(diào)電梯更舒適、更平安地為人類的生產(chǎn)和生活效勞，強調(diào)電梯與環(huán)境的協(xié)調(diào)與和諧。目前意義上的“綠色〞，一般是強調(diào)“天然〞的一面，強調(diào)與環(huán)境的協(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，以及電梯本身的人性化。這也應(yīng)是綠色電梯的開展方向。(1)智能化。我們這罩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，不僅具有傳統(tǒng)的人工智能的所有優(yōu)點，而且還有傳統(tǒng)的人工智能無法比較的東西，具有動念和隨機處理各種問題的能力，諸如能根據(jù)轎廂內(nèi)的情況和各層的候梯信息，自動地制定每次最優(yōu)的運動速度和停車政策；自動選擇運動方面；雙向語音交流；到達目的層的語音提示等，讓乘客有更多的主動性，使大樓交通運輸實現(xiàn)真正的人機對話。智能化要求電梯有自動平安檢測功能，讓電梯自己能夠檢測到電梯的故障所在，并及時報警予以排除。(2)平安。運行平安是電梯的根本和關(guān)鍵。可以說，電梯的全部其他工作都是以此為中心展開的，使電梯平安運行更有保障。運行平安不僅要消除電梯啟動時較強的電磁輻射，使用平安材料和運行穩(wěn)定，而且要有一種良好的視覺效果，讓每一位乘客在寬敞、明亮轎廂內(nèi)有平安、舒適的好心情。同時，電梯運行平安也要求電梯在運行中發(fā)生故障時，不但要使乘客容易與外界溝通聯(lián)系，而且電梯本身應(yīng)當(dāng)能自動播放讓乘客感到放松的音樂，徹底消除產(chǎn)生緊張不安的情緒。當(dāng)小孩和老人乘坐時，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，而且更讓其家人感到放心。電梯運行平安還要求電梯有自動休眠功能，使電梯在保證運行效率最高的同時，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，包括以下幾個方面：=1\*GB3①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。該研究開展：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。國內(nèi)的許多電梯公司對此的重視是遠遠不夠的，甚至不少通過引進國外技術(shù)國產(chǎn)化的電梯也顯露出一副土生土長的容貌。=2\*GB3②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到達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電設(shè)備。這樣不僅可以保證乘客的身心健康，而且也可以保證大樓、大廈中的大樓的辦公自動化(OA)、樓宇自動化(BA)、通訊自動化(CA)的正常運轉(zhuǎn)。=3\*GB3③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及電壓。以CPU控制電壓及頻率的連續(xù)變換方式，按人體生理適應(yīng)要求，利用計算機優(yōu)化設(shè)計而成的理想運行曲線，實現(xiàn)更穩(wěn)定、更舒適的運行。對現(xiàn)代化電梯性能的衡量，主要著重于可靠性、平安性和乘坐的舒適性。此外，對經(jīng)濟性、能耗、噪聲等級等方面也有相應(yīng)要求。1.4設(shè)計主要內(nèi)容課題設(shè)計的主要內(nèi)容是用可編程控制器和變頻器設(shè)計二十三層居民樓電梯控制系統(tǒng)。調(diào)速系統(tǒng)采用交流變頻調(diào)速，在各種負載下都有良好的調(diào)速性能和準(zhǔn)確的停車性能，滿足乘客的舒適感和保證平層精度〔即準(zhǔn)確停車〕，并能節(jié)約大量電能。畢業(yè)設(shè)計說明書的主要內(nèi)容如下：首先對電梯系統(tǒng)及可編程控制器〔PLC〕、變頻器作了比較全面的介紹。接著確定了系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)，由PLC來實現(xiàn)電梯信號控制，變頻器實現(xiàn)變頻調(diào)速，完成了PLC和變頻器的選擇。然后是系統(tǒng)硬件開發(fā)，完成了變頻器參數(shù)設(shè)置及PLC的選型、I/O點數(shù)分配以及旋轉(zhuǎn)編碼器與PLC的連接。最后，設(shè)計了軟件流程圖，完成系統(tǒng)模塊化編程。

