【正文】 本設(shè)計(jì)選用的是 上海三優(yōu)提供海德編碼器 ROTARY ENCODER HEDSS 設(shè)計(jì)參數(shù)：型號(hào)： ISC3806003G500BZ3524C NO： 20200700309 （ 1）帶 部分負(fù)載短路保護(hù)電路，采用板彈簧與用戶端連接，無鍵槽鎖緊環(huán)固定，安裝使用方便。 圖 44 光電編碼器圖 Figure 44 photoelectric encoder diagram 旋轉(zhuǎn)編碼器的中心軸通過彈性聯(lián)軸器與曳引輪帶動(dòng)轎廂及對(duì)重上下運(yùn)行的同時(shí)也帶動(dòng)了與之相連的旋轉(zhuǎn)編碼器作相應(yīng)的正反轉(zhuǎn)。 表 42 扭轉(zhuǎn)振動(dòng)速度有效值 mm／ s Table 42 Torsional vibration velocity valid values table 等 級(jí) 項(xiàng) 目 合格品 一等品 優(yōu)等品 扭轉(zhuǎn)振動(dòng)速度有效值 Vrms 客梯 貨梯 在曳引機(jī)通電持續(xù)率為 40％時(shí)，在檢驗(yàn)平臺(tái)上應(yīng)做下列高速正反方向、連續(xù)無故障運(yùn)轉(zhuǎn)，且減速器油溫應(yīng)不超過 85℃；制動(dòng)線圈溫升與最高溫度均應(yīng)不超過表 43規(guī)定。制動(dòng)器部件的閘瓦組件應(yīng)分兩組裝設(shè)，如果其中一組不起作用，制動(dòng)輪上仍能獲得足夠的制動(dòng)力，使載有額定載重量的轎廂減速 [11]。 曳引機(jī)制動(dòng)應(yīng)可靠，在電梯整機(jī) 上行時(shí) ，平衡系數(shù)為 0． 40，轎廂內(nèi)加上 150％額定載重量，歷時(shí) 10min，制動(dòng)輪與制動(dòng)閘瓦之間應(yīng)無打滑現(xiàn)象。制動(dòng)器的制動(dòng)輪就是電動(dòng)機(jī)和減速器之間的聯(lián)軸器圓 盤。電梯正常使用時(shí)，一般都是在電梯通過電氣控制使其減速停止，然后再機(jī)械抱閘。曳引電動(dòng)機(jī)通過聯(lián)軸器與蝸桿聯(lián)接，蝸輪與曳引繩輪共同裝在一根軸上。 有齒輪曳引機(jī)廣泛應(yīng)用在運(yùn)行速度 V。 無齒輪曳引機(jī)用在運(yùn)行速度 V。 擴(kuò)展模塊時(shí)除要滿足性能要求外還要考慮到 5V 電源電流的預(yù)算：西門子的手冊(cè)上列出了每種CPU所能提供的最大 5V電源（ CPU為每個(gè)模塊供電）。其主要技術(shù)指標(biāo)詳見產(chǎn)品說明書 [9]。 S7200 PLC 主機(jī)的型號(hào)規(guī)格種類較多，以適應(yīng)不同需求的控制場(chǎng)合。 （ 5）應(yīng)具有 通訊接口 由于本系統(tǒng)要求能接現(xiàn)場(chǎng)控制面板，所以應(yīng)該 有 通訊端口。 （ 2）功能強(qiáng) 本系統(tǒng)要求所選用的 PLC 除應(yīng)到達(dá)容量要求外，還要有增加 數(shù)字量擴(kuò)展模塊的功能。脈沖寬度調(diào)制的開關(guān)頻率也是可選的，降低了電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行的噪音。 （ 4）在接觸器的選型上，全部采用 CJX209型低噪音接觸器 ， 且安全性能好。 4 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 硬件選型 通過合理的硬件選型和線路設(shè)計(jì)，是該系統(tǒng)達(dá)到了低噪音、高效率、節(jié)能、安全可靠。 （ 3） 變頻調(diào)速電梯采用 先進(jìn) 的 SPWM技術(shù)和 SVPWM技術(shù)，明顯改善了電動(dòng)機(jī)供電電源的質(zhì)量，減少了諧波，提高了效率和功率因數(shù)，節(jié)能明顯 [7]。 這臨界功率值各公司看法不同， 目前一般認(rèn) 為是 2020～ 3000kW。 (4)節(jié)能、節(jié)水。 采用這項(xiàng)技術(shù)能取得下述效果 : (1)減小維修工作量 ， 減 少停機(jī)時(shí)間 ， 提高產(chǎn) 量 。 (3)為改善換 向能力 ， 要求電樞漏感小 ， 轉(zhuǎn)子短粗 ， 導(dǎo)致 GD2增大 ， 影響系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能 ， 在動(dòng)態(tài)性能要求高的場(chǎng)合，不得不采用雙電樞或者三電樞，帶來造價(jià)高、占地面積大、易共振等一系列的問題。采用三電平 PWM調(diào)制技術(shù)的 MV7000變頻器，在網(wǎng)側(cè)實(shí)現(xiàn)能量雙向傳輸?shù)耐瑫r(shí)還能極大的降低諧波分量，使功率因數(shù)等于 1； 在電機(jī)側(cè)輸出三電平等級(jí)的近似正弦波，產(chǎn)生的諧波量非常小(可低于 2％ )，轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)平均值小于 2％。在冶金鋼鐵行業(yè)，需要頻繁制動(dòng)、開停、加減速、換向需要四象限運(yùn)行，采用 MV7000的 AFE與 INVERTER公用直流母線的方式，很好地解決了四象限運(yùn)行問題。 ③ 交流電動(dòng)機(jī)可靠性和運(yùn)行效率高，免維護(hù)，所以能在惡劣環(huán)境中安全運(yùn)轉(zhuǎn)，對(duì)使用場(chǎng)合的限制少。③由于直流電動(dòng)機(jī)換向能力的又限制了單機(jī)容量及轉(zhuǎn)速。 節(jié)能 由于直流電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量比交流電 機(jī)大的多 ， 直流電機(jī)的總體效率 低 （通 常在 90％ 左右） 交流電 機(jī) 總 體 效率 較 高 （ 可達(dá) 到 97％以上 ） 。 轉(zhuǎn)子慣 量 轉(zhuǎn)子慣量較大，加速時(shí)間長(zhǎng)，影響動(dòng)態(tài)響應(yīng)性能。 r／ min，直流電機(jī)設(shè)計(jì)將 會(huì)比較困難） 交流電 機(jī) 沒 有 換向 器 ， 不 受這 種 限 制 ， 因 此特 大容量的電力拖動(dòng)設(shè)備，如厚板軋機(jī)、礦井卷揚(yáng)機(jī)等，以及極高轉(zhuǎn)速的拖動(dòng)，如高速磨頭、離心機(jī)等，都以采用交流調(diào)速為宜。直流與交流調(diào)速示意圖見圖 31和圖 32。 （ 5）當(dāng)門電機(jī)動(dòng)作，即在執(zhí)行開門或者關(guān)門動(dòng)作的過程中，從門電機(jī)開始動(dòng)作到獲得門 到位信號(hào)的這段時(shí)間不得超過 ，否則門電梯將停止動(dòng)作蜂鳴器報(bào)警，此時(shí)可通過按復(fù)位按鈕報(bào)警。 （ 2） 變頻器能根據(jù)用戶需要輸出相 應(yīng)的 運(yùn)行速率，既保證電 梯的快速性，穩(wěn)定性又要保證舒適度。 ○ 3 層樓指示：層樓指示燈設(shè)置在層站層門上方或一側(cè)，用以顯示 轎廂運(yùn)行層 站位置和方向。 ○ 5 安全鉗：安全鉗由于限速器 作用而引 起動(dòng)作，迫使轎廂或?qū)χ匮b置卡停在導(dǎo)軌上，同時(shí)切斷控制回路電源的安全裝置。用指令開關(guān)或按鈕，操縱轎廂運(yùn)行。 ○ 5 限位開關(guān)：該裝置可以裝在轎廂上，也可以裝在 電梯井道上端站和下端站附近，當(dāng)轎廂 運(yùn)行超過端站時(shí) ，用于切斷電源的安全裝置。導(dǎo)軌是 轎廂上下運(yùn)動(dòng)的軌道。 ○ 3 控制柜：各種電子元器件和電器元件安裝在一個(gè)防護(hù)用的電器結(jié)構(gòu)內(nèi)，按預(yù)定程序控制電梯運(yùn)行的電控設(shè)備 。 當(dāng)電梯達(dá)到要?？康膶诱緯r(shí)， PLC經(jīng)過判斷此樓層符合，當(dāng)旋轉(zhuǎn)編碼器的計(jì)數(shù) 脈 沖處 于此層的減速脈沖區(qū)域時(shí)， PLC滿速信 號(hào)輸出至變頻器相應(yīng)端口，則變頻器按減速到 慢行速度，轎廂繼續(xù)上升，編碼器脈沖繼續(xù)增加到此層的平層段，到 層延時(shí)調(diào)整，曳引電動(dòng)機(jī)停止，制動(dòng)器抱閘，平層完畢轎廂停止運(yùn)行。電梯的啟動(dòng)由 PLC、 變 頻器及電磁制動(dòng)器共同控制。每次?？繒r(shí)，電梯自動(dòng)進(jìn)行減速，平層，開門。