【正文】 電梯進行邏輯控制，通過合理的選擇和設計，不但提高了電梯可靠性、可維護性以及靈活性，同時延長了使用壽命，縮短了電梯的開發(fā)周期，并提高了電梯的控制水平，改善了電梯運行的舒適感，使電梯達到了較為理想的控制效果。 畢 業(yè) 設 計（論文） 任 務 書 學生姓名： 學號： 年 級： 專業(yè)： 班 級： 系部： 畢業(yè)設計 論文題目： 完成日期： 設計地點： 指導教師： 系部負責人： 發(fā)任務書日期： 年 月 日 畢業(yè)設計（論文）任務內容 一、設計內容： 1．對本課題的總體介紹 2．主要內容 3. 對完成課題內容的具體要求 二、時間安排與要求： 序號 日期（起止周數(shù)） 設計（論文）工作進度 1 第 1 周 開題、方案論證 2 第 2 周 硬件電路的設計 3 第 3 周 軟件電路的設計 4 第 45 周 單元電路焊接或仿真 5 第 68 周 設計說明書撰寫 三、其他需要說明的的事項： 1）有必要的硬軟件電路組成，并進行仿真 2）根據(jù)我系實際情況 PLC 用三菱系列實現(xiàn) 變頻調速控制系統(tǒng)設計 摘要 在現(xiàn)代社會和經濟活動中，計算機技術、自動控制技術和電力電子技術得到了迅速的發(fā)展，電梯已經成為城市物質文明的一種標志。本文所設計的電梯與傳統(tǒng)的電梯相比，在運行上具有良好的舒適感，在生活中可以節(jié)約電能，取得 了良好的經濟效益和社會效益，達到了理想的目的。電梯作為高層建筑中垂直運行的交通工具已與人們的日常生活密不可分。國內廠家大多選擇第二種方式，其原因在于生產規(guī)模較小，自己設計和制造微機控制裝置成本較高；而 PLC 可 靠 性高，程序設計方便靈活，抗干擾能力強、運行穩(wěn)定等特點，所以現(xiàn)在的電梯控制系統(tǒng)廣泛采用可編程控制器來實現(xiàn)。電梯不僅是代步的工具，也是人類物質文明的標志。然而，早期的直流電機控制系統(tǒng)往往是直流發(fā)電機一電動機組調速系統(tǒng)，其體積、重量、能耗和噪聲都很大。 1967 年，出現(xiàn)了交流調壓調速 (ACVV)控制。其制動減速可采用能耗制動、反接制動等方式，乘坐舒適感、平層精度均優(yōu)于變極調速雙速電梯，其缺點是電動機轉子的發(fā)熱較大、能量消耗較大。交流變頻調速 是通過調節(jié)電機定子繞組供電電壓的幅值及頻率來調速的。 電梯的發(fā)展趨勢 （ 1）電梯品種的變化 電梯的品種要隨著建筑需求而變化，電梯制造商提供的品種愈多，其市場占有量也一定愈大。它代表了電梯技術的一種發(fā)展趨勢。 （ 3）綠色電梯 綠色電梯的研究的重點主要在電梯的制造、配置以及安裝和使用過程中的節(jié)能和減少環(huán)境污染等方面。利用電梯機房在樓頂?shù)膬?yōu)勢，充分利用太陽能作為電梯的補充能源也將是新的課題。 （ 6） 多年來我國一直生產這類電梯，技術成熟，己形成系列化產品，技術資料圖紙齊全，熟悉、掌握的人員較多。 (4) 系統(tǒng)結構龐大，能耗較高，機械動作噪音大。 PLC 及其在電梯控制中的應用特點 PLC 的特點 PLC 控制制系統(tǒng)由于運行可靠性高，使用維修方便，抗干擾性強，設計和調試周期較短等優(yōu)點，倍受人們重視等優(yōu)點，已成為目前在電梯控制系統(tǒng)中使用最多的控制方式，目前也廣泛用十傳統(tǒng)繼電器控制系統(tǒng)的技術 改造。自 80 年代后期 PLC 引入我國電梯行業(yè)以來，由 PLC組成的電梯控制系統(tǒng)被許多電梯制造廠家普遍采用。調速部分的性能對電梯運行是乘客的舒適感有著重要影響，而邏輯控制部分則是電梯安全可靠運行的關鍵。 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。 (5) 用于群控調配和管理，并提高電梯運行效率。 (2) 變頻調速電源使用了先進的 SPWM 技術 SVPWM 技術，明顯改善了電梯運行質量和性能 。目前有為電梯控制而設計的專用變頻器早已問世，其功能較強，使用靈活，但價格相對較貴。前幾年主開關器件開始采用 IGBT，僅二、四年的時一間， IGBT 變頻器的單機容量已達 1800KVA,隨著 IGBT 容量的擴大，通用變頻器的 容量也將隨之擴大。特別是微機的應用，為變頻器多功能化和高性能化提供了可靠的保證。 32 位數(shù)字信號處理器(Digital Signal ProcessesDSP)的應用將通用變頻器的性能提高一大步，實現(xiàn)了轉矩控制，推出了“無跳閘功能”。