第2章電梯的概述本章介紹了電梯系統(tǒng)的根本結(jié)構(gòu)及各種分類方式。電梯控制系統(tǒng)主要分為機械和電氣兩大局部，詳細介紹電梯系統(tǒng)的組成和分類，為下面系統(tǒng)設(shè)計做準(zhǔn)備。2.1電梯的根本結(jié)構(gòu)電梯是機電一體化產(chǎn)品。目前使用的電梯絕大多數(shù)為電力拖動、鋼絲繩曳引式結(jié)構(gòu)，其機械局部由曳引系統(tǒng)，轎廂和門系統(tǒng)，平衡系統(tǒng)，導(dǎo)向系統(tǒng)以及機械平安保護裝置組成；而電氣控制局部由電力拖動系統(tǒng)，運行邏輯功能控制系統(tǒng)和電氣平安保護等系統(tǒng)組成。電梯的根本結(jié)構(gòu)如圖2-1所示。1.控制柜(屏)2.曳引機3.曳引鋼絲繩4.限速器5.限速器鋼繩6.限速器張緊裝置7.轎廂8.平安鉗9.轎廂門平安觸板10.導(dǎo)軌11.對重12.廳門13.緩沖器圖2-1電梯的根本結(jié)構(gòu)(1)曳引系統(tǒng)電梯曳系統(tǒng)的功能是輸出動力和傳遞動力，驅(qū)動電梯運行。主要由曳引機，曳引鋼絲繩，導(dǎo)向輪和反繩輪組成。曳引機為電梯的運行提供動力，由電動機，曳引輪，連軸器，減速箱，和電磁制動器組成。曳引鋼絲的兩端分別連轎廂和對重，依靠鋼絲繩和曳引輪之間的摩擦來驅(qū)動轎廂升降。導(dǎo)向輪的作用是分開轎廂和對重的間距，采用復(fù)繞型還可以增加曳引力。(2)導(dǎo)向系統(tǒng)導(dǎo)向系統(tǒng)由導(dǎo)軌，導(dǎo)靴和導(dǎo)軌架組成。它的作用是限制轎廂和對重的活動自由度，使得轎廂和對重只能沿著導(dǎo)軌做升降運動。(3)門系統(tǒng)門系統(tǒng)有轎廂門，層門，開門，連動機構(gòu)等組成。轎廂門設(shè)在轎廂入口，由門扇，門導(dǎo)軌架，等組成，層門設(shè)在層站入口處。開門機設(shè)在轎廂上，是轎廂和層門的動力源。(4)轎廂轎廂是運送乘客或者貨物的電梯組件。它是有轎廂架和轎廂體組成的。轎廂架是轎廂體的承重機構(gòu)，由橫梁，立柱，底梁，和斜拉桿等組成。轎廂體由廂底，轎廂壁，轎廂頂以及照明通風(fēng)裝置，轎廂裝飾件和轎廂內(nèi)操縱按鈕板等組成。轎廂體空間的大小由額定載重量和額定客人數(shù)決定。(5)重量平衡系統(tǒng)重量平衡系統(tǒng)由對重和重量補償裝置組成。對重由對重架和對重塊組成。對重將平衡轎廂自重和局部額定載重。重量補償裝置是補償高層電梯中轎廂與對重側(cè)曳引鋼絲繩長度變化對電梯的平衡設(shè)計影響的裝置。(6)電力拖動系統(tǒng)電力拖動系統(tǒng)由曳引電機，供電系統(tǒng)，速度反應(yīng)裝置，調(diào)速裝置等組成，它的作用是對電梯進行速度控制。曳引電機是電梯的動力源，根據(jù)電梯配置可采用交流電機或者直流電機。供電系統(tǒng)是為電機提供電源的裝置。速度反應(yīng)系統(tǒng)是為調(diào)速系統(tǒng)提供電梯運行速度信號。一般采用測速發(fā)電機或速度脈沖發(fā)生器與電機相連。調(diào)速裝置對曳引電機進行速度控制。(7)電氣控制系統(tǒng)電梯的電氣控制系統(tǒng)由控制裝置，操縱裝置，平層裝置，和位置顯示裝置等局部組成。其中控制裝置根據(jù)電梯的運行邏輯功能要求，控制電梯的運行，設(shè)置在機房中的控制柜上。操縱裝置是由轎廂內(nèi)的按鈕箱和廳門的召喚箱按鈕來操縱電梯的運行的。平層裝置是發(fā)出平層控制信號，使電梯轎廂準(zhǔn)確平層的控制裝置。所謂平層，是指轎廂在接近某一樓層的?？空緯r，欲使轎廂地坎與廳門地坎到達同一平面的操作。位置顯示裝置是用來顯示電梯所在樓層位置的轎內(nèi)和廳門的指示燈，廳門指示燈還用箭頭指示電梯的運行方向。(8)平安保護系統(tǒng)平安保護系統(tǒng)包括機械的和電氣的各種保護系統(tǒng)，可保護電梯平安的使用。機械方面的有：限速器和平安鉗起超速保護作用，緩沖器起沖頂和撞底保護作用，還有切斷總電源的極限保護裝置。電氣方面的平安保護在電梯的各個運行環(huán)節(jié)中都有表達。