工藝流程圖如圖 21所示： 上海海洋大學(xué) 2020 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 基于 PLC 自動(dòng)停車庫(kù)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 第 4 頁 共 61 頁 控 制 器樓 層 顯 示 及 運(yùn) 行 方 向開 關(guān) 門 按 鈕門 鎖 及 安 全 回 路井 道 保 護(hù) 功 能 輸 入檢 修電 梯 上 行電 梯 下 行多 段 速 1M M 4 4 0 變 頻 器多 段 速 2多 段 速 3MP G編 碼 器 反 饋轎 廂 及 轎 內(nèi)控 制 板轎 內(nèi) 召 喚 及 控 制 信 號(hào)廳外 呼 叫抱 閘 控 制曳 引 機(jī)到 站 指 示 電 鈴報(bào) 警 輸 出 信 號(hào)開 關(guān) 門制動(dòng)器旋轉(zhuǎn)編碼器制動(dòng)器抱 閘 控 制 圖 21 PLC控制雙聯(lián)六層電梯工藝圖 Figure 21 PLCbased doublesix elevator control system process diagram 電梯在底層和頂層分別設(shè)有一個(gè)向上或向下召喚按鈕，而在其他各層 設(shè) 有上，下召喚按鈕。 2 工藝設(shè)計(jì) 雙 聯(lián)六層電梯系統(tǒng)的工藝設(shè)計(jì) 系統(tǒng)簡(jiǎn)介 本雙聯(lián)電 梯的電氣控制系統(tǒng)是采用 PLC 和 交流調(diào)速（ VVVF）控制，結(jié)合電梯系統(tǒng)所具備的硬件結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)雙電梯的并聯(lián)控制。 主要研究?jī)?nèi)容 雙聯(lián)六層電梯的控制系統(tǒng)需用變頻器實(shí)現(xiàn)電梯轉(zhuǎn)速的變化 ，同過 MM440變頻器實(shí)現(xiàn)多段速運(yùn)行，滿足電梯減速區(qū)與平層區(qū)運(yùn) 行速度要求。具有快速的動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性和超強(qiáng)的過載能力。 AB公司的 Power Flex 7000系列采用 800A/1500A的 SGCT (Symmetrical Gate Commutated Thyristors)器件，功率范圍為 150KW6770KW，輸出電壓范圍為 kV6 kV，無 需熔斷器，有 12脈沖整流和 PWM整流兩種整流方式，提供 AFE有源前端技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)能量的雙向流動(dòng) [2]。目前，哈爾濱九洲電氣股份公司研制出兆瓦級(jí)變速恒頻風(fēng)力發(fā)電用的變頻器樣品。變頻器的技術(shù)發(fā)展水平是由電力電子技術(shù) 、 電機(jī)控制技術(shù)及自動(dòng)化控制水平三個(gè)方面決定的?；诖耍?、日以及歐洲的各大變頻生產(chǎn)公司幾乎全部云集中國(guó)市場(chǎng)，外資變頻器一度占據(jù)了 95%以上的中國(guó)變頻器市場(chǎng)份額。同時(shí)系統(tǒng)也對(duì)變頻器有一些特殊的要求。電梯的主要部分有土建、機(jī)械和電氣等組成 。隨著電氣控制技術(shù)的發(fā)展，采用可編程序控制器 (PLC)與變頻器控制電梯已是主流。經(jīng)過比較 ， 認(rèn)為最快相應(yīng)調(diào)度原則適合于電梯并聯(lián)的調(diào)度。如果兩電梯各自 獨(dú)立運(yùn)行，容易發(fā)生電梯 重復(fù) 響應(yīng)呼梯信號(hào) ，而運(yùn)行到站后，乘客已被另一臺(tái)電梯接走而空運(yùn)行的現(xiàn)象，長(zhǎng)期這樣必然造成很大的能源浪費(fèi)，而且給電梯的集中管理造成較大的困難；如果電梯各自獨(dú)立運(yùn)行，就沒有把電梯運(yùn)輸能力與乘客需求狀態(tài)有機(jī)地結(jié)合起來，沒有合理地調(diào)配電梯資源，電梯系統(tǒng)處于非最佳運(yùn)行狀態(tài)，很難提高運(yùn)行效率，乘客需求也不能得到最快的響應(yīng)和最好的滿足。 