【正文】 控制器（ PLC）及變頻器作了比較全面的總結(jié)和介紹。在接下來(lái)的章節(jié)中，采用國(guó)內(nèi)使用非常普遍的工業(yè)控制組態(tài)軟件組態(tài)王 ，開(kāi)發(fā)出了本電梯的上位機(jī)對(duì)電梯系統(tǒng)的仿真模擬，使本設(shè)計(jì)具有了一定的可視化效果。電梯的基本結(jié)構(gòu)如圖 21 所 示。 這些部分分別安裝在建筑物的井道和機(jī)房中。 目前，電梯行業(yè)及社會(huì)上對(duì)電梯的分類(lèi)大致有以下幾種： (1)按用途分 ： 乘客電梯、載貨電梯、客貨電梯、病床電梯、住宅電梯、雜物電梯、觀(guān)光電梯、其他專(zhuān)用電梯。 (3)按拖動(dòng)方式分 ： 交流電梯、直流電梯、液壓電梯、齒輪齒條式電梯、螺旋式電梯。電梯的安全與設(shè)計(jì)、制造、安裝調(diào)試及檢修各環(huán)節(jié)都有密切聯(lián)系，任何一個(gè)環(huán)節(jié)出了問(wèn)題，都可能造成不安全的隱患，以致造成事故。 GB/T100581997《電梯技術(shù)條件》對(duì)轎廂的平層準(zhǔn)確度規(guī)定如下： 電梯類(lèi)型 額定速度 (m/s) 平層準(zhǔn)確度 (mm) 交流雙速電梯 或 ≤177。5 電梯轎廂的平層準(zhǔn)確度與電梯的額定速度，電梯的負(fù)載情況有密切關(guān)系。因側(cè)要求電梯運(yùn)行平穩(wěn)，安靜，無(wú)電磁干擾。 （ 6）節(jié)能 現(xiàn)代電梯應(yīng)該合理的選擇拖動(dòng)方式，以達(dá)到節(jié)能的目的 ： 1）額定載重量（ kg）：制造和設(shè)計(jì)規(guī)定的電梯載重量。 5）開(kāi)門(mén)寬度（ mm）：轎廂門(mén)和廳門(mén)完全開(kāi)啟的凈寬度。全繞 1： 1 吊索法，轎廂的運(yùn)行速度等于鋼絲的運(yùn)行速度。 10）停層站數(shù)（站）：凡在建 筑物內(nèi)各層樓用于出入轎廂的地點(diǎn)均稱(chēng)為站。 13）底坑深度（ mm）：由層底端站樓面至井道底面之間的垂直距離。 郭學(xué)忠：基于 PLC 的電梯控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 10 第三章 運(yùn)行方案設(shè)計(jì) 總體方案的確定 電梯 PLC 的控制系統(tǒng)和其他類(lèi)型的電梯控制系統(tǒng)一樣主要由信號(hào)控制系統(tǒng)和拖動(dòng)控制系統(tǒng)兩部分組成。 系統(tǒng)控制核心為 PLC 主機(jī)，操縱盤(pán)、呼梯盤(pán)、井道及安全保護(hù)信號(hào)通過(guò) PLC 輸入接口送入 PLC，存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器及召喚指示燈華東交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 11 等發(fā)出顯示信號(hào)，向拖動(dòng)和門(mén)機(jī)控制系統(tǒng)發(fā)出控制信號(hào) [12]。 4)內(nèi)選信號(hào)、呼梯信號(hào) 、行車(chē)方向、行車(chē)樓層位置均由信號(hào)燈指示 5)停層時(shí)可延時(shí)自動(dòng)開(kāi)門(mén)、手動(dòng)開(kāi)門(mén)、 (關(guān)門(mén)過(guò)程中 )本層順向呼梯開(kāi)門(mén) 。 曳引電梯最常用的曳引比有 1： 1 和 2； 1 兩種，其工作原理如圖 33 所示。 FR1， FR2 為起過(guò)載保護(hù)作用的熱繼電器，用于電梯運(yùn)行過(guò)載時(shí)斷開(kāi)主電路。梯形圖語(yǔ)言與繼電器原理圖相類(lèi)似，形象直觀(guān)，易學(xué)易懂，電氣工程師和具有一定知識(shí)的電氣技術(shù)人員都可在短時(shí)間內(nèi)學(xué)會(huì)，計(jì)算機(jī)技術(shù)和傳統(tǒng)的繼電器控制技術(shù)間的隔閡在 PLC 上完全不存在。