商場手扶電梯變頻系統(tǒng)設(shè)計-畢業(yè)設(shè)計論文_第1頁
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文檔簡介

摘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)?,F(xiàn)在當(dāng)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,使其有人時運(yùn)行沒人時停止的目的。扶手電梯的發(fā)展已成為衡量一個國家現(xiàn)代化程度的一個標(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)速范圍廣、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。同時也明顯改善了電動機(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,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:電梯;手扶;變頻(PWM控制,PAM控制,變頻調(diào)速);PLC控制目錄摘要 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國內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀 6第二章設(shè)計思路 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 113.1手扶電梯的硬件結(jié)構(gòu) 113.2PLC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 173.2.3PLC的主要生產(chǎn)廠家及產(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 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)行時的參數(shù)設(shè)置 334.2可編程控制器的I/O分配與程序編制 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致謝 46參考文獻(xiàn) 47第一章概述電梯是電氣自動化和集機(jī)電一體的復(fù)雜系統(tǒng),不僅涉及機(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)計電梯的時候,對機(jī)械零部件和電器元件都采取了很大的安全系數(shù)和保險系數(shù)。1.1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、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: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、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,如圖:圖1-1商場手扶電梯1.2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),不僅涉及機(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)計電梯的時候,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。美國一家保險公司對電梯的安全性做過認(rèn)真地調(diào)查和科學(xué)計算,其結(jié)論是:乘電梯比走樓梯安全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(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),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)時控制要求,同時也照顧到現(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(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(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)成為一個國家工業(yè)先進(jìn)水平的重要標(biāo)志之一。總之,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)合在一個設(shè)備內(nèi),把儀表、電子和計算機(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,AlternatingCurrentVoltage)控制,發(fā)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(VVVF,VariableVoltageVariableFrequency)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。1.3國內(nèi)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內(nèi)的主要運(yùn)輸工具已經(jīng)成為我們?nèi)粘I畹闹械囊粋€不可缺少的組成部分。因此這也使得手扶變頻調(diào)速電梯在商場中得到了廣泛的應(yīng)用。1、一個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(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。總趨勢是上升的,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(wèi)臺電梯,我國如果要達(dá)到這個水準(zhǔn),還需要增加70萬臺。