【文章內(nèi)容簡介】 的活動自由度，使得轎廂和對重只能沿著導(dǎo)軌做升降運動。 （ 3）門系統(tǒng) 門系統(tǒng)有轎廂門，層門， 開門，連動機構(gòu)等組成。轎廂門設(shè)在轎廂入口，由門扇，門導(dǎo)軌架，等組成，層門設(shè)在層站入口處。開門機設(shè)在轎廂上，是轎廂和層門的動力源。 （ 4）轎廂 轎廂是運送乘客或者貨物的電梯組件。它是有轎廂架和轎廂體組成的。轎廂架是轎廂體的承重機構(gòu)，由橫梁，立柱，底梁，和斜拉桿等組成。轎廂體由廂底，轎廂壁，轎廂頂以及照明通風(fēng)裝置，轎廂裝飾件和轎廂內(nèi)操縱按鈕板等組成。轎廂體空間的大小由額定載重量和額定客人數(shù)決定 （ 5）重量平衡系統(tǒng) 重量平衡系統(tǒng)由對重和重量補償裝置組成。對重由對重架和對重塊組成。對重將平衡轎廂自重和部分額定載重。 重量補償裝置是補償高層電梯中轎廂與對重側(cè)拽引鋼絲繩長度變化對電梯的平衡設(shè)計影響的裝置。 （ 6）電力拖動系統(tǒng) 電力拖動系統(tǒng)由曳引電機，供電系統(tǒng)，速度反饋裝置，調(diào)速裝置等組成，它的作用是對電梯進(jìn)行速度控制。曳引電機是電梯的動力源，根據(jù)電梯配置可采用平 頂 山 工 業(yè) 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計 （ 論 文 ） 說 明 書 交流電機或者直流電機。供電系統(tǒng)是為電機提供電源的裝置。速度反饋系統(tǒng)是為調(diào)速系統(tǒng)提供電梯運行速度信號。一般采用測速發(fā)電機或速度脈沖發(fā)生器與電機相連。調(diào)速裝置對曳引電機進(jìn)行速度控制。 （ 7）電氣控制系統(tǒng) 電梯的電氣控制系統(tǒng)由控制裝置，操縱裝置，平層裝置，和位置顯示裝置等部 分組成。其中控制裝置根據(jù)電梯的運行邏輯功能要求，控制電梯的運行，設(shè)置在機房中的控制柜上。操縱裝置是由轎廂內(nèi)的按鈕箱和廳門的召喚箱按鈕來操縱電梯的運行的。平層裝置是發(fā)出平層控制信號，使電梯轎廂準(zhǔn)確平層的控制裝置。所謂平層，是指轎廂在接近某一樓層的?？空緯r，欲使轎廂地坎與廳門地坎達(dá)到同一平面的操作。位置顯示裝置是用來顯示電梯所在樓層位置的轎內(nèi)和廳門的指示燈，廳門指示燈用箭頭指示電梯運行方向。 （ 8）安全保護系統(tǒng) 安全保護系統(tǒng)包括機械的和電氣的各種保護系統(tǒng)，可保護電梯安全的使用。機械方面的有：限速器和安全鉗起超 速保護作用，緩沖器起沖頂和撞底保護作用，還有切斷總電源的極限保護裝置。電氣方面的安全保護在電梯的各個運行環(huán)節(jié)中都有體現(xiàn)。 [6] 平 頂 山 工 業(yè) 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計 （ 論 文 ） 說 明 書 第 三 章 電梯的結(jié)構(gòu)和功能 電梯 PLC 的 控制系統(tǒng)主要由信號控制系統(tǒng)和拖動控制系統(tǒng)兩部分組成。主要硬件包括 PLC 主機及擴展、機械系統(tǒng)、轎廂操縱盤、廳外呼梯盤、指層器、門機、調(diào)速裝置與主拖動系統(tǒng)等。系統(tǒng)控制核心為 PLC 主機、操縱盤、呼梯盤、井道及安全保護信號通過 PLC 輸入接口送入 PLC，存儲在存儲器及召喚指示燈等發(fā)出顯示信號，向拖動和門機控制系統(tǒng)發(fā)出控制信號。 電梯系統(tǒng)的功能和 基本結(jié)構(gòu) （ 1）行車方向由內(nèi)選信號決定 ,順向優(yōu)先執(zhí)行。 （ 2）行車途中如遇呼梯信號時 ,順向截車 ,反向不截車。 （ 3）內(nèi)選信號、呼梯信號具有記憶功能 ,執(zhí)行后解除。 （ 4）內(nèi)選信號、呼梯信號、行車方向、行車樓層位置均由信號燈指示。 （ 5）停層時可延時自動開門、手動開門、 (關(guān)門過程中 )本層順向呼梯開門。 （ 6）有內(nèi)選信號時延時自動關(guān)門 ,關(guān)門后延時自動行車。 （ 7）無內(nèi)選時延時 5s 自動關(guān)門，但不能自動行車。 （ 8）行車時不能手動開門或本層呼梯開門 ,開門不能行車。 （ 9）電梯系統(tǒng)發(fā)生故障時，停止運行，并且警 鈴發(fā)出警報。 圖 31 PLC 控制系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)圖 當(dāng)電梯正 常工作時，可以由轎廂操縱盤和廳外呼梯對 PLC 發(fā)出指令， PLC 經(jīng)過分析指令進(jìn)行邏輯判斷，確定運行 方向，開關(guān)門和停機，并且控制指層器和拖轎廂操縱盤 廳外呼梯 安全裝置 井道裝置 輸入 PLC 輸出 接口 接口 指層器 拖動控制 平 頂 山 工 業(yè) 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計 （ 論 文 ） 說 明 書 動系統(tǒng)做出相應(yīng)動作。