【文章內(nèi)容簡介】 X2N PLC 的編程，可用編程器，使用三菱公司的專用編程軟件包 MELSE MEDOC 進(jìn)行。編程語言可用梯形圖或指令表。 齊齊 哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 9 變頻器選擇 隨著變頻器性價(jià)比的提高，交流變頻調(diào)速許多領(lǐng)域得已應(yīng)用，由于變頻調(diào)速的諸多優(yōu)點(diǎn)，使得交流變頻調(diào)速廣泛應(yīng)用在電梯控制。目前，對于電梯控制有專用的變頻器，其功能強(qiáng)，使用靈活，但價(jià)格昂貴，因此可采用通用型的變頻器，通過合理的設(shè)計(jì)，可使它達(dá)到專用的變頻器的效果。為了滿足電梯的控制要求，參數(shù)的設(shè)置比較復(fù)雜。系統(tǒng)選用了通用變頻器，可以通過合理的設(shè)置、配置和 編程，同樣可與專用的變頻器的控制效果相媲美。這是本設(shè)計(jì)的特點(diǎn)之一。 電梯調(diào)速的要求除了工業(yè)控制的靜、動(dòng)態(tài)兩種性能外，它的舒適度指標(biāo)通常是選擇的一個(gè)重要內(nèi)容。在系統(tǒng)中拖動(dòng)控制系統(tǒng)的關(guān)鍵在保證電梯按理想給定的速度曲線運(yùn)行，來提高電梯得運(yùn)行舒適感；另外因?yàn)殡娞菰诮ㄖ飪?nèi)的耗電量特別大，因此，電梯節(jié)約耗電日益受重視。系統(tǒng)選安川 VS616G5 型變頻器，具有磁通矢量的控制，轉(zhuǎn)差補(bǔ)償、負(fù)載轉(zhuǎn)矩的自適應(yīng)等一些先進(jìn)的功能，可最大限度的提高電機(jī)的功率因數(shù)與電機(jī)效率，并降低電機(jī)運(yùn)行消耗，特別適合高層電梯負(fù)載頻繁變化頻繁地場合 ??10 。 此外， VS616G5 變頻器起動(dòng)和制動(dòng)有任意調(diào)節(jié)地 S 曲線與零頻。仍可以輸出 %150的力矩，配高精度地旋轉(zhuǎn)編碼器、其控制的精度可達(dá)到 ～ ％，使電梯運(yùn)行更舒適，平層精度更高，零速抱閘。無須配以專用的電機(jī)，并可自學(xué)習(xí)其所配電機(jī)地各參數(shù)，精確的控制所有品牌電機(jī) ??14 。它采用高性能的 IGBT，其載波頻率為 20KHZ，進(jìn)而使變頻器的輸出的正弦波的波形不失真，使電機(jī)一直運(yùn)行于靜音狀態(tài) 。 VS616G5 型變頻器主要性能有以下幾點(diǎn)： (1)磁通矢量的控制使所有類型的負(fù)載可在低速平穩(wěn)啟動(dòng)。 VS616G5 全頻域磁通電流矢量控制的特點(diǎn)。它根據(jù)現(xiàn)代的控制理論，用磁通檢測與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的控制技術(shù)，來直接控制電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩，它可在低速下提高啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩與無故障運(yùn)行。 (2)可靠力矩控制。 VS616G5 通過精確力矩控制來控制輸出力矩。如果發(fā)生故障，能確保安全運(yùn)行。它在傳送帶與重型傳輸?shù)膽?yīng)用中證明耐久性和完美地性能。 (3)寬調(diào)速范圍精確控制。 VS616G5 在負(fù)載的變動(dòng)下，也有全速范圍的高精度運(yùn)行特點(diǎn) 。 (4)精確的伺服響應(yīng)。 VS 一 616G5 變頻器的特點(diǎn)如下： (1)電流矢量的控制四種控制均實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化。 齊齊 哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 10 (2)有豐富地內(nèi)藏和選擇的功能。 (3)因?yàn)椴捎昧俗钚率接布虼斯δ苋?，體積小巧。 (5)通過 LCD 的操作裝置，可以提高操作的性能。 (4)保護(hù)功能完善，維修性能好。 VS616G5 變頻器標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格如表 31： 表 31 616G5 變頻器標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格 電壓 200V 400V 容量范圍 — 10KVA 電 源 電壓頻率 200V： 三 相 200/208/220V 400V： 三相 380/400/415/440/460V 電壓變動(dòng) +10%— 15% 頻率變動(dòng) 177。5% 控制方式 正弦波 PWM 的控制：無傳感矢量（無 PG） 帶傳感矢量（帶PG） v/f 控制帶傳感器 v/f 控制 控 制 特 性 啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩 150%/1 HZ(無 PG) 150%/0 r/min(帶 PG) 速度范圍 1： 100（無 PG） 1： 1000（帶 PG） 速度精度 177。%（無 PG） %（帶 PG） 速度響應(yīng) 5HZ(無 PG) 30HZ(帶 PG) 轉(zhuǎn)矩極限 有 轉(zhuǎn)矩精度 177。5% 轉(zhuǎn)矩響應(yīng) 20HZ(無 PG)以上 150HZ(帶 PG)以上 頻率范圍 — 400HZ 頻率精度 （溫度變動(dòng)） 數(shù)字指令 177。%（ 10C+40C） 模擬指令 177。%（ 25C177。10C） 頻率設(shè)定分辨率 （運(yùn)算分辨率） 數(shù)字指令 模擬指令 輸出分辨率 過載量 額定的輸出電流 150%/min 齊齊 哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 11 (續(xù)表 ) 控 制 特 性 頻率定設(shè)信號(hào) 10V10V 010V 420mA 加減速時(shí)間設(shè)定 制動(dòng)轉(zhuǎn)矩 約 20% 帶制動(dòng)選擇 150% 抑制高次諧 波 電源 直流電抗器 400V 26KVA 200V 24KVA 一下可選擇 12 相整流 不能變動(dòng) 主要控制功能 瞬停再啟動(dòng)，下降控制，轉(zhuǎn)矩控制，零點(diǎn)伺服控制等 操作設(shè)置 16 自 X2 線液晶顯示器 接通插件 10 種 保護(hù)功能 電機(jī)保護(hù) ，過載，電壓下降，瞬間過電流，過電壓，輸入缺相 VS616G5 型變頻器共有 9 組參數(shù)，每一組參數(shù)的設(shè)定都具有特定的含義。 表 32 變頻器參數(shù) 參數(shù) 功用 A 組 確定控制模式 B 組 選擇運(yùn)動(dòng)功能 C 組 確定加減時(shí)間及轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償時(shí)間 D 組 選擇頻率 E 組 確定運(yùn)行壓頻曲線 F 組 保護(hù)設(shè)置 H 組 確定偏壓標(biāo)準(zhǔn) 齊齊 哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 12 第 4 章 硬件設(shè)計(jì) PLC 硬件設(shè)計(jì) PLC 機(jī)型的選擇 為完成擬定的控制任務(wù) ,主要根據(jù)電梯控制方式、輸入 /輸出點(diǎn) 數(shù)和占用內(nèi)存的多少來選定 PLC 的機(jī)型。本設(shè)計(jì)為 23 層樓的高層電梯 PLC 控制 ,采用集選的控制方式。需輸入 /輸出點(diǎn)數(shù)和內(nèi)存的容量估算如下： (1)輸入 /輸出點(diǎn)估算。 輸入點(diǎn)有：門廳按鈕 44 個(gè)，轎內(nèi)按鈕 25 個(gè)，轎門限開關(guān) 2 個(gè)，上下行換速開關(guān) 2個(gè)，上下行強(qiáng)迫停車 2 個(gè)，門鎖 1 個(gè)，檢修開關(guān) 3 個(gè)，平層感應(yīng)開關(guān) 2 個(gè)，過載傳感器1 個(gè)，上下限位開關(guān) 2 個(gè)，紅外傳感開關(guān) 1 個(gè)，消防開關(guān) 1 個(gè)等共 94 個(gè)。 