到那時候,全國在用電梯將達(dá)到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)量達(dá)到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(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)張而不斷的發(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家大型外商投資公司在國內(nèi)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)對國內(nèi)電梯企業(yè)產(chǎn)生了強(qiáng)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(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)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內(nèi)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的內(nèi)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。

第二章設(shè)計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。2.1手扶變頻調(diào)速電梯應(yīng)該具備的性能指標(biāo)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,緊張,不安的情緒。使大樓商廈的交通運(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,并及時報警予以排除。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樓層的間距。而當(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(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,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)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。國內(nèi)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)備尤其是在一個商場中。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(jī)優(yōu)化設(shè)計而成的理想運(yùn)行曲線,實(shí)現(xiàn)更穩(wěn)定、更舒適的運(yùn)行。2.2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(m/s)。一般為0.5m/s、0.65m/s及0.75m/s。2、傾角(α):梯級運(yùn)行時與水平面構(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)v=0.50m/s時,L≥800mm;當(dāng)v≤0.65m/s時,L≥1200mml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)。2.3系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)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(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)行時各種信號控制。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采用低轉(zhuǎn)速,在有人或者人流量大時通過變頻器控制電機(jī)采用高轉(zhuǎn)速,從而達(dá)到節(jié)能省電的目的,在變頻器運(yùn)行時同時好受觸發(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)行方向及目的層站的扶手電梯控制系統(tǒng)。第三章硬件系統(tǒng)設(shè)計3.1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、張緊裝置、導(dǎo)軌系統(tǒng)、梯級、梯級鏈,或齒條、扶欄扶手帶以及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及梯級水平段不同,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,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,且可消除振動及降低噪音;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。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、主軸及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4、張緊裝置:張緊裝置由梯鏈輪、軸、張緊小車及張緊梯級鏈的彈簧等組成。張緊彈簧可由螺母調(diào)節(jié)張力,使梯級鏈在扶梯運(yùn)行時處于良好工作狀態(tài)。當(dāng)梯級鏈斷裂或伸長時,張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)軌及導(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,延長了梯級及滾輪的使用壽命。同時,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)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)動裝置及張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)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。