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正文內(nèi)容

基于plc的電梯控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)(編輯修改稿)

2024-07-24 18:30 本頁面
 

【文章內(nèi)容簡介】 2A。開關(guān)量輸出端的負(fù)載電源一般由用戶提供,輸出電流一般不超過2A。③用戶輸入輸出設(shè)備:用戶輸入器件有控制開關(guān)和檢測元件,即各種開關(guān)、按鈕、傳感器等;用戶輸出設(shè)備主要有接觸器、電磁閥、指示燈等。 可編程控制器的工作原理PLC有運(yùn)行模式和停止模式,運(yùn)行模式包括內(nèi)部處理、輸入處理、通信操作、輸出處理、程序執(zhí)行一共五個(gè)階段。(1)內(nèi)部處理階段:PLC檢查CPU模塊的硬件是否正常,復(fù)位監(jiān)視定時(shí)器。(2)通信服務(wù)階段:PLC與一些智能模塊通信響應(yīng)輸入命令。(3)輸入處理階段:輸入處理也叫輸入采樣。在此階段順序讀取所有輸入端子的通斷狀態(tài),并將所讀取的信息存到輸入映象寄存器中,此時(shí),輸入映像寄存器被刷新。(4)程序處理階段:按先上后下,先左后右的步序,對梯形圖程序進(jìn)行逐句掃描并根據(jù)采樣到輸入映像寄存器中的結(jié)果進(jìn)行邏輯運(yùn)算,運(yùn)算結(jié)果再存入有關(guān)映像寄存器中。但遇到程序跳轉(zhuǎn)指令,則根據(jù)跳轉(zhuǎn)條件是否滿足來決定程序的跳轉(zhuǎn)地址。(5)輸出刷新階段:程序處理完畢后,將所有輸出映象寄存器中各點(diǎn)的狀態(tài),轉(zhuǎn)存到輸出鎖存器中,再通過輸出端驅(qū)動(dòng)外部負(fù)載。PLC的工作特點(diǎn):集中采樣、集中輸出、周期性循環(huán)掃描,“串行”的工作方式PLC 的工作方式是一個(gè)不斷循環(huán)的順序掃描工作方式為掃描周期。 PLC 的掃描周期與 CPU 的運(yùn)算速度、I/O 點(diǎn)的情況、應(yīng)用程序的長短等有關(guān)。2 電梯的機(jī)械系統(tǒng)電梯的機(jī)械系統(tǒng)由驅(qū)動(dòng)、轎廂、對重裝置、導(dǎo)向系統(tǒng)、轎門、開關(guān)門系統(tǒng)、紅外傳感系統(tǒng)、安全保護(hù)系統(tǒng)組成。 拽引電機(jī)拽引電機(jī)分為有齒拽引電機(jī)和無齒拽引電機(jī),無齒拽引電機(jī)一般用于高速電梯v≧,無齒拽引機(jī)用于v≦。電梯的電機(jī)要求頻繁的起動(dòng)和制動(dòng),起步電流要小,起動(dòng)力矩要大,同時(shí)滿足噪聲小。再根據(jù)不同的負(fù)重需求來選擇合適的電機(jī)。綜合各種因素,選擇繞線型Y系列三相異步電動(dòng)機(jī)。拽引電機(jī)工作情況很復(fù)雜,一般采用以下公式: ()P為拽引電動(dòng)機(jī)功率(kW);K為電梯平衡系數(shù),~;Q為電梯轎廂額定載重量(kg);V為電梯額定運(yùn)行速度(m/s);η為電梯的機(jī)械總效率,~。 轎廂和對重裝置 轎廂由轎門、廳門、開門機(jī)、門鎖等組成,主體分為轎廂架和轎廂體。轎廂由轎廂底、轎廂壁、轎門等組成,根據(jù)所需設(shè)定高度,一般為2m。對重裝置位于井道內(nèi),主要由重架和重塊構(gòu)成,對重裝置的作用是讓電梯保持平衡,減小電機(jī)功率的損耗。若轎廂或?qū)χ刈苍诰彌_器上后,電梯失去曳引條件,因?yàn)橄嗷テ胶馑钥梢员苊鉀_頂事故的發(fā)生。對重裝置的重量計(jì)算公式為: P=G+KQ ()P:對重裝置總重量(kg);G:轎廂凈重(kg);K:平衡系數(shù)(~);Q:電梯額定載重量(kg)。 變頻器在選用變頻器調(diào)速需要考慮乘坐的舒適性、經(jīng)濟(jì)性、效率、穩(wěn)定性等。因此選用變壓變頻調(diào)速(VVVF)。