【正文】 modulation with frequency control due to the development of AC frequency control of frequency control not only satisfies the fort sense of passengers and ensures the stable precision,but also decreases the loss of power,saves resources and reduces frequency control method based on PLC is applied to the elevator shstem and further researched. Firstly,the essay respectively presents the characteristics of the elevator system based on relay control and PLC control,specially formulates the defdcts exposed from relay control system and the advantages of PLC control system, introduces the frequency control of ,based on reading many domestic and international relative literatures,the development of elevator techniques and elevator devices is then,the relative knowledge of frequencyconverter is introduced。the principle of PLC model election and design scheme of PLC control system are introduced as the basis of these,the PLC software of elevator system is developed according to the working states demands of the elevator system based on PLC control is designed through bining the characteristics of software development and rules of PLC ,the elevator frequency control based on PLC possesses high operational efficiency and strong system system structure is simple and easily realized,and satisfies the 濰坊學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3 demands of the elevator system expected. Key words: elevator。 PLC control。 frequency conversion timing。 濰坊學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 4 第一章 前言 繼電器組成的順序控制系統(tǒng) 是最早的一種實(shí)現(xiàn)電梯控制的方法。但是 ，進(jìn)入九十年代， 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和計(jì)算機(jī)技術(shù)的廣泛應(yīng)用，人們對(duì)電梯的安全性、可靠性的要求越來(lái)越高，繼電器控制的弱點(diǎn)就越來(lái)越明顯。 可編程序控制器 (PLC)最早是根據(jù)順序邏輯控制的需要而發(fā)展起來(lái)的，是專(zhuān)門(mén)為工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計(jì)的數(shù)字運(yùn)算操作的電子裝置。鑒于其種種優(yōu)點(diǎn)，目前，電梯的繼電器控制方式已逐漸被 PLC控制所代替。同時(shí)，由于電機(jī)交流變頻調(diào)速技術(shù)的發(fā)展，電梯的拖動(dòng)方式已由原來(lái)直流調(diào)速逐漸過(guò)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)己成為現(xiàn)代電梯行業(yè)的一個(gè)熱點(diǎn) 。 電梯繼電器控制系統(tǒng)的特點(diǎn)及存在的問(wèn)題 電梯繼電器控制系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn) 1． 所有控制功能及信號(hào)處理均由硬件實(shí)現(xiàn)，線(xiàn)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。 2． 系統(tǒng)的保養(yǎng)、維修及故障檢查無(wú)需較高的技術(shù)和特殊的工具、儀器。 3． 大部分電器均為常用控制電器，更換方便，價(jià)格較便宜。 4． 多年來(lái)我國(guó)一直生產(chǎn)這類(lèi)電梯，技術(shù)成熟，己形成系列化產(chǎn)品，技術(shù)資料圖紙齊全，熟悉、掌握的人員較多。 電梯繼電器控制系統(tǒng)存在的問(wèn)題 1． 系統(tǒng)觸點(diǎn)繁多、接線(xiàn)線(xiàn)路復(fù)雜，且觸點(diǎn)容易燒壞磨損，造成 接觸不良，因而故障率較高。 2． 普通控制電器及硬件接線(xiàn)方法難以實(shí)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。 3． 電磁機(jī)構(gòu)及觸點(diǎn)動(dòng)作速度比較慢，機(jī)械和電磁慣性大，系統(tǒng)控制精 度難以提高。 4． 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)龐大，能耗較高，機(jī)械動(dòng)作噪音大。 