2.2電梯的種類根據(jù)建筑的高度、用途及客流量〔或物流量〕的不同，而設(shè)置不同類型的電梯。目前電梯的根本分類方法大致如下：(1)按用途分類乘客電梯：為運送乘客設(shè)計的電梯，要求有完善的平安設(shè)施以及一定的轎內(nèi)裝飾。載貨電梯：主要為運送貨物而設(shè)計，通常有人伴隨的電梯。醫(yī)用電梯：為運送病床、擔(dān)架、醫(yī)用車而設(shè)計的電梯，轎廂具有長而窄的特點。雜物電梯：供圖書館、辦公樓、飯店運送圖書、文件、食品等設(shè)計的電梯。觀光電梯：轎廂壁透明，供乘客觀光用的電梯。車輛電梯：用作裝運車輛的電梯。船舶電梯：船舶上使用的電梯。建筑施工電梯：建筑施工與維修用的電梯。其它類型的電梯，除上述常用電梯外，還有些特殊用途的電梯，如冷庫電梯、防爆電梯、礦井電梯、電站電梯、消防員用電梯等。(2)按驅(qū)動方式分類交流電梯：用交流感應(yīng)電動機作為驅(qū)動力的電梯。根據(jù)拖動方式又可分為交流單速、交流雙速、交流調(diào)壓調(diào)速、交流變壓變頻調(diào)速等。直流電梯：用直流電動機作為驅(qū)動力的電梯。這類電梯的額定速度一般在2.00m/s以上。液壓電梯：一般利用電動泵驅(qū)動液體流動，由柱塞使轎廂升降的電梯。齒輪齒條電梯：將導(dǎo)軌加工成齒條，轎廂裝上與齒條嚙合的齒輪，電動機帶動齒輪旋轉(zhuǎn)使轎廂升降的電梯。螺桿式電梯：將直頂式電梯的柱塞加工成矩形螺紋，再將帶有推力軸承的大螺母安裝于油缸頂，然后通過電機經(jīng)減速機〔或皮帶〕帶動螺母旋轉(zhuǎn)，從而使螺桿頂升轎廂上升或下降的電梯。直線電機驅(qū)動的電梯：其動力源是直線電機。電梯問世初期，曾用蒸汽機、內(nèi)燃機作為動力直接驅(qū)動電梯，現(xiàn)已根本絕跡。(3)按速度分類電梯無嚴格的速度分類，我國習(xí)慣上按下述方法分類。低速梯：常指低于1.00m/s速度的電梯。中速梯：常指速度在1.00～2.00m/s的電梯。高速梯：常指速度大于2.00m/s的電梯。超高速梯：速度超過5.00m/s的電梯。隨著電梯技術(shù)的不斷開展，電梯速度越來越高，區(qū)別高、中、低速電梯的速度限值也在相應(yīng)地提高。(4)按電梯有無司機分類有司機電梯：電梯的運行方式由專職司機操縱來完成。無司機電梯：乘客進入電梯轎廂，按下操縱盤上所需要去的層樓按鈕，電梯自動運行到達目的層樓，這類電梯一般具有集選功能。有/無司機電梯：這類電梯可變換控制電路，平時由乘客操縱，如遇客流量大或必要時改由司機操縱。(5)按操縱控制方式分類手柄開關(guān)操縱：電梯司機在轎廂內(nèi)控制操縱盤手柄開關(guān)，實現(xiàn)電梯的起動、上升、下降、平層、停止的運行狀態(tài)。按鈕控制電梯：是一種簡單的自動控制電梯，具有自動平層功能，常見有轎外按鈕控制、轎內(nèi)按鈕控制兩種控制方式。信號控制電梯：這是一種自動控制程度較高的有司機電梯。除具有自動平層，自動開門功能外，尚具有轎廂命令登記，層站召喚登記，自動停層，順向截停和自動換向等功能。集選控制電梯：是一種在信號控制根底上開展起來的全自動控制的電梯，與信號控制的主要區(qū)別在于能實現(xiàn)無司機操縱。并聯(lián)控制電梯：2～3臺電梯的控制線路并聯(lián)起來進行邏輯控制，共用層站外召喚按鈕，電梯本身都具有集選功能。群控電梯：是用微機控制和統(tǒng)一調(diào)度多臺集中并列的電梯。群控有梯群的程序控制、梯群智能控制等形式。(6)其它分類方式按機房位置分類，那么有機房在井道頂部的〔上機房〕電梯、機房在井道底部旁側(cè)的〔下機房〕電梯，以及有機房在井道內(nèi)部的〔無機房〕電梯。按轎廂尺寸分類，那么經(jīng)常使用“小型〞、“超大型〞等抽象詞匯表示。此外，還有雙層轎廂電梯等。

第3章系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及根本方案的選擇本章確定了系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)，并針對系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)，對變頻器的類型進行了述，并確定由PLC來實現(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。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)速局部選用高性能的矢量控制變頻器，邏輯局部由PLC來實現(xiàn)。