電梯的改進(jìn)設(shè)計(jì)

電梯的改進(jìn)設(shè)計(jì)

1序言1.1電梯的節(jié)能改造隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人們的物質(zhì)和文化生活水平得到了提高，許多高樓從上面爬出來，電梯已經(jīng)成為人們生產(chǎn)、工作和生活中的重要運(yùn)輸設(shè)備。面對(duì)科技的發(fā)展,電梯的要求也是日新月異,特別是節(jié)能方面的要求。深圳出臺(tái)電梯節(jié)能的有關(guān)規(guī)定,為了配合國家對(duì)電梯的節(jié)能要求,在2007年1月在歐特電梯公司,對(duì)電梯進(jìn)行節(jié)能改造。2007年4月在廣順電梯有限公司,對(duì)某公司的舊電梯進(jìn)行設(shè)備改建。由于某公司的舊廠房電梯使用時(shí)間過長(zhǎng),能耗較大,經(jīng)常出現(xiàn)故障,可以說是難以維修,嚴(yán)重影響日常工作的使用。因此需要電梯改建。1.2改造電抗器,提高整體布置的布置,對(duì)舊電梯進(jìn)行勘察、分析,發(fā)現(xiàn)舊電梯是雙速電梯,采用電抗器進(jìn)行調(diào)速,運(yùn)行平層時(shí)有明顯的震動(dòng),而且運(yùn)行噪音過大,感覺電梯不是很安全。進(jìn)入井道進(jìn)行檢查,發(fā)現(xiàn)里面的布線有點(diǎn)亂,甚至有些已經(jīng)老化。造成原因是由于井道限位開關(guān)過多,如平層開關(guān)、加速開關(guān)、減速開關(guān)。由此,必須解決三個(gè)問題。第一個(gè)問題:平層時(shí)的震動(dòng)是由于電抗器的老化,而且本身的調(diào)速效果明顯不夠平穩(wěn)和舒適造成的。解決方法:采用變頻調(diào)速技術(shù),使其加減速平穩(wěn)舒適。第二個(gè)問題:井道開關(guān)過多,有減速開關(guān)、加速開關(guān)平層開關(guān)。解決方法:采用一個(gè)光電平層開關(guān),用脈沖控制加、減速。第三個(gè)問題:采用電抗器調(diào)速的電梯能耗過多、噪音過大。解決方法:采用變頻調(diào)速提高能源的使用效率。2plc控制電梯根據(jù)解決問題的思路,開始進(jìn)行電梯的改建。改建地點(diǎn)在該公司的新廠房。采用PLC控制變頻調(diào)速控制電梯。PLC選用FX2N-64M,變頻器用VS-616G5通用變頻器。2.1旋轉(zhuǎn)編碼的使用電梯的位置檢測(cè)裝置是用來采樣轎廂的運(yùn)動(dòng)位置并將它反饋給電梯PLC的。選用光電開關(guān)和旋轉(zhuǎn)編碼器共同工作來進(jìn)行平層、加速、減速控制。光電開關(guān)主要由發(fā)光二極管和光敏元件組成,在沒有受到外界隔光干擾時(shí)一直接通。采用光電開關(guān)作為信號(hào)裝置,需要在轎廂上安裝1個(gè)光電開關(guān),在每層的平層位置安裝隔光板,用于掃描平層位置信號(hào):電梯上行時(shí),每當(dāng)遇到經(jīng)過隔光板信號(hào)時(shí),樓層數(shù)加1;電梯下行時(shí),每當(dāng)遇到下?lián)Q速信號(hào)時(shí),樓層數(shù)減1。旋轉(zhuǎn)編碼器,又叫增量式編碼器,實(shí)際上是一個(gè)脈沖發(fā)生裝置。內(nèi)部結(jié)構(gòu)是在其圓盤的邊緣上開有相同間距的縫隙,圓盤兩側(cè)分別安裝紅外發(fā)光器件和光敏元件。使用時(shí)將其與曳引電機(jī)同軸連接,當(dāng)其隨電機(jī)旋轉(zhuǎn)時(shí),每轉(zhuǎn)過一個(gè)縫隙,就產(chǎn)生一個(gè)電脈沖,將這些脈沖送入PLC控制器的高速脈沖輸入端對(duì)其進(jìn)行計(jì)數(shù),就可以得到電梯運(yùn)行的距離信號(hào)。