【文章內容簡介】 回路電流不能流向充電回路。（3）逆變回路 逆變器采用六只大功率晶體管模塊，每個模塊有一只GTR和一只續(xù)流二極管。因為大功率晶體管被導通時，相當于起一個開關的作用。當來自正弦波PWM控制回路的三相矩形系列脈沖經基極驅動回路放大后，按相序分別觸發(fā)大功率晶體管基極，使其導通。由于三相系列脈沖每相相位差120度，所以逆變器中大功率晶體管SSS5分別在120度角滯后導通。而同一相上、下的大功率晶體管SSS3和S6以及S5和S2之間分別在各自的180度角區(qū)內導通。如S1在A相的正半周導通，S4在A相的負半周導通。并在每相之間輸出電壓為一個交變電壓，線電壓也為一個交變電壓，線電壓也為一個交變電壓。（4）再生回路 再生回路僅用于采用二極管模塊的整流器。當電梯運行由恒速狀態(tài)變?yōu)闇p速狀態(tài)，直至平層停車的這段時間，VVVF系統(tǒng)處于再生控制工作狀態(tài)。再生電路就是提供VVVF系統(tǒng)再生能量釋放的回路，其再生能量消耗在再生回路的電阻上。 電梯減速時，電動機的再生能量通過逆變器向直流側的大容量電解電容器充電，當電容器的電壓大于充電回路中整流器輸出電壓時，由基極驅動回路發(fā)出信號，驅動再生回路中大功率晶體管導通，然后電動機的再生能量以發(fā)熱方式消耗在再生的電阻上。同時，大電容C上的電壓通過該電阻放電至，此時再生回路中的大功率晶體管截止，則電動機的再生能量重新向大電容充電，重復前面過程，直至電梯完全停止為止。（5）基極驅動回路 由正弦波PWM控制回路的系列脈沖信號，必須經基極驅動回路放大后，才能控制逆變器中大功率晶體管的基極，使其導通。 在電梯減速時，VVVF系統(tǒng)的再生能量必須經過再生回路釋放，因此，VVVF系統(tǒng)在減速再生控制時，主回路大電容的電壓和充電回路輸出電壓在基極驅動回路比較后，經信號放大后驅動再生回路中大功率晶體管的導通?；鶚O驅動回路除以上兩個功能以外，還包含了主回路部分安全回路檢測的功能：檢測主回路直流側的過電壓，檢測主回路直流側的欠電壓、基極驅動回路的逆變器大功率晶體管輸出的欠電壓、主回路直流側充電電壓的欠電壓，檢測主回路大容量電容器充電電壓是否已達到，如達到則向控制微處理器發(fā)出充電結束信號。 變頻調速電梯(VVVF)的優(yōu)點 VVVF電梯，采用交流單速電動機，通過對交流電動機調節(jié)供電電壓、供電頻率來調節(jié)電動機的轉速達到線性化，將交流電動機轉速運行曲線線性段區(qū)域擴大。由于系統(tǒng)采用高精度電光碼盤，微機全數(shù)字化控制，使電梯平層精度達到毫米級，并且絕對保證電動機零速下閘，舒適感非常好。 VVVF控制的電梯相對于交流雙速電梯、交流調壓調速電梯（ACVV）都有十分突出的優(yōu)點。下面與ACVV控制的電梯相比較。安全可靠。先進的電腦控制技術，完善的檢測、自診斷、自保護功能，最大限度地考慮了電梯在任何情況下出現(xiàn)故障的可能性，設置了各種防故障和應急裝置。 舒適感好。理想的電梯運行速度曲線，根據(jù)人體生理適應能力由高性能的微電腦設計而成，采用矢量控制技術對交流電動機進行精確調節(jié)，使電梯運行極其平衡、舒適。高速高性能。高速運行，最佳召喚應答處理和分配方式，根據(jù)乘客人流情況快速反應自動調節(jié)，使電梯運行迅速、合理，最大限度地縮短乘客候梯時間，使電梯運行效率得到充分發(fā)揮。 節(jié)約電能。全電腦控制的調節(jié)調頻調速系統(tǒng)，不僅性能優(yōu)異、功能齊全、質量可靠，而且具有優(yōu)異的節(jié)能效果，與目前同規(guī)格的ACVV相比，節(jié)能約40%，并可使用戶電源容量也大量減小。 節(jié)省機房空間。超小型的機房全電腦控制系統(tǒng)與傳統(tǒng)的機房控制系統(tǒng)相比，體積減少1/2以上，重量大大減輕。