3.1系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)系統(tǒng)采用集中控制方式，主要包括信號控制系統(tǒng)和拖動控制系統(tǒng)兩大局部。圖3-1為電梯PLC電梯控制系統(tǒng)框圖，主要硬件包括PLC主機及擴展、轎廂操縱盤、廳外呼梯盤、平安裝置、顯示裝置、調(diào)速裝置與主拖動系統(tǒng)等?？刂葡到y(tǒng)的核心為可編程控制器(PLC)，操縱盤、呼梯盒、位置、平安保護及變頻器工作狀態(tài)等信號輸入PLC，經(jīng)PLC運算處理后由輸出接口分別向顯示電路發(fā)出呼梯、定向等顯示信號，通過變頻器向主拖動電動機發(fā)出控制信號。.可編程控制可編程控制器變頻器旋轉(zhuǎn)編碼器顯示裝置平安裝置廳外呼梯盒轎廂操縱盤拖動控制系統(tǒng) M3~信息控制系統(tǒng)課題的核心問題有兩個：一是變頻器的參數(shù)設(shè)置以滿足運行效率、舒適感、平層精度和平安性的要求；二是由PLC編程實現(xiàn)電梯運行時各種信號控制。

3.2設(shè)計思路(1)信號控制系統(tǒng)電梯信號控制根本由PLC軟件實現(xiàn)。電梯信號控制系統(tǒng)如圖3-2所示，輸入到PLC的控制信號有：運行方式選擇〔如自動、有/無司機、檢修、消防運行方式等〕、運行控制、轎內(nèi)指令、層站召喚、平安保護信息、旋轉(zhuǎn)編碼器、光電脈沖、開關(guān)門及限位信號、門區(qū)和平層信號等。輸入接口PLC輸入接口PLC輸出接口分頻信號運行方式選擇運行控制信號樓層顯示平安保護信號開關(guān)門控制內(nèi)指令信號外指令信號呼梯信號開關(guān)信號平層信號運行方向指示拖動控制系統(tǒng)圖3-2電梯PLC信號控制系統(tǒng)框圖拖動控制系統(tǒng)拖動控制系統(tǒng)(2)電梯控制系統(tǒng)實現(xiàn)的功能電梯的控制系統(tǒng)實現(xiàn)如下功能：=1\*GB3①行車方向由內(nèi)選信號決定，順向優(yōu)先執(zhí)行；=2\*GB3②行車途中如遇呼梯信號時，順向截車,反向不截車；=3\*GB3③內(nèi)選信號、呼梯信號具有記憶功能，執(zhí)行后解除；=4\*GB3④內(nèi)選信號、呼梯信號、行車方向、行車樓層位置均由信號燈指示；=5\*GB3⑤停層時可延時自動開門、手動開門；=6\*GB3⑥無內(nèi)選時延時5s自動關(guān)門，但不能自動行車；=7\*GB3⑦行車時不能手動開門或本層呼梯開門,開門不能行車；=8\*GB3⑧長短站減速距離分別設(shè)定。

3.3PLC控制系統(tǒng)與其它控制方式的比較3.3.1PLC控制系統(tǒng)與繼電器控制系統(tǒng)的比較繼電器組成的順序控制系統(tǒng)是最早的一種實現(xiàn)電梯控制的方法。但是，進入九十年代，隨著科學(xué)技術(shù)的開展和計算機技術(shù)的廣泛應(yīng)用，人們對電梯的平安性、可靠性的要求越來越高，繼電氣控制的弱點就越來越明顯?？删幊炭刂破鳌睵LC〕最早是根據(jù)順序邏輯控制的需要而開展起來的，是專門為工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計的數(shù)字運算操作的電子裝置。鑒于其種種優(yōu)點，目前，電梯的繼電器控制方式已逐漸被PLC控制所代替。同時，由于機電交流變頻調(diào)速技術(shù)的開展，電梯的拖動方式已由原來直流調(diào)速逐漸過渡到了交流變頻調(diào)速。因此，PLC控制技術(shù)加變頻調(diào)速技術(shù)已成為現(xiàn)代電梯行業(yè)的一個熱點。電梯繼電器控制系統(tǒng)的優(yōu)點：所有控制功能及信號處理均由硬件實現(xiàn)，線路直觀，易于理解和掌握，適合于一般技術(shù)人員和技術(shù)工人所掌握；系統(tǒng)的保養(yǎng)、維修及故障檢查無需較高的技術(shù)和特殊的工具、儀器；大局部電器均為常用控制電器，更換方便，價格較廉價；多年來我國一直生產(chǎn)這類電梯、技術(shù)成熟，已形成系列化產(chǎn)品，技術(shù)資料圖紙齊全，熟悉，掌握的人較多。