研究意義 隨著社會(huì)的發(fā)展，電梯在人們的生活中的地位和作用將與汽車一樣，成為重要的運(yùn)輸設(shè)備。 control for positioning 上海海洋大學(xué) 2020 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 基于 PLC 自動(dòng)停車庫(kù)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 第 1 頁 共 61 頁 1 概述 本課題來源 隨著城市建設(shè)的不斷發(fā)展，電梯已成為人們生活中不可缺少的垂直運(yùn)輸工具。 關(guān)鍵詞： PLC； MM44O； 雙聯(lián) 六層 電梯 ； 旋轉(zhuǎn)編碼器 ；定位控制 上海海洋大學(xué) 2020 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 基于 PLC 自動(dòng)停車庫(kù)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) II The design of double elevator control system based on frequency converter Abstract: with the development of the society, the building now is moving in the direction of large scales and high level, which often requires two or more elevators installed in a building, the parallel control of the elevator has gained more and more attention. Through the identification and detailed analysis of system technology, the paper presents the control requirements and determines the control strategy for system, using MM44O frequency converter to control the speed of the elevator and Realtime displays the frequency of the elevator operation to monitor the rate of change of elevator operation；Use of rotary encoders and PLC highspeed counting modules control system for automatic positioning , through paring and judgment the location of the elevator to realize the control of acceleration and deceleration, it assures the accurate docking , overes some bad running state, and then sets the foundation of the group control and centralized management of the elevator. Car, counterweight, wells and hall are equipped with protective devices and alarm systems , which enables the faulty system alarm or automatically stop running. This paper designs the hardware and software of PLCbased double sixlayer elevator control system and has efficiently implemented system logic control, safety control, error display and fault treatment. The entire system software and hardware is reasonable collocation, convenient maintenanc