【文章內(nèi)容簡介】 停車舒適感。另外，需要非常好的過載能力，110%的額定負(fù)載，必須連續(xù)運(yùn)行，特別對于高層電梯，需要滿載運(yùn)行超過30S以上的，更要考慮這一點(diǎn)。 井道信號系統(tǒng)設(shè)計(jì) （1)電梯位置的確定與顯示轎廂內(nèi)的乘客與門廳中等待電梯的乘客需要知道電梯目前所在位置,電梯要確定是否能夠響應(yīng)新的召喚指令及何時(shí)減速平層制動(dòng)，這些都需要明確電梯當(dāng)前的準(zhǔn)確位置。通常電梯系統(tǒng)的位置信號是靠設(shè)置在井道中的位置開關(guān)來實(shí)現(xiàn)。(2)轎廂的平層與停車轎廂運(yùn)行后需要確定停車樓層，平層是指停車時(shí)轎廂底與門廳地面齊平，不過在實(shí)際中無法達(dá)到百分之百的精確，通常都有平層誤差規(guī)定。平層停車過程需在轎廂底與所停樓層的地面相平之前開始，先要開始減速，然后再制動(dòng)，以減小沖擊，提高平層停車的精確度和乘客的舒適感。 電梯模型結(jié)構(gòu)（1）電梯層門的顯示 電梯層門是為了確保乘客安全，而在各層樓的停靠站，通向井道的入口處，設(shè)置供司機(jī)、乘用人員和貨物等出入的門。 圖31為電梯層門示意圖。電梯層門旁裝有消防按鈕、上行召喚按鈕和下行召喚按鈕（最底層只有上行召喚按鈕、最高層只有下行召喚按鈕）,并有召喚登記指示燈。層門上方裝有LED數(shù)碼管，用以顯示轎廂所在層樓位置，另外還有轎廂上行和下行指示燈。 紅色圓圈是消防按鈕，向下按導(dǎo)致X10接通。按下該按鈕的同時(shí)向左轉(zhuǎn)是消防關(guān)門開關(guān)，X14觸點(diǎn)閉合，電梯門關(guān)閉；向右轉(zhuǎn)是消防開門開關(guān)，X11觸點(diǎn)閉合，電梯門打開。呼梯按鈕按下時(shí)，相應(yīng)的按鈕變成青綠色，表示該呼梯按鈕已按下。電梯樓層顯示采用7段LED數(shù)碼管顯示，圖中顯示電梯目前處于三樓的位置。電梯運(yùn)行方向用紅色箭頭表示，圖中箭頭向上表示電梯正處于上行狀態(tài)中 圖31電梯層門示意圖 （2）電梯轎廂內(nèi)控制屏圖32 轎廂內(nèi)控制屏示意圖 硬件選型 變頻器的概述及選型 (1)變頻器的概述上個(gè)世紀(jì)80年代初，通用變頻器實(shí)現(xiàn)了商品化。在近 20 年的時(shí)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(gè)大發(fā)展過程。這期間變頻器的容量不斷增大、體積越來越小、功能越來越多也更加的智能化，使得變頻器的應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大。(2)變頻器的選型★變頻器容量計(jì)算變頻器的功率可根據(jù)曳引機(jī)電機(jī)功率、電梯運(yùn)行速度、電梯載重與配重進(jìn)行計(jì)算。設(shè)電梯曳引機(jī)電機(jī)功率為P1，電梯運(yùn)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。在最大載重下，電梯上升所需曳引功率為: (31) 其中為摩擦力，可忽略不計(jì)。電機(jī)功率P1，變頻器功率P應(yīng)接近于電機(jī)功率P1，相對于P2留有安全裕量，可取?！镒冾l器制動(dòng)電阻參數(shù)的計(jì)算由于電梯為位能負(fù)載，電梯運(yùn)行過程中會產(chǎn)生再生能量，所以變頻調(diào)速裝置應(yīng)具有制動(dòng)功能。雖然帶有逆變功能的變頻調(diào)速裝置通過逆變器能夠?qū)⒃偕芰炕仞侂娋W(wǎng)，但造價(jià)太高。如果采用能耗制動(dòng)方式通過制動(dòng)單元將再生能量消耗在制動(dòng)電阻上，成本較低且具有良好的使用效果。能耗制動(dòng)電阻 Rz 的大小應(yīng)使得制動(dòng)電流工作時(shí)的值不超過變頻器額定電流的一半，即 (32) 續(xù)長期工作，因此其功率可以大大小于通電時(shí)消耗的功率。