但是，電梯繼電器控制系統(tǒng)存在很多的問題：系統(tǒng)觸點繁多、接線線路復(fù)雜、且觸點容易燒壞磨損，成接觸不良，因而故障率較高；普通控制電器及硬件接線方法難以實現(xiàn)較復(fù)雜的控制功能，使系統(tǒng)的控制功能不易增加，技術(shù)水平難以提高；電磁機構(gòu)及觸點動作速度比較慢，機械和電磁慣性大，系統(tǒng)控制精度難以提高；系統(tǒng)結(jié)構(gòu)龐大，能耗較高，機械動作噪音大；由于線路復(fù)雜，易出現(xiàn)故障，因而保養(yǎng)維修工作量大，費用高，而且檢查故障困難，費時費工。電梯繼電器控制系統(tǒng)故障率高，大大降低了電梯的可靠性和平安性，經(jīng)常造成停梯，給乘用人員帶來不便和驚擾，且電梯一旦發(fā)生沖頂或蹲底，不但會造成電梯機械部件損壞，還可能出現(xiàn)人身事故。PLC是一種用于工業(yè)自動化控制的專用計算機，實質(zhì)上屬于計算機控制方式。PLC與普通微機一樣，以通過或?qū)Ｓ肞LC作為字處理器，實現(xiàn)通道〔字〕的運算和數(shù)據(jù)存儲，另外還有位處理器〔布爾處理器〕，進行點〔位〕運算與控制，PLC控制一般具有可靠性高，易操作、維修、編程簡單、靈活性強等特點。PLC控制電梯的優(yōu)點：〔1〕在電梯控制中采用了PLC、用軟件實現(xiàn)對電梯運行的自動控制，可靠性大大提高。〔2〕去掉了選層器及大局部繼電器，控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，外部線路簡化?！?〕PLC可實現(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可進行故障自動檢測與報警顯示，提高運行平安性，并便于檢修?！?〕用于群控調(diào)配和管理，并提高電梯運行效率。〔6〕更改控制方案時不需要改動硬件接線。3.3.2PLC控制系統(tǒng)與計算機控制系統(tǒng)的比較計算機控制系統(tǒng)在工業(yè)控制領(lǐng)域中，其主機一般采用能夠在惡劣工業(yè)環(huán)境下可靠運行的工控機。工控機有通用微機應(yīng)用開展而來，在硬件結(jié)構(gòu)方面總線標(biāo)準(zhǔn)化程度高，品種兼容性強，軟件資源豐富，能提供實時操作系統(tǒng)的支持，故對要求快速，實時性強，模型復(fù)雜的工業(yè)對象的控制占有優(yōu)勢，但是，它的使用和維護要求工作人員應(yīng)具有一定的專業(yè)知識，技術(shù)水平較高，且工控機在整機水平上尚不能適應(yīng)惡劣的工作環(huán)境。可編程控制器對此進行了改良，變通用為專用，有利于降低本錢，縮小體積，提高可靠性等特性，更適應(yīng)過程控制的要求。3.3.3PLC的選擇電梯PLC控制系統(tǒng)不再使用繼電器控制系統(tǒng)中模擬轎廂運動的機械選層器。電梯運行過程中，轎廂所處樓層位置如何檢測，PLC軟件如何根據(jù)給定的輸入信號及運行條件判斷或計算樓層數(shù)，是電梯正常運行的首要問題，是正確定向和選層換速的前提。(1)轎廂位置檢測轎廂位置檢測裝置俗稱選層器，它檢測電梯轎廂運行狀態(tài)，所處位置，及時向控制系統(tǒng)發(fā)出所需要的信號。其主要功能是：根據(jù)登記的內(nèi)選與外呼信號和轎廂的位置關(guān)系，確定運行方向；當(dāng)電梯將要到達所需停站的樓層時，給曳引電動機減速信號，使其換速；當(dāng)平層停車后，發(fā)出信號以消去已應(yīng)答的選層、呼梯信號，并指示轎廂當(dāng)前位置，選層器種類較多，通常分為三大類，即機械選層器、繼電器選層器和微機選層器。其中機械選層器與繼電器選層器將隨著繼電器控制電梯的逐步淘汰而淘汰。位置檢測方法主要有如下幾種：=1\*GB3①用于簧管磁感應(yīng)器或其它位置開關(guān)。這種方法直觀、簡單，但由于每層需使用一個磁感應(yīng)器，當(dāng)樓層較高時，會占用PLC太多的輸入點。=2\*GB3②利用穩(wěn)態(tài)磁保開關(guān)。這種方法需對磁保開關(guān)的不同狀態(tài)進行編碼，在各種編碼方式中適合電梯控制的只有格雷變形碼，進行運算時需采用PLC指令譯碼，比較麻煩，軟件譯碼也使程序變的龐大。=3\*GB3③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糜嫈?shù)單元，計數(shù)準(zhǔn)確，使用方便，因而在電梯PLC控制系統(tǒng)中，可用編碼器測取電梯運行過程中的準(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，硬件連接可謂簡單方便。