指令計算時間為 Ins 量級，是一般微處理器所無法比擬的。如搬運機械，從反抗性負載的搬運車輛、帶式運輸機到位能負載的起重機、提升機、立體倉庫、立體停車廠等都已采用了通用變頻器 。 考慮以上各種因素，本設計選用安川 VS616G5 型全數(shù)字變頻器。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流波形，使電機始終運行于靜噪音狀態(tài)。 (2) 有豐富的內藏與選擇功能。 VS616G5 型變頻器的標準規(guī)格如表 所示。0. 2%(帶 PG， 177。 (1) VS616G5 變頻器的參數(shù) 616G5 變頻器共有 9 組參數(shù)，每一組參數(shù)的設定都具有特定的含義。 ③ 零速一般設計為 0Hz，速抱閘功能將影響舒適感。它采用可以編制程序的存儲器，用來在其內部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序運算、計時、計數(shù)和算術運算等操作的指令，并能通過數(shù)字式或模擬式的輸人和輸出，控制各種類型的機械或生產過程。 (2) 模擬控制在工業(yè)生產過程中，由許多連續(xù)變化的物理量需要進行控制，如溫度、壓力、流量、液位等，這些都屬于模擬量。 (3) 定時控制 PLC 具有很強的定時、計數(shù)功能，它可以為用戶提供數(shù)十甚至上百個定時與計數(shù)器。 (5) 信號連鎖系統(tǒng)信號連鎖是安全生產所需的。 PLC 的選型 在工程應用中可選用的 PLC機型很多，比如三菱公司的 FX系列、 OMRON公司的 C系列、西門子等，它們功能都差不多，在工程應用中各有千秋，至于要選擇哪種機型，就要根據(jù)自己的設計需要及應用水平。其中，小型的有 SIMATIC S7200系列，最小配置為 8 DI/6DO，可擴展 2～ 7個模塊，最大 I/O點數(shù)為 64DI/DO、 12AI/4AO；中小型的有 SIMATIC S7300系列；中高檔性能的有 S7400系列。 (3) 診斷功能 CPU的智能化的診斷系統(tǒng)可連續(xù)監(jiān)控系統(tǒng)的功 能是否正常，記錄錯誤和特殊系統(tǒng)事件。 (6) 方便用戶的參數(shù)賦值 一個帶標準用戶接口的軟件工具給所有模塊進行參數(shù)賦值，這樣就節(jié)省了入門和培訓的費用。多種性能 遞增的 CPU和豐富的且?guī)в性S多方便功能的 I/O擴展模塊，使用戶可以完全根據(jù)實際應用選擇合適的模塊。 CPU314/315/3152DP最多可擴展4個機架， IM360/IM361接口模塊將 S7300背板總線從一個機架連接到下一個機架， SIMATIC S7300系列 PLC是模塊化結構設計，各種單獨模塊之間可進行廣泛組合和擴展。 I M3 6 5S M3 3 2S M3 3 1F M3 5 1I M3 6 5S M 32 2S M3 2 1P S 3 0 7P G其 他 P L CO PC P U 模 塊通 信 部 件處 理 部 件??M P I背 板 總 線 SIMATIC S7300 系列 PLC 模塊性能簡介 (1) CPU模塊 S7300 有 CPU312 IFM 、 CPU313 、 CPU314 、 CPU314 IFM 、 CPU315/3152DP 、CPU3162DP 、 CPU3182DP 等 8 種不同的中央處 理單元可供選 擇。數(shù)字量輸入模塊有直流輸入方式和交流輸入方式。 數(shù)字量輸入模塊 SM321有四種 型號模塊可供選擇，即直流 16點輸入、直流 32點輸入、交流 16點輸入、交流 8點輸入模塊。 ③ 模擬量輸入 模塊 SM331主要由 A/D轉換部件、模擬切換開關、補償電路、恒流源、光電隔離部件、邏輯電路等組成。 SM332可以輸出電壓，也可以輸出電流。 PS307系列模塊除輸出額定電流不同外 (有 2A、 5A、 10A三種 )，其工作原理和各種參數(shù)都相同。接口模板必須安裝到特定的插槽。 有三種通信接口： RS232C， 20mA(TTY)和 RS422/RS485，有多種通訊協(xié)議可以使用。轎廂由轎廂架和轎廂體組成。電梯導軌就是在轎廂和墻壁之間的軌道，上面有輪子在滑動，表面很光滑，用矯廂導軌支架 來支撐。導向系統(tǒng)主要由導軌，導靴和導軌架組成。系統(tǒng)主要由對重和重量補償裝置組成。 電梯是機、電一體化產品。