【正文】 6 額定電壓頻率 50Hv E109 最低輸出頻率電壓 0v E201 電機(jī)額定電流 按電機(jī)銘牌設(shè)置 E202 電機(jī)額定滑差 按電機(jī)銘牌設(shè)置 E203 電機(jī)空載電流 按電機(jī)銘牌設(shè)置 E204 電機(jī)極數(shù) 按電機(jī)銘牌設(shè)置 F101 PG 常數(shù) 按電機(jī)銘牌設(shè)置 F102 PG 斷線檢測(cè)時(shí)的動(dòng)作選擇 0 F103 超速 時(shí)的動(dòng)作選擇 0 F104 超度偏差過大時(shí)的動(dòng)作選擇 0 F105 PG 分頻比 根據(jù)電機(jī)極數(shù)設(shè)置 內(nèi)容 20 計(jì)算。 表 44 安川 616G5 變頻器主要參數(shù)設(shè)置表 參數(shù) 名稱 設(shè)定值 說明 A102 控制方式選擇 2 不帶 PG 矢量控制方式 B101 頻率指令選擇 1 B102 運(yùn)行指令選擇 1 B103 停止方法選擇 0 B104 反轉(zhuǎn) 禁止選擇 0 B201 零速電平選擇 內(nèi)容 19 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 加速完了時(shí) S 型曲線時(shí)間 C203 減速開始時(shí) S 型曲線時(shí)間 C204 減速完了時(shí) S 型曲線時(shí)間 C501 ASR 比例增益 1 5 C502 ASR 積分時(shí)間 1 3s D109 檢修速度 200rpm E101 輸入電壓設(shè)置 380v E104 最高輸出頻率 50Hv E105 最大電壓 380 變頻器自學(xué)習(xí)功能的應(yīng)用方法 為了使變頻器工作在最佳狀態(tài)，在完成參數(shù)設(shè)置后，需使變頻器對(duì)所驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)機(jī)進(jìn)行自學(xué)習(xí)，而 616G5 就具有曳引機(jī)參數(shù)自學(xué)習(xí)的功能， 其方法是 :將曳引機(jī)制動(dòng)輪與電機(jī)軸脫離，使電動(dòng)機(jī)處于空載狀態(tài)，然后啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)，讓變頻器自動(dòng)識(shí)別并存儲(chǔ)電動(dòng)機(jī)有關(guān)參數(shù)，變頻器將根據(jù)識(shí)別到的結(jié)果調(diào)整控制算法中的有關(guān)參數(shù)。常用參數(shù)如表 43 [10]。由于 616G5 是通用型變頻器，因而用在電梯控制上為了滿足運(yùn)行效率、舒適感、平層精度和安全性的要求，其參數(shù)設(shè)置比專用型變頻器要復(fù)雜得多。 (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(dòng)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(dòng)轉(zhuǎn)矩與較高的調(diào)速范圍。考慮以上各種因素，本設(shè)計(jì)選用安川 VS616G5 型全數(shù)字變頻器，它具有磁通矢量控制、轉(zhuǎn)差補(bǔ)償、負(fù)載轉(zhuǎn)矩自適應(yīng)等一系列先進(jìn)功能 [8]，可以最大限度地提高電機(jī)功率因數(shù)和電機(jī)效率，同時(shí)降低了電機(jī)運(yùn)行損耗，特別適合電梯類負(fù)載頻繁變化的場(chǎng)合 [17]。 內(nèi)容 17 圖 43 變頻器的電路連接示意圖 變頻器的選擇 電梯的調(diào)速要求除了一般工業(yè)控制的靜態(tài)、動(dòng)態(tài)性能外，它的舒適度指標(biāo)往往是選擇中的一項(xiàng)重要內(nèi)容。以此為電源再供給電機(jī)使用。 圖 42 變頻器的基本構(gòu)成 變頻器是利用輸出功率可改變的交流電力拖動(dòng)設(shè)備。中間直流環(huán)節(jié)為濾波、直流儲(chǔ)能和緩沖無功功率。我們現(xiàn)代使用的變頻器主要采用交 直 交方式，先把工頻交流電源通過整流器轉(zhuǎn)換成直流電源，然后再把直流電源轉(zhuǎn)換成頻率、電壓均可控制的交流電源提供給電動(dòng)機(jī)，變頻器的電路一般由整流、中間直流環(huán)節(jié)、逆變和控制四個(gè)部分組成。 