【正文】 選用 ....................................................... 23 VS616G5 變頻器運(yùn)行參數(shù)及設(shè)置原則 .............................................................. 24 VS616G5 變頻器控制回路的端子 ..................................................................... 26 VS616G5 變頻器多級調(diào)速的 PLC 控制 .............................................................. 28 變頻器容量及制動電阻參數(shù)的計(jì)算 .................................................................. 30 3 PLC 的簡介 .......................................................................................................................... 31 PLC 的選型 ................................................................................................................ 32 FX2N80MR 型 PLC .................................................................................................... 33 FX2N80MR 型 PLC 的 I/O 點(diǎn)分配 ....................................................................... 33 FX2N80MR 型 PLC 的硬件接線 ........................................................................... 35 4 硬件設(shè)計(jì) .............................................................................................................................. 36 電梯速度曲線 ............................................................................................................ 36 電梯位置的確定 ......................................................................................................... 37 轎廂的平層與停車 ..................................................................................................... 38 電梯的安全保護(hù)環(huán)節(jié) .................................................................................................. 38 電梯控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) .................................................................................................. 40 電梯自動門的設(shè)計(jì) ..................................................................................................... 41 拖動電機(jī)電路的設(shè)計(jì) .................................................................................................. 42 電梯設(shè)備的選擇 ......................................................................................................... 43 5 軟件設(shè)計(jì) .............................................................................................................................. 44 電梯的三個工作狀態(tài) .................................................................................................. 45 電梯控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的功能 ........................................................................................... 46 電梯主要梯形圖程序說 明 ........................................................................................... 47 樓層顯示電路控制 ........................................................................................... 47 6 轎廂內(nèi)選層按鈕指示燈控制 ............................................................................. 48 門廳召喚電路控制 ........................................................................................... 49 電梯選向電路控制 ........................................................................................... 49 電梯平層電路 .................................................................................................. 50 電梯起動電路和換速電路控制 ......................................................................... 51 總結(jié) ............................................................................................................................................ 52 致謝 ............................................................................................................................................ 53 參考文獻(xiàn) ..................................................................................................................................... 54 附錄 ............................................................................................................................................ 55 7 1 緒論 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。隨著社會的發(fā)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。 在電梯的變頻調(diào)速系統(tǒng)中，電機(jī)的實(shí)際最大轉(zhuǎn)速為其額定轉(zhuǎn)速，因此，電梯的變頻調(diào)速屬“恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速”。 課題的研究背景 電梯是集機(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，應(yīng)具有高度的安全性。事實(shí)上，在電梯上已經(jīng)采用了多項(xiàng)安全保護(hù)措施。在設(shè)計(jì)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(xiǎn)系數(shù)。然而，只有在電梯的制造、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。 同時，隨著電梯拖動技術(shù)、控制技術(shù)的快速發(fā)展，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， Va riable Voltage Variable Frequency）控制，其邏輯控制也由可編程序控制器（ PLC）代替原來的繼電器控制，使得電梯運(yùn)行的可靠性、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)頻技術(shù)，由于 VVVF 電梯采用 PLC 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。 PLC 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， 它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)?？删幊绦蚩刂破鞑煌陧樞蚩刂破骱屯ㄓ玫奈C(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。 PLC 現(xiàn)已成為現(xiàn)代工業(yè)控制三大支柱（ PLC、 CAD/CAM、 ROBOT）之一，具有可靠性高、邏輯功能強(qiáng)、體積小、可在線修改控制程序、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，具備高速計(jì)數(shù)與 位控等高性能模塊等優(yōu)異性能，同 8 時可以取代由大量中間繼電器、時間繼電器、計(jì)數(shù)繼電器等組成的傳統(tǒng)的繼電 —— 接觸控制系統(tǒng)。由此，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)。 隨著電力電子技術(shù)、微電子技術(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)展也十分迅速。電動機(jī)交流變頻技術(shù)是當(dāng)今節(jié)電，改善工藝流程，以提高產(chǎn)品質(zhì)量和改善環(huán)境、推動技術(shù)進(jìn)步的一種手段。變頻調(diào)速以其優(yōu)異的調(diào)速性能和起制動平穩(wěn)性能、高效率、高功率因數(shù)和節(jié)電效果，廣泛的適用范圍及其它許多優(yōu)點(diǎn)，而被國內(nèi)外公認(rèn)為最有發(fā)展前途的 調(diào)速方式。 總之，利用 PLC 和變頻器對舊電梯進(jìn)行改造，不但可以增加電梯的舒適感、安全性、可靠性，還可以降低能耗，節(jié)約能源，減少運(yùn)行費(fèi)用。 本文所選用的 VS616G5通用 變頻器 ，可自行設(shè)置速度曲線來實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)操作和精確 控制 ，使乘客在乘坐 電梯 時更加舒適。為滿足 電梯 安全性的要求， 變頻器 通過與電動機(jī)同軸連接的旋轉(zhuǎn)編碼器和脈沖發(fā)生器（ PG， Pulse Generator ），完成速度檢測及反饋，形成閉環(huán)系統(tǒng)。 PLC 負(fù)責(zé)處理各種信號的邏輯關(guān)系，從而向 變頻器 發(fā)出起、停等信號，同時 變頻器 也將工作狀態(tài)信號送給 PLC，形成雙向聯(lián)絡(luò)關(guān)系，這是系統(tǒng)的核心。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，旋轉(zhuǎn)編碼器根據(jù) A、 B 脈沖的相序，可判斷電動機(jī)轉(zhuǎn)動方向，并可根據(jù) A、 B 脈沖的頻率測得電動機(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 變頻器 內(nèi)部，以便進(jìn)行 運(yùn)算調(diào)節(jié)，所以旋轉(zhuǎn)編碼器和 PG 卡實(shí)現(xiàn)了閉環(huán)運(yùn)行。 控制 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如下圖 所示。 圖 電梯的控制系統(tǒng) 信 息 控 制 系 統(tǒng)轎 廂 操 作 盤 廳 外 呼 梯 盒安 全 裝 置 顯 示 裝 置拖 動 控 制 系 統(tǒng)變 頻 器M旋 轉(zhuǎn) 編 碼 器可編程邏輯控制器可編程邏輯控制器 9 交流曳引電梯調(diào)速方式的發(fā)展 交流電梯與交流電機(jī)的發(fā)展