安全裝置可以確保轎廂正常運行和乘客、貨物的安全。井道裝置是轎廂運行所連 接的外部機械裝置。 [ 7] 變頻器的選擇 隨著變頻 器性能價格比的提高，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，使 得交流變頻調(diào)速在電梯行業(yè)也得到廣泛應(yīng)用。目前有為電梯控制而設(shè)計的專用變頻器早已問世，其功能較強，使用靈活，但價格相對較貴。因此，本設(shè)計沒有采用專用變頻器，而是選用了通用變頻器通過合理的配置、設(shè)計和編程，同樣可以達(dá)到專用變頻器的控制效果。這是本設(shè)計的特點 之一。 目前，市場流行的通用變頻器的種類繁多，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。 通用變頻器 上個世紀(jì) 80 年代初，通用變頻器實現(xiàn)了商品化。在近 20 年的時間內(nèi)，經(jīng)歷了由模擬控制到全數(shù)字控制和由采用 BJT 到采用 IGBT 兩個大發(fā)展過程： (1)容量不斷擴大 80 年代初采用的 BJT 的 PWM 變頻器實現(xiàn)了通用化。到了 90 年代初， BJT 通用變頻器的容量達(dá)到了 600KVA, 400KVA 以下的已經(jīng)系列化?，F(xiàn)在 IGBT 變頻器的單機容量已 1800KVA， 隨著 IGBT 容量的擴大，通用變頻器的容量也將隨之?dāng)U大。 (2)結(jié)構(gòu)的小型化 變頻器主電路中功率電路的模塊化，控制電路采用大規(guī)模集成電路和全數(shù)字控制技術(shù)，結(jié)構(gòu)設(shè)計上采用平面安裝技術(shù)等一系列措施，促進(jìn)了變頻電源裝置的小型化的發(fā)展。 (3)多功能和智能化 電力電子器件和控制技術(shù)的不斷進(jìn)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(yīng)用，為變頻器多功能化和高性能化提供了可靠的保證。人平 頂 山 工 業(yè) 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計 （ 論 文 ） 說 明 書 們總結(jié)了交流調(diào)速電氣傳動控制的大 量實踐經(jīng)驗，并不斷融入軟件功能。日益豐富的軟件功能使通用變頻器的多功能化和高性能化為用戶提供了一種可能，即可以把原有生產(chǎn)機械的工藝水平升級，達(dá)到以往無法達(dá)到的境界，使其變成一種具有高度軟件控制功能的新機種。 (4)應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴大 通用變頻器 經(jīng)歷了模擬控制、數(shù)字控制、數(shù)模混合控制，直到全數(shù)字控制的演變，逐步地實現(xiàn)了 多功能化和高性能化，進(jìn)而使之對各類生產(chǎn)機械、各類生產(chǎn)工藝的適應(yīng)性不斷增強。 安川 VS616G5 型變頻器 電梯的調(diào)度要求除了一般工業(yè)控制的靜態(tài)、動態(tài)性能外，他的舒適度指標(biāo)往往是選擇中的 一項重 要內(nèi)容。本設(shè)計中拖動調(diào)速系統(tǒng)的關(guān)鍵在于保證電梯按理想的給定速度曲線運行，以改善電梯運行的舒適感；另外，由于電梯在建筑物內(nèi)的耗電量占建筑物總用電量的 相當(dāng)比例，因此，電梯節(jié)約用電日益受到重視。 本次 畢業(yè)設(shè)計 采用安川 VS616G5 型全數(shù)字變頻器。它具有磁通矢量控制、轉(zhuǎn)差補償、負(fù)載轉(zhuǎn)矩自適應(yīng)等一系列先進(jìn)功能，可以最大限度地提高電機功率因數(shù)和電機效率，同時降低了電機運行損耗，特別適合電梯類負(fù)載頻繁變化的場合。而且， VS616G5 變頻器的啟動、制動具有可任意調(diào)節(jié)的 S 曲線和零頻仍可輸出150%力矩的特點，配以高 精度的旋轉(zhuǎn)編碼器，控制精度可達(dá) 0. 01～ 0. 02%，使得電梯運行舒適感好，零速抱閘，平層精度高。無須配專用電機，可自學(xué)習(xí)所配電機的各個參數(shù)，精確控制任何品牌的電機。采用高性能 IGBT，載波頻率 20KHZ，從而使變頻器輸出一個不失真的正弦流波形，使電機始終運行于靜噪音狀態(tài)。 VS616G5 型變頻器是安川電機公司面向世界推出的通用型變頻器。這種變頻器不僅考慮了 V/f 控制，而且還實現(xiàn)了矢量控制，通過其本身的自動調(diào)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(zhuǎn)矩與較高的調(diào)速圍。 