旋轉(zhuǎn)編碼器是一種旋轉(zhuǎn)式測量裝置，通常安裝在被測軸上，隨被測軸一起轉(zhuǎn)動，用以測量轉(zhuǎn)動量(主要是轉(zhuǎn)角)，并把它們轉(zhuǎn)換成數(shù)字形式的輸出信號。在電梯中用碼盤來檢測轎廂的運行速度及轎廂所處位置，用作速度反應(yīng)信號和位置指示信號。旋轉(zhuǎn)編碼器的轉(zhuǎn)軸直接與曳引電動機轉(zhuǎn)軸相連接，當(dāng)電動機轉(zhuǎn)動時，編碼器輸出與轉(zhuǎn)角對應(yīng)的脈沖數(shù)，通過累計脈沖數(shù)量可直接算出轎廂相應(yīng)的位置行程，進而，算出電梯運行過程中轎廂所處層樓位置，確定換速點、提前開門區(qū)、平層停車點等。以上分析可見，用旋轉(zhuǎn)編碼器檢測轎廂位置優(yōu)于其他方法，故系統(tǒng)采用此法。(2)可編程控制器(PLC)的選型根據(jù)以上選擇的轎廂樓層位置檢測法，要求可編程控制器必須具有高數(shù)計數(shù)器，綜合考慮后，系統(tǒng)選擇了日本三菱公司生產(chǎn)的FX2N系統(tǒng)PLC。FX2N系統(tǒng)PLC具有以下幾方面的優(yōu)點：=1\*GB3①FX2N配置靈活，除主機單元外，還可擴展I/O模塊，A/D模塊，D/A模塊和其它特殊功能模塊。=2\*GB3②FX2N指令功能豐富，有各種指令107條，且指令執(zhí)行速度快。=3\*GB3③FX2NPLC可用內(nèi)部輔助繼電器M，狀態(tài)繼電器S，定時器T，存放器D，計數(shù)器C的功能和數(shù)量滿足了系統(tǒng)控制要求的需要，尤其是高速計數(shù)器(C251等)能接受脈沖編碼器脈沖。=4\*GB3④FX2NPLC的編程，可用編程器，也要以在PC機上使用三菱公司的專用編程軟件包MELSEMEDOC進行。編程語言可用梯形圖或指令表。尤其是可用PC機對系統(tǒng)實時進行監(jiān)控。為調(diào)試和維護提供了極大的方便。3.4變頻器的選擇隨著變頻器性能價格比的提高，交流變頻調(diào)速已應(yīng)用到許多領(lǐng)域，由于變頻調(diào)速的諸多優(yōu)點，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，有為電梯控制而設(shè)計的專用變頻器，其功能較強，使用靈活，但其價格昂貴，因此可以采用通用型變頻器，通過合理設(shè)計，可使其到達專用變頻器的控制效果。為了滿足電梯控制上的要求，參數(shù)設(shè)置比專用型變頻器要復(fù)雜得多。系統(tǒng)沒有采用專用變頻器，而是選用了通用變頻器，通過合理的配置、設(shè)置和編程，同樣可以到達專用變頻器的控制效果。這是本設(shè)計的特點之一。電梯的調(diào)速要求除了一般工業(yè)控制的靜態(tài)、動態(tài)性能外，它的舒適度指標(biāo)往往是選擇的一項重要內(nèi)容。系統(tǒng)中拖動調(diào)速控制系統(tǒng)的關(guān)鍵在于保證電梯按理想的給定速度曲線運行，以改善電梯運行的舒適感；另外，由于電梯在建筑內(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。考慮到以上各種因素，系統(tǒng)選用安川VS-616G另外，616G5變頻器地起動、制動具有可任意調(diào)節(jié)地S曲線和零頻仍可輸出150％力矩的特點，配以高精度的旋轉(zhuǎn)編碼器，控制精度可達0.01～0.02％，使得電梯運行舒適感好，零速抱閘，平層精度高。無須配專用電機，可自學(xué)習(xí)所配電機的各個參數(shù)，精確控制任何品牌的電機。采用高性能IGBT，載波頻率20KHZ，從而使變頻器輸出一個不失真的正弦波波形，使電機始終運行于靜噪音狀態(tài)。VS-616G5型變頻器的主要性能如下：(1)磁通矢量控制使任何類型的負載都可在低速下平穩(wěn)啟動。VS-616G5具有全頻域磁通電流矢量控制的特點。它是根據(jù)現(xiàn)代控制理論，采用磁通檢測和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)，直接控制電機的轉(zhuǎn)矩。