目前，市場(chǎng)流行的通用變頻器的種類繁多，而電梯行業(yè)中使用的變頻器的品牌也不少， 其控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)也不盡相同，但其總的控制思想?yún)s是大同小異。因此，本設(shè)計(jì)沒有采用專用變頻器，而是選用了通用變頻器，通過合理的配置、設(shè)計(jì)和編程，同樣可以達(dá)到專用變頻器的控制效果。 序號(hào) 名 稱 輸入點(diǎn) 序號(hào) 名 稱 輸出點(diǎn) 0 一層平層 0 電梯上行記憶 1 二層平層 1 電梯下行記憶 2 三層平層 2 電機(jī)正轉(zhuǎn) 3 四層平層 3 電機(jī)反轉(zhuǎn) 4 內(nèi)呼一樓 4 內(nèi)呼一樓指示 5 內(nèi)呼二樓 5 內(nèi)呼二樓指示 6 內(nèi)呼三樓 6 內(nèi)呼三樓指示 7 內(nèi)呼四樓 7 內(nèi)呼四樓指示 8 一層外呼上行 8 一層外呼上行指示 9 二層外呼上行 9 二層外呼上 行指示 10 三樓外呼上行 10 三樓外呼上行指示 11 二樓外呼下行 11 二樓外呼下行指示 12 三樓外呼下行 12 三樓外呼下行指示 13 四樓外呼下行 13 四樓外呼下行指示 14 手動(dòng)開門 14 門電機(jī)正轉(zhuǎn) 15 手動(dòng)關(guān)門 15 門電機(jī)反轉(zhuǎn) 16 開門限位 17 關(guān)門限位 18 電梯上升極限位 19 電梯下降極限位 變頻器的選擇 隨著變頻器性能價(jià)格比的提高，交流變頻調(diào)速已應(yīng)用到許多領(lǐng)域，由于變頻調(diào)速的諸多優(yōu)點(diǎn)，使得交流變頻調(diào)速在電梯行業(yè)也得到廣泛應(yīng)用。是具有較強(qiáng)控制力的控制器，用于控制電梯的運(yùn)行 [16]。 內(nèi)容 15 根據(jù)電梯控制的要求，需要 22 個(gè)輸入 21個(gè)輸出點(diǎn)，可選用 CPU226CN 作為主控制器。 S7200CNCPU 型號(hào)包括 CPU222CN， CPU224CN,CPU226CN 等。 (4)系統(tǒng)外觀高檔，控制靈活，精確度高；故障率極低，節(jié)省維護(hù)成本。而且 PLC 采用的梯形圖語言簡單易學(xué)，容易上手，不 像 單片機(jī)控制系統(tǒng)那樣復(fù)雜而且一旦定型不易修改，不能根據(jù)客戶需求變 化。 (2)編程方便。本設(shè)計(jì)再考慮到以下幾個(gè)方面，因此選用 西門子 PLC 來實(shí)現(xiàn)四層樓電梯的電氣控制 : (1)配置簡單。 PLC 的選型 根據(jù)以上選擇的轎廂樓層位置檢 測(cè)方法，要求可編程控制器必須具有高數(shù)計(jì)數(shù)器。 (3) 利用旋轉(zhuǎn)編碼器 :目前， PLC 一般都有高速脈沖輸入端或?qū)Ｓ糜?jì)數(shù)單元，計(jì)數(shù)準(zhǔn)確，使用方便，因而在電梯 PLC 控制系統(tǒng)中，可用編碼器測(cè)取電梯運(yùn)行過程中的準(zhǔn)確位置，編碼器可直接與 PLC 高速脈沖輸入端相連，電源也可利用PLC 內(nèi)置 24V 直流電源，硬件連接可謂簡單方便。 轎廂樓層位置檢測(cè)方法 主要方法有如下幾種 : 內(nèi)容 14 (1) 用干簧管磁感應(yīng)器或其它位置開關(guān) :這種方法直觀、簡單，但由于每層需使用一個(gè)磁感應(yīng)器，當(dāng)樓層較高時(shí)，會(huì)占用 PLC 太多的輸入點(diǎn)。由于 PLC具有以上特點(diǎn)，因此，與傳統(tǒng)的繼電器 — 接觸器控制和現(xiàn)在流行的電腦控制相比較，在電梯這樣的大型電氣設(shè)備的控制系統(tǒng)中采用 PLC 實(shí)現(xiàn)控制應(yīng)是最 佳選擇。50 mV、 177。 （ 4）功能完善，接口功能強(qiáng) 目前的 PLC 具有數(shù)字量和模擬量的輸入輸出、邏輯和算術(shù)運(yùn)算、定時(shí)、計(jì)數(shù)、順序控制、通信、人機(jī)對(duì)話、自檢、記錄和顯示等功能，使設(shè)備控制水平大大提高；其接口 功率驅(qū)動(dòng)范圍較大，不象普通的計(jì)算機(jī)輸出信號(hào)需放大才能驅(qū)動(dòng)負(fù)載，極大地方便了用戶。