因此，節(jié)省機房空間，減輕機房承重，提高建筑利用率，從而可節(jié)約建筑費用。利用率高。全電腦控制可以方便地使兩臺、三臺、四臺以上的電梯進行群控，合理安排，合理分配，提高電梯的運行效率。 準確的平層精度。經過電腦的高速、大量運算，采用高精度光電碼盤，將速度—轉矩—位置全閉環(huán)，停車時零速抱閘，平層精度在正負2mm以內。 自學習井道信息功能。自動學習電梯的提升高度、樓層間距，自動根據(jù)?？烤嚯x選擇運行曲線。 維護方便?，F(xiàn)代化高科技設計，全電腦控制，大規(guī)模集成電路和半導體大功率模塊在電梯控制中的應用，使現(xiàn)代電梯控制部份的可靠性、免維護性大大提高；新技術、新材料的應用，加強了電梯機械部件的耐磨損程度，提高了機械可靠性；自診斷能力和遠程報警功能的實現(xiàn)，使得電梯維修保養(yǎng)工作越來越簡單，越來越有針對性，越來越快速。無噪聲機房和小噪聲運行，大大降低了對環(huán)境的影響。 可編程控制器的介紹 PLC問世以來，盡管時間不長，但發(fā)展迅速。國際電工委員會（IEC）先后頒布了PLC標準的草案第一稿，第二稿,并在1987年2月通過了對它的定義?？删幊炭刂破魇且环N數(shù)字運算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境應用而設計的。它采用一類可編程的存儲器，用于其內部存儲程序，執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計數(shù)與算術操作等面向用戶的指令，并通過數(shù)字或模擬式輸入/輸出控制各種類型的機械或生產過程?？删幊炭刂破骷捌溆嘘P外部設備，都按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)聯(lián)成一個整體，易于擴充其功能的原則設計?？傊删幊炭刂破魇且慌_計算機，它是專為工業(yè)環(huán)境應用而設計制造的計算機。它具有很豐富的輸入/輸出接口，并且具有較強的驅動能力，有很強的抗干擾能力、廣泛的適應能力和應用范圍。這也是區(qū)別于一般微機控制系統(tǒng)的一個重要特征。 PLC的特點可編程控制器為了適應在工業(yè)環(huán)境中使用，有如下幾個特點：（1）可靠性高，抗干擾能力強 工業(yè)生產一般控制設備的可靠性提出很高的要求，應具有很強的抗干擾能力。PLC能在惡劣的環(huán)境中可靠的工作，平均故障間隔時間長，故障修復時間短。這是PLC控制優(yōu)于微機控制的一大特點。PLC具有強烈的自診斷功能，保證在“硬核”都正常的情況下執(zhí)行用戶的控制程序。一旦出現(xiàn)CPU故障、RAM或I/O總線故障則立即給出CPU出錯信號，并停止用戶程序的執(zhí)行，切斷所有輸出信號，等待修復。有些高檔的PLC具有CPU并行操作，一旦某個CPU出現(xiàn)故障，系統(tǒng)仍能正常工作，并給出“帶病工作信號”，要求修復出現(xiàn)故障CPU，這就增加了PLC的可靠性。另外，它在硬件、軟件上也采取了提高可靠性的措施。（2）控制程序可變，具有很好的柔性這是PLC優(yōu)于微機的另一個特點。目前，大多數(shù)PLC采用繼電器控制形式的“梯形圖編程方式”，既繼承了傳統(tǒng)控制線路的清晰直觀，又考慮到大多數(shù)工礦企業(yè)電氣技術人員的讀圖習慣和微機應用水平，因此易于接受，受到普遍歡迎。這種面向生產的編程方式與目前微機控制生產對象中常用的匯編語言相比，更容易被操作人員所接受。雖然在PLC內部增加了解釋程序，從而增加了執(zhí)行程序的時間，但對大多數(shù)的機電控制設備來說，這是微不足道的。為了進一步簡化編程，當今的PLC還針對具體問題設計了諸如步進梯形指令、功能圖及功能指令等。