【正文】 ............................................................. 37 開(kāi)門(mén)環(huán)節(jié) ................................................................................................... 37 關(guān)門(mén)環(huán)節(jié) ................................................................................................... 38 樓層顯示環(huán)節(jié) ............................................................................................ 38 內(nèi)呼信號(hào)的登記與消除環(huán)節(jié) ....................................................................... 40 外呼信號(hào)的登記與消除環(huán)節(jié) ....................................................................... 41 定向環(huán)節(jié) ................................................................................................... 42 啟動(dòng)環(huán)節(jié) ................................................................................................... 45 減速制動(dòng)環(huán)節(jié) ............................................................................................ 45 抱閘環(huán)節(jié) ................................................................................................... 47 UPS不間斷電源環(huán)節(jié) ................................................................................ 47 6仿真軟件的介紹與調(diào)試運(yùn)行 ............................................................................................. 49 仿真軟件的介紹 ................................................................................................... 49 軟件中梯形圖程序的編寫(xiě)方法 .............................................................................. 49 軟件調(diào)試方法 ...................................................................................................... 51 梯形圖程序仿真 ................................................................................................... 53 7 總結(jié) ............................................................................................................................... 56 參考文獻(xiàn) ........................................................................................................................... 57 致謝 .................................................................................................................................. 58 附錄 A 電梯控制系統(tǒng)原理圖 .............................................................................................. 59 河南城建學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文 ） 1 緒論 1 1 緒論 PWM 的基本概念 PWM（ Pulse Width Modulation）脈沖寬度調(diào)制，是靠改變脈沖寬度來(lái)控制輸出電壓，通過(guò)改變周期來(lái)控制其輸出頻率。利用 PWM 逆變器能夠抑制或消除低次諧波。按一定的規(guī)則對(duì)各脈沖的寬度進(jìn)行調(diào)制，即可改變逆變電路輸出電壓的大小，也可改變輸出頻率。是指該環(huán)節(jié)的輸出響應(yīng)波形基本相同。如圖 a)所示。根據(jù)沖量相等效果相同的原理， PWM 波形和正弦半波是等效的。