輸出點(diǎn)有：轎內(nèi)指示燈 25 個(gè)，廳召喚按鈕指示 44 個(gè)，樓層顯示 14 個(gè)，開關(guān)門電機(jī)驅(qū)動(dòng)線圈 2 個(gè)，抱閘線圈 1 個(gè)，變頻器的控制引腳 8，電梯上 下行指示燈 2，總共 97個(gè)。 (2)內(nèi)存容量估算 控制所需內(nèi)存的容量與輸入 /輸出點(diǎn)有關(guān)。本設(shè)計(jì)系統(tǒng)的開關(guān)量 I/O總點(diǎn)數(shù)有 188個(gè)，模擬量 I/O 為 0 個(gè)。利用其內(nèi)存的估算計(jì)算公式得： 所需總內(nèi)存字?jǐn)?shù) =開關(guān)量 I/O 總點(diǎn)數(shù) (10～ 15)+模擬量 I/O 總點(diǎn)數(shù) (150～ 250)，再按30%左右預(yù)留余量。估算本系統(tǒng)需要約 3K 字節(jié)的內(nèi)存容量。 故采用日本三菱 FX2N128MR 的 PLC 外加兩個(gè) FX2N48ER 擴(kuò)展單元對電梯進(jìn)行邏輯控制。 輸入輸出點(diǎn)設(shè)置 該系統(tǒng)占用三菱 FX2N128MR加兩個(gè) FX2N48ER擴(kuò)展 單元的 PLC的 188 個(gè) I/O口，94 個(gè)輸入點(diǎn)， 97 個(gè)輸出點(diǎn)，表 41 為輸入點(diǎn)的具體分配，表 42 為輸出點(diǎn)的具體分配。 表 41 輸入部分 輸入點(diǎn)編號(hào) 名稱 輸入點(diǎn)編號(hào) 名稱 X0、 X X2 速度反饋 X22 上行強(qiáng)迫換速 X X X5 檢修運(yùn)行 X23 下行強(qiáng)迫換速 齊齊 哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 13 （續(xù)表） X6 司機(jī) /自動(dòng)開關(guān) X2 X25 門鎖 X7 關(guān)門按鈕 X26 出錯(cuò) X10 開門按鈕 X27 運(yùn)行 X11 安全觸板 X30 缺相過載保護(hù) X12 超載 X31 鎖梯鑰匙 X13 滿載 X32 門鎖檢測 X14 消防開關(guān) X33 關(guān)門限位 X16 上平層感應(yīng)開關(guān) X34 開門限位 X17 下平層感應(yīng)開關(guān) X35~X62 廳外上召喚按鈕 X20 上極限位 X63~X110 廳外下召喚按鈕 X21 下極限位 X111~X137 轎內(nèi)選層按鈕 表 42 輸出部分 輸出點(diǎn)編號(hào) 名稱 輸出點(diǎn)編號(hào) 名稱 Y0 關(guān)門 Y20~Y35 層顯數(shù)碼管 Y1 開門 Y36 上行指示燈 Y3 相序繼電器 Y37 下行指示燈 Y4 主接觸器 Y40 蜂鳴 Y5 運(yùn)行 Y41 超載燈 Y6 抱閘繼電器 Y42 24V 到站鐘 Y7 門鎖繼電器 Y43 開門按鈕指示燈 Y10 上行信號(hào) Y44 關(guān)門按鈕指示燈 Y11 下行信號(hào) Y45~Y73 轎內(nèi)選層指示燈 Y12 外部故障 Y74~Y121 上行召喚指示燈 Y13 故障復(fù)位 Y122~Y147 下行召喚指示燈 Y14 、 Y1 Y16 多段速 3 齊齊 哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 14 變頻器的參數(shù)設(shè)置 因系統(tǒng)采用 PLC 作為邏輯控制 部件，故變頻器與 PLC 通訊時(shí)采用開關(guān)量。 根據(jù)設(shè)計(jì)要求，變頻器參數(shù)設(shè)置原則如下： (1)快車頻率選為工頻 50HZ，而減速頻率盡可能為 6HZ，以減小停車沖擊，提高運(yùn)行效率， (2)零速設(shè)置為 0Hz。 (3)其他常用參數(shù)根據(jù)電網(wǎng)電壓與電機(jī)數(shù)據(jù)直接輸入。 