由于 PLC 產(chǎn)品已標(biāo)準(zhǔn)化，系列化，模塊化，因此能靈活方便地進(jìn)行系統(tǒng)配置，組成規(guī)模不同、功能不同的控制系統(tǒng)。50 mV、 177。 轎廂樓層位置檢測(cè)方法 主要方法有如下幾種 : 郭學(xué)忠：基于 PLC 的電梯控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 14 (1) 用干簧管磁感應(yīng)器或其它位置開(kāi)關(guān) :這種方法直觀(guān)、簡(jiǎn)單，但由于每層需使用一個(gè)磁感應(yīng)器，當(dāng)樓層較高時(shí)，會(huì)占用 PLC 太多的輸入點(diǎn)。 PLC 的選型 根據(jù)以上選擇的轎廂樓層位置檢測(cè)方法，要求可編程控制器必須具有高數(shù)計(jì)數(shù)器。 (2)編程方便。 (4)系統(tǒng)外觀(guān)高檔，控制靈活，精確度高；故障率極低，節(jié)省維護(hù)成本。 華東交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 15 根據(jù)電梯控制的要求，需要 22個(gè)輸入 21個(gè)輸出點(diǎn)，可選用 CPU226CN 作為主控制器。 序號(hào) 名 稱(chēng) 輸入點(diǎn) 序號(hào) 名 稱(chēng) 輸出點(diǎn) 0 一層平層 0 電梯上行記憶 1 二層平層 1 電梯下行記憶 2 三層平層 2 電機(jī)正轉(zhuǎn) 3 四層平層 3 電機(jī)反轉(zhuǎn) 4 內(nèi)呼一樓 4 內(nèi)呼一樓指示 5 內(nèi)呼二樓 5 內(nèi)呼二樓指示 6 內(nèi)呼三樓 6 內(nèi)呼三樓指示 7 內(nèi)呼四樓 7 內(nèi)呼四樓指示 8 一層外呼上行 8 一層外呼上行指示 9 二層外呼上行 9 二層外呼上行指示 10 三樓外呼上行 10 三樓外呼上行指示 11 二樓外呼下行 11 二樓外呼下行指示 12 三樓外呼下行 12 三樓外呼下行指示 13 四樓外呼下行 13 四樓外呼下行指示 14 手動(dòng)開(kāi)門(mén) 14 門(mén)電機(jī)正轉(zhuǎn) 15 手動(dòng)關(guān)門(mén) 15 門(mén)電機(jī)反轉(zhuǎn) 16 開(kāi)門(mén)限位 17 關(guān)門(mén)限位 18 電梯上升極限位 19 電梯下降極限位 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)速已應(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。中間直流環(huán)節(jié)為濾波、直流儲(chǔ)能和緩沖無(wú)功功率。以此為電源再供給電機(jī)使用?？紤]以上各種因素，本設(shè)計(jì)選用安川 VS616G5 型全數(shù)字變頻器，它具有磁通矢量控制、轉(zhuǎn)差補(bǔ)償、負(fù)載轉(zhuǎn)矩自適應(yīng)等一系列先進(jìn)功能 [8]，可以最大限度地提高電機(jī)功率因數(shù)和電機(jī)效率，同時(shí)降低了電機(jī)運(yùn)行損耗，特別適合電梯類(lèi)負(fù)載頻繁變化的場(chǎng)合 [17]。 (2) 有豐富的內(nèi)藏與選擇功能。由于 616G5 是通用型變頻器，因而用在電梯控制上為了滿(mǎn)足運(yùn)行效率、舒適感、平層精度和安全性的要求，其參數(shù)設(shè)置比專(zhuān)用型變頻器要復(fù)雜得多。 