★變頻器的選型電梯的調(diào)速除了對一般的工業(yè)控制的靜態(tài)、動(dòng)態(tài)性能的要求外，其舒適度的指標(biāo)通常也要考慮。本設(shè)計(jì)中保證電梯按理想的給定速度曲線運(yùn)行并保證舒適感的關(guān)鍵是電梯的拖動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)?？紤]以上各種因素，本設(shè)計(jì)最終選用由佛山市特飛龍機(jī)電設(shè)備有限公司生產(chǎn)的價(jià)格為1020元的歐姆龍小型變頻器ORMON 3G3JZAB015 三相變頻器。圖33歐姆龍小型變頻器ORMON 3G3JZAB015 位置檢測元件的選型轎廂位置檢測裝置俗稱選層器，它檢測電梯轎廂運(yùn)行狀態(tài)，所處位置，及時(shí)向控制系統(tǒng)發(fā)出所需要的信號。其主要功能是：根據(jù)登記的內(nèi)選與外呼信號和轎廂的位置關(guān)系，確定運(yùn)行方向；當(dāng)電梯將要到達(dá)所需停站的樓層時(shí)，給曳引電動(dòng)機(jī)減速信號，使其換速；當(dāng)平層停車后，發(fā)出信號以消去已應(yīng)答的選層、呼梯信號，并指示轎廂當(dāng)前位置，選層器種類較多，通常分三大類，即機(jī)械選層器、繼電器選層器和微機(jī)選層器。其中機(jī)械選層器與繼電器選層器將隨著繼電器控制電梯的逐步淘汰而淘汰。位置檢測方法主要有如下幾種：(1)用干簧感應(yīng)器或其它位置開關(guān)干簧感應(yīng)器如圖34所示。 1干簧管；2常閉觸點(diǎn)；3轉(zhuǎn)換觸點(diǎn)；4常開觸點(diǎn)；5永久磁鐵；6隔磁 圖34干簧感應(yīng)器干簧感應(yīng)器就是在U型槽的兩側(cè)分別放置干簧管與永久磁鐵。當(dāng)隔磁板沒有插入U(xiǎn)型槽內(nèi)時(shí)，那么磁場作用下的常閉觸點(diǎn)3閉合；隔板插入U(xiǎn)型槽時(shí)，永久磁鐵磁場經(jīng)過隔磁板和空氣間隙形成閉合磁路。那么，在簧片的彈性作用下，觸點(diǎn)3常開，4則閉合。于是根據(jù)電梯的控制要求，可將傳感器安裝在轎廂的頂部，隔磁板固定于井道相應(yīng)位置的導(dǎo)軌上。采用這種方法具有直觀、簡單的優(yōu)點(diǎn)，但是因?yàn)槊繉佣夹枰粋€(gè)感應(yīng)器，當(dāng)樓層較高時(shí)，就會占用過多的PLC輸入點(diǎn)。(2)用雙穩(wěn)態(tài)磁保開關(guān)該方法需要對磁保開關(guān)的不同狀態(tài)進(jìn)行編碼，較麻煩。雙穩(wěn)態(tài)磁保開關(guān)如圖35所示。圖35雙穩(wěn)態(tài)磁保開關(guān)(3)采用旋轉(zhuǎn)編碼器目前的PLC一般都具有專用計(jì)數(shù)單元或高速脈沖輸入端，所以為獲取電梯運(yùn)行的準(zhǔn)確位置，可采用編碼器。編碼器可以直接與PLC高速脈沖輸入端相連，利用PLC內(nèi)置24V直流電源作為其電源。編碼器實(shí)物和原理如圖36所示。 圖36旋轉(zhuǎn)編碼器實(shí)物圖及工作原理旋轉(zhuǎn)編碼器是一種旋轉(zhuǎn)式測量裝置，安裝于被測軸上并隨被測軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)，用來測量轉(zhuǎn)動(dòng)量(主要為轉(zhuǎn)角)，并將其轉(zhuǎn)換成數(shù)字形式的輸出信號。電梯的轎廂所處的位置及運(yùn)行速度用碼盤來檢測，檢測所得的位置及速度作為位置反饋信號和速度指示信號。旋轉(zhuǎn)編碼器的轉(zhuǎn)軸與曳引電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸直接相連，當(dāng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，編碼器輸出與轉(zhuǎn)動(dòng)量對應(yīng)的脈沖數(shù)，通過累積脈沖數(shù)可以直接計(jì)算出轎廂對應(yīng)的位置行程，從而確定電梯運(yùn)行時(shí)轎廂所處的樓層位置，進(jìn)而確定出換速點(diǎn)、開門地點(diǎn)、到站停車點(diǎn)等。