【正文】 16 頁 共 61 頁 表 41 空載噪聲表 dB(A) Table 41 noload noise table 等 級 項 目 合格品 一等品 優(yōu)等品 空載噪聲 PAL_ 帶風機 70 68 66 無風機 68 65 62 曳引機在檢驗平臺上輕載 (相當于 20％～ 40％曳引機額定載重量 )時，在輸出軸端處測定折算到曳引輪節(jié)徑處的扭轉(zhuǎn)振動速度有效值中的最大值不大于表 42所規(guī)定的數(shù)值。制動器線圈的輸入端應設有接線端子。 (用于閉環(huán)調(diào)速電梯曳引機除外 )曳引輪節(jié)徑 D≥ 40d(d為曳引鋼絲繩直徑 )，按式 (1)設計： en ivD ?? ??? ?60000 (1) 式中： D—— 曳引輪節(jié)圓直徑， mm； v—— 曳引繩額定速度， m／ s； i—— 減速器速比； n—— 電動機同步轉(zhuǎn)速， r／ min； e—— 速度系數(shù)，取 0． 94～ 1． 05。因為高轉(zhuǎn)速軸上所需的制動力矩小，這樣可減小制動器的結(jié)構(gòu)尺寸。 圖 43 制動器圖 Figure43 braking machine diagram 制動器在工作時要做到： （ 1） 能夠使運行中的電梯在切斷電源時自動把電梯轎廂掣停住。如圖 41所示： 圖 41 曳引機圖 Figure 41 traction machine diagram 本設計電梯所采用有齒輪曳引機 外形結(jié)構(gòu)。同時由于無齒輪曳引機沒有減速器等有利因素，所以使用壽命比較長。 本系統(tǒng)選用的擴展模塊配置為： EM223 數(shù)字量 擴展模塊： 16 入 /16 出， 1 個 上海海洋大學 2020 屆畢業(yè)設計（論文） 基于 PLC 自動停車庫控制系統(tǒng)的設計 第 14 頁 共 61 頁 曳引機的選型 現(xiàn)在一般的曳引機分為無齒曳引機和有齒曳引機兩種。因此，我們采用擴展 1個 EM223 16點 DC輸入 /16點 DC輸出數(shù)字量擴展模塊。綜合以上幾點，本系統(tǒng)選用西門子的 S7200 系列的 CPU226 CN AC/DC/RLY模塊作為現(xiàn)場控制的核心。 S7200 CPU 模塊包括一個中央處理單元（ CPU）、電源以及數(shù)字量 I/O點，這些都被集成在一個緊湊、獨立的設備中 [8]。 （ 4）編程及設定參數(shù)簡單方便 本系統(tǒng)的使用對象為大眾，設置時就要考慮人們的素質(zhì)及技術熟練程度，所以選擇的 PLC應能夠有很好的人機接口方式（控制面板）。存儲容量應達到 4k以上。西門子 MM440變頻器由微控制器控制，并采用具有現(xiàn)代先進技術水平的絕緣柵雙極性晶體管（ IGBT）作為功率輸出器件，它具有很高的運行可靠性和功能多樣性。 （ 3）在變頻器選型上，采用了西門子 M440 矢量控制變頻器，其脈寬調(diào)制的頻率可選 ， 可以大大降低電機運行噪聲 ， 豐富的矢量控制功能使電梯運行效率更高、更節(jié)能、更可靠 。電梯系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖如圖 33所示： 曳 引 機 門 機 顯 示P L C變 頻 器電 源P GP現(xiàn) 場 信 號P 主 令 信 號 和 傳 感 器 信 號 圖 33 電梯系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖 Figure33 structured flowchart of elevator system 系統(tǒng)有手動模式和自動模式兩種控制方式，當系統(tǒng)處于自動模式時，只需按下操作面板上的系統(tǒng)啟動按鈕， PLC 就會自動執(zhí)行設定的程序，達到控制目的；當系統(tǒng)處于手動模式時，只 需按下操作面板上手動按鈕，并向 PLC發(fā)出控制輸入，然后由 PLC根據(jù)輸入，操作外部設備（如繼電器），完成一些列預先設定好的動作，便于調(diào)試和排除故障。 （ 2）變頻調(diào)速電源使用先進的 SPWM技術和 SVPWM技術，明顯該善了電梯運行質(zhì)量和運行性能；調(diào)速范圍寬，控制精度好，動態(tài)性能好，舒適、安靜、快捷已逐漸取代直流電動機。 隨著電動機功率的增加 ， 交流調(diào)速總成本的增長 比 直 流調(diào)速總成本的增加要慢 ， 大于某一功率后 ， 交流調(diào)速就比直流調(diào)速便宜 。 (3)減小電機的轉(zhuǎn)動慣量。 近年來 ， 隨著電力電子技術的發(fā)展 ， 大功率交流調(diào)速的性能己達到直流傳動的水平 ， 裝置成本降低到與直流傳動相當或者略低的程度 ， 由于維修費用及能耗大大降低， 可靠性提高，因此出現(xiàn)了以交流傳動代替直流傳動的強烈趨勢。