【導讀】們生活中不可或缺的組成部分。而電梯的控制技術也已從直流電動機。到較為理想的控制效果。在PLC和變頻器的類型選擇時，通過性能。公司生產(chǎn)的FX2N可編程控制器。本次所設計的電梯與傳統(tǒng)的電梯相。好的經(jīng)濟效益和社會效益，達到了理想的目的。整體大致分為硬件設計和軟件設計兩部分。論文的研究內容進行了總結與展望。電梯是服務于規(guī)定樓層的固定式升降設備。它具有一個轎廂，運。行在至少兩列垂直的傾角小于15°的剛性導軌之間。構形式便于乘客出入后裝載貨物。它適用于裝置中兩層以上的建筑。內，是輸送人員或貨物的垂直提升設備的交通工具。早在公元前1115年至。1079年之間我國勞動人民就已經(jīng)開始使用“桔棒”等人力升降機。

　　

【正文】 31 按電壓性質分類 ⑴ 、交流變頻器： ACDCAC（交 直 交）、 ACAC（交 交） ⑵ 、直流變頻器： DCAC（直 交） 通用變頻器 上個 世紀 80年代初，通用變頻器實現(xiàn)了商品化。在近 20年的時間內 ， 經(jīng)歷了由模擬控制到全數(shù)字控制和由采用 BJT 到采用IJBT 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 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擴大。 (2)結構的小型化變頻器 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，結構設計上采用平面安裝技術等一系列措施 ， 促進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的不斷進步，使變頻器向多功能化和高性能化方向發(fā)展。特別是微機的應用 ， 為變頻器多功能化和高性能化提供了可靠的保證。人們總結了交流調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，達到以往無 32 法達到的境界，使其變成一種具 有高度軟件控制功能的新機種。 (4)應用領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)?；旌峡刂疲钡饺珨?shù)字控制的演變，逐步地實現(xiàn)了多功能化和高性能化，進而使之對各類生產(chǎn)機械、各類生產(chǎn)工藝的適應性不斷增強。 安川 VS— 616G5 型變頻器 本次 設計 采用安 川 VS616G5 型全數(shù)字變頻器。它具有磁通矢量控制、轉差補償、負載轉矩自適應等一系列先進功能，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，特別適合電梯類負載頻繁變化的場合。 VS616G5 變頻器的啟動、制動具有可 任意調節(jié) S 曲線和零頻仍可輸出 150%力矩的特點，配以高精度的旋轉編碼器，控制精度可達 ～ %，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，可自學習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 到高起動轉矩與較高的調速圍。 VS616G5 變頻器的特點如下 : 33 (1)包括電流矢量控制在內的四種控制方式均實現(xiàn)了標準化。 (2)有豐富的內藏與選擇功能。 (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。 變頻器的參數(shù)設置 由于采用 PLC 作為邏輯控制部件，故變頻器和 PLC 通訊時采用開關量而不用模擬量。 VS616G5 變頻器共有 9 組參數(shù)，每一組參數(shù)的設定都具有特定的含義。常用參數(shù)如表 33 所示 表 33 VS616G5 變頻器的參數(shù) 參數(shù)設計的原則： （１）減小啟動沖擊及增加調速的舒適感，其速度環(huán)比例系數(shù)宜小些，而積分時間常數(shù)宜大些；（２）提高了運行效率，快車頻率應選為工頻，而爬行頻率要盡可能低些，以 34 減小停車沖擊；（３）零速一般設計為 0Ｈ Z，速抱閘功能將影響舒適感；變頻器其他常用參數(shù)可根據(jù)電網(wǎng)電壓和電機銘牌數(shù)據(jù)直接輸入 。 