按照計(jì)算結(jié)果控制電路中各開(kāi)關(guān)器件的通斷，就可以得到所需要的 PWM波形。主回路控制部分由一下幾部分組成： ○ 1 將三相交流電變換成直流的整流器部分。 基極驅(qū)動(dòng)電路的作用是將正弦波 PWM控制電路送來(lái)的脈沖列信號(hào)放大，再輸送至逆變器的大功率晶體管的基極，使其導(dǎo)通。各部分通過(guò)控制部分調(diào)度，密切協(xié)同，使電河南城建學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 2 電梯系統(tǒng)綜述 6 梯可靠運(yùn)行 。 從電梯各構(gòu)件部分的功能上看，可分為八個(gè)部 分：曳引系統(tǒng)、導(dǎo)向系統(tǒng)、轎廂、門(mén)系統(tǒng)、重量平衡系統(tǒng)、電力拖動(dòng)系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)和安全保護(hù)系統(tǒng) 。 曳引鋼絲繩的兩端分別連接轎廂和對(duì)重（或者兩端固定在機(jī)房上），依靠鋼絲繩與曳引輪繩槽之間的摩擦力來(lái)驅(qū)動(dòng)轎廂升降。反繩輪的個(gè)數(shù)可以是 1個(gè)、 2 個(gè)甚至 3 個(gè)，這與曳引比有關(guān)。 導(dǎo)靴裝在轎廂和對(duì)重架上，與導(dǎo)軌配合，強(qiáng)制轎廂和對(duì)重的運(yùn)動(dòng)服從于導(dǎo)軌的直立方向。開(kāi)門(mén)機(jī)設(shè)在轎廂上，是轎廂門(mén)和層門(mén)啟閉的動(dòng)力源。轎廂體由轎廂底、轎廂壁、轎廂頂及照明、通風(fēng)裝置、轎廂裝飾件和轎內(nèi)操縱按鈕板等組成。對(duì)重將平衡轎廂自重和部分的額定載重。 供電系統(tǒng)是為電機(jī)提供電源的裝置。 電氣控制系統(tǒng) 電氣控制系統(tǒng)由操縱裝置、位置顯示裝置、控制屏、平層裝置、選層器等組成 ,它的作用是對(duì)電梯的運(yùn)行實(shí)行操縱和控制。層站上一般能顯示電梯運(yùn)行方向或轎廂所在的層站。 電氣方面的安全保護(hù)在電梯的各個(gè)運(yùn)行環(huán)節(jié)都有。轎廂運(yùn)載乘客或其他載荷的箱體部件，對(duì)重用來(lái)平衡轎廂載荷、減少電動(dòng)機(jī)功率。安全保護(hù)裝置保證電梯運(yùn)行安全。主拖動(dòng)電路采用 PWM調(diào)試方式，達(dá)到了無(wú)級(jí)調(diào)速的目的。 圖 電梯控制系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)框圖 如下： 圖 電梯控制系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)框圖 河南城建學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3 異步電動(dòng)機(jī)變頻器調(diào)速的控制原則 9 3 異步電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速的控制原則 交流異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速公式為： p sfn )1(60 ?? （ 31） 式中， f為定子的供電頻率， P為電動(dòng)機(jī)極對(duì)數(shù)， s 為電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)差率。 VVVF 電梯，采用交流單速電動(dòng)機(jī)，通過(guò)對(duì)交流電動(dòng)機(jī)調(diào)節(jié)供電電壓、供電頻率來(lái)調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速達(dá)到線性 化，將交流電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速運(yùn)行曲線線性段區(qū)域擴(kuò)大。但是，在改變轉(zhuǎn)速的同時(shí)，希望勵(lì)磁電流和功率因數(shù)基本保持不變。 對(duì)于固定電機(jī)， 1N 1K 為常量，因此，要想在改變 1f 的時(shí)候磁通 m? 保持不變， 只需同步地 改變 Eg 使 Eg/f1=常值，然而，繞組中的感應(yīng)電勢(shì) Eg 是難以直接控制的，當(dāng)電勢(shì)較高時(shí)，可以忽略定子繞組的漏磁阻抗壓降，此時(shí)定子相電壓 1U =Eg。 從上面的分析可看出，只有同時(shí)改變電源的電壓和頻率，才能滿足變頻調(diào)速的要求。 PLC 外部接線及主電路設(shè)計(jì) 根據(jù)上述硬件的選擇，將各硬件按照控制系統(tǒng)的電氣主接線圖與 PLC 外部接線圖相互連接就可以得到整個(gè)控制系統(tǒng)的硬件部分。 制動(dòng)器的作用可以歸納為下面兩條： 1) 能夠使運(yùn)行中的電梯在切斷電源時(shí)自動(dòng)把轎廂制停 。 電梯運(yùn)行曲線 電 梯運(yùn)行速度曲線如圖 ：電梯的運(yùn)行過(guò)程可分為 5個(gè)階段：加速段、高速運(yùn)行段、減速段 爬行運(yùn)行段和減速段 2。 FX2n 各個(gè)高速計(jì)數(shù)器有 32位帶符號(hào)整數(shù)計(jì)數(shù)器的當(dāng)前值。 在電梯運(yùn)行過(guò)程中，通過(guò)旋轉(zhuǎn)編碼器檢測(cè)、實(shí)時(shí)計(jì)算以下信號(hào) :電梯所在層樓位置 、換速點(diǎn)位置、平層點(diǎn)位置，從而進(jìn)行樓層計(jì)數(shù)、發(fā)出換速信號(hào)和平層信號(hào)。 