【正文】 28 12． 自動換向。直至最高層自動反向應答下行召喚和轎廂召喚。增大加速時間值起動曲線變緩，反之，起 動曲線變急。本設計采用旋轉編碼器檢測轎廂位置，只要電梯一運行，計數器就可以精確地確定走過的距離，達到與減速點相應的預制數時即可發(fā)出減速命令。減速制動階段速度曲線與加速起動階段相對稱 [16]。其意義為加速度由 0加速到 1000轉 /秒 2所需要的時間。 電梯操作方式 單轎廂下集選控制登記所有轎廂和廳門下行召喚 ； 轎廂上行是只答應轎廂召喚，直至最高層 ； 自動改變運行方向為下行，應答廳門下行召喚。 11． 呼梯記憶與順向截停。 轎廂操縱盤 安全裝置 指層器 調整器 拖動控制 門機控制 輸 入 接 口 廳外呼梯 井道裝置 PC 機 CPU 存儲 器 輸 出 接 口 濰坊學院本科畢業(yè)設計（論文） 27 圖 電梯 PLC信號控制系統(tǒng)框圖 二． 電梯控制系統(tǒng)實現的功能 1． 一臺電機控制上升和下降 2． 各層設上 /下呼叫開關 (最頂層與起始層只設一只 ) 3． 電梯到位后具有手動或自動開門關門功能 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 5． 電梯內外設有方向指示燈及電梯當前層號指示燈 6． 待客自動開門，當電梯在某層停梯待客時，按下層外召喚按鈕，應能自動開門迎客 7． 自動門與提早關門在一般情況下，電梯停站 46秒應能自動關門 。采用能耗制動方式通過制動單元將再生能量消耗在制動電阻上，成本較低而且具有良好的使用效果。設電梯曳引機電機功率為 P1，電梯運行速度為 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。 本章小結 本章對變頻器的類型進行了概述，并確定由 PLC來實現電梯信號控制，完成了電梯控制系統(tǒng)中變頻器的選擇。 2． 利用穩(wěn)態(tài)磁保開關 ： 這種方法需對磁保開關的不同狀態(tài)進行編碼，在各種編碼方式中適合電梯控制的只有格雷變形碼，但它是無權代碼，進行運算時需采用 PLC指令譯碼，比較麻煩，軟件譯碼也使程序變的龐大。 %(無 PG) %(帶 PG) 速度響應 5Hz(無 PG) 30Hz(帶 PG) 轉矩極限 有 轉矩精度 177。這種變頻器不僅考慮了 V/f控制，而且還實現了矢量控制，通過其本身的自動調諧功能與無速度傳感器電流矢量控制，很容易得到高起動轉矩與較高的調速范圍 [11， 12]。 因此，對無速度傳感器的矢量控制系統(tǒng)的理論研究和實用化的開發(fā)代表著另一個新的技術發(fā)展方向。其特點是 :直流輸出電壓連續(xù)可調，輸入電流 (網側電流 )波形基本為正弦，功率因數可保持為 1，并且能量可以雙向流通。 2． 同樣由于載波頻率的提高，使電動機的電流 (特別是低速時的電流 )波形更加趨于正弦波，因而減少了電動機轉矩的脈動和電動機的損耗。最初通用變頻器僅用于風機、泵類負載的節(jié)能調速和化纖工業(yè)中高速纏繞的多機協(xié)調運行等，到目前為止，其應用領域得到了相當的擴展。目前，新一代變頻器開始采用新的 精 簡指令集計算機 “ （ Reduced Instruction Set ComputerRISC） ” ,將指令執(zhí)行時間縮短到納秒級。前幾年主開關器件開始采用 IGBT， 僅三、四年的時間， IGBT變頻器的單機容量己達 1800KVA隨著 IGBT容量的擴大，通用變頻器的容量也將隨之擴大 [7]。 6． 變頻器具有優(yōu)良的轉矩特性。選擇結果多數情況下變頻器標稱功率與電動機匹配，少數情況需要放大。這是本設計的特點之一。 電梯行業(yè)技術 發(fā)展非常迅速，幾年前推出的具有先進性能、高舒適性的VVVF電梯，如今已成為電梯行業(yè)的標準配置，因為永磁同步無齒輪曳引機具有更節(jié)能、更潔凈、更安全、更安靜、更經濟的特點，所以永磁同步曳引機逐步成為新型曳引機的主流 ， 由于永磁技術的先進性，將來很有可能取代 VVVF技術。 4． 電梯的管理功能不斷加強，電梯廣泛采用微機控制技術，不斷滿足擁護的使用功能要求。 生活在繼續(xù)，科技在發(fā)展，電梯也在進步。 