直 流 電 動 機的 極 限 容 量和 速 度 之 積 約 為 106kW． r/min， 許多大型機械的傳動電動機己經(jīng)接近或者超過該值 ， 設計制造困難 ， 甚至根本制造不出來。軋鋼廠存在大量沖擊性負載，若控制不好諧波勢必會對電網(wǎng)產(chǎn)生嚴重干擾。 采用變頻調(diào)速技術，功率因數(shù)可達到 無功。②交流電動機無電 刷和換向器，不易出現(xiàn)故障，維修非常簡單。②換向火花使直流電機的應用環(huán)境受到限制，在易燃易爆以及環(huán)境惡劣的地方不能采用。 通過對矢量控制或直接轉(zhuǎn)矩控制策略的改進，可以大大降低轉(zhuǎn)矩脈動，降低噪聲，使電機可以運行于極 低速下?，F(xiàn)在交流調(diào)速取代直流調(diào)速系統(tǒng)已成為發(fā)展的趨勢，在一些新建的生產(chǎn)線上（包括主傳動）都用交流調(diào)速（包括交流異步電機調(diào)速和交流同步電機調(diào)速）并且直流電機由于整流子的原因，在功率上受到限制，在很多場合直流電動機已經(jīng)不能滿足要求。（如：電機最高轉(zhuǎn)速 1400rpm，功率 4MW，則容量和積為 *106KW 3 方案選擇 調(diào)速系統(tǒng) 的選擇 交流變頻調(diào)速技術是現(xiàn)代電力傳動技術的重要發(fā)展方向，隨著新型大功率半導體器件的推出，控制理論不斷更新和發(fā)展，微電子技術不斷完善，各種通用的和高性 能的交流傳動控制系統(tǒng)相繼誕生，多種交流調(diào)速技術已經(jīng)趨于成熟，變頻器的控制精確度和動態(tài)特性也趨于完善 [5]。 （ 4）變頻器采用線性 V/F控制，與 PLC，旋轉(zhuǎn)編碼器構(gòu)成閉環(huán)的速度控制，根據(jù)轎廂到達的不同位置及控制信號需要判斷所要到達的樓層從而輸出不同的頻率來實現(xiàn)轎廂的速度控制。能夠保證電梯的安全正常運行。 ○ 2 門鎖：層門門鎖設置在層門內(nèi)測，門關閉后，將層門緊鎖。 ○ 4 轎門：轎門設置在轎廂入口的門。 （ 3） 轎廂上的主要部件及功能 ○ 1 操縱箱：操縱箱裝載轎廂內(nèi)靠近轎 廂門 附近。 ○ 4 緩沖器：當轎廂向下運動時，由于斷繩、超載、安全鉗限速器不動作、曳引輪和鋼絲繩打滑、制動器失效、無制動器力矩以及極限開關不起作用等原因，會造成轎廂向底坑掉落，這時，裝在轎廂下方底坑中的緩沖器，可以減緩轎廂與底坑間的沖擊。 ○ 2 導軌：導軌通過導軌支架被固定在井道壁上，導軌的位置限定了轎廂和對重的位置。 ○ 2 限速器：當轎廂運行速度達到限定值時，能發(fā)出電信號并產(chǎn)生機械動作的安全裝置。電梯樓層的定位由 高速計數(shù) 端 口集與曳引輪相連的旋轉(zhuǎn)編碼器的脈沖數(shù)及轎廂所在位置決定。若無工作指令，則轎廂停留在最后停靠的層樓。電梯在向上運行的過程中按登記的指令信號和向上召喚信號逐一予以?？俊Ｏ到y(tǒng)開始運行時， PLC主要是對電梯的信號進行邏輯處理，變頻器則對電梯的運行速 度進行控制，以改善運行曲線，旋轉(zhuǎn)編碼器則實現(xiàn)電梯位置的信號反饋，使電梯準確運行。 該系統(tǒng)包括工藝的設計、方案的選擇、硬件的設計、軟件的設計及模擬調(diào)試五部分 。通過 MM440驅(qū)動異步曳引機構(gòu)成的電梯系統(tǒng)完全滿足國標GB75882020《電梯制造與安裝規(guī)范》， GB/T100581997《電梯技術條件》的要求 [3]。在電梯控制系統(tǒng)中，采用的是閉環(huán)矢量控制。 SIMENSE公司的 SIMOVERT MV系列采用最新的 HVIGBT(HighVoltage Insulated Gate Bipolar Transistor)器件，輸出電壓范圍為 kV6 kV，電壓源型三電平結(jié)構(gòu)并提供有源前端 ( AFE， Active Front End)技術。國內(nèi)對變速恒頻風力發(fā)電有較深研究的大學有：清華大學、沈陽工業(yè)大學、浙江大學等。 在交一直一交變頻器中，按中 間直 流部分 的性質(zhì)，可分為電流型變頻器和電壓型變頻器。而截止 2020年，國內(nèi)累計推廣應用變頻調(diào)速裝置 800～ 1200萬 kw， 約 80～ 120億元，僅占 潛在市場的 7%左右。變頻器作為電梯中系統(tǒng)的核心部件，對電梯的安全可靠的運行是非常重要的。 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 電梯行業(yè)是一個特種行業(yè)，國家對電梯的設計、制造、安裝以及 使用都有詳細的國家標準。雙電梯的并聯(lián)控制是在單臺電梯控制的基礎上改進而成。并聯(lián)控制就是兩臺電梯共享廳外召喚信號，并能夠按照預先設定的調(diào)配原則自動地調(diào)配某臺電梯去應答廳外召喚信號。因電動機的啟動電流遠大于額定電流，而電能的消耗是與電流成正比的，故合理地減少電梯的無效啟、停次數(shù)，可節(jié)能。