【正文】 比 根據(jù)電機(jī)極數(shù)設(shè)置 畢業(yè)設(shè)計（論文） 15 升降機(jī)的主要組成部分 (1) 升降機(jī)轎廂 轎廂是運(yùn)送乘客和貨物的升降機(jī)組件，是升降機(jī)的工作部分。 ② 提高了運(yùn)行效率，快車頻率應(yīng)選為工頻，而爬行頻率要盡可能低些，以減小停車擊。 (1) VS616G5 變頻器的參數(shù) 616G5 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。5% 力矩響應(yīng) 20Hz(帶 PG, 40Hz) 頻率控制范圍 0. 1～ 400Hz 頻率控制精度 數(shù)字指令 :0. 01% ( 10 0C～ +40 ℃ ) 模擬指令 :% (250℃ ～ 177。0. 2% (帶 PG， 177。5% 400V輸出特性 最大輸出電壓 3 相 ,380/400/415/440/460V(對應(yīng)于輸入電壓 ) 畢業(yè)設(shè)計（論文） 13 級 額定輸出頻率 最大 400Hz 額定輸入電壓和 頻率 3 相 ,380/400/415/440/460V 5060Hz 電源 允許電壓波動 +10%， 15% 允許頻率波動 177。 VS616G5 型變頻器的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格如表 所示。 (4) 保護(hù)功能完善、維修性能好。 (2) 有豐富的內(nèi)藏與選擇功能。這種變頻器不僅考慮了 V/f 控制，而且還實(shí)現(xiàn)了矢量控制，通過其本身的自動調(diào)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(zhuǎn)矩與較高的調(diào)速圍 [5]。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(jī)始終運(yùn)行于靜噪音狀態(tài)。 另外， VS616G5 變頻器的啟動、制動具有可任意調(diào)節(jié)的 S 曲線和零頻仍可輸出 150%力矩的特點(diǎn)，配以高精度的旋轉(zhuǎn)編碼器，控制精度可達(dá) 0. 01～ 0. 02%使得 升降機(jī) 運(yùn)行舒適感好，零速抱閘，平層精度高。 考慮以上各種因素，本設(shè)計選用安川 VS616G5 型全數(shù)字變頻器。 變頻器的選擇 變頻器的種類很多，下面根據(jù)不同的分類方法對變頻器分類 : (1) 按變換頻率的方法分 交 ─ 直 ─ 交變頻器 交 ─ 交變頻器 (2) 按主電路工作方式分 電壓型變頻器 電流型變頻器 (3) 按變頻器調(diào) 壓方法的不同分 PAM 變頻器 基于 PLC 的施工場地升降機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計 12 PWM 變頻器 (4) 按工作原理分類 U/f 控制變頻器 VC 控制變頻器 SF 控制變頻器 (5) 按照用途分類 通用變頻器 高性能專用變頻器 高頻變頻器 VS616G5 型通用變頻器 升降機(jī)的調(diào)度要求除了一般工業(yè)控制的靜態(tài)、動態(tài)性能外，他的舒適度指標(biāo)往往是選擇中的一項(xiàng)重要內(nèi)容。 (5) 通訊處理器模塊 CP340/CP341通訊處理模塊用于建立點(diǎn)對點(diǎn)的低速連接，最大傳 輸速率為 。如果需要，在擴(kuò)展機(jī)架可以安裝輔助電源。 IMS 接口代表發(fā)送， IMR 接口代表接收。 PS307 可安裝在 S7300 的專用導(dǎo)軌上，除了給 S7300 CPU 供電外，也可給 I/O 模塊提供負(fù)載電源。 (3) PS307 電源模塊 PS307 是西門子公司為 S7300 專配的 24VDC 電源。在輸出電壓時，可以采用 2 線回路和 4 線回路兩種方式與負(fù)載相連。 ④ 模擬量 輸出模塊 模擬量輸出模塊 SM332 目前有三種規(guī)格型號，即 4AOl2 位模塊、 2AO12 位模塊和 4AOl6 位模塊，分別為 4 通道的 12 位模擬量輸出模塊、 2 通道的 12 位模擬量輸出模塊、 4 通道的 16 位模擬量輸出模塊。 