也是目前運(yùn)用最多的一種調(diào)速方式。 變壓變頻調(diào)速基本原理異步電動(dòng)機(jī)定子三相對稱繞組互為120176。轉(zhuǎn)速公式如下: n=(1s) ()n:同步轉(zhuǎn)速f:定子繞組電源頻率;p:磁極對數(shù);s:異步電機(jī)轉(zhuǎn)差率。在轉(zhuǎn)差率s變化不大時(shí),n正比于f,即改變轉(zhuǎn)速,只需要改變定子頻率f。另根據(jù)公式U≈,要保持Φ不變,則需要保證fN為常數(shù)。所以必須通過變頻器獲得電壓和頻率可調(diào)節(jié)的供電電源。 變頻器的分類(1)從結(jié)構(gòu)上分類: 間接變頻,先將工頻交流電源通過整流裝置變成直流,然后經(jīng)過逆變器將直流變?yōu)榭煽仡l率的交流,即交直交變頻。直接變頻:只用一個(gè)變換環(huán)節(jié)就可以吧恒壓恒頻的交流電源變成變壓變頻電源。即交交變頻,此類型變頻所需裝置過多,體積龐大,在電梯調(diào)速中沒有應(yīng)用。(2)從電源性質(zhì)分類:電壓源變頻器,在交直交變頻器中,中間直流環(huán)節(jié)采用的是大電容濾波。直流部分的電壓電流波形比較平直。 電流源變頻器,在交直交變頻器中,中間直流環(huán)節(jié)采用的是大電感濾波。直流回路的電流波形比較平直。電梯調(diào)速系統(tǒng)必須符合工業(yè)控制的靜態(tài)、動(dòng)態(tài)性能,同時(shí)也要滿足其舒適度。因此本次設(shè)計(jì)選用西門子MM420變頻器。MM420變頻器是模塊化設(shè)計(jì)的多功能標(biāo)準(zhǔn)變頻器,屬于控制三相交流電動(dòng)機(jī)速度的變頻器系列,由微處理器控制。具有很高的運(yùn)行可靠性和功能多樣性,給電梯提供了可靠的保護(hù)。 MM420參數(shù)設(shè)置 變頻器參數(shù)設(shè)計(jì)原則: (1)較小的啟動(dòng)電流,較小的速度環(huán)比例,較大的積分時(shí)間常數(shù);(2)為了提高電梯運(yùn)行效率,快車頻率選工頻,爬行頻率盡可能最低,減小停車時(shí)候的沖擊;(3)電梯沒運(yùn)行時(shí)頻率設(shè)計(jì)為0HZ。參數(shù)設(shè)定值說明r0206變頻器的額定功率r0207變頻器的額定電流r0208變頻器的額定電壓P02911變頻器保護(hù)的配置P029215變頻器的過載報(bào)警信號(hào)P18004脈寬調(diào)制頻率P0210220按電源電壓P1130斜坡上升起始段圓弧時(shí)間P1131 斜坡上升結(jié)束段圓弧時(shí)間P1132斜坡下降起始段圓弧時(shí)間P1133斜坡上升結(jié)束段圓弧時(shí)間P1210自動(dòng)再啟動(dòng)P1300控制方式P1310連續(xù)提升P1311加速度提升P1312起動(dòng)提升 變頻器的功率一般根據(jù)拽引機(jī)電機(jī)功率、運(yùn)行速度、載重和配種計(jì)算,則變頻器的功率公式為: P=[(W1+W2W3)g+F1] v ()P:電梯上升所需拽引功率(kW);W1:電梯自重(kg);W2:電梯載重(kg);W3:電梯配重(kg);g:重力加速度(m/s2);v:電梯最高運(yùn)行速度(m/s)。摩擦力因素忽略不計(jì)。變頻器功率P1接近電機(jī)功率,可取P1=電梯從運(yùn)動(dòng)到禁止?fàn)顟B(tài),變頻器頻率變化快,可能使反電動(dòng)勢大于端電壓,電機(jī)就處于發(fā)電狀態(tài)。在直接主回路上安裝制動(dòng)電阻是變頻器調(diào)速不可或缺的一部分。MM420變頻器的制動(dòng)電阻值越小,制動(dòng)力矩越大,流過制動(dòng)單元的電流越大。若快速制動(dòng)出現(xiàn)過電壓,說明電阻值過大,應(yīng)減少制動(dòng)電阻值。
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