皮帶的張緊度由皮帶輪中一個帶彈簧與螺桿進(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)龋仨殗?yán)格遵循有關(guān)技術(shù)要求和規(guī)范。10、梳齒、梳齒板、樓層板:1)梳齒:在扶梯出入口處應(yīng)裝設(shè)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)和材料也不盡相同,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、半透明及不透明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)動鏈及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、定點(diǎn)直接將潤滑油噴到鏈銷上,使之得到良好的潤滑。潤滑系統(tǒng)中泵或電磁閥的啟動時間、給油時間均由控制柜中的延時繼電器控制(PC控制則由PC內(nèi)部時間繼電器控制)。13、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)扶梯內(nèi)煙霧探測裝置等。3.2PLC的選型PLC實(shí)際上是一種專用計算機(jī),它采用循回掃描的方式分時處理各項(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中的內(nèi)部輔助繼電器及保持繼電器等實(shí)際上是PLC系統(tǒng)內(nèi)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,是電梯控制系統(tǒng)中理想的控制新技術(shù)。3.2.1可編程控制器PLC的結(jié)構(gòu)PLC的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖3-9所示:圖3-9PLC的內(nèi)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;進(jìn)行系統(tǒng)診斷;解釋并執(zhí)行用戶程序;完成通信及外設(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、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內(nèi)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。3.2.2可編程控制器PLC的工作原理1、工作方式PLC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的輸出及時地響應(yīng)隨時可能變化的輸入信號,用戶程序不是只執(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3-10PLC的掃描過程除了執(zhí)行用戶程序外,每次循環(huán)過程中,PLC不還要完成內(nèi)部處理、通信處理等工作,一次循環(huán)可分為5個階段,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階段,即輸入采樣、用戶程序執(zhí)行和輸出刷新三個階段。完成上述三個階段稱作一個掃描周期。在整個運(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)得單元內(nèi)。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)。在掃描每一條梯形圖時,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)內(nèi)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)內(nèi)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狀態(tài)或數(shù)據(jù)只能到下一個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)內(nèi)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,才是PLC的真正輸出。3.2.3PLC的主要生產(chǎn)廠家及產(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SIMATICS5-155/135系列、SIMATICS7-400/300/200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、Quantum、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、MicroLogix、ControlLogix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。但是隨著各個公司產(chǎn)品的本地化和多樣化,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。3.2.4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)的抗干擾能力及優(yōu)良的性能價格比。PLC常用的編程語言有幾種:梯形圖語言、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,此外還有功能強(qiáng)大的95種功能指令。它有6個和普通入口兼容的高速計數(shù)器輸入點(diǎn),最高計數(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、計數(shù)器、定時器、復(fù)雜數(shù)學(xué)運(yùn)算以及與其它智能模塊通訊等指令內(nèi)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個獨(dú)立的30kHz高速計數(shù)器,2路獨(dú)立的20kHz高速脈沖輸出以及1個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。