A/D 轉(zhuǎn)換部件是模塊的核心，其轉(zhuǎn)換原理采用積分方法，被測模擬量的精度是所設(shè)定的積分時間的正函數(shù)，也即積分時間越長，被測值的精度越高。 從響應(yīng)速度上看，晶體管響應(yīng)最快，繼電器響應(yīng)最慢；從安全隔離效果及應(yīng)用靈活性角度來看，以繼電器觸點(diǎn)輸出型最佳。 ② 數(shù)字量輸出模塊 數(shù)字量輸出模塊 SM322將 S7300內(nèi)部信號電平轉(zhuǎn)換成過程所要求的外部信號電平，可直接用于驅(qū)動電磁閥、接觸器、小型電動機(jī)、燈和電動機(jī)啟動器等。采樣時，信號經(jīng)過背板總線進(jìn)入到輸入映像區(qū)。對現(xiàn)場輸入元件，僅要求提供開關(guān)觸點(diǎn)即可。 (2) 信號模塊 ① 數(shù)字量輸入模塊 數(shù)字量輸入模塊將現(xiàn)場過程送來的數(shù)字信號電平轉(zhuǎn)換成 S7300 內(nèi)部信號電平。 CPU3152DP、 CPU3162DP、 CPU3182DP都具有現(xiàn)場總線擴(kuò)展功能。它通過 MPI 網(wǎng)的接口直接與編程器 PG、操作員面板 OP 和其它 S7PLC相連。其系統(tǒng)構(gòu)成如圖 所示。除了電源模塊、 CPU 模塊和接口模塊外，一個機(jī)架上最多只能再安裝 8 個信號模塊或功能模塊。當(dāng)任務(wù)規(guī)模擴(kuò)大并且愈加復(fù)雜時，可隨時使用接口模塊對 PLC 進(jìn)行擴(kuò) 展。 SIMATIC S7300 有著廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，主要包括：紡織機(jī)械、各種機(jī)床、通用機(jī)械工程應(yīng)用、電器制造工業(yè)及相關(guān)產(chǎn)業(yè)。 (7) 浮點(diǎn)數(shù)運(yùn)算 用此功能可以有效的實(shí)現(xiàn)更為復(fù)雜的算術(shù)運(yùn)算。這樣就能防止非法刪除或改寫用戶程序。 (4) 口令保護(hù) 多級口令保護(hù)可以使用戶高度、有效地保護(hù)其技術(shù)機(jī)密，防止未經(jīng)允許的復(fù)制和修改。 (2) 人機(jī)界面 (HMI) 方便的人機(jī)界面 服務(wù)已經(jīng)集成在 S7300 操作系統(tǒng)內(nèi)，因此人機(jī)對話的編程要求大大減少。 SIMATIC S7 系列 PLC 都采用了模塊化、無排風(fēng)扇結(jié)構(gòu)且具有易于用戶掌握等特點(diǎn)，使得 S7 系列 PLC 成為各種從小規(guī)模到中等性能要求以及大規(guī)模應(yīng)用的首選產(chǎn)品。 SIMATIC S7 系列 PLC 是德國西門子公司在 S5 系列 PLC 基礎(chǔ)上于 1995 年陸續(xù)推出的性能價格比較高的 PLC系統(tǒng)。又因?yàn)?升降機(jī) 是雙向運(yùn)行的，所以 PLC 還需具有可逆計數(shù)器。 畢業(yè)設(shè)計（論文） 9 三、系統(tǒng)硬件設(shè)計 PLC 的選型 在工程應(yīng)用中可選用的 PLC 機(jī)型很多，比如三菱公司的 FX 系列、 OMRON 公司的 C系列、西門子等，它們功能都差不多，在工程應(yīng)用中各有千秋，至于要選擇哪種機(jī)型，就要根據(jù) 自己的設(shè)計需要及應(yīng)用水平。 升降機(jī) 系統(tǒng)的梯形圖程序，根據(jù)工作要求設(shè)計出周密完整的梯形圖程序，這是整個 升降機(jī) 系統(tǒng)設(shè)計的核心工作。 I/O 點(diǎn)數(shù)選擇合適的 PLC 類型。根據(jù)機(jī)械手控制系統(tǒng)的功能要求，確定系統(tǒng)所需的用戶輸入、輸出設(shè)備。 升降機(jī) 使用先進(jìn)的 SPWM 和 SVPWM 技術(shù)，明顯改善了電動機(jī)供電電源的質(zhì)量，減少諧波，提高了效率和功率因數(shù)，節(jié)能明顯 系統(tǒng)設(shè)計的基本步驟 在 升降機(jī) 控制系統(tǒng)的設(shè)計過程中主要要考慮以下幾點(diǎn)： 升降機(jī) 的工藝條件和控制要求。 