（3）功能強，性能價格比高 一臺小型可編程序控制器內有成百上千個內部繼電器、幾十到幾百個定時器和計數(shù)器、幾十個特殊用途繼電器，有很強的功能，可以實現(xiàn)非常復雜的控制功能。與相同功能的繼電器相比，它具有很高的性能價格比。一臺可編程序控制器可以同時控制幾臺設備，也可以通過聯(lián)網通信，實現(xiàn)分散控制，集中管理。（4）程序的設計、安裝、調試工作量少可編程序控制器用軟件功能取代了繼電器控制系統(tǒng)中大量的中間繼電器、時間繼電器、計數(shù)器等器件，使控制柜的設計、安裝、接線工作量大大減少。梯形圖程序一般采用順序控制設計法。這種編程方法很有規(guī)律，很容易掌握。對于復雜的控制系統(tǒng)，設計梯形圖所花的時間比設計繼電器系統(tǒng)電路圖花的時間要少的多?？删幊绦蚩刂破鞯挠脩舫绦蚩梢栽趯嶒炇夷M調試，輸入信號用小開關來模擬，輸出信號的狀態(tài)可以觀察可編程序控制器上有關的發(fā)光二極管，調試好后再將可編程序控制器安裝在現(xiàn)場統(tǒng)調。調試過程中發(fā)現(xiàn)問題一般通過修改程序就可以解決，調試的時間比繼電器系統(tǒng)少的多。（5）維修工作量小，維修方便 可編程序控制器的故障率很低，并且有完善的自診斷和顯示功能。可編程序控制器及外部的輸入裝置和執(zhí)行裝置機構發(fā)生故障時，可以根據(jù)可編程序控制器上的發(fā)光二極管或編程器提供的信息迅速的查明故障的原因，用更換模塊的方法可以迅速的排除故障。（6）體積小，能耗低可編程序控制器的體積小、重量輕，很容易裝在機械設備內部，是實現(xiàn)機電一體化的理想控制設備?？删幊绦蚩刂破鞯呐渚€比繼電器控制系統(tǒng)的配線少的多，故可以省下大量的配線和附件，減少大量的安裝接線工時，加上開關柜體積的縮小，可以節(jié)約大量的費用。 PLC與繼電器的比較幾十年來，繼電器控制系統(tǒng)為工業(yè)控制的發(fā)展起到了巨大的作用，而且目前仍然在工業(yè)領域中大量地應用，然而其控制性能與自身的功能已無法滿足與適應工業(yè)控制的要求和發(fā)展，與PLC相比較，存在著質的差別。 PLC的工作原理與普通微機類似，PLC也是由硬件和軟件兩大部分組成的。在軟件的控制下，PLC才能正常地工作。軟件分為系統(tǒng)軟件和應用軟件兩部分。PLC的基本工作情況介紹如下：（1）輸入處理：程序執(zhí)行前，可編程序控制器的全部輸入端子的通/斷狀態(tài)讀入輸入映像寄存器。在執(zhí)行程序中，即使輸入狀態(tài)變化，輸入映像寄存器的內容也不變，直到下一掃描周期的輸入處理階段才 PLC與繼電器控制功能與特點比較比較項目繼電器控制PLC控制功能實現(xiàn)通過對繼電器進行硬接線完成相應的控制功能對PLC進行編程實現(xiàn)所需控制要求對生產工藝變化的適應性需進行重新設計與接線，適應性差只需對程序進行修改，適應性強可靠性元器件多、觸電多，容易出現(xiàn)故障采用大規(guī)模集成電路，絕大部分是軟繼電器，可靠性高柔韌性與靈活性差有種類齊全的擴展單元，擴展靈活控制的實時性機械動作時間常數(shù)大，實時性差微處理器控制，實時性非常好占用空間與安裝控制柜體積大、笨重，安裝施工工作量大體積小、重量輕，安裝工作量小使用壽命易損，壽命短壽命長復雜控制能力極差很強價格較低較高維護復雜、工作量大工作量小讀入這變化。另外，輸入觸點從“通”（ON）到“斷”（OFF）或從“斷”（OFF）到“通”（ON）變化到處于確定狀態(tài)，輸入濾波器還有響應延遲時間。 （2）執(zhí)行程序：對應用戶程序存儲器所存的指令，從輸入映像寄存器和其他軟元件的映像寄存器中將有關軟元件的通/斷狀態(tài)讀出，從0步開始順序運算，每次結果都寫入有關的映像寄存器，因此各軟件的映像寄存器的內容隨著程序的執(zhí)行在不斷的變化。 輸出繼電器的內部觸點的動作由輸出映像寄存器的內容決定。 （3）輸出控制信號：根據(jù)邏輯運算的結果，輸出狀態(tài)寄存器向各輸出點并行發(fā)出相應的控制信號，實現(xiàn)所要求的邏輯控制功能。 上述過程執(zhí)行完后，又重新開始，反復地執(zhí)行。每執(zhí)行一遍所需的時間稱為掃描周期。PLC的掃描周期通常為幾十毫秒。在實際應用中，大多數(shù)機械設備的工作過程可以分為一系列不斷重復的順序操作，PLC的工作方式與此相似。因此，PLC的程序可與機器的動作要對應，程序編制簡單、直觀，不容易出錯，而且容易修改，從而大大減少了軟件的開發(fā)費用，縮短了軟件的開發(fā)周期。為了提高工作的可靠性，及時接收外來的控制命令，PLC在每次掃描期間，除完成上述三步操作外，通常還要進行故障自診斷，完成與編程器等的通信。 每次掃描開始，先執(zhí)行一次自診斷程序，對各輸入輸出點、存儲器和CPU等進行兩者一致，說明各部分工作正常，若不一致則認為有故障。此時，PLC立即啟動關機程序，保留現(xiàn)行工作狀態(tài)，并關斷所有輸出點，然后停機。診斷結束后，如沒發(fā)現(xiàn)故障，PLC將繼續(xù)往下掃描，檢查是否有編程器等的通信請求，如果有則進行相應的處理。比如，接受編程器發(fā)來的命令，把要顯示的狀態(tài)數(shù)據(jù)、出錯信息送給編程器顯示等。處理完通信后，PLC繼續(xù)往下掃描，輸入現(xiàn)場信息，順序執(zhí)行用戶程序，輸出控制信號，完成一個掃描周期。然后又從自診斷開始，進行第二輪掃描。 PLC就這樣不斷反復循環(huán)，實現(xiàn)對機器的連續(xù)控制，直到接收到停機命令，或因停電、出現(xiàn)故障等才停止工作。第三章 系統(tǒng)詳細設計3．1 系統(tǒng)硬件設計 電梯的設計主要包括硬件部分和軟件部分的設計。本章對各個子系統(tǒng)進行分析然后選型，設計出總體框架，畫出總設計原理圖。 設計分析 為了應用PLC實現(xiàn)對系統(tǒng)的預期控制，就必須對控制系統(tǒng)進行深入的分析與研究，根據(jù)系統(tǒng)的控制要求提出有效的總體控制方案與設計，在本節(jié)中主要介紹PLC控制系統(tǒng)的設計原則與控制模式的確定，下面根據(jù)近年來PLC的應用與發(fā)展情況對此加以簡單的介紹。 設計的基本原則 任何一種電氣控制系統(tǒng)都是為了實現(xiàn)被控對象（生產設備或生產過程）的工藝要求，高生產效率和產品質量。因此，在設計PLC控制系統(tǒng)時，應遵循以下基本原則： （1）PLC的選擇除了應滿足技術指標的要求之外，特別應指出的是還應重點考慮該公司的產品的技術支持與售后服務的情況，一般應選擇在國內特別是在所設計系統(tǒng)本地有著較為方便的技術服務機構或較有實力的代理機構的公司產品，同時應盡量選擇主流機型。 （2）最大限度地滿足被控對象的控制要求。設計前，應深入現(xiàn)場進行調查研究，搜集資料，并與機械部分的設計人員和實際操作人員密切配合，共同擬定電氣控制方案，協(xié)同解決設計中出現(xiàn)的各種問題。（3）在滿足控制要求的前提下，力求使控制系統(tǒng)簡單、經濟、使用及維修方便。（4）保證控制系統(tǒng)的安全、可靠。 （5）考慮到生產的發(fā)展和工藝的改進，在選擇PLC容量時，應適當留有裕量。當然對于不同的用戶要求的側重點有所不同，設計的原則應有所區(qū)別，如何來提高產品產量和安全為目標，則應將系統(tǒng)可靠放在設計的重點，甚至考慮采用冗余控制系統(tǒng)。如果要求系統(tǒng)改善信息管理，則應將系統(tǒng)通信能力與總線網絡設計加以強化。 控制系統(tǒng)實現(xiàn)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。 （5）電梯內外設有方向指示燈及電梯當前層號指示燈。 （6