由于本文是五層電梯的控制故選用感應(yīng)器檢測轎廂位置，如圖37所示：圖37電梯的平層、停層裝置示意圖 PLC的概述及選型(1)PLC的概述PLC是一種專門為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的數(shù)字運(yùn)算操作的電子裝置。它采用可以編制程序的存儲器，用來在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序運(yùn)算、計(jì)數(shù)、計(jì)時(shí)和算式運(yùn)算等操作的指令，并能通過數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機(jī)械和生產(chǎn)過程。 PLC具有以下特點(diǎn)①高可靠性，強(qiáng)抗干擾能力②配套齊全、功能完善、適用性強(qiáng)③重量輕、體積小、能耗低④系統(tǒng)設(shè)計(jì)、建造的工作量小，維護(hù)方便，易改造⑤學(xué)用容易，深受歡迎。(2)PLC的選型本系統(tǒng)按照5層電梯進(jìn)行設(shè)計(jì)，根據(jù)控制要求，共需輸入點(diǎn)數(shù) 33 點(diǎn)，輸出點(diǎn)數(shù)29點(diǎn)，考慮大約12%的裕量，故最終選擇西門子 S7200 系列 CPU226 PLC 為主機(jī)，并配以 EM223DC24V數(shù)字量16輸入/16輸出擴(kuò)展模塊。CPU226的輸入/輸出點(diǎn)數(shù)為24入/16 出，EM223為16 入/16出，形成輸入點(diǎn)數(shù)共40點(diǎn)，輸出點(diǎn)數(shù)32點(diǎn)，滿足系統(tǒng)要求。如圖38為PLC實(shí)物圖。 圖38 PLC實(shí)物圖 電梯控制系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)本控制系統(tǒng)是采用ORMON 3G2JV型變頻器和西門子S7200 型 PLC 組成的頻調(diào)速電梯控制系統(tǒng),電氣控制硬件框圖如圖39所示。 圖39控制系統(tǒng)框圖它由曳引電機(jī)、門電機(jī)、變頻器、可編程控制器 PLC 及其他電氣元件構(gòu)成。電梯的調(diào)速部分選用高性能的矢量控制變頻器。電路的邏輯部分由 PLC 來實(shí)現(xiàn), PLC 接受來自現(xiàn)場的呼叫、轉(zhuǎn)速、樓層、位置等信號。發(fā)給調(diào)速系統(tǒng)的速度信號、門機(jī)的開關(guān)門信號、樓層顯示及呼叫顯示信號。 圖中M1為YTD系列電梯專用雙速籠型異步電15KW的電動(dòng)機(jī)（6/24極）；專用型雙速籠型異步電動(dòng)機(jī)；KMKM2為電動(dòng)機(jī)正、反轉(zhuǎn)接觸器，用以實(shí)現(xiàn)電梯上、下行控制；KMKM4為電梯高低速運(yùn)行接觸器，用以實(shí)現(xiàn)電梯的高速或者低速運(yùn)行；KM5為啟動(dòng)加速接觸器；KMKMKM8為減速制動(dòng)接觸器，用以調(diào)整電梯制動(dòng)時(shí)的加速度；LL2與RR2為串入電動(dòng)機(jī)定子電路中的電抗和電阻，當(dāng)KM1或者KM2與KM3通電吸合時(shí)，電梯將進(jìn)行上行或下行啟動(dòng)，延時(shí)后KM5通電吸合，切除RL1，電梯將轉(zhuǎn)為上行或下行的穩(wěn)速運(yùn)行；當(dāng)電梯接收到停層指令后，KM3斷電釋放，KM4通電吸合，電機(jī)轉(zhuǎn)為低速接法，接入阻抗制動(dòng)，實(shí)現(xiàn)上升與下降的低速運(yùn)行，且KM6KM8依次通電吸合，用來控制制