使用范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)及民用領(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。STEP7-Micro/WIN32是西門子公司專門為S7-200系列PLC設(shè)計在個人計算機(jī)Windows操作系統(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。STEP7-Micro/WIN32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s7-200PLC具有功能強(qiáng)大、價格低廉、編程方便等優(yōu)點(diǎn)。所以選用s7-200PLC來控制商場手扶電梯。3.3變頻器的選型變頻器是變頻調(diào)速系統(tǒng)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,質(zhì)量品質(zhì),尤其是與可靠性相關(guān)的質(zhì)量品質(zhì),顯然是選擇時的重要考慮方面。同時,設(shè)備的平均壽命的長短是一個重要的參數(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,則主要依據(jù)己經(jīng)確定的變頻調(diào)速方案、負(fù)載類型以及應(yīng)用所需要的一些附加功能來決定。3.3.1變頻器的介紹為了滿足以上的條件,本設(shè)計選擇通用變頻器。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)量及改善生活環(huán)境等要求。2)節(jié)約能源方面 上個世紀(jì)80年代初,通用變頻實(shí)現(xiàn)了商品化。在近20年的時間內(nèi)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)字控制技術(shù),結(jié)構(gòu)設(shè)計上采用“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)模混合控制,直到全數(shù)字控制的演變,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)用范圍相當(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)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)變頻器帶有防止失速功能。(6)變頻器具有優(yōu)良的轉(zhuǎn)矩特性。3.3.2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)重要內(nèi)容。本設(shè)計中拖動調(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??紤]以上各種因素,本設(shè)計選用安川VS一616G5型全數(shù)字變頻器。它具有磁通矢量控制、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,同時降低了電機(jī)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)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)速范圍。VS一616G5變頻器的特點(diǎn)如下:(1)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。(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(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3-2VS—616G5型變頻器的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格電壓200V400V容量范圍1.2-1100KVA1.4-460KVA電源電壓頻率200V:三相200/200/208/220V400V:三相380/400/415/460V電壓允許變動+10%-15%頻率允許變動±15%控制特性控制方式正選波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(溫度變化)數(shù)字式指令±0.01%(-10℃~+40℃)模擬式指令±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加減速時間0.01~6000.0S制動轉(zhuǎn)矩約20%帶制動選擇150%抑制高次諧拔波電源直流電抗器內(nèi)帶(200V24KVA、400V26KVA以下可以選擇)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、電壓下降、過電壓、輸入缺相2、安川VS-616G5型通用變頻器電梯調(diào)速系統(tǒng)通用變頻器VS-616G5可直接控制交流異步電動機(jī)的電流,使電動機(jī)保持較高的輸出轉(zhuǎn)矩;它適合用于各種應(yīng)用場合,可以低速下實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)起動并且極其精確地運(yùn)行,其自動調(diào)整功能可使各種電動機(jī)達(dá)到高性能的控制。VS-616G5將U/f控制、矢量控制、閉環(huán)U/f控制、閉環(huán)矢量控制四種控制方式融為一體,其中閉環(huán)矢量控制是最適合電梯控制要求的。變頻器的配置及容量選擇VS-616G5變頻器用在電梯調(diào)速系統(tǒng)中時,必須配PG卡及旋轉(zhuǎn)編碼器,以供電動機(jī)測速及反饋。