電梯是服務于三分之一樓層的固定式升降設備。 奧的斯第一次向世人展示了他的發(fā)明 —— 歷史上第一部安全升降梯。 13． 底坑深度 (mm)由底層端站樓面至井道底面之間的垂直距離。全繞 1:1吊索法，轎廂的運行速度等于鋼絲繩的運行速度。 電梯的技術參數 1． 載重量 (kg)制造和設計規(guī)定，電梯的額定載重量。 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。 電梯的主要組成部分 1． 曳引部分 :通常由曳引機和曳引鋼絲繩組成。 針對老式電梯采用的繼電器邏輯控制方式存在功 能弱、故障多、可靠性差濰坊學院本科畢業(yè)設計（論文） 8 和工作壽命短等缺陷，提出采用功能強、故障率低、可靠性高的可編程控制器（ PLC）來控制電梯。維修困難，屬于能耗型調速，效率低，發(fā)熱量大，調速性能指標較差，嚴重地影響電梯運行質量。 電梯變頻調速控制的特點 隨著電力電子技術、微電子技術和計算機控制技術的飛速發(fā)展， 頻調速技術的發(fā)展也十分迅速。 3． 操作的靈活性。 3． 維修方便 PLC具有的自診斷功能對維修人員維修技能的要求降低。例如 ， 采用軟件濾波 ； 軟件自診斷 ； 簡化編程語言等。 2． PLC采用了一系列可靠性設計的方法進行設計，例如，冗余設計，斷電保護，故障診斷和信息保護及恢復等，提高了 MTBF降低了 MTTR使可靠性提高。 5． 由于線路復雜，易出現故障，因而保養(yǎng)維修工作量大，費用高 ； 而且濰坊學院本科畢業(yè)設計（論文） 5 檢查 故障困難， 費時費工。 電梯繼電器控制系統(tǒng)的特點及存在的問題 電梯繼電器控制系統(tǒng)的優(yōu)點 1． 所有控制功能及信號處理均由硬件實現，線路直觀，易于理解和掌握，適合于一般技術人員和技術工人所掌握。 PLC control。同時介紹了 PLC選型原則以及 PLC控制系統(tǒng)的設計思路 。為了保證電梯運行既高效節(jié)能 又安全可靠，必須改進電梯控制方式。同時，由于電機交流變頻調速技術的發(fā)展，電梯的拖動方式己由原來直流調速逐漸過渡到了變頻調速，不僅能滿足乘客的舒適感和保證平穩(wěn)的精度，還可以降低能耗，節(jié)約能源，減小運行費用。 關鍵詞 ： 電梯 。但是 ，進入九十年代， 隨著科學技術的發(fā)展和計算機技術的廣泛應用，人們對電梯的安全性、可靠性的要求越來越高，繼電器控制的弱點就越來越明顯。 4． 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。 PLC 及在電梯控制中的應用特點 PLC 的特點 PLC是一種用于工業(yè)自動化控制的專用計算機，實質上屬于計算機控制方式。采用了精簡化的編程語言，編程出錯率大大降低，而為工業(yè)惡劣操作環(huán)境設計的硬件使可靠性大大提高。編程器至少提供了輸入信息的顯示，對大中型的 PLC，編程器采用了 CRT屏幕顯示，因此，程序 的輸入直接可以顯示。 PLC采用的編程語言有梯形圖、布爾助記符、功能表圖，功能模塊和語句描述編程語言。 2． 去掉了選層器及大部分繼電器，控制系統(tǒng)結構簡單，外部線 路簡化。 變頻調速電梯的特點 ： 1． 變頻調速電梯使用的是異步電動機，比同容量的直流電動機具有體積小、占空間小，結構簡單，維護方便、可靠性高、價格低等優(yōu)點。近年來，采用功能強、故障率低、可靠性高的可編程控制器 （ PLC） 來控制電梯，取得了良好效果。接著闡述了電梯控制系統(tǒng)的分類及特點，電梯的控制系統(tǒng)分為調速和信號控制兩大部分。 3． 電器設 備及控制裝置有曳引機 ： 選層器傳動及控制柜、轎廂操縱盤、呼梯按鈕和廳站指示器組成。僅當廳門關上才一允許電梯啟動 。 4． 轎門形式有柵欄門、封閉式中分門、封閉式雙折門、封閉式雙折中分 。如交流電機拖動或電機拖動，轎內按鈕控制或集選控制等。 15． 井道尺寸 (mm)寬 *深。 150年以來，她己經發(fā)展成為世界、亞洲和中國領先的電梯公司。轎廂尺寸與結構形式便于乘客出入或裝卸貨物。 電梯技術發(fā)展概況 1． 電梯的速度要求越來越快，高速、超高速電梯的數量愈來愈多。 6． 