變頻器的參數(shù)設(shè)置見表 43： 表 43 安川 VS616G5 變頻器主要參數(shù)設(shè)置表 參數(shù) 名稱 設(shè)定值 A102 控制形式選擇 3 B101 頻率指令選擇 1 B102 運(yùn)行指令選擇 1 B103 停止方法選擇 1 B104 反轉(zhuǎn)禁止選擇 0 B201 零速電平選擇 Hz B204 停止時(shí)直流制動(dòng)時(shí)間 C103 加速時(shí)間 2 C104 減速時(shí)間 2 C201 加速開始時(shí) s 型曲線時(shí)間 C202 減速完成時(shí) s 型曲線時(shí)間 C203 減速開始時(shí) s 型曲線時(shí)間 C204 減速完成時(shí) s 型曲線時(shí)間 C501 ASR 比例增益 1 5 C502 ASR 積分時(shí)間 1 1s E101 輸入電壓設(shè)置 380 E109 最低輸出電壓 0 E201 電機(jī)的額定電流 按電機(jī)名牌設(shè)置 E202 電機(jī)的額定滑差 按電機(jī)名牌設(shè)置 齊齊 哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 15 （續(xù)表） 參數(shù) 名稱 設(shè)定值 E203 電機(jī)的空載電流 按電機(jī)名牌設(shè)置 E204 電機(jī)級(jí)數(shù) 按電機(jī)名牌設(shè)置 F101 PG 常數(shù) 根據(jù)編碼器的銘牌設(shè)置 F102 PG 斷線檢測時(shí)動(dòng)作選擇 0 F103 超速時(shí)地動(dòng)作選擇 0 F104 超速偏差過大時(shí)地動(dòng)作選擇 0 F106 PG 分頻比 根據(jù)電機(jī)級(jí)數(shù)設(shè)置 齊齊 哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 16 第 5 章 軟件設(shè)計(jì) 在電梯控制系統(tǒng)中， PLC 作為核心部件要處理大量邏輯信號(hào)，因此，系統(tǒng)軟件根據(jù)運(yùn)行需求及保護(hù)要求采用 PLC 實(shí)現(xiàn)電梯系統(tǒng)控制。 根據(jù)工藝分析設(shè)計(jì)控制程序。其總控制如下： 上電后，程序初始化，等待確認(rèn)是否強(qiáng)制工作，要不是則等待電梯廳外呼叫，確認(rèn)本層與目標(biāo)層，電梯運(yùn)行，經(jīng)加速減速到達(dá)目標(biāo)層，層樓檢測正確后確認(rèn)開門，定制運(yùn)行。具體要求如下幾點(diǎn)： (1)當(dāng)電梯的轎廂停于第一層或第二層或第三層等層樓時(shí)，按第二十三層上升按鈕，則轎廂上升至第二十三層后停； (2)當(dāng)電梯的轎廂停于第二 十三層或第二十二層或第二十一等層到第一層時(shí)，按第一層下降按鈕，則轎廂下降至第一層后停； (3)當(dāng)轎廂停在第一層，若按第二層呼梯按鈕，則轎廂上升至第二層平層開關(guān)閉合后停，若再按第三層呼梯按鈕則繼續(xù)上升至第三層平層開關(guān)閉合，二十三層如上； (4)當(dāng)轎廂停在第四層，若按第三層呼梯按鈕，則轎廂下降至第三層平層開關(guān)閉合后停，若再按第二層呼梯按鈕則繼續(xù)上升至第二層平層開關(guān)閉合，二十三層如上； (5)當(dāng)轎廂停在第一層，若第二層、第三層、直至第二十三層均有呼梯信號(hào)，則轎廂上升至第二層暫停后，繼續(xù)上升至第三層，在第三層暫停后 ，繼續(xù)上升至第四層，直至第二十三層； (6)當(dāng)轎廂停在第二十三層，若第二十二層、第二十層到第一層均有呼梯信號(hào)，則轎廂下降至第二十二層暫停后，繼續(xù)下降至第二十層，在第二層暫停后，繼續(xù)下降至第一層； (7)當(dāng)轎廂上升（或下降）途中，任何反方向下降（或上升）的按鈕呼梯均無效，但記憶。呼樓指示、記憶條件是有呼樓信號(hào)，且電梯沒有在呼叫層。 （ 8）電梯上升控制條件分別為第二十三層呼而電梯在第二十二層；或者電梯在第二十