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是測(cè)量準(zhǔn)確、無磨損,測(cè)量信號(hào)便于計(jì)算機(jī)處理。利用增量編碼器不僅可以測(cè)量電梯的速度和距離,還可以測(cè)出電梯運(yùn)行的方向和曳引機(jī)的轉(zhuǎn)速。2.2電路設(shè)計(jì)更正該公司要求實(shí)現(xiàn)四層電梯的控制,選用FX2N-64M型可編程序控制器,端口地址分配如表1所示。2.2.1電梯控制回路將原來的雙速電梯主電路改成變頻梯,將其電抗器調(diào)速控制方法改成變頻器調(diào)速控制方法。采用變頻器多段速的3段速控制方式和616G5原有的加、減速S曲線控制,實(shí)現(xiàn)電梯在運(yùn)行加速、減速時(shí)平滑,并利用其零速信號(hào)和平層的位置開關(guān)同時(shí)使用,實(shí)現(xiàn)電梯零速平層。詳見電梯PLC程序運(yùn)行方式。采用變頻調(diào)速,改變?cè)瓉淼钠綄诱饎?dòng)現(xiàn)象,達(dá)到啟動(dòng)、加速、減速平穩(wěn)的目的,實(shí)現(xiàn)零速平層。由于電梯是啟動(dòng)頻繁的設(shè)備,用變頻調(diào)速可以減少電梯的加、減速時(shí)的沖擊性,達(dá)到減少運(yùn)行過程中的噪音的目的,并且用變頻調(diào)速能有效的提高電能的使用效率,實(shí)現(xiàn)節(jié)能的效果。2.2.2高效旋轉(zhuǎn)式控制系統(tǒng)參數(shù)設(shè)計(jì)為了減少井道的布線,方便維修和保養(yǎng)。配合光電開關(guān),實(shí)現(xiàn)電梯的脈沖控制加、減速和平層控制,本文采用12V旋轉(zhuǎn)編碼器,它與主電動(dòng)機(jī)同軸相連,編碼器產(chǎn)生的脈沖直接輸入PLC的高速脈沖計(jì)數(shù)輸入端X2,在PLC中通過對(duì)此脈沖的計(jì)數(shù),可以用程序計(jì)算出電梯走過的距離及當(dāng)前的速度,從而完成調(diào)速系統(tǒng)的位置和速度反饋。接口示意圖如圖1所示。2.2.3電梯正常運(yùn)行的控制系統(tǒng)的方案電梯控制程序設(shè)計(jì)。簡(jiǎn)單說明,改造后電梯的平層和加減速工作方式。電梯PLC控制程序此處不再贅述。2.2.4橋廳登記的內(nèi)容目標(biāo)登記和上下行登記信號(hào),如圖2所示。1)目標(biāo)層1層登記:按下1樓站外上行召喚1SZA,1SZA↑→X032↑→Y015↑接通點(diǎn)亮。在關(guān)好門登記M20↑→M21↑目標(biāo)一層登記。2)各選擇平層后解除登記(如1層登記解除):一層平層信號(hào)M600↑→M70↑延時(shí)后,解除一層登記。(2)上下行登記1)上行登記M4:橋廳在1層時(shí),2、3、4層目標(biāo)可以上行登記;橋廳在2層時(shí),3、4層目標(biāo)可以上行登記,橋廳在3層時(shí),4層目標(biāo)可以上行登記。2)下行登記M5:橋廳在4層時(shí),1、2、3層目標(biāo)可以下行登記;橋廳在3層時(shí),1、2層目標(biāo)可以上行登記,橋廳在2層時(shí),1層目標(biāo)可以上行登記。2.2.5電梯控制回路以橋廳在一樓時(shí),3樓下行外召喚為例。(1)3樓廳外乘員按下下行召喚按鈕時(shí),3XZA↑→X036↑→Y021↑→3XZD點(diǎn)亮Y021↑→M20↑→M23↑3層目標(biāo)登記↑M4↑上行登記(2)M4↑→Y030↑→Y032↑慢行→Y033↑中速→Y34↑快速1)變頻器內(nèi)給出運(yùn)行答應(yīng)信號(hào),X020↑→Y000和Y007↑→ZC↑→制動(dòng)器線圈ZXQ得電松閘。