SPWM 技術(shù) SVPWM 技術(shù)，明顯改善了電梯運(yùn)行質(zhì)量和性能 。變頻調(diào)速以其優(yōu)異的調(diào)速性能和起制動平穩(wěn)性能、高效率、高功率因數(shù)和節(jié)電效果，廣泛的適用范圍及其它許多優(yōu)點(diǎn)而被國內(nèi)外公認(rèn)為最基于 PLC 的施工場地升降機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計 8 有發(fā)展前途的調(diào)速方式。 變頻調(diào)速控制 升降機(jī) 的特點(diǎn) 隨著電力電子技術(shù)、微電子技術(shù)和計算 機(jī)控制技術(shù)的飛速發(fā)展，交流變頻調(diào)速技術(shù)的發(fā)展也十分迅速。 定時、記數(shù)看：電器控制定時精度不高，容易受環(huán)境溫度變化影響，且無記數(shù)功能； plc 時鐘脈沖由晶振產(chǎn)生，精度高，定時范圍寬；有記數(shù)功能。 工作方式上看：電器控制并行工作，而 plc 串行工作，不受制約。它具有可靠性高、適應(yīng)工業(yè)現(xiàn)場的高溫、沖擊和振動等惡劣環(huán)境的特點(diǎn)，已成為解決自動控制問題的最有效工具，是當(dāng)前先進(jìn)工業(yè)自動化的二大支柱之一。為了改善升降機(jī) 的舒適感和運(yùn)行的可靠性，現(xiàn)在都改為用 PLC 來控制 升降機(jī) 的運(yùn)行，這樣大大提高了 升降機(jī) 的性能。 升降機(jī) 控制系統(tǒng)分為調(diào)速部分和邏輯控制部分。并形成了一系列的定型產(chǎn)品。因此在工業(yè)控制方面得到了廣泛應(yīng)用。 PLC 是一種專門從事邏輯控制的微型計算機(jī)系統(tǒng)。且 升降機(jī) 一旦發(fā)生沖頂或蹲底，不但會造成 升降機(jī)機(jī)械部件損壞，還可能出現(xiàn)人身事故。 (5) 由于線路復(fù)雜，易出現(xiàn)故障，因而保養(yǎng)維修工作量大，費(fèi) 用高；而且檢查故障困難，費(fèi)時費(fèi)工。 (3) 電磁機(jī)構(gòu)及觸點(diǎn)動作速度比較慢，機(jī)械和電磁慣性大，系統(tǒng)控制精度難以提高。 升降機(jī) 繼電器控制系統(tǒng)存在的問題 (1) 系統(tǒng)觸點(diǎn)繁多、接線線路復(fù)雜，且觸點(diǎn)容易燒壞磨損，造成接觸不良，因而故障率較高。 (3) 大部分電器均為常用控制電器，更換方便，價格較便宜。 升降機(jī) 繼電器控制系統(tǒng) 升降機(jī) 繼電器控制系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn) (1) 所有控制功能及信號處理均由硬件實(shí)現(xiàn)，線路直觀，易于理解和掌握，適合于一般技術(shù)人員和技術(shù)工人所掌握。 本設(shè)計課題為施工場地的升降機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計。 建筑施工 升降機(jī) ，建筑施工與維修用的 升降機(jī) 。 車輛 升降機(jī) ，用作裝運(yùn)車輛的 升降機(jī) 。 載貨 升降機(jī) ，主要為運(yùn)送貨物而設(shè)計，通常有人伴隨的 升降機(jī) 。 隨著城市的發(fā)展，高層建筑的增多， 升降機(jī) 的應(yīng)用也越來越廣泛，分類也隨之增多。 因此 PLC 在電梯控制系統(tǒng)中的應(yīng)用非常廣泛，非常有實(shí)際價值。電梯控制要求接入設(shè)備使用簡便，對應(yīng)于系統(tǒng)組態(tài)的編程簡單，具有人性化的人機(jī)界面，配備應(yīng)用程序庫，加快編程和調(diào)試速度。隨著人們對電梯運(yùn)行安全性、高效性、舒適性等要求的提高，電梯得到了快速發(fā)展，其拖動技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到了調(diào)頻調(diào)壓調(diào)速，其邏輯控制也由 PLC 代替原來的繼電器控制。 3. 升降機(jī) 控制系統(tǒng)軟件的設(shè)計。