旋轉(zhuǎn)編碼器與電動機(jī)同軸連接,對電動機(jī)進(jìn)行測速。旋轉(zhuǎn)編碼器輸出A、B、兩相脈沖,當(dāng)A相脈沖超前B相脈沖90°時,可認(rèn)為電動機(jī)處于正轉(zhuǎn)狀態(tài)。當(dāng)A相脈沖滯后于B相脈沖90°時可認(rèn)為電動機(jī)處于反轉(zhuǎn)狀態(tài),旋轉(zhuǎn)編碼器根據(jù)AB相脈沖的相序,可判斷電動機(jī)旋轉(zhuǎn)方向,并根據(jù)AB脈沖的頻率(或周期)測得電動機(jī)的轉(zhuǎn)速。旋轉(zhuǎn)編碼器將此脈沖輸出給PG卡,PG卡再將此反饋信號送給616G5內(nèi)部,以便進(jìn)行運(yùn)算調(diào)節(jié)。當(dāng)電梯減速運(yùn)行時,電動機(jī)處于發(fā)電狀態(tài),向變頻器回饋電能。這時同步轉(zhuǎn)速下降,交-直-交變頻器的直流部分電壓升高,制動電阻的作用就是消耗回饋電能。抑制直流電壓升高。除PG卡和制動電阻外。VS-616G5還需要配置600脈沖旋轉(zhuǎn)編碼器和電梯運(yùn)行曲線輸入板(可選配)。其容量可選1∶1配置,即電動機(jī)容量和變頻器容量相等。最好采用大一數(shù)量級選配,即11kW電動機(jī)選15kW的變頻器、15kW電動機(jī)選18kW的變頻器。因此,本論文設(shè)計采用安川VS_616G5變頻器。3.4電機(jī)的選擇采用交流雙速異步電動機(jī)作為電動機(jī)的雙速電梯的雙速電梯,由于電氣控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)簡單,成本低廉,維修方便。因此,在1.0m/s以下的低速梯中,仍被廣泛使用著。但采用交流調(diào)頻調(diào)壓調(diào)速拖動系統(tǒng)的電梯,可以比較好的消除交流調(diào)壓調(diào)速拖動系統(tǒng)電梯的缺陷。與采用交流調(diào)壓調(diào)速拖動系統(tǒng)的電梯比較可節(jié)能40%--50%,與直流拖動電梯比較節(jié)能在65%--70%左右。如下是其電機(jī)需用的指標(biāo)分析。V/f曲線的調(diào)整:E1-04~E1-10,E1-13無PG矢量控制方式,通常沒有必要調(diào)整V/f曲線。最高輸出頻率的設(shè)定要變更時,及空載狀態(tài)發(fā)生失速時,想要使變頻器的輸出電壓下降時等情況請調(diào)整。電機(jī)額定轉(zhuǎn)速上升時,自學(xué)習(xí)后程序方式時,請將參數(shù)E1-04最高輸出頻率往上調(diào)整。無PG矢量控制方式,可設(shè)定任意V/f曲線(參數(shù)E1-04~E1-10),但不能選擇固定的V/f曲線。選用方法有如下幾種種:1、這是200V級變頻器的值,400V級是該值的2倍。2、出廠設(shè)定值應(yīng)變頻器功率大小而不同,上表為200V級0.4~1.5kW的值(注)1.E1-07~E1-10參數(shù),變更控制方式的話,各控制方式相對應(yīng)的出廠設(shè)定值便自動切換輸入。上表所示為無PG矢量控制方式時的值2.4個頻率點(diǎn)的話,務(wù)必按如下設(shè)定。E1-04(FMAX)>=E1-06(FA)>E1-07(FB)>=E1-09(FMIN)3、若V/f曲線為直線,則請?jiān)O(shè)定E1-07(中間輸出頻率)與E1-09(最低輸出頻率)為同一值,這時將無視E1-08(中間輸出頻率電壓)。4、當(dāng)參數(shù)E1-13設(shè)定值=0.0情況,實(shí)施了自學(xué)習(xí)后自動地將E1-13=E1-05,通常沒有必要設(shè)定。電機(jī)參數(shù)的選擇可以按以下內(nèi)容:E2-01~E2-03(E5-01~E5-03),E2-05~E2-08(E5-05,E5-06)電機(jī)參數(shù)(功能E2),只要實(shí)行一下自學(xué)習(xí),全部都會被自動設(shè)定,為此通常沒有手動設(shè)定的必要,自學(xué)習(xí)不能正常結(jié)束的場合,請手動設(shè)定。電機(jī)額定電流:E2-01如下表所示:設(shè)定范圍為變頻器額定電流的10~200%出廠設(shè)定根據(jù)變頻器功率大小不同而有所不同,表為200V級0.4kW的變頻器的值。請按電機(jī)銘牌上記載的額定電流值設(shè)定。電機(jī)的額定滑差:E2-02如下表所示:出廠設(shè)定值根據(jù)變頻器功率大小不同而有所不同,表為200V級0.4kW變頻器的值。從電機(jī)銘牌上記載的數(shù)值,計算電機(jī)額定滑差,并設(shè)定。電機(jī)額定滑差量=電機(jī)額定頻率-額定轉(zhuǎn)速×電機(jī)極數(shù)/120電機(jī)無負(fù)載電流:E2-03如下表所示:出廠設(shè)定因變頻器的功率大小而異,表中為200V級0.4kW的值。請?jiān)O(shè)定電機(jī)在額定電壓額定頻率時的空載電流。通常在電機(jī)銘牌上沒有記載請向電機(jī)制造廠家詢問。電機(jī)線間電阻:E2-05如下表所示:出廠設(shè)定因變頻器的功率大小而異,表中為200V級0.4kW的值。請?jiān)O(shè)定電機(jī)的線間電阻(U-V,V-W,W-U間)。通常電機(jī)的銘牌上沒有被記載,線間電阻值請向電機(jī)制造廠詢問??蓮臏y試報告的線間電阻值,根據(jù)下式計算,后設(shè)定。E種絕緣:測試報告的75℃時的線間電阻值(Ω)×0.92(Ω)B種絕緣:測試報告的75℃時的線間電阻值(Ω)×0.92(Ω)F種絕緣:測試報告的115℃時的線間電阻值(Ω)×0.87(Ω)第四章軟件設(shè)計本次設(shè)計采用安川VS_616G5變頻器進(jìn)行電機(jī)的控制,以西門子公司的可編程控制器s7-300進(jìn)行系統(tǒng)狀態(tài)的控制,以下為變頻器的參數(shù)設(shè)定和可編程控制器的程序編寫。4.1變頻器的部分參數(shù)設(shè)定流程如下變頻器的參數(shù)設(shè)定可以通過變頻器的控制面板來進(jìn)行,它分為運(yùn)行方式表示部分,有驅(qū)動方式、正轉(zhuǎn)指令、反轉(zhuǎn)指令、從控制端子回路;數(shù)據(jù)顯示部分以及操作按鍵部分組成。