2)變頻器內(nèi)給出運(yùn)行速度信號(hào)指令,電機(jī)YD得電起動(dòng)、加速、滿速向3樓運(yùn)行。(3)電梯到達(dá)3樓的上行換速點(diǎn)開始減速運(yùn)行:電梯由1樓向3樓運(yùn)行過程中,光電開關(guān)離開每層樓的遮光板時(shí),光電開關(guān)GDK↑→X005↓→M418↑→M200動(dòng)作一個(gè)上沿信號(hào)→INCD200執(zhí)行上行計(jì)數(shù),并將結(jié)果經(jīng)轉(zhuǎn)移傳送、解碼后控制對(duì)應(yīng)的軟輔助繼電器M600-M603動(dòng)作,實(shí)現(xiàn)對(duì)電梯的運(yùn)行控制。當(dāng)位于轎頂?shù)墓怆婇_關(guān)離開位于井道的2樓遮光板時(shí),C237開始計(jì)算2樓至3樓的脈沖數(shù),SUB指令根據(jù)2樓到3樓的學(xué)習(xí)脈沖減去設(shè)定值,并將其存入D310。當(dāng)C237累積計(jì)數(shù)與D310相等時(shí),M602↑→M7↑→Y034↓→Y033↓→電梯按變頻器曲線指令進(jìn)行減速運(yùn)行。而且當(dāng)M600↑時(shí),電梯位置顯示3字。(4)電梯在3樓零速平層?？块_門:經(jīng)對(duì)變頻器和PLC相關(guān)參數(shù)的反復(fù)調(diào)整和整定,當(dāng)電梯在3樓平層時(shí),變頻器的輸出也恰好為零,控制系統(tǒng)處于待起動(dòng)狀態(tài)。2.2.6脈沖計(jì)數(shù)編程利用編碼器輸出端將脈沖信號(hào)引入PLC的高速計(jì)數(shù)輸入端,構(gòu)成位置反饋和速度反饋。高速計(jì)數(shù)器累加的脈沖數(shù)反映電梯的位置。高速計(jì)數(shù)器的值不斷地與各信號(hào)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的脈沖數(shù)進(jìn)行比較,由此判斷電梯的運(yùn)行距離,換速點(diǎn),平層點(diǎn)和制動(dòng)停車點(diǎn)等信號(hào)。電梯在運(yùn)行過程中,通過位置信號(hào)檢測(cè),軟件實(shí)時(shí)計(jì)算以下位置信號(hào):電梯所在樓層位置,曲線各個(gè)換速點(diǎn)的位置,門區(qū)信號(hào)和平層位置信號(hào)等。由此省去原來每層在井道中設(shè)置的大量上述信號(hào)檢測(cè)裝置,大大減少井道檢測(cè)元件和信號(hào)連接,降低成本,使系統(tǒng)更容易維護(hù)。脈沖計(jì)數(shù)的編程方法上采用相對(duì)計(jì)數(shù)方式,每次從平層點(diǎn)開始計(jì)數(shù)到下一平層點(diǎn),然后高速計(jì)數(shù)器復(fù)位。每一層均從零開始計(jì)數(shù),樓層數(shù)存放在另一個(gè)計(jì)數(shù)器。當(dāng)計(jì)數(shù)累計(jì)到設(shè)定值時(shí),高速計(jì)數(shù)器復(fù)位。同時(shí)根據(jù)運(yùn)行方向樓層計(jì)數(shù)器加1或減1,表示己經(jīng)運(yùn)行了一層樓距離。3增設(shè)電梯投入使用2007年4月對(duì)舊電梯進(jìn)行勘察,并對(duì)其存在的問題提交設(shè)計(jì)方案。2007年5月開始對(duì)電梯井道進(jìn)行建造。2007年6月進(jìn)行電梯的安裝和調(diào)試。2007年7月相關(guān)部門進(jìn)行驗(yàn)收,簽定保修合約,并投入使用。改建后,投入使用,整機(jī)性能良好,以前存在的三個(gè)問題都能夠解決。一是平層很平穩(wěn)、沒有震動(dòng),舒適感良好。運(yùn)行的噪音明顯小于舊的雙速電梯,可以說是靜音運(yùn)行。二是使用一個(gè)光電開關(guān)后