機械傳動方面，由于國際上機構加工水平的不斷提高，使斜齒傳動和行星齒輪傳動在電梯上的應用日益廣泛，已使電梯的傳動形式多樣化 [4]。 此外，電梯的雙向安全裝置、無底坑、無線控制、綠色環(huán)保 — 安全、環(huán)保，節(jié)能、舒適，也將是未來電梯的重要發(fā)展方向 [5]。因此，直接按照變頻器標稱功率進行選擇，在實際中常?？赡軙胁煌?。 選擇的變頻器應滿足的條件 1． 根據被控設備的負載特性選擇通用變頻器的類型。 二． 為了節(jié)約能源、降低生產成本 。 三． 多功能和智能化 電力電子器件和控制技術的不斷進步，使變頻器向多功能化和高性能化方向發(fā)展，特別是微機的應用，為變頻器多功能化和高性能化提出了可靠的保證。有的變頻器廠家聲稱，以 RISC 為核心的數字控制，可以支持無速度傳感器矢量控制變頻 器的矢量控制算法、轉速估計計算、 PID 調節(jié)器在線實時運算。 通用變頻器的功率輸出驅動技術動向 采用變頻器的調速傳動技術，近年來取得驚人的進步。 二 ． 網側變流器的 PWM控制的變頻器 目前上市的絕大多數通用變頻器，其網側變流器采用不可控的二極管整流器。它的大容量化，對于制動頻繁的或可逆運行的生產設備十分有意義?？紤]以上各種因素，本設計選用安川 VS616G5型全數字變頻器，它具有磁通矢量控制、轉差補償、負載轉矩自適應等一系列先進功能，可以最大限度地提高電機功率因數和電機效率，同時降低了電機運行損耗，特別適合電梯類負載頻繁變化的場合。 3． 由于采用了最新式的硬件，因此，功能全、體積小。 %（ 25C177。 PLC 的選型 根據以上選擇的轎廂樓層位置檢測方法，要求可編程控制器必須具有高數計數器。 VS616G5 變頻器的參數 616G5變頻器共有 9組參數，每一組參數的設定都具有特定的含義。 k=002， W1=2020Kg， W2=1000Kg， W3=2400Kg， g=, V=所以 :P2=(600?+108? ) ? ≈ 又所以 :P==。 濰坊學院本科畢業(yè)設計（論文） 26 PLC 控制系統(tǒng)設計 電梯 PLC的控制系統(tǒng)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。在開關過程中或門關閉后，電梯啟動前，按下操縱盤上 關按鈕，打開。當電梯完成全部順向指令后，應能自動換向，應答相反 方向的 信號。 本設計采用全集選操作方式。同理，增加 S曲線變化率起動曲線彎曲部分變緩，反之，起動曲線彎曲部分變急。不論哪種方式產生的減速命令，由于負載的變化、電網波動、鋼絲繩打滑等，都會使減速過程不符合平層技術要求，為此一般在離層樓 100200mm處需設置一個平層矯正器，以確保平層的長期準確性。濰坊學院本科畢業(yè)設計（論文） 29 圖 速度運行曲線 在 30~t 時間內 加速啟動階段，其中 10~t 和 23~tt時間內為拋物線速度曲線，在 12~tt時間內為直線速度曲線； 34~tt時間內為穩(wěn)速運行階段； 4~tT時間內為減速制動階段。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。當電梯設有基站時，電梯在完成全部指令后，自動駛回基站，停機待客。當轎廂內操縱盤上，選層指令相對與電梯位置具有不同方向時，電梯應能按先入為主的原則，自動確定運行方向。電梯信號控制系統(tǒng)如圖 ，輸入到 PLC的控制信號有 ： 運行方式選擇 (如自動、有司機、檢修、消防運行方式等 )、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 。帶有逆變功能的變頻調速裝置通過逆變器雖然能夠將再生能量回饋電網，但成本太高。 濰坊學院本科畢業(yè)設計（論文） 25 變頻器容量計算 變頻器的功率可根據曳引機電機功率、電梯運行速度、電梯載重與配重進行計算。從結構上看 ： P型機包括主機單元、 I/0擴展單元、 UO鏈接單元， A/D轉換單元、 D/A濰坊學院本科畢業(yè)設計（論文） 22 轉換單元等； 3． P型機采用的是箱體結構，其價格便宜，可靠性高 ； 4． P型機的任一種 CPU箱和任一種擴展箱均可配置在一起，因此，用戶可根據所