【正文】 LC can generally reach 30000 to 50000 hours. And it can easily adapt to the environments. That it can work reliably under the industrial environment. Second, easily program. The monly used programming language is ladder diagram language, which is imagic and can be easily mastered. When the working process need to be changed, the program can be changed on spot, which is convenient and flexible. Third, small volume and pact structure and it is easy to install and paper introduces the system structure of a VVVF (variable voltage variable frequency) elevator control system with PLC, we can find the advantage of this control method by pared with others, we achieve its hardware and software design in detail with a idea of module and clarifies that this control mode is feasible. Keywords： PLC。 PLC 控制電梯有如下的特點(diǎn)：可靠性高， PLC 的平均無故障時(shí)間（ MTBF）一般可達(dá) 3~5 萬小時(shí)。重慶科技學(xué)院高等教育自學(xué)考試本科畢業(yè)論文 中文摘要 I 基于 PLC 和變頻器的電梯設(shè)計(jì)畢業(yè)論文 中文摘要 電梯是隨著高層建筑的興建而發(fā)展起來的一種垂直運(yùn)輸工具。而且能在工業(yè)環(huán)境下可靠地工作；編程簡單， PLC 最常用的編程語言是梯形圖語言。 elevator。電梯作為高層建筑中垂直運(yùn)行的交通工具已與人們的日常生活密不可分。國內(nèi)廠家大多選擇第二種方式，其原因在于生產(chǎn)規(guī)模較小，自己設(shè)計(jì)和制造微機(jī)控制裝置成本較高；而 PLC 可靠性高，程序設(shè)計(jì)方便靈活，抗干擾能力強(qiáng)、運(yùn)行穩(wěn)定可靠等特點(diǎn)，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(shí)現(xiàn)。 （ 1）結(jié)構(gòu)不斷緊湊化，體積不斷輕型化、小巧化。 電梯行業(yè)技術(shù)發(fā)展非常迅速， 現(xiàn)如今具有先進(jìn)性能，高舒適性的 VVVF 電梯，已是電梯行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)配置；然而，永磁同步無齒輪曳引機(jī)具有更節(jié)能、更清潔、更安靜、更安全、更經(jīng)濟(jì)等特點(diǎn)。 重慶科技學(xué)院高等教育自學(xué)考試本科畢業(yè)論文 1 緒論 2 高效、安全、可重復(fù)使用的無手架安裝，將是高層電梯安裝的主要方式，隨著技術(shù)的開發(fā)、應(yīng)用，電梯的硬件系統(tǒng)給安裝帶來了更大的方便，使電梯安裝更快、效率更高 。 （ 1） 信號控制電梯特點(diǎn)除具有自動平層，自動開門功能外，尚具有轎廂命令登記，層站召喚登記，自動停層，順向截停和自動換向等功能。 （ 4） 群控電 梯特點(diǎn)是用微機(jī)控制和統(tǒng)一調(diào)度多臺集中并列的電梯。 二、電梯的組成 曳引式電梯是垂直交通 運(yùn)輸工具中最普遍的一種電梯，其結(jié)構(gòu)主要由機(jī)械部分和電氣部分組成 ； 機(jī)械裝置部分分為： （ 1） 曳引系統(tǒng)作用是提供電梯運(yùn)行動力的設(shè)備，把曳引機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，轉(zhuǎn)換為電梯的垂直運(yùn)動 。 （ 5） 重量平衡系統(tǒng)由對重及重量補(bǔ)償裝置組成。起到防止電梯超速行駛、終端越位、沖頂或蹲底等保護(hù) 。對電梯實(shí)施操縱、監(jiān)控的系統(tǒng) 。用戶選擇電梯 時(shí)，必須根據(jù)電梯的安裝使用地點(diǎn)、運(yùn)載對象等，正確的選擇電梯類別和有關(guān)參數(shù)和尺寸。 （ 2）強(qiáng)迫減速開關(guān)：分別裝于井道的頂部和底部，當(dāng)轎廂駛過端站還未減速時(shí)，轎廂上撞塊就啟動此開關(guān)，通過電氣傳動裝置，使電動機(jī)強(qiáng)迫減速。 （ 6）廳門開關(guān)：每個(gè)廳門都裝有門鎖開關(guān)；僅 當(dāng)廳門關(guān)閉時(shí)電梯才動作，在運(yùn)行中如廳門開關(guān)斷開，電梯立即停車。 （ 10）報(bào)警和救援裝置 ： 電梯發(fā)生人員被困在轎廂內(nèi)時(shí)，通過報(bào)警或通信裝置應(yīng)能將情況及時(shí)通知管理人員并通過救援裝置將人員安全救出轎廂。 （ 4）具有高的性價(jià)比。 （ 3）合理分配 I/O 點(diǎn)數(shù)，繪制 PLC 控制系統(tǒng)輸入、輸出 端子接線圖。 （ 7）程序調(diào)試。去掉了選層器及大部分繼電器，控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，外部接線簡化。用于群控調(diào)配和管理，提高了電梯的運(yùn)行效率。 按電壓的調(diào)制方式分： PAM 變頻器； PWM 變頻器。在同一品牌中選擇時(shí)，則依據(jù)已確定的調(diào)速方案、負(fù)載類型以及應(yīng)用時(shí)所需的附加功能來確定。 （ 3）按照電動機(jī)實(shí)際運(yùn)行電流選擇：多用于改造工程。 （ 3）為降低電梯成本，選用通用變頻器。 VS616G5 變頻器 VS616G5 變頻器屬于電壓型變頻器， 包括 4 種控制方式： V/F控制、帶 PG反饋的 V/F 控制、無傳感器的磁通矢量控制和帶 PG 反饋的磁通矢量控制。 變頻器的輸入信號包括對運(yùn)行 /停止、正轉(zhuǎn) /反轉(zhuǎn)、點(diǎn)動等運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行操作的數(shù)字操作信號。對于開關(guān)量檢測信號，由于是通過繼電器觸點(diǎn)或晶體管集電極開路的形式輸出，額定值均在 24V/50mA 之上，符合 FX系列 PLC 對輸入信號的要求，所以將變頻器的開關(guān)量檢測信號 FX系列 PLC 的輸入端直接相連接，從而實(shí)現(xiàn)信號的反饋控制。 表 22 中多功能輸入端子和多功能輸出端子的功能為出場時(shí)所設(shè)定，用戶也可以根據(jù)需要利用變頻器的數(shù)字操作器對這些端口重新進(jìn)行功能設(shè)定。表中 1表示接通， 0 表示斷開。如表 24所示。 圖 22 多速段運(yùn)行硬件接線圖 重慶科技學(xué)院高等 教育自學(xué)考試本科畢業(yè)論文 2 PLC 控制系統(tǒng)與變頻器 14 變頻調(diào)速方案 一、控制要點(diǎn) 控制模式。 制動方式。點(diǎn)動頻率不宜過高。雖然變頻器調(diào)速是無級的，可以用外接電位器來進(jìn)行調(diào)速，希望調(diào)速時(shí)的基本操作方法能夠和原拖動系統(tǒng)的操作方法相同。 可忽略不計(jì)。 根據(jù)成本和使用效果方面考慮采用能耗制動方式，但制動電阻 R 值的大小應(yīng)使通過制動電阻 I1 的值不超過變頻器額定電流 I的一半，即： I1=U/R≤ I 重慶科技學(xué)院高等教育自學(xué)考試本科畢業(yè)論文 3 硬件設(shè)計(jì) 16 3 硬件設(shè)計(jì) 電梯的硬件系統(tǒng) 由操縱盤、門廳信號、 PLC、變頻器、調(diào)速系統(tǒng)構(gòu)成，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖 31所示。此系統(tǒng)還必須配置制動電阻，當(dāng)電梯減速運(yùn)行時(shí)，電動機(jī)處于再生發(fā)電狀態(tài)，向變頻器回饋電能，抑制直流電壓升高。計(jì)算公式如下： 配重的重量 =（載重量 /2+轎箱自重） 45% 式中的 45%是平衡系數(shù)，一般要求平衡系數(shù)在 45%～ 50%之間重慶科技學(xué)院高等教育自學(xué)考試本科畢業(yè)論文 3 硬件設(shè)計(jì) 17 這種驅(qū)動機(jī)構(gòu)可使電梯的載重能力大為提高，在電梯空載上行或空載下行時(shí)，電動機(jī)額負(fù)載最大，處在驅(qū)動狀態(tài)，這就要求電動機(jī)在四象限內(nèi)運(yùn)行。下面以目前正弦輸入和正弦輸出電壓 源變頻驅(qū)動系統(tǒng)為例并結(jié)合圖 33說明 VVVF 變頻電梯電力傳動系統(tǒng)的工作原理 。