它在低速下(1％額定轉(zhuǎn)矩)即使不采用PG反應(yīng)，也可提高啟動轉(zhuǎn)矩和無故障運行，當(dāng)增加PG控制時，可以實現(xiàn)零速高轉(zhuǎn)矩控制。(2)可靠的力矩控制。VS-616G5是通過精確的力矩控制功能來控制輸出力矩的。萬一發(fā)生故障時，也能確保無沖擊平安運行。VS-616G5在傳送帶和重型傳輸機械的應(yīng)用中證明了它的耐久性和完美的性能。(3)寬調(diào)速范圍的精確控制。VS-616G5即使在負載變動條件下，也具有全速范圍高精度運行的特點。(4)優(yōu)秀的伺服響應(yīng)。帶PG反應(yīng)時，需要選用PG速度控制卡。VS一616G5型變頻器的特點如下：(1)包括電流矢量控制在內(nèi)的四種控制方式均實現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化。(2)有豐富的內(nèi)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-616G5型變頻器的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格如表3-1：表3-1616G5型變頻器的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格電壓200V400V容量范圍1.2—10KVA電源電壓頻率200V：三相200/208/220V400V：三相380/400/415/440/460V電壓允許變動+10%—15%頻率允許變動±5%控制方式正弦波PWM控制：無傳感器矢量控制〔無PG〕帶傳感器矢量控制〔帶PG〕v/f控制帶傳感器v/f控制〔用參數(shù)切換〕控制特性啟動轉(zhuǎn)矩150%/1HZ(無PG)150%/0r/min(帶PG)速度控制范圍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%轉(zhuǎn)矩響應(yīng)20HZ(無PG)以上150HZ(帶PG)以上頻率控制范圍0.1—400HZ頻率精度〔溫度變動〕數(shù)字式指令±0.01%〔-10C-+40C〕模擬指令±0.1%〔25C-±10C〕頻率設(shè)定分辨率〔運算分辨率〕數(shù)字式指令模擬式指令輸出頻率分辨率過載量額定輸出電流的150%/min續(xù)表3-1616G5型變頻器的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格控制特性頻率設(shè)定信號-10V-10V0-10V4-20mA加減速時間制動轉(zhuǎn)矩約20%帶制動選擇150%抑制高次諧波電源直流電抗器200V24KVA400V26KVA一下可選擇12相整流不能變動主要控制功能瞬停再啟動，下降控制，轉(zhuǎn)矩控制，零點伺服控制等操作設(shè)置16自X2線日語液晶顯示器接通插件板可選擇10種〔最多可裝3塊〕保護功能電機保護，變頻器過載，瞬間過電流，電壓下降，過電壓，輸入缺相616G5變頻器共有9組參數(shù)，每一組參數(shù)的設(shè)定都具有特定的含義。表3-2變頻器參數(shù)參數(shù)功用A組確定控制模式B組選擇運動功能C組確定加減時間及轉(zhuǎn)矩補償時間D組選擇頻率E組確定運行壓頻曲線F組保護設(shè)置H組確定偏壓標(biāo)準(zhǔn)

第4章硬件設(shè)計及參數(shù)計算本章是系統(tǒng)硬件設(shè)計，分別對調(diào)速局部、PIC控制局部進行硬件設(shè)計。調(diào)速局部主要是對變頻器的參數(shù)設(shè)置，而PLC控制局部那么首先闡述了設(shè)計思想，并對PLC的選擇及I/O點數(shù)分配以及旋轉(zhuǎn)編碼器與PLC的連接。4.1PLC硬件設(shè)計4.1.1可編程控制器機型的選擇此處省略

NNNNNNNNNNNN字。如需要完整說明書和CAD圖紙等.請聯(lián)系