5． 由于線(xiàn)路復(fù)雜，易出現(xiàn)故障，因而保養(yǎng)維修工作量大，費(fèi)用高 ； 而且濰坊學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 5 檢查 故障困難， 費(fèi)時(shí)費(fèi)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安全性， 經(jīng)常造成停梯，給乘用人員帶來(lái)不便和驚憂(yōu)。且電梯一旦發(fā)生沖頂或蹲底，不但會(huì)造成電梯機(jī)械部件損壞，還可能出現(xiàn)人身 事故 [1]。 PLC 及在電梯控制中的應(yīng)用特點(diǎn) PLC 的特點(diǎn) PLC是一種用于工業(yè)自動(dòng)化控制的專(zhuān)用計(jì)算機(jī)，實(shí)質(zhì)上屬于計(jì)算機(jī)控制方式。 PLC與普通微機(jī)一樣，以通用或?qū)Ｓ?CPU作為字處理器，實(shí)現(xiàn)通道 (字 )的運(yùn)算和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，另外還有位處理器 (布爾處理器 )， 進(jìn)行點(diǎn) (位 )運(yùn)算與控制。PLC控制一般具有可靠性高、易操作、維修、編程簡(jiǎn)單、靈活性強(qiáng)等特點(diǎn) 。 一 ． 可靠性 ： 對(duì)可維修的產(chǎn)品，可靠性包括產(chǎn)品的有效性和可維修性。 1． PLC不需要大量的活動(dòng)元件和接線(xiàn)電子元件，它的接線(xiàn)大大減少，與此同時(shí)，系統(tǒng)的維修簡(jiǎn) 單，維修時(shí)間短。 2． PLC采用了一系列可靠性設(shè)計(jì)的方法進(jìn)行設(shè)計(jì)，例如，冗余設(shè)計(jì)，斷電保護(hù)，故障診斷和信息保護(hù)及恢復(fù)等，提高了 MTBF降低了 MTTR使可靠性提高。 3． PLC有較高的易操作性，它 具有編程簡(jiǎn)單，操作方便，維修容易等特點(diǎn)，一般不易發(fā)生操作的錯(cuò)誤。 4． PLC是為工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程控制而專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的控制裝置，它具有比通用計(jì)算機(jī)控制更簡(jiǎn)單的編程語(yǔ)言和更可靠的硬件。采用了精簡(jiǎn)化的編程語(yǔ)言，編程出錯(cuò)率大大降低，而為工業(yè)惡劣操作環(huán)境設(shè)計(jì)的硬件使可靠性大大提高。 5． 在 PLC的硬件方面 ,采用了一系列提高可靠性的措施 。例如，采用可靠性的元件 ； 采用先進(jìn)的工藝制造流水線(xiàn)制造 ； 對(duì)干擾的屏蔽、隔離和濾波等 。對(duì)電源的斷電保護(hù) ； 對(duì)存儲(chǔ)器內(nèi)容的保護(hù)等。 6． PLC的軟件方面 ， 也采取了一系列提高系統(tǒng)可靠性的措施。例如 ， 采用軟件濾波 ； 軟件自診斷 ； 簡(jiǎn)化編程語(yǔ)言等。 二． 易操作性， PLC的易操作性表現(xiàn)在下列幾個(gè)方面 ： 1． 操作方便對(duì) PLC的操作包括程序輸入和程序更改的操作。大多數(shù) PLC采濰坊學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 6 用編程器進(jìn)行輸入和更改的操作。編程器至少提供了輸入信息的顯示，對(duì)大中型的 PLC，編程器采用了 CRT屏幕顯示，因此，程序的輸入直接可以顯示。更改程 序的操作也可 直接根據(jù)所需要的地址編號(hào)或接點(diǎn)號(hào)進(jìn)行搜索或順序?qū)ふ遥缓筮M(jìn)行更改， 更改的信息可在液晶屏或 CRT上顯示。 2． 編程方便 PLC有多種程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言可供使用。對(duì)電氣技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，由于梯形圖與電氣原理圖較為接近，容易掌握 f地解。采用布爾助記符編程語(yǔ)言時(shí)，十分有助于編程人員的編程。 3． 維修方便 PLC具有的自診斷功能對(duì)維修人員維修技能的要求降低。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，通過(guò)硬件和軟件的自診斷，維修人員可以很快的找到故障的部位，以便維修。 三 ． 靈活性 ， PLC的靈活性表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面 ： 1． 編程的靈活性。 PLC采用的編程語(yǔ)言有 梯形圖、布爾助記符、功能表圖，功能模塊和語(yǔ)句描述編程語(yǔ)言。編程方法的多樣性使編程方便、應(yīng)用面拓展。 2． 擴(kuò)展的靈活性。 PLC的擴(kuò)展靈活性是它的一個(gè)重要特點(diǎn)。它可根據(jù)應(yīng)用的規(guī)模不同，即可進(jìn)行容量的擴(kuò)展、功能的擴(kuò)展、應(yīng)用和控制范圍的擴(kuò)展。 3． 操作的靈活性。操作十分靈活方便，監(jiān)視和控制變得十分容易 [2 ]。 PLC 控制電梯的優(yōu)點(diǎn) 1． 在電梯控制中采用了 PLC，用軟件實(shí)現(xiàn)對(duì)電梯運(yùn)行的自動(dòng)控制，可靠性大大提高。 2． 去掉了選層器及大部分繼電器，控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，外部線(xiàn)路簡(jiǎn)化。 3． PLC可實(shí)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。 4． PLC可進(jìn)行故障自動(dòng)檢測(cè)與報(bào)警顯示，提高運(yùn)行安全性，并便于檢修。 