VS616G5變頻器的特 點如下 : (1)包括電流矢量控制在內(nèi)的四種控制方式均實現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化。 平 頂 山 工 業(yè) 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計 （ 論 文 ） 說 明 書 (2)有豐富的內(nèi)藏與選擇功能。 (3)由于采用了最新式的硬件，因此，功能全、體積小。 (4)保護功能完善、維修性能好。 (5)通過 LCD 操作裝置，可提高操作性能。 表 31 VS616G5 型變頻器標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格 220V級 輸出特性 最大輸出電壓 3 相 ,200/208/220/230V(對應(yīng)于輸入電壓 ) 額定輸出頻率 最大 400Hz 額定輸入電壓和 頻率 3 相， 200/208/220V 50Hz 200/208/220/230V 60Hz 電源 允許電壓波動 +10%， 15% 允許頻率波動 177。5% 400V級 輸出特性 最大輸出電壓 3 相 ,380/400/415/440/460V(對應(yīng)輸入電壓 ) 額定輸出頻率 最大 400Hz 額定輸入電壓和 頻率 3 相 ,380/400/415/440/460V 5060Hz 電源 允許電壓波動 +10%， 15% 允許頻率波動 177。5% 控制 特性 控制方式 正弦波 PWM (V/f 控制、帶 PG 反饋 V/F 控制、開、閉環(huán)矢量控制 4 種控制方式任選性 ) 啟動力矩 150%/1Hz(帶 PG, 150%/Ormin) 速度控制范圍 1:100(帶 PG, 1:1000) 速度控制精度 177。0. 2%(帶 PG， 177。0. 02%) 速度響應(yīng) 5Hz(帶 PG, 30Hz) 力矩限制 可采用 (參數(shù)設(shè)定： 4 級可變 ) 力矩精度 177。5% 力矩響應(yīng) 20Hz(帶 PG, 40Hz) 頻率控制范圍 0. 1～ 400Hz 頻率控制精度 數(shù)字指令 :0. 01% ( 10 0C～ +40 ℃ ) 模擬指令 :% (250℃～ 177。10 ℃ ) 平 頂 山 工 業(yè) 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計 （ 論 文 ） 說 明 書 PLC 的選擇 PLC 的主要功能和應(yīng)用 (1)開關(guān)邏輯和順序控制這是 PLC 應(yīng)用最廣泛、最基本的場合。它的主要功能是完成開關(guān)邏輯運算和進(jìn)行順序邏輯控制，從而可以實現(xiàn)各種簡單或十分復(fù)雜的控制要求。 (2)模擬控制在工業(yè)生產(chǎn)過程中，由許多連續(xù)變化的物理量需要進(jìn)行控制，如溫度、壓力、流量、液位等，這些都屬于模擬量。為了實現(xiàn)工業(yè)領(lǐng)域?qū)δM量控制的廣泛要求，目前大部分 PLC 產(chǎn)品都具備處理這類模擬量的功能。特別是在系統(tǒng)中模擬量控制點數(shù)不多，同時混有較多的開關(guān)量時， PLC 具有其他控制裝置所無法比擬的優(yōu)勢。另外某 些 PLC 產(chǎn)品還提供了典型控制策略模塊，如 PID 模塊，從而可實現(xiàn)對系統(tǒng)的 PID 等反饋或其他模擬量的控制運算。 (3)定時控制 PLC 具有很強的定時、計數(shù)功能，它可以為用戶提供數(shù)十甚至上百個定時與計數(shù)器。其定時時間間隔可以由用戶加以設(shè)定。對于計數(shù)器，如果需要對于頻率較高的信號進(jìn)行計數(shù)，可以選擇高速計數(shù)器。 (4)數(shù)據(jù)處理新型 PLC 都具有數(shù)據(jù)處理的能力，它不僅能進(jìn)行算術(shù)運算，數(shù)據(jù)傳送，而還能進(jìn)行數(shù)據(jù)比較、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)顯示打印等功能，有些 PLC 還可以進(jìn)行浮點運算、函數(shù)運算。 (5)信號連鎖系統(tǒng)信號連鎖是安全生產(chǎn)所需 的。在信號連鎖系統(tǒng)中，采用高可靠性的 PLC 是安全生產(chǎn)的要求。對安全要求高的系統(tǒng)還可采用多重的檢出元件和連鎖系統(tǒng)，而對其中的邏輯運算等，可采用冗余的 PLC 實現(xiàn)。 (6)通信把 PLC 作為下位機，與上位機或同級的可編程序控制器進(jìn)行通信，完成數(shù)據(jù)的處理和信息的交換，實現(xiàn)對整個生產(chǎn)過程的信息控制和管理，因此 PLC