扣扣：二五一一三三四零八另提供全套機械畢業(yè)設(shè)計下載！主電路的控制本系統(tǒng)采用的調(diào)速方式為SPWM控制交流鼠籠機，采用從低速到高速的平滑調(diào)速，SP2WM控制電路框圖如圖3所示。標(biāo)準(zhǔn)正弦標(biāo)準(zhǔn)正弦發(fā)生電路交流瞬時負反應(yīng)PVM形成三角波發(fā)生器TRISinE△f逆變器輸出信號圖6-3SPWM控制電路框圖主機的整流局部采用可控硅整流，用于穩(wěn)壓，并調(diào)節(jié)相應(yīng)的交流側(cè)電流，使其在正轉(zhuǎn)運行時，功率因數(shù)接近+1，而停車時，功率因數(shù)接近-1。從而最大限度地節(jié)約能量，減小損耗，使電源容量較小，這一點我們是采用HEF4752加一反相器來完成的。對于門機，因其功率較小，整流仍采用二極管整流。對于逆變局部，采用SPWM加以厚膜驅(qū)動電路來驅(qū)動功率晶體管GTR來構(gòu)成。HEF4752的控制鐘由8253來產(chǎn)生，這樣可減少對8098的機時，使它更好地完成其它電路的管理任務(wù)。鍵盤及顯示在電梯控制系統(tǒng)中，呼梯信號紛繁復(fù)雜，本系統(tǒng)涉及信號達幾百個，在設(shè)計中采用了8279專用鍵盤管理及顯示芯片并輔以必要的光電隔離驅(qū)動電路來完成呼梯信號的管理工作，收集相應(yīng)的呼梯信號，并以相應(yīng)的燈光顯示。另外，設(shè)計中還利用8279完成樓層顯示、運行狀態(tài)顯示及點動鍵、檢修鍵等管理工作。采用光電隔離大大提高了系統(tǒng)的抗干擾能力。平安回路完成電梯的保障，應(yīng)該是電梯設(shè)計中的一個重要任務(wù)。在電梯系統(tǒng)中，包括電機過熱、欠電壓、過電流、門平安觸板、平安鉗信號、上/下急停信號、強制換速信號、限速信號、平安窗信號等多種信號用于電梯的平安保障。為了有效地管理好這些信號，本系統(tǒng)采用兩片8259，使系統(tǒng)中斷到達15個，從而保障平安回路控制。在設(shè)計中，兩片8259分為主片和從片，在中斷方式上從片和主片的中斷是平等的，當(dāng)任一外部提出中斷請求，進入相應(yīng)的中斷效勞子程序，進行處理。此外，并行P/I口8255、繼電器等也可用來完成局部平安信號的管理工作，這樣利用多種方式保障系統(tǒng)平安可靠地工作除上述之外，機械方面也有平安保證措施，異常情況時，各種方式相結(jié)合來確保相應(yīng)的平安保障器件動作。6.3.4其他8255的A口用來完本錢層查詢?nèi)蝿?wù)，8255的B口與C口完成電磁包閘、電機啟停、轎廳聯(lián)鎖等信號的管理工作，并留有局部口用于類似系統(tǒng)的擴展。主回路逆變局部采用轎廳聯(lián)鎖信號來完成主機門機控制的轉(zhuǎn)換任務(wù)，這樣也保證了系統(tǒng)的平安。另外，模擬量輸入采用運放隔離形式的二級有源濾波，來完成電壓、電流、超重信號的管理檢測工作。6.4軟件設(shè)計系統(tǒng)軟件流程框圖如圖4所示。系統(tǒng)采用M/T測速方式，單片機利用脈沖來獲知電梯運行速度、運行距離等，本層傳感器的信號用于自學(xué)習(xí)校正。群控局部采用監(jiān)控專家系統(tǒng)，對4臺電梯的運行狀況不斷觀察，并與其應(yīng)當(dāng)具有的特性進行比較，假設(shè)發(fā)現(xiàn)異常情況，發(fā)出報警。否那么解釋當(dāng)前情況，預(yù)測未來可能發(fā)生的情況，診斷可能發(fā)生問題及其原因，不斷修正規(guī)那么庫，并控制下位機按方案執(zhí)行。

開始返回開始返回確定好梯查呼梯運行狀態(tài)分析按規(guī)那么分梯初始化串行通信6-4〔a〕群控局部啟動主機逆變主機整流控制平層開/關(guān)門初始化顯示樓層到站？目標(biāo)層YN6-4〔b〕監(jiān)控局部

結(jié)論電梯采用PLC變頻調(diào)速系統(tǒng)提高了系統(tǒng)運行的平穩(wěn)性、工作的可靠性，操作與維護也很方便，接線簡單、編程直觀、擴展容易、平安性高、可調(diào)節(jié)電梯運行速度、舒適感好等特點，同時節(jié)約了大量電能。本設(shè)計是PLC和變頻器組成的電梯控制系統(tǒng)，在原有根底上取消了減速隔磁板，將變頻器的分頻脈沖輸出信號反應(yīng)給PLC，在不增加硬件設(shè)備的條件下，實現(xiàn)電梯速度、位移的閉環(huán)控制，提高了系統(tǒng)的可靠性和平層精度。電梯在運行過程中，通過位置信號檢測，軟件實時處理以下信號：電梯所在樓層位置、減速點、爬行點、門區(qū)信號等。因此可以省去原來每層在電梯井道中設(shè)置的減速信號的硬件檢測裝置，大大減少了信號連接線、降低了本錢。

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