第四章系統(tǒng)設計 電梯的三個工作狀態(tài) 電梯控制系統(tǒng)由呼叫到響應形成一次工作循環(huán)，電梯工作過程又細致分為自檢、正常工作、強制工作等三種工作狀態(tài)。電梯在三種工作狀態(tài)之間 來回切換，構成了完整的電梯工作過程。 電梯的自檢狀態(tài) 電梯的自檢狀態(tài) PLC 上電后， PLC 中的程序己開始運行，但因為電梯尚未讀入任何數(shù)據(jù)，也就無法 在收到請求信號后通過固化在 PLC 中的程序作出響應。為滿足處于響應呼叫就緒狀態(tài) 這一條件，必須使電梯處于平層狀態(tài)已知樓層且電梯門處于關閉狀態(tài)。電梯自檢過程的 目標為 :先按下啟動按鈕，再按下恢復正常工作按鈕，電梯首先是電梯門處于關閉狀態(tài)， 然后電梯自動向上運行，經(jīng)過兩個平層點后停止。 35 電梯的正常工作狀態(tài) 電梯的正常工作狀態(tài) 電梯完 成一個呼叫響應的步驟如下 : (1) 電梯在檢測到門廳或轎廂的呼叫信號后將此樓層信號與轎廂所在的樓層信號比 較，通過選向模塊進行選向。 (2) 電梯通過拖動調速模塊驅動直流電機拖動轎廂運動。轎廂運動速度要經(jīng)過低速 轉變?yōu)橹兴僭俎D變?yōu)楦咚伲⒁愿咚龠\行至減速點。 (3) 當電梯檢測到目標層樓層檢測點產(chǎn)生的減速點信號時，電梯進入減速狀態(tài)，由 中速度變?yōu)榈退?，并以低速運行到平層點停止。 (4) 平層后，經(jīng)過一定延時后關門，直到碰到關門到位行程開關 。再經(jīng)過一定延時后 關門，直到碰到關門到位行程開關。電梯控制系 統(tǒng)始終實時顯示轎廂所在樓層。 電梯強制工作狀態(tài) 當電梯的初始位置需要調整或電梯需要檢修時， 應設置一種狀態(tài)使電梯處于該狀態(tài) 時不響應正常的呼叫，并能移動到導軌上、下行極限點間的任意位置?？刂婆_上消防 / 檢修按鈕按下后，使電梯立刻停止原來的運行，然后按下強迫上行 (或下行 )按鈕，電梯 上行 (或下行 )。一旦放開該按鈕，電梯立刻停止，當處理完畢時可用恢復正常工作按鈕 來使電梯跳出強制工作狀態(tài)。 36 元件相互間的接線圖 電梯系統(tǒng)總體接線圖 37 電梯中可編程序控制器 （ PLC）的設計 電梯中 PLC 輸入信號的地址 名稱 符號 輸入點 名稱 符號 輸入點 開門按鈕 SB1 X000 一層內指令按鈕 SB3 X014 關門按鈕 SB2 X001 二層內指令按鈕 SB4 X015 開門到位行程開關 SQ1 X002 三層內指令按鈕 SB5 X016 關門到位行程開關 SQ2 X002 一樓向上召喚按鈕 SB6 X017 向上運行旋轉開關 SQ3 X004 二樓向上召喚按鈕 SB7 X020 向下運行旋轉開關 SQ4 X005 二樓向下召喚按鈕 SB8 X021 38 紅外傳感器（左） SL1 X006 三樓向下召喚按鈕 SB9 X022 紅外傳感器（右） SL2 X007 一樓上接近開關 SB8 X023 門鎖輸入信號 K X010 二樓上接近開關 SB9 X024 一層接近開關 SQ5 X011 三樓下接近開關 SB10 X025 二層接近開關 SQ6 X012 二樓下接近開關 SB11 X026 三層接近開關 SQ7 X013 電梯中 PLC輸出信號的地址 名稱 符號 輸出點 名稱 符號 輸出點 開門繼電器 KM1 Y000 二層指示燈 E4 Y023 關門繼電器 KM2 Y001 三層指示燈 E5 Y024 上行繼電器 KM3 Y002 一 層內 指令 指示燈 E6 Y025 下行繼 KM4 Y003 二 層內 指令 指 E7 Y026 39 電器 示燈 快速繼電器 KM5 Y004 三 層內 指令 指示燈 E8 Y027 加速繼電器 KM6 Y005 一 樓向 上召 喚燈 E9 Y030 慢速繼電器 KM7 Y006 二 樓向 上召 喚燈 E10 Y031 上行方向燈 E1 Y020 二 樓向 下召 喚燈 E11 Y032 下行方向燈 E2 Y021 三 樓向 下召 喚燈 E12 Y033 一層指示燈 E3 Y022 梯形圖編寫 電梯開關門梯形圖 電梯的開門分為手動和自動。