而電氣控制部分由電力拖動系統(tǒng)，運行邏輯功能控制系統(tǒng)和電氣安全保護等系統(tǒng)組成。 (4) 行程極限保護開關 :當限位開關不起作用，轎廂經過端站時，此開關動作。在運行中如出現(xiàn)廳門開關斷開，電梯立即停車。 一般電梯的控制要求 人們對現(xiàn)代電梯的自動化程度和智能行越來越高，可以有下列基本功能，這些功能有的是廠家作為標準功能配置在電梯上，有的是可按用戶要求配置。 (2) 集選控制。只在下行時具有集選功能，因此廳外只設下行召喚按鈕，上行不能截梯。特別樓層有呼喚時，電梯以最短時間應答。在夜間、周末或假日，通過停梯開關使用電梯停在指定樓層。 (8) 清除無效指令。 (10) 按客流量控制開門時間。 (12) 故障重開門。 (14) 光電裝置。 (16) 副操縱箱。 (18) 燈光報站。 (20) 火災時緊急操作。 (22) 故障檢測。大多數(shù)微機控制電梯都具有這種功能。 (2) 保證 PLC控制系統(tǒng)安全可靠 保證 PLC控制系統(tǒng)能夠長期安全、可靠、穩(wěn)定運 行，是設計控制系統(tǒng)的重要原則。因此，在滿足控制要求的前提下，一方面要注意不斷地擴大工程的效益，另一方面也要注意不斷地降低工程的成本。 PLC 控制系統(tǒng)的組成 電梯 PLC的控制系和其他類型的電梯控制系統(tǒng)一樣主要由信號控制系統(tǒng)和拖動控制系統(tǒng)兩部分組成。電梯信號控制系統(tǒng)如圖 所示，輸入到 PLC 的控制信號有 :運行方式選擇、運行控制、轎內指令、層站召喚、安全保護信息、 旋轉編碼器光電脈沖、開關門及限位信號、門區(qū)和平層信號等。 ④ 電梯內設有層樓指令鍵，開關門按鍵，警鈴風扇及照明按鍵。 ⑧ 按鈕開門。 ⑩ 自動定向。 12 自動換向。 14 自動返基站。直至最高層自動反向應答下行召喚和轎廂召喚。加速斜率是以速度給定從 0 加速到 1000 轉 /分所需要的時間來定義的。增大加速時間值起動曲線變緩，反之，起動曲線變急。理想的電梯速度給定曲線如圖所示，圖中 a 為加速度， v 為速度。 電梯拽引電機及門電機電路圖 根據(jù)設計要求，本次設計的電氣控制系統(tǒng)主回路原理圖如圖 所示。 M 13 ~L 1L 2L 3Q SF U 1K M 1 K M 2K M 3K M 4F R 1 F R 2M 23 ~ 圖 電梯拽引電機及門電機電路圖 電梯自動門的設計 任何種類的電梯絕大多數(shù)均要有開關門的機構，該機構可以是人工手動的，也可以是電氣機械自動的。 ② 當轎廂門和某層樓的層門閉合后，應由電氣機械設備的機械鉤子和電氣接點予以表現(xiàn)和考核。 ⑥ 門電機要具有一定的堵轉能力。 當門關至門寬的三分之二時， SA1 限位開關動作，使 R2 電阻被短接一部分，使流經R2 電阻中的電流增大，則總電流增大，從而使 RDl 的限流電阻上的壓降增大，也就是使MD 電動機的電樞端電壓下降，此時 MD 的轉速隨其端電壓的降低而降低也就是關門速度自動減慢。 當開關門繼電器 (KA1， KA2)失電復位后，則電機 MD 所具有的動能將全部消耗在 R2和 R1 電阻上了，也即進入強烈能耗 (因 R2 電阻由于 SA2 開關仍處于被接通狀態(tài)，其阻值很小 )制動狀態(tài)，很快的使 MD 電動機停車，這樣直流伺服電動機的開關門系統(tǒng)中就無需機械制動器 (剎車 )來迫使電機停轉。 其接線原理圖如圖 36所示。設 換速 點隔磁板距樓層 的距離與樓層顯示 點隔磁板距樓層 的距離相等。這是為了保證電梯最安全，最可靠的運行。并于 1995 年進行了修訂。 按 GB758895 標準的規(guī)定，當電梯下降速度達到額定速度的 115％ 時，限速器上的第一個開關動作，使電梯自動減速；而當達到 140％ 時，限速器上的第二個開關動作，切斷控制回路使電梯停止運行；而此同時，限速器通過機械結構使限速器鋼絲繩卡死不動，而電梯轎廂仍在向下，這樣被卡住的限速器鋼絲繩產生一個向上提拉力，從而把它與之相關的轎廂安全鉗向上提起，使仍在下行的轎廂被安全鉗楔塊緊緊的卡在電梯導軌上，這樣使下行的電梯轎廂被掣停于某一位置而不再下降；同時把與之相對應的安全鉗開關斷開，進一步使電氣控制電路切斷，強令電梯停止。所以各樓層的層門必須要有機械和電氣的聯(lián)鎖保護，即只有當各 個層門確實關閉好后，機械的鉤子鎖鎖緊后電氣觸點才能接通，這樣電梯就可安全地運行。一般有：安全觸板，光電保護或電子光幕保護裝置和關門力限制保護等。 (4) 上、下端站的強迫減速保護 為了防止