表 44 安川 616G5 變頻器主要參數(shù)設(shè)置表 參數(shù) 名稱(chēng) 設(shè)定值 說(shuō)明 A102 控制方式選擇 2 不帶 PG 矢量控制方式 B101 頻率指令選擇 1 B102 運(yùn)行指令選擇 1 B103 停止方法選擇 0 B104 反轉(zhuǎn)禁止選擇 0 B201 零速電平選擇 華東交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 19 B204 停止時(shí)直流制動(dòng)時(shí)間 C103 加速時(shí)間 2 C104 減速時(shí)間 2 C201 加速開(kāi)始時(shí) S 型曲線(xiàn)時(shí)間 C202 加速完了時(shí) S 型曲線(xiàn)時(shí)間 C203 減速開(kāi)始時(shí) S 型曲線(xiàn)時(shí)間 C204 減速完了時(shí) S 型曲線(xiàn)時(shí)間 C501 ASR 比例增益 1 5 C502 ASR 積分時(shí)間 1 3s D109 檢修速度 200rpm E101 輸入電壓設(shè)置 380v E104 最高輸出頻率 50Hv E105 最大電壓 380 變頻器自學(xué)習(xí)功能的應(yīng)用方法 為了使變頻器工作在最佳狀態(tài)，在完成參數(shù)設(shè)置后，需使變頻器對(duì)所驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)機(jī)進(jìn)行自學(xué)習(xí)，而 616G5 就具有曳引機(jī)參數(shù)自學(xué)習(xí)的功能， 其方法是 :將曳引機(jī)制動(dòng)輪與電機(jī)軸脫離，使電動(dòng)機(jī)處于空載狀態(tài)，然后啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)，讓變頻器自動(dòng)識(shí)別并存儲(chǔ)電動(dòng)機(jī)有關(guān)參數(shù)，變頻器將根據(jù)識(shí)別到的結(jié)果調(diào)整 控制算法中的有關(guān)參數(shù)。 在最大載重下，電梯上升所需曳引功率為 P2, P2=[(W1 +W2W3)g+F1]v (41) 其 中 F1=K(W1+W2W3)g+f 為摩擦力， f 可忽略不計(jì)。電機(jī)功率 P1=11 KW，變頻器的功率 P 應(yīng)接近于電機(jī)功率 P1，相對(duì)于 P2留有較大裕量，可取 P= P2=。能耗制動(dòng)電阻 Rz 的大小應(yīng)使制動(dòng)電流 Iz 的值不超過(guò)變頻器額定電流的一半，即 IZ=UD/RZ≤IN/2 (42) 其中 UD為額定情況下變頻器的直流母線(xiàn)電壓。接口示意圖如上圖 44。這些端口通過(guò) PLC 的擴(kuò)展實(shí)現(xiàn)。到 層信號(hào)取消。開(kāi)關(guān)門(mén)執(zhí)行一次之后，信號(hào)取消?？蓪?shí)現(xiàn)即時(shí)開(kāi)關(guān)門(mén)。 組態(tài)王軟件是國(guó)內(nèi)第一家較有影響的組態(tài)軟件開(kāi)發(fā)公司北京亞控科技發(fā)展有限公司開(kāi)發(fā)的在國(guó)內(nèi)使用較廣泛的軟件品牌 (更早的品牌多數(shù)已經(jīng)湮滅 )。 組念王是亞控科技公司自主開(kāi)發(fā)的組態(tài)技術(shù)軟件，其技術(shù)在不斷的創(chuàng)新中，組態(tài)王 主要的性能特點(diǎn)簡(jiǎn)要列舉如下： a．畫(huà)面制作系統(tǒng)：支持無(wú)限色和過(guò)渡色， 使用戶(hù)輕松構(gòu)造面無(wú)限逼真、美觀(guān)的畫(huà)面。 d．控件：支持 Windows 標(biāo)準(zhǔn)的 Active X 控件 (主要為可 視控件 )，包括Microsoft 提供的標(biāo)準(zhǔn) Active X 控件和用戶(hù)自制的 Active X 控件；新增三個(gè)功能強(qiáng)大的控件，即數(shù)據(jù)表格控件、歷史曲線(xiàn)控件、 PID 調(diào)節(jié)控件． e． OPT：開(kāi)發(fā)人員可以從任何一個(gè) OPC 服務(wù)器直接獲取動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)，并集成到組態(tài)王中；同時(shí)組態(tài)王作為 OPC 服務(wù)器，可向其他符合 OPC 規(guī)范的廠(chǎng)商的控郭學(xué)忠：基于 PLC 的電梯控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 34 制系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)。 