具體操作如下4-1圖表所示:圖4-1變頻器操作面板變頻器的操作按鍵如下表所示它有菜單鍵,返回鍵,點(diǎn)動鍵,正轉(zhuǎn)鍵,反轉(zhuǎn)鍵,復(fù)位鍵,運(yùn)行鍵,停止鍵,數(shù)據(jù)輸入輸出按鍵等。表4-1操作按鍵功能上述方式的概要在此,關(guān)于VS-616G5的監(jiān)視方式,各方式的切換,參數(shù)的參照,設(shè)定作說明。由于VS-616G5,它的各種參數(shù),功能群(方式)的監(jiān)視正趁向集團(tuán)化,因此參數(shù)的參照,設(shè)定可簡單了。VS-616G5有五種方式,表4.2所示方式的種類及主要內(nèi)容。表4-2方式的種類和內(nèi)容4.1.1變頻器的初始設(shè)定方式的切換按[菜單]鍵,表示驅(qū)動方式,然后按[∧]、[∨]鍵切換方式。讀取·設(shè)定各方式中參數(shù)時,按[DATA/ENTER]鍵。從參數(shù)的讀取·設(shè)定狀態(tài)返回方式各表示時,按[ESC]鍵。按[DATA/ENTER]鍵2次,[參數(shù)寫入中]的表示出現(xiàn),然后,按[ESC],返回方式名表示。這就是基本操作,必須記住。此后,再按下ESC鍵,則回到方式名表示,這些是基本操作,務(wù)必請記?。〗粨Q了備品控制基板,且確認(rèn)了變頻器的容量(KVA)=o2-04參數(shù)后,請實(shí)施參數(shù)的初始化。新品初次試運(yùn)行,沒有實(shí)施參數(shù)初始化的必要。參數(shù)的初始化,請?jiān)O(shè)定A1-03(初始化)=“2220”。初始化之后,存取級別(A1-01)便是AUICK-START。以下所示在QUICK-START狀態(tài)下的設(shè)定方法。按下表4-3所示順序給參數(shù)初始化。表4-3變頻器的初始化設(shè)定4.1.2參數(shù)的存取級別設(shè)置從QUICK-START變更到BASIC的方法現(xiàn)狀是出廠設(shè)定QUICK-START級別,通過以下的操作將QUICK-START變更到BASIC存取級別。如下表4-4表4-4參數(shù)存儲級別的設(shè)定在各存取級別的參數(shù)設(shè)定只有選擇了程序方式時,才能根據(jù)存取級別,改變監(jiān)視的表示階層。在驅(qū)動方式,環(huán)境設(shè)定方式,自學(xué)習(xí)方式,檢驗(yàn)方式,不改變表示階層。在此,以加速時間變更20.0(s)為例的操作作說明。在參數(shù)設(shè)定當(dāng)中,如果在1分鐘內(nèi)不按下DATA/ENTER鍵,則表示回到剛才(前一個)的設(shè)定值。這時,請從這個表示開始操作如下圖所示:表4-5程序流程在QUICK-START的程序方式表示,一旦按下DATA/ENTER鍵便顯示參數(shù)設(shè)定級別。請將加速時間設(shè)定為20.0sec。4.1.3變頻器的驅(qū)動方式設(shè)置驅(qū)動方式是變頻器運(yùn)行方式。變頻器在運(yùn)行狀態(tài),可設(shè)定的參數(shù)受到限制。請參照監(jiān)視參數(shù)一覽表。在驅(qū)動方式,可監(jiān)視頻率指令,輸出頻率,輸出電流,輸出電壓等及顯示異常內(nèi)容。異常記錄等。變頻器運(yùn)行時,最初請按下MENU菜單鍵,并選擇驅(qū)動方式狀態(tài)。此時再按下DATA/ENTER鍵選擇狀態(tài)監(jiān)視。在此以外的表示狀態(tài),不接受運(yùn)行指令。先進(jìn)入一次狀態(tài)監(jiān)視,然后可以移向其他方式在驅(qū)動方式的操作在驅(qū)動方式,鍵操作如表4.5所示。表4-5驅(qū)動方式4.1.4試運(yùn)行的操作1、電源設(shè)入前的確認(rèn)事項(xiàng)電源電壓是否正確:200V級:三相AC200~230V50/60Hz400V級:三相AC380~460V50/60Hz2、電機(jī)的輸出端子與電機(jī)的接線是否良好(1)變頻器的控制回路端子與其他控制裝置的線確實(shí)接好了沒有。(2)變頻器的控制回路端子是否全部處在OFF位置。(3)使用PG速度控制卡的場合,是否確實(shí)連接好了。3、電機(jī)是否處在空載狀態(tài)(機(jī)械負(fù)載沒有被連接狀態(tài))。(1)狀態(tài)的確認(rèn)電源投入時,數(shù)字操作器的表示,正常狀態(tài)應(yīng)該如下顯示。(2)電源投入運(yùn)行異常發(fā)生時,會顯示與上記不一樣的表示,實(shí)施對策以下舉例異常發(fā)生顯示。4.1.5空載運(yùn)行時的參數(shù)設(shè)置這里以電機(jī)空載狀態(tài)(負(fù)載機(jī)械和電機(jī)不連接狀態(tài)),用數(shù)字操作器讓電機(jī)旋轉(zhuǎn)進(jìn)行試運(yùn)行為例,總結(jié)如下。頻率指令的設(shè)定請?jiān)隍?qū)動方式的頻率指令監(jiān)視下,設(shè)定頻率指令,如下所示設(shè)定10Hz頻率指令的操作舉例。表4-6電梯的空載運(yùn)行參數(shù)設(shè)定1、用數(shù)字操作器進(jìn)行運(yùn)行(1)按下RUN鍵,電機(jī)開始旋轉(zhuǎn)(正轉(zhuǎn))。(2)按下FWD/REV鍵,電機(jī)反轉(zhuǎn)。(3)按下STOP鍵,電機(jī)停止轉(zhuǎn)動,(停止前運(yùn)行鍵的LED指示燈閃爍)。(4)運(yùn)行中也可變更頻率指令。這時按下DATA/ENTER鍵,設(shè)定值在寫入瞬間變更了。(5)在停止?fàn)顟B(tài)按下JOG鍵,在按下此鍵的時間內(nèi)按點(diǎn)動頻率旋轉(zhuǎn)(出廠設(shè)字6.0Hz)。2、運(yùn)行狀態(tài)的確認(rèn)(1)改變頻率指令或旋轉(zhuǎn)方向,請確認(rèn)電機(jī)是否有振動及雜音。(2)請確認(rèn)變頻器在運(yùn)行過程中是否發(fā)生了異常。3、有載運(yùn)行時的參數(shù)設(shè)置確認(rèn)了按電機(jī)空載狀態(tài)的動作后,連接好負(fù)載,在有(帶)負(fù)載狀態(tài)進(jìn)行試運(yùn)行。用數(shù)字操作器進(jìn)行運(yùn)行(1)與空載運(yùn)行一樣,使用數(shù)字操作器進(jìn)行有(帶)負(fù)載運(yùn)行。(2)為了預(yù)防萬一的異常動作,請作好馬上能夠在操作器上按STOP鍵的準(zhǔn)備。請?jiān)O(shè)定低于實(shí)際的動作速度約10%程度的頻率指令。表4-7電梯的有載運(yùn)行參數(shù)設(shè)定4、試運(yùn)行的順序流程試運(yùn)行步驟按以下順序:設(shè)置安裝——接線——電源投入——演示狀態(tài)確認(rèn)——輸入電壓設(shè)定——空載運(yùn)行——有載運(yùn)行——運(yùn)行。具體情況如下表4.8所示:表4-8調(diào)速運(yùn)行流程4.2可編程控制器的I/O分配與程序編制1、可編程控制器的I/O分配(1)I/O(輸入/輸出部件)(I/O模塊:接口電路、I/O映像存儲器)(2)I/O(輸入/輸出部件)(I/O模塊:接口電路、I/O映像存儲器)