5． 用于群控調(diào)配和管理，并提高電梯運(yùn)行效率。 6． 更改控制方案時(shí)不需改動(dòng)硬件接線(xiàn)。 電梯變頻調(diào)速控制的特點(diǎn) 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， 頻調(diào)速技術(shù)的發(fā)展也十分迅速。電動(dòng)機(jī)交流變頻調(diào)速技術(shù)是當(dāng)今節(jié)電交流變工藝流程以濰坊學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 7 提高產(chǎn)品質(zhì)量和改善環(huán)境、推動(dòng)技術(shù)進(jìn)步的一種主要手段。改善變頻調(diào)速以其優(yōu)異的調(diào)速性能和 起制動(dòng)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(guó)內(nèi)外公認(rèn)為最有發(fā)展前途的調(diào)速方式。 變頻調(diào)速電梯的特點(diǎn) ： 1． 變頻調(diào)速電梯使用的是異步電動(dòng)機(jī)，比同容量的直流電動(dòng)機(jī)具有體積小、占空間小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，維護(hù)方便、可靠性高、價(jià)格低等優(yōu)點(diǎn)。 2． 變頻調(diào)速電源使用了先進(jìn)的 SPWM技術(shù) SVPWM技術(shù)，明顯改善了電梯運(yùn)行質(zhì)量和性能 ； 調(diào)速范圍寬、控制精度高，動(dòng)態(tài)性能好，舒適、安靜、快捷，己逐漸取代直流電機(jī)調(diào)速。 3． 變頻調(diào)速電梯使用先進(jìn)的 SPWM和 SVPWM技術(shù)，明顯改善了電動(dòng)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)能明顯 [3]。 課題的來(lái) 源 變頻器以其優(yōu)越的性能，在很多領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用。在電梯業(yè)也是如此，目前國(guó)內(nèi) 70～ 80年代安裝完成的電梯絕大部分是繼電器控制，線(xiàn)路復(fù)雜，節(jié)點(diǎn)接線(xiàn)多，故障率高，調(diào)速方式一般采用變極調(diào)速、調(diào)壓調(diào)速、直流調(diào)速。維修困難，屬于能耗型調(diào)速，效率低，發(fā)熱量大，調(diào)速性能指標(biāo)較差，嚴(yán)重地影響電梯運(yùn)行質(zhì)量。應(yīng)對(duì)這些電梯進(jìn)行更新和改造。但是更新需要大量資金，對(duì)使用單位來(lái)說(shuō)有一定困難，所以對(duì)電梯進(jìn)行局部改造是經(jīng)濟(jì)的、實(shí)際的。近年來(lái)，采用功能強(qiáng)、故障率低、可靠性高的可編程控制器 （ PLC） 來(lái)控制電梯，取得了良好效果。利用 PLC和變頻器對(duì)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 。 課題的主要研究?jī)?nèi)容 課題所研究的內(nèi)容主要是用可編程控制器（ PLC）和變頻器改造在用電梯自動(dòng)控制系統(tǒng)。由于大部分老式電梯的電控系統(tǒng) 可靠性欠佳，用戶(hù)尋求對(duì)電梯的電控系統(tǒng)進(jìn)行改造，以節(jié)約資金。因此 ， 對(duì)電梯控制技術(shù)進(jìn)行研究，找出一條適合國(guó)產(chǎn)老式電梯的改造之路，并進(jìn)而提高國(guó)產(chǎn)電梯的技術(shù)水平和質(zhì)量，具有十分重要的意義。 針對(duì)老式電梯采用的繼電器邏輯控制方式存在功能弱、故障多、可靠性差濰坊學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 8 和工作壽命短等缺 陷，提出采用功能強(qiáng)、故障率低、可靠性高的可編程控制器（ PLC）來(lái)控制電梯。調(diào)速系統(tǒng)采用交流變頻調(diào)速，在各種負(fù)載下都有良好的調(diào)速性能和準(zhǔn)確的停車(chē)性能，滿(mǎn)足乘客的舒適感和保證平層精度（即準(zhǔn)確停車(chē)），并能節(jié)約大量電能。 論文的主要內(nèi)容如下： 首先對(duì)電梯系統(tǒng)及可編程控制器（ PLC）、變頻器作了比較全面的總結(jié)和介紹。接著闡述了電梯控制系統(tǒng)的分類(lèi)及特點(diǎn)，電梯的控制系統(tǒng)分為調(diào)速和信號(hào)控制兩大部分。確定了系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)，由 PLC來(lái)實(shí)現(xiàn)電梯信號(hào)控制，變頻器實(shí)現(xiàn)變頻調(diào)速，完成了變頻器和可編程控制器（ PLC）的選擇。然后是系統(tǒng)硬 件開(kāi)發(fā)，完成了變頻器的參數(shù)設(shè)置及 PLC的選型、 I/O點(diǎn)數(shù)分配以及旋轉(zhuǎn)編碼器與 PLC的連接。在分析了電梯系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)方法基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)出了軟件流程圖，提出了模塊化編程思想，介紹了系統(tǒng)的軟件開(kāi)發(fā)實(shí)例。 濰坊學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 9 第二章 電梯設(shè)備與電梯發(fā)展動(dòng)態(tài) 電梯設(shè)備 電梯的分類(lèi) 電梯的分類(lèi)有各式各樣 : 1． 按用途分類(lèi) 乘客電梯 ； 載貨電梯 ；