電梯控制系統(tǒng)一般采用隨機邏輯方式，當 變頻器接收到 控制器發(fā) 出的呼梯方向信號，變頻器依據(jù) 設定 的速度及加速度值，啟動電動機，達到 最大速度后，勻速運行，在到達目的層的減速點時， PLC控 制變頻器以設定的 減速度將最大速度減至爬行速度后 停車。 rotary encoder。 整個系統(tǒng)軟硬件搭配合理，維護方便，具有較高的性價比 ， 在實驗室模擬調(diào)試中運行穩(wěn)定 可靠，能夠很好地完成電梯的雙聯(lián)控制，是一種切實可行的控制方案， 具有良好的推廣前景。 中文摘要 ..................................................................................................................................... I 英文摘要 . ...................................................................................................................................II 1 概述 ........................................................................................................................................ 1 本課題來源 ..................................................................................................................... 1 研究意義 ......................................................................................................................... 1 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 ......................................................................................... 1 主要研究內(nèi)容 ................................................................................................................. 3 2 工藝設計 ................................................................................................................................ 3 雙聯(lián)六層電梯系統(tǒng)的工藝設計 ........................................................................................ 3 系統(tǒng)簡介 ................................................................................................................. 3 系統(tǒng)各功能單元的作用 ......................................................................................... 4 控制要求 ......................................................................................................................... 6 3 方案選擇 ................................................................................................................................ 6 調(diào)速系統(tǒng)的選擇 ............................................................................................................. 6 直流調(diào)速和交流調(diào)速的比較 ..........