CPU與現(xiàn)場I/O裝置或其他外部設(shè)備之間的連接部件。PLC提供了各種操作電平與驅(qū)動能力的I/O模塊,以及各種用途的I/O組件供用戶選用:輸入/輸出電平轉(zhuǎn)換、電氣隔離、串/并行轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)傳送、A/D、D/A轉(zhuǎn)換、誤碼校驗(yàn)、其他功能模塊。I/O模塊可與CPU放在一起,也可遠(yuǎn)程放置。通常,I/O模塊上還具有狀態(tài)顯示和I/O接線端子排。(3)編程器等外部設(shè)備:輸入/輸出電平轉(zhuǎn)換、電氣隔離、串/并行轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)傳送、A/D、D/A轉(zhuǎn)換、誤碼校驗(yàn)、其他功能模塊。I/O模塊可與CPU放在一起,也可遠(yuǎn)程放置。通常,I/O模塊上還具有狀態(tài)顯示和I/O接線端子排。下表1為扶手電梯的上下梯I/O口分配表電梯上行M10.3Y1正轉(zhuǎn)Y100電梯下行M10.4Y2反轉(zhuǎn)Y101表4-9電梯I/O分配表2、可編程控制器上下梯的控制程序如下程序所示1-3程序功能為啟動,然后通過M13.1自鎖,通過M13.2互鎖,M11.1為停止按鈕。3-6段的程序?yàn)榭刂齐姍C(jī)正轉(zhuǎn)的程序段,通過接通電機(jī)的正轉(zhuǎn)線圈來控制電梯的正轉(zhuǎn)使電梯處于上行狀態(tài),M11.1為停止按鈕。6-9段的程序?yàn)榭刂齐姍C(jī)的反轉(zhuǎn)運(yùn)行程序段,通過接通電機(jī)的反轉(zhuǎn)線圈來控制電梯的反轉(zhuǎn),是電梯處于下行狀態(tài),M11.1為停止按鈕。其他的為保護(hù)互鎖程序。其程序如下圖4.1.2:圖2.1.3程序選段第五章系統(tǒng)調(diào)試5.1自動扶梯的調(diào)試為了自動扶梯試車,必須進(jìn)行若干工作。下面介紹常見自動扶梯的調(diào)試。自動扶梯試車前,必須拆除三級梯級和樓面蓋板。在此以前,要做好現(xiàn)場的保護(hù)工作,用繩子圍起來?,F(xiàn)以一種結(jié)構(gòu)形式來說明取下蓋板的順序。卸下蓋板上的保護(hù)螺釘①,以專門工具擰入該螺釘孔內(nèi),提起蓋板①,取掉蓋板②。必要時(如檢查梳板觸點(diǎn))可以取掉蓋板③,此時應(yīng)松開2個螺釘@。在蓋板取掉后,可以清除落在梯級上或是嵌在凹槽里的雜物。扶手膠帶應(yīng)該擦凈以防污染自動扶梯的機(jī)械部分。圖5-1蓋板測定和檢查土建方面的各項(xiàng)安全設(shè)備。—如果有幾臺自動扶梯時,它們應(yīng)各有安全設(shè)備。在自動扶梯的上、下基坑內(nèi)各有一只檢修開關(guān),檢驗(yàn)時應(yīng)將兩只開關(guān)之一調(diào)到檢修位置。對于在上基坑中的主開關(guān)方面:1、檢查土建設(shè)備必須可靠接地,且接地線和零線必須始終分開。2、檢查包括控制線路及扶手照明等分支線路是否與線路圖樣和當(dāng)?shù)匾?guī)程相符。3、接通自動扶梯的保方面安裝的動力接線,包括相位、零線和接地線;所有電氣險裝置。4、接通電動機(jī)和控制電源主開關(guān)。對于檢修開關(guān):5、檢查自動扶梯是否能用鑰匙開關(guān)啟動。6、將兩只檢修開關(guān)調(diào)至“檢修位置”,檢查自動扶梯是否既不能用檢修開關(guān)的運(yùn)行按鈕啟動,也不能用鑰匙開關(guān)啟動。7、將兩只檢修開關(guān)之一調(diào)至“檢修位置”,檢查用檢修上行或下行按鈕點(diǎn)動,檢查驅(qū)動電動機(jī)旋轉(zhuǎn)方向,也就是檢查自動扶梯的運(yùn)行方向是否正確。必要時,應(yīng)改變電動機(jī)主開關(guān)中的兩相接頭加以修正。必須注意,在進(jìn)行上述檢查工作時,應(yīng)事先切斷總開關(guān)或保險裝置。8、對照線路圖,檢查插座接頭的電壓是否正確。如下圖5-2所示,在自動扶梯上、下兩端的裙板上各有一個操作控制盤,盤上有上、下行用的鑰匙開關(guān)及急停按鈕。應(yīng)檢查“檢修”開關(guān)是否斷開,操縱鑰匙開關(guān)時自動扶梯的運(yùn)動方向是否與所選方向一致,操縱兩個止動按鈕之一時,自動扶梯是否停止運(yùn)行。在驅(qū)動機(jī)房和改向機(jī)房(張緊裝置)內(nèi),應(yīng)檢查電氣部件是否有防護(hù)罩殼,以防直接觸電。機(jī)房內(nèi)的電氣照明應(yīng)是永久和固定的。金屬結(jié)構(gòu)內(nèi)空間的電氣照明裝置應(yīng)為常備的手提燈,并配有電源插座。自動扶梯出廠時,減速器已經(jīng)注入潤滑油,工作300h后,必須進(jìn)行第一次換油。一般檢查時,可以測桿檢查;如減速器側(cè)面有注油管時,則停車時的油位可以確定;如果油損失,則需找出原因。圖5-2驅(qū)動鏈裝置如果驅(qū)動裝置中有三角皮帶傳動,檢查時可用手按動三角皮帶,其彎曲度為5mm應(yīng)檢查驅(qū)動主軸與驅(qū)動機(jī)組間傳動鏈條和它的懸垂度。一般出廠前已經(jīng)調(diào)整好,但在使用初期鏈條的伸長比較大。調(diào)整的方法是:松開驅(qū)動機(jī)組的4個螺釘,。