如采用 600P的電梯編碼器，電動(dòng)機(jī)每轉(zhuǎn)一圈旋轉(zhuǎn)編碼器向高速計(jì)數(shù)器發(fā)出 600個(gè)脈沖，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 960r/min 即 16轉(zhuǎn)每秒，則每秒脈沖數(shù)為 960060016 ?? 。 變頻器的選擇 隨著變頻器性 能價(jià)格比的提高，交流變頻調(diào)速己應(yīng)用到許多領(lǐng)域，由于變頻調(diào)速的諸多優(yōu)點(diǎn)，使得交流變頻調(diào)速在電梯行業(yè)也得到廣泛應(yīng)用。 目前，市場(chǎng)流行的通用變頻器的種類(lèi)繁多，而電梯行業(yè)中使用的變頻器的品牌也不少，其控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)也不盡相同，但其總的控制思想?yún)s是大同小異。另外，異步電動(dòng)機(jī)需要制動(dòng)時(shí)，有時(shí)要附加制動(dòng) 回路 。為了抑制電壓波動(dòng)，采用電感和電容吸 收脈動(dòng)電壓（電流）。一般說(shuō)來(lái)，由機(jī)械系統(tǒng)（含電動(dòng)機(jī)）慣量積累的能量比電容能儲(chǔ)存的能量大，需要快速制動(dòng)時(shí)，可用可逆變流器向電源反饋或設(shè)置制動(dòng)回路（開(kāi)關(guān)和電阻）把再生功率消耗掉，以免直流電路電壓 上升。在Ⅱ，Ⅳ象限器轉(zhuǎn)矩方向與旋轉(zhuǎn)方向相反，為再生狀態(tài)。另外，對(duì)于 需要急加減速并且加減速頻繁的場(chǎng)所（例如電梯），或者對(duì)于制動(dòng)為主要目的的場(chǎng)合，可以采用可逆變流器，實(shí)現(xiàn)Ⅰ Ⅳ的象限運(yùn)轉(zhuǎn)。 在圖 ，無(wú)速度檢測(cè)電路，為開(kāi)環(huán)控制。 3）驅(qū)動(dòng)電路 為驅(qū)動(dòng)主電路器件的電路。 6）保護(hù)電路 檢測(cè)主電路的電壓、電流等，當(dāng)發(fā)生過(guò)載或過(guò)電壓等異常時(shí)，為了防止逆變器和異步電動(dòng)機(jī)損壞，使逆變器停止工 作或抑制電壓、電流值。 考慮以上各種因素，本設(shè)計(jì)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(gè)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)。 (2) 有豐富的內(nèi)藏與選擇功能。 VS616G5 型變頻器的標(biāo)準(zhǔn)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(shè)定都具有特定的含義 。 ③ 零速一般設(shè)計(jì)為 0Hz，速抱閘功能將影響舒適感。設(shè)電梯曳引機(jī)電機(jī)功率為 P1，電梯運(yùn)行速度為 v，電梯自重為 W1，電梯載重為 W2，配重為 W3，重力加速度為 g，變頻器功率為 P。采用能耗制動(dòng)方式通過(guò)制動(dòng)單元將再生能量消耗在制動(dòng)電阻上，成本較低而且具有良好的使用效果。 FX2N系統(tǒng) PLC 具有以下幾方面的優(yōu)點(diǎn)： ① FX2N配置靈活，除主機(jī)單元外，還可擴(kuò)展 I/O 模塊， A/D 模塊， D/A 模塊和其它特殊功能模塊。編程語(yǔ)言可用梯形圖或指令表。 PLC 參數(shù)見(jiàn)表 和 圖 。 位置檢測(cè)方法主要有如下幾種： ① 用于簧管磁感應(yīng)器或其它位置開(kāi)關(guān)。 由于本文是五層電梯的控制故選用感應(yīng)器檢測(cè)轎廂位置。接點(diǎn)控制阻性 1A，能控制直流和交流 380V以下的電源電壓。其次，電梯也對(duì)拖動(dòng)的電機(jī)有以下要求： ① 高速或低速運(yùn)行時(shí)要有較大的 堵轉(zhuǎn) 轉(zhuǎn)矩和較 小的堵轉(zhuǎn)電流。 考慮到以上幾個(gè)方面決定選用 三相異步電動(dòng)機(jī) 。 表 三相 異步電 動(dòng) 機(jī)參數(shù) 電機(jī)型號(hào) 級(jí)數(shù) 功。所以根據(jù)電梯這種特殊的運(yùn)行狀態(tài)，考慮使用異步電動(dòng)機(jī)，因?yàn)槠渚?有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造方便、價(jià)格便宜、維護(hù)次數(shù)和費(fèi)用都低以及運(yùn)行方便的特點(diǎn)，但考慮到電梯到了制定層要減速運(yùn)行時(shí)考慮到電機(jī)的可靠運(yùn)行，電機(jī)的功率留有裕量，因此選用 三相 異步電 動(dòng) 機(jī)。 ② 高速運(yùn)行時(shí)電動(dòng)機(jī)有較高的效率和功率因數(shù)。 產(chǎn)品優(yōu)點(diǎn) 體積小 控制大 使用簡(jiǎn)單 圖 電梯感應(yīng) 開(kāi)關(guān)（永磁感應(yīng)器） 河南城建學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 5 系統(tǒng)程序的設(shè)計(jì) 24 牽引電機(jī)的選擇 因?yàn)闋恳娞莸膭?dòng)力電機(jī)都是短時(shí)工作制，其基本上都是工作在起動(dòng)、恒速、制動(dòng) 、停止四個(gè)狀態(tài)，這樣頻繁的起動(dòng)、制動(dòng)工作就要求所選的電機(jī)要有起動(dòng)和過(guò)載能力慣性機(jī)械強(qiáng)度大、絕緣材料等級(jí)高的特點(diǎn)。 表 永磁感應(yīng)器參數(shù) 產(chǎn)品型號(hào) YG1 產(chǎn)品概述 永磁感應(yīng)器又稱(chēng)電梯感應(yīng)開(kāi)關(guān)，用