開(kāi)發(fā)系統(tǒng) (TOUCHMAK)：開(kāi)發(fā)系統(tǒng)是應(yīng)用程序的開(kāi)發(fā)環(huán)境。運(yùn)行系統(tǒng) (TOUCHMAK)：組態(tài)王軟件的實(shí)時(shí)運(yùn)行環(huán)境。 畫(huà)面的“開(kāi)發(fā)系統(tǒng)”和“運(yùn)行系統(tǒng)”由“工程瀏 覽器”調(diào)用，且兩個(gè)系統(tǒng)可以獨(dú)立于“工程瀏覽器”工作。 設(shè)計(jì)監(jiān)控畫(huà)面 在組態(tài)平臺(tái)上，創(chuàng)建“四層電梯實(shí)驗(yàn)監(jiān)控”用戶(hù)窗口。 圖 62 仿真 PLC 定義 華東交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 37 圖 63 數(shù)據(jù)變量的定義 將離散型變量屬性初始值設(shè)置為 0。門(mén)的關(guān)閉開(kāi)放使用的兩個(gè)矩形，開(kāi)放時(shí)顏色填充動(dòng)畫(huà)從中間向兩邊填充。 轎廂的移動(dòng)是一個(gè)垂直移動(dòng)的動(dòng)畫(huà)連接，而且需要利用 J 轎廂內(nèi)存變量完成在不同的層站中停留。amp。UPN=1。amp。amp。amp。amp。}if(F210){FM2=FM210。if(DN2==1amp。SN3==0amp。DN3==0amp。amp。amp。amp。UPN=0。amp。amp。}if(F310){FM3=FM310。if(DN3==1amp。DN4==0){DN3=0。amp。UPN=0。}if(F410){FM4=FM410。DOWNN=1。F6=0。amp。amp。amp。amp。DN3=0。SN1==0amp。UN1==0amp。DN2==0){UN3=0。amp。amp。amp。UPN=1。amp。amp。}if(F210){FM2=FM210。if(UN2==1amp。UN1==0){UN2=0。amp。amp。amp。}} if(J 轎廂 0){F1=0。L4=0。L1=0。amp。L4=0。L1=0。amp。amp。amp。F5=F5+1。}//有內(nèi)選信號(hào)后不再等待，啟動(dòng)轎廂 if(FM1==0amp。FM3==0amp。UPN==1amp。amp。amp。amp。通過(guò) I/O 口的估算，合理的選擇 PLC 的型號(hào)。 有此也 證明 了， 將 PLC可編程控制器和組態(tài) 王 軟件結(jié)合可以非常好地模擬電梯控制系統(tǒng)的測(cè)試運(yùn)行．有利于 PLC 控制系統(tǒng)的設(shè) 計(jì) 、檢測(cè)，具有良好的應(yīng)用價(jià)值。面對(duì)問(wèn)題，才有可能解決問(wèn)題。它是電梯發(fā)展過(guò)程中的一次意義深遠(yuǎn)的變革，它所采用的一些關(guān)鍵技術(shù)將會(huì)被進(jìn)一步推廣用到其它電梯產(chǎn)品上，進(jìn)而促進(jìn)整個(gè)電梯行業(yè)技術(shù)的進(jìn)步。 郭學(xué)忠：基于 PLC 的電梯控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 44 參考文獻(xiàn) [1] 李道霖 ， 電氣控制與 PLC 原理及應(yīng)用 ,電子工業(yè)出版社 ， 2021． [2] 楊興瑤編著 .電動(dòng)機(jī)調(diào)速的原理及系統(tǒng) .[M] 水利電力出版社出版， [3] 陳伯時(shí)，陳 敏遜編著 .交流調(diào)速系統(tǒng) .[M] 北京：機(jī)械工業(yè)出版社， [4] 王子文 ， 電梯 PLC 控制策略及其程序設(shè)計(jì)起重運(yùn)輸機(jī)械 ． [5] 葉安麗 .電梯技術(shù)基礎(chǔ) (第 1版 )[M].北京 : 中國(guó)電力出版社 ,2021. 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