借助張緊螺栓使機(jī)組移動,從而達(dá)到調(diào)整傳動垂度的目的。調(diào)整完畢后,擰緊張緊螺桿的螺母及4個螺釘。檢查的方法是:在剛調(diào)整好的狀態(tài)下,鏈條從動側(cè)的垂度為5—lOmm。出廠前,傳動鏈條都已潤滑過。在長期停車后,如有必要,應(yīng)補(bǔ)加潤滑油。牽引鏈條的張緊裝置的張緊滑塊不得卡死。正在運(yùn)行中的自動扶梯,在縱向方向必須具有移動方便的間隙。兩根牽引鏈條的防斷安全觸頭如圖所示,圖中局部A為放大圖,其間隙為3.5~7mm。兩個觸頭裝在自動扶梯地坑中的張緊裝置支架上。當(dāng)牽引鏈條斷裂時,兩觸頭中有一個作用即可切斷電源,自動扶梯停止運(yùn)行。,當(dāng)兩觸頭在工作位置時,即恢復(fù)工作。牽引鏈條的潤滑在自動扶梯的改向處,即自動扶梯的下部進(jìn)行。在牽引鏈條持續(xù)運(yùn)行時,利用油壺或油槍按圖所示位置將油注入鏈節(jié)之間,但牽引鏈條的梯級主輪應(yīng)保持無油狀態(tài)或用自動潤滑系統(tǒng)加油。圖5-3電梯的傳動鏈扶手裝置的傳動鏈條在自動扶梯出廠時已經(jīng)調(diào)整至適當(dāng)?shù)膹埦o度,但在開始運(yùn)行階段時伸長常比較大。扶手傳動鏈往往位于梯級和扶手驅(qū)動軸之間,在自動扶梯的上端。拆下3個梯級可以放松扶字傳動鏈。扶手傳動鏈從動分支在初始安裝階段的下垂度為5~10mm。圖所示是扶手膠帶的驅(qū)動輪,它與扶手膠帶的傳動鏈輪同軸。調(diào)整傳動鏈條張緊度的方法如下:在兩個可移動的支撐板和兩個固定框架之上都劃上線,以供對照檢查。松開3只螺釘S,交替均勻擰緊或放松張緊螺釘S0,直至達(dá)到正確的張緊度為止。圖5-4驅(qū)動輪根據(jù)在兩側(cè)的對照檢查劃線標(biāo)記,重新擰緊螺釘S和防松螺母G,注意應(yīng)使兩側(cè)移動距離d相等。扶手膠帶在自動扶梯出廠前已經(jīng)張緊。圖5-5調(diào)整方式扶手膠帶人口的毛氈擋圈不應(yīng)與扶手膠帶相擦。其間間隙不大于3mm。必須去除在該處可能卡住的異物。每個扶手膠帶入口處內(nèi)部都有一個觸頭,一臺自動扶梯一共有4個。要求在有一個觸頭斷開時,自動扶梯即停止運(yùn)行。如圖5-6所示是梳板簡圖。當(dāng)板的水平力為980N時,安全開關(guān)就應(yīng)動作。應(yīng)檢查它可否輕輕移動。為進(jìn)行功能檢查,必須拆除3塊蓋板。安全開關(guān)緊靠在張緊的螺栓頭上中間無間隙。圖5-6梳板簡圖在自動扶梯的上、下出人口處,應(yīng)檢查梯級踏板齒與梳齒嚙合情況是否良好。梯級通過定心輪時不可有沖擊,如有,則應(yīng)調(diào)整定心輪,必要時應(yīng)該調(diào)整裙板。梯級與定心輪之間的間隙為0—0.2mm。定心輪側(cè)邊要低于踏板頂部4~8mm。梳齒與踏板嚙合深度為4=0.50mm。裙板與梯級導(dǎo)塊之間的間隙每邊應(yīng)為0.5mm。圍裙板和梯級之間的側(cè)面間隙海邊不大于4mm,兩邊之和不大于7mm。裙板下部要進(jìn)行清潔和潤滑,因?yàn)樵撎幤鹬菁壍膶?dǎo)向作用。圖所示是一種裙板觸點(diǎn)結(jié)構(gòu)形式。一臺自動扶梯有4個裙板觸點(diǎn)。如果在梯級與裙板之間卡住物體時,每個觸點(diǎn)都能立即使正在運(yùn)行的自動扶梯停止運(yùn)行。圖示結(jié)構(gòu)的調(diào)整裙板方法是:從梯級一側(cè)的相應(yīng)位置用螺絲刀轉(zhuǎn)動螺釘,使之與裙板齊平,或不低于裙板0.2mm。檢查裙板觸點(diǎn)的安裝情況應(yīng)拆下裙板的斜角護(hù)板,用調(diào)節(jié)螺釘來調(diào)整與脈沖開關(guān)有關(guān)的杠桿撥叉位置。開關(guān)的沖頭與杠桿撥叉之間的間隙為0.2mm。脈沖開關(guān)的行程約0.3mm。檢驗(yàn)安裝竣工的裙板觸點(diǎn)的方法:可在運(yùn)行中的梯級側(cè)面即裙板與梯級之間插入一塊2~3mm厚的、不太硬的板條,如皮革或毛氈。此時,自動扶梯應(yīng)能停住。以上闡述,就某種結(jié)構(gòu)形式而言,隨著自動扶梯技術(shù)的不斷發(fā)展,將出現(xiàn)新的結(jié)構(gòu)形式,因而,自動扶梯的安裝調(diào)試,也將出現(xiàn)新的方法。但以上介紹,可供參考。5.2手扶電梯使用管理應(yīng)注意事項(xiàng)手扶電梯作為商場、超市常見的運(yùn)載工具,給市民購物帶來了極大的方便,但由于有些地方對手扶電梯的使用管理不善,疏于維護(hù),電梯傷人事故時有發(fā)生。《特種設(shè)備安全監(jiān)察條例》規(guī)定,電梯與鍋爐、液化氣罐、客運(yùn)索道等屬于特種設(shè)備。根據(jù)電梯使用遵循“誰使用誰負(fù)責(zé)”的原則,電梯一般在15天內(nèi)必須保養(yǎng)一次,進(jìn)行一次清潔、潤滑、調(diào)整和檢查。如果商場或其他公共場所按規(guī)定進(jìn)行保養(yǎng),并在使用環(huán)節(jié)上加強(qiáng)管理,對顧客給予正確有效的提醒和警示,電梯出現(xiàn)傷人案件的情況就會大大減少綜此,將手扶電梯使用和管理維護(hù)注意事項(xiàng)概述如下。1、日常檢查1)在踏板和梳板之間檢查有無紙屑小石等異物堵塞一旦有異物堵塞時,恐會使踏板和梳板破損,所以務(wù)必清除。2)檢查踏板與梳板有無破損如果繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)話恐會卷住乘用者鞋子而發(fā)生危險事故,所以必須聯(lián)絡(luò)電扶梯保養(yǎng)公司來換裝。3)檢查螺絲有無松動若按押飾板(Pannel)而螺絲、彈簧之類若有松動時,會因挾住衣物而受傷,所以必須盡快栓緊處理。4)檢查有無異常聲音及振動若經(jīng)常有異樣聲音和振動發(fā)生時,停止扶梯運(yùn)轉(zhuǎn)并通知電扶梯保養(yǎng)公司來處理。5)檢查扶手皮帶有無異常運(yùn)轉(zhuǎn)時扶手皮帶若有異常(滑移等)現(xiàn)象,則停止運(yùn)轉(zhuǎn)并聯(lián)絡(luò)扶電梯保養(yǎng)公司前來處理。2、

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