如圖 4— 1，手動是在認為按下按鈕后，開門繼電器 X000 接通打開電梯門。而自動開門是在電梯到達指定樓層后 X00 X002 或 X003 任意一個繼電器接通后電梯自動門。 40 電梯開門控制的梯形圖 4— 1 電梯的關門也分為手動和自動，如圖 4— 2，當關門繼電器 X001接通后電梯執(zhí)行關門程序。而當繼電器 X00 X007 或 M0 任意一個繼電器接通電梯執(zhí)行 關門程序。 41 電梯關門制的梯形圖 4— 2 電梯到層指示 如圖 4— 3， X01 X012 和 X013 分別是一、二和三層的接近開關 SQSQ6 和 SQ7 的輸入點， Y02 Y023 和 Y024 分別是一、二和三層樓面的指示燈 E E4 和 E5。輔助繼電器 M2 和 M3 分別是單、雙層指示燈互鎖控制。當電梯到達某一樓層面后，只有該層樓指示燈亮。 42 電梯到層指示圖 4— 3 層呼叫指示燈控制 如圖 4— 4，當有乘客在轎廂外的某一層按下呼叫按鈕 SB SBSB8 和 SB9 中的任一個后 ，對應的輸入點 X01 X0 X021 和 X022中的某一個就會閉合，同時所對應的層指示燈就亮，指示有人呼叫。呼叫信號會一直保持到電梯到達該層，由該層的接近開關 X01 X012和 X013 中的某一個動作時才被撤銷。 43 層呼叫指示燈控制圖 4— 4 電梯啟動和方向選擇及變速控制 電梯啟動和方向選擇及變速控制梯形圖如圖 4— 5 和 4— 6 所示。電梯運行方向由輸出繼電器 Y020和 Y021指示，當電梯運行方向確定后，在關門信號和門鎖信號符合要求的情況下，或者通過電梯上行輸出繼電器 Y002， 驅動電機正轉，電梯上升；或者通過電梯下行輸出繼電器 Y003，驅動電機反轉，電梯下降。 電梯啟動后快速運行， 2s 后加速，在接近目標樓層時，相應的接近開關動作，電梯開始轉為慢速運行，直至電梯到達目標樓層時停止。 44 電梯啟動和方向選擇及變速控制梯形圖 4— 5 電梯啟動和方向選擇及變速控制梯形圖 4— 6 結 論 通過將近一個月的努力，成功完成了三層電梯 PLC 系統(tǒng)設計。整 45 個設計過程不僅是學習理論的過程，更是進一步學習與探索的過程。整個過程，使我對可編程控制器的工作原理有了更深的認識，提高了對控制系統(tǒng)的分 析能力，也掌握和了解來了有關變頻器的知識，更重要的是在學習和實踐的過程中增長了知識，豐富了經(jīng)驗。最重要的是本設計是理論與實踐相結合的過程。在這個過程中要邊實踐邊學習，遇到新問題就要不斷的探索。 在闡述電梯的結構和可編程序控制器的結構和工作原理的基礎上，針對三層電梯，使用三菱 FX2N— 48MR 可編程序控制器與安川公司的 VS— 616G5 型號變頻器，通過合理的設計，使得本設計變得更加完善。 本次設計使我收獲很多：首先，提高了運用工具書的能力，培養(yǎng)了我查閱文獻，其次提高了對計算機軟件的應用，再次提高了語 言的表達能力，最重要的是體會到理論聯(lián)系實踐的重要性。 在畢業(yè)設計即將結束之時，我在這里要向一直關心和幫助我的指導老師 —— 張恒艷老師表示衷心的感謝，以及同學們在設計過程中給予我的幫助，再次表示感謝，如果沒有他們的幫助，我想我不會那么順利的完成本次設計。也讓我體會到了，一個人，不可能做到處處都懂，發(fā)揮群眾的力量，復雜的事情就會變得簡單。 參考文獻 ， PLC、變頻器、觸摸屏綜合應用實訓 .北京：中國電力 46 出版社， 2021 ，模塊化生產(chǎn)加工系統(tǒng)應用技術 .北京：電子工業(yè)出版社， 2021 杜文雄 邵于寧 .變頻器與 ：湖南科技出版社， 2021 .電氣控制系統(tǒng)與可編程控制器 .北京：機械工業(yè)出版社，2021 .變頻器實用指南［ M］ .北京：人民郵電出版社， 2021 .中國電梯設計與制造新特點［ J］ .建設科技。 2021