本課題設(shè)計的 升降機(jī) 要求運(yùn)行迅速準(zhǔn)確度高，在 升降機(jī) 的各層檢測系統(tǒng)中選用用在工業(yè)自動控制上大量運(yùn)用的具有檢測精度高、壽命長、穩(wěn)定性能好的接近傳感器，運(yùn)用感應(yīng)器的開關(guān)量信號輸入給 PLC 來實(shí)現(xiàn) PLC 對電梯的控制。綜合 升降機(jī) 的類別和各類的特點(diǎn)和要求，在本課題中主要研究四層升降機(jī)上下行控制，開、關(guān)門控制、內(nèi)外呼叫控制。 因此，進(jìn)行 升降機(jī) 的 PLC 控制系統(tǒng)的設(shè)計，可以推動電梯行業(yè)的發(fā)展，擴(kuò)大 PLC 在自動控制領(lǐng)域的應(yīng)用，具有一定的經(jīng)濟(jì)和理論研究的價值。具有功能強(qiáng)、可靠性高、配置靈活、使用方便以及體積小、重量輕等優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于自動化控制的各個領(lǐng)域，并已成為實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)自動化的支柱產(chǎn)品。它在集成電路、計算機(jī)技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的的一中新型工業(yè)控制設(shè)備。 PLC 是集自動控制技術(shù)，計算機(jī)技術(shù)和通訊技術(shù)于一體的一種新型工業(yè)控制裝置，已躍居工業(yè)自動化三大支柱（ PLC、 ROBOT、 CAD/CAM）的首位。 PLC 是繼電器邏輯控制系統(tǒng)發(fā)展而來，所以它在數(shù)學(xué)處理、順序控制方面具有一定優(yōu)勢。 70 年代后期，隨著微電子技術(shù)和計算機(jī)的迅猛發(fā)展，使 PLC 從開關(guān)量的邏輯控制擴(kuò)展到數(shù)字控制及生產(chǎn)過程控制域，真正成為一種電子計算機(jī)工業(yè)控制裝置，故稱為可編程控制器，簡稱 PC（ programmable controller） .但由于 PC 容易與個人計算機(jī)（ programmable puter）相混淆，故人們?nèi)粤?xí)慣地用 PLC 作為可編程器的縮寫。于是可編程控制器應(yīng)運(yùn)而生， 1969 年，美國數(shù)字設(shè)備公司研制出世界上第一臺可編程控制器，從此， PLC開始活躍于控制領(lǐng)域。 一、緒論 本課題設(shè)計 的背景 1968 年，美國最大的汽車制造商 —— 通用汽車公司為滿足市場需求，適應(yīng)汽車生產(chǎn)工藝不斷更新的需要，將汽車的生產(chǎn)方式由大批量、少品種轉(zhuǎn)變?yōu)樾∨俊⒍嗥贩N。 采用可編程控制器來實(shí)現(xiàn) 升降機(jī) 的控制對于提高 升降機(jī) 運(yùn)行的穩(wěn)定性、降低 升降機(jī)控制系統(tǒng)的成本以及縮短 升降機(jī) 系統(tǒng)的開發(fā)周期都具有實(shí)際意義。s energysaving, and to improve the process to improve product quality, improve the environment, a major means of technological advancement. The inverter is its superior speed performance and from the braking performance, high efficiency, high power factor and energysaving effect, the broad scope of application and many other benefits by the domestic and international public .that the most promising speed. Designed taking into account the practical features of the construction s