（ 3）結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，重量輕，占地面積大為減少。在檢修狀態(tài)時(shí)，電梯只能在低速接法下點(diǎn)動運(yùn)行。 輸入信號及地址分配如表 31所示。 輸入信號電壓等級選擇 直流中有分為 5V、 12V、 24V、 60V、和 68V，交流又分為 115V 和 220V 兩種。 PLC 的 I/O模塊外部接線方式分為隔離式、分組式和匯點(diǎn)式。輸出信號及地址分 配如表 32所示。 而繼電器輸出模塊的優(yōu)點(diǎn)是使用電壓范圍寬，導(dǎo)通壓降損失少，并且價(jià)格較低，但使用壽命不長，而且響應(yīng)速度較慢。輸出模塊的輸出電流大小要大于負(fù)載電流的額定值。 （ 2）軟繼電器的線圈不能直接與左母線相連，應(yīng)有過渡點(diǎn)。 根據(jù)三層電梯控制的功能要求以及輸入 /輸出點(diǎn)的地址分配表，來設(shè)計(jì) PLC 控的梯形圖。此時(shí)電梯位于基站，將開關(guān)梯鑰匙插入 SA2 內(nèi)，旋轉(zhuǎn)至開梯位置，則電梯自動開門，乘客或司機(jī)進(jìn)入轎廂，選層后電梯自動運(yùn)行。 電梯關(guān)門過程中的重新開門。 。 重慶科技學(xué)院高等教育自學(xué)考試本科畢業(yè)論文 4 軟件設(shè)計(jì) 26 。選層信號被登記后，選層按鈕下的指示燈亮，當(dāng)電梯到達(dá)所選的樓層后，停層信號即被消除，指示燈也應(yīng)熄滅。故其梯形圖如圖 46 所示。電梯運(yùn)行方向與呼梯目的地方向相反時(shí)，如電梯從一樓向上運(yùn)行（上行），而呼梯要求從二樓向下，若由區(qū)三樓以上的內(nèi)選層要求及外呼梯要求，電梯到達(dá)二樓時(shí)（無二樓上行要求，電梯到達(dá)二樓時(shí)）不停梯，呼梯要求沒有滿足，呼梯不能 消除；待乘客進(jìn)入轎廂，選層（去一樓），電梯定向下，則二樓下呼梯信號滿足，呼梯信號被消除。一旦電定向后，內(nèi)選和外呼對電梯進(jìn)行順向運(yùn)行的要求，沒有滿足的情況下，定向信號不能消除。 圖 48 起動加速和穩(wěn)定運(yùn)行環(huán)節(jié)梯形圖 停層信號梯形圖 電梯在停車制動前 ,應(yīng)首先確定其停層信號 ,即確定要 ?？康臉菍?,應(yīng)根據(jù)電梯的運(yùn)行方向與外呼信號的位置和轎內(nèi)選層信號比較后得出。停車信號 M105 梯形圖支路中 M10 M104 動斷觸點(diǎn)的作用是為了解決呼梯方向與電梯運(yùn)行方向相反時(shí)的停車問題（如二樓向下的外呼信號，使電梯從一樓向上運(yùn)行時(shí)， M151 不會觸發(fā)，至二樓位置，靠 M10 M104 的動斷觸點(diǎn)使 M105 接通）而設(shè)置的。 重慶科技學(xué)院高等教育自學(xué)考試本科畢業(yè)論文 4 軟件設(shè)計(jì) 32 410 制動過程梯形圖 重慶科技學(xué)院高等教育自學(xué)考試本科畢業(yè)論文 5 故障報(bào)警及消防運(yùn)行 33 5 故障報(bào)警及消防運(yùn)行 電梯的報(bào)警的原因及處理方法 曳引電動機(jī)繞阻碰殼接地短路 現(xiàn)象 ： 電流劇增， 電源 總開關(guān)保險(xiǎn)絲熔斷或自動跳扣，控制線路斷電；電機(jī)溫度 急劇上升，大大高于銘牌額定值；繞組對電機(jī)外殼的 絕緣 電阻 為零（若電機(jī)為單繞組 YY/Y 接法時(shí)，電機(jī) 6 個(gè)出線端子對機(jī)殼電阻均為零，雙繞組 Y/Y 接法時(shí)，電機(jī)三個(gè)出線端子對機(jī)殼電阻為零）；碰殼部位在電機(jī)繞組的下端位置。 預(yù)防及處理方法 ： 電機(jī)使用前用 500V 絕緣搖表測絕緣電阻，要求在 以上。 裝冷卻風(fēng) 扇。 產(chǎn)生的 原因 ： 潤滑油室缺油，電機(jī)軸頸得不到潤滑。 潤滑油脂不好，牌號不對或太臟，軸頸得不到良好的潤滑。 校正電機(jī)與減速箱的不同軸度。 重慶科技學(xué)院高等教育自學(xué)考試本科畢業(yè)論文 6 結(jié)論 35 6 結(jié)論 電梯采用 PLC 變頻調(diào)速系統(tǒng)提高了系統(tǒng)運(yùn)行的平穩(wěn)性、工作的可靠性，操作與維護(hù)也很方便，接線簡單、編程直觀、擴(kuò)展容易、 安全性高、可調(diào)節(jié)電梯運(yùn)行速度、 舒適感好等特點(diǎn)， 同時(shí) 節(jié)約了大量電能。并在我的指導(dǎo)老師許艷英老師的精心指導(dǎo)下完成的。 在論文即將完成之 際，我的心情無法平靜，從開始進(jìn)入課題到論文的順利完成，有多少可敬的師長、同學(xué)、朋友給 了我無言的幫助 。與我一同工作的同志