由于 PLC 產(chǎn)品已標(biāo)準(zhǔn)化，系列化，模塊化，因此能靈活方便地進(jìn)行系統(tǒng)配置，組成規(guī)模不同、功能不同的控制系統(tǒng)。 （ 3）適應(yīng)性好 PLC 是通過程序?qū)崿F(xiàn)控制的。梯形圖語言與繼電器原理圖相類似，形象直觀，易學(xué)易懂，電氣工程師和具有一定知識(shí)的電氣技術(shù)人員都可在短時(shí)間內(nèi)學(xué)會(huì)，計(jì)算機(jī)技術(shù)和傳統(tǒng)的繼電器控制技術(shù)間的隔閡在 PLC 上完全不存在。 圖 41 電氣控制系統(tǒng)主回路原理圖 可編程控制器 (PLC)的選擇 可編程控制器 (PLC)的特點(diǎn) （ 1）可靠性高，抗干擾能力強(qiáng) PLC 是為工業(yè)控制而設(shè)計(jì)的，除了對(duì)器件的嚴(yán)格篩選外，在硬件和軟件兩個(gè)方面還采用 可屏蔽、濾波、隔離、故障診斷和自動(dòng)恢復(fù)等措施，使可編程控制器具有很強(qiáng)的抗干擾能力，其平均無故障時(shí)間達(dá)到 (3～ 5)104h 以上。 FR1， FR2 為起過載保護(hù)作用的熱繼電器，用于電梯運(yùn)行過載時(shí)斷開主電路。 圖 33 電梯曳引系統(tǒng) 工作原理 示意圖 轎廂操縱盤 廳外呼梯 輸入接口 PC 主機(jī) CPU 存儲(chǔ)器 輸出接口 調(diào)整器 拖動(dòng)控制 井道裝置 安全裝置 指層器 門機(jī)控制 內(nèi)容 12 第四章 硬件選型、設(shè)計(jì)及計(jì)算 四層電梯曳引電機(jī)及門電機(jī)電路圖 根據(jù)設(shè)計(jì)要求 ，本次設(shè)計(jì)的電氣控制系統(tǒng)主回路原理圖如圖 51 所示。 曳引電梯最常用的曳引比有 1： 1 和 2； 1 兩種，其工作原理如圖 33 所示。 7)行車時(shí)不能手動(dòng)開門或本層呼梯開門 ,開門不能行車。 4)內(nèi)選信號(hào)、呼梯信號(hào)、行車方向、行車樓層位置均由信號(hào)燈指示 5)停層時(shí)可延時(shí)自動(dòng)開門、手動(dòng)開門、 (關(guān)門過程中 )本層順向呼梯開門 。 2)行車途中如遇呼梯信號(hào)時(shí) ,順向截車 ,反向不截車 。 系統(tǒng)控制核心為 PLC 主機(jī)，操縱盤、呼梯盤、井道及安全保護(hù)信號(hào)通過 PLC 輸入接口送入 PLC，存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器及召喚指示燈內(nèi)容 11 等發(fā)出顯示信號(hào)，向拖動(dòng)和門機(jī)控制系統(tǒng)發(fā)出控制信號(hào) [12]。 圖 31 電梯 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖 PLC 控制系統(tǒng)方案設(shè)計(jì) 電梯 PLC 的控制系統(tǒng)和其他類型的電梯控制系統(tǒng)一樣主要由信號(hào)控制系統(tǒng)和拖動(dòng)控制系統(tǒng)兩部分組成。 內(nèi)容 10 第三章 運(yùn)行方案設(shè)計(jì) 總體方案的確定 電梯 PLC 的控制系統(tǒng)和其他類型的電梯控制系統(tǒng)一樣主 要由信號(hào)控制系統(tǒng)和拖動(dòng)控制系統(tǒng)兩部分組成。 14）井道深度（ mm）：由井道底面至機(jī)房樓房或隔音層樓房板下最突出構(gòu)件之間的垂直距離。 13）底坑深度（ mm）：由層底端站樓面至井道底面之間的垂直距離。 12）頂層高度（ mm） :由頂層端站樓面至機(jī)房樓板或隔音層樓板下最突出構(gòu)件之的垂直距離。 10）停層站數(shù)（站）：凡在建筑物內(nèi)各層樓用于出入轎廂的地點(diǎn)均稱為站。 9）電氣控制系統(tǒng)：包括控制方式、拖動(dòng)系統(tǒng)的形式等。全繞 1： 1 吊索法，轎廂的運(yùn)行速度等于鋼絲的運(yùn)行速度。 7）曳引方式：常用的有半繞 1： 1 吊索法，轎廂的運(yùn)行速度等于鋼絲的運(yùn)行速度。 5）開門寬度（ mm）：轎廂門和廳門完全開啟的凈寬度。 3）轎廂形式：有單或雙面開門及其它特殊要求等，以及對(duì)轎頂、轎底、轎壁的處理，顏色的選擇，對(duì)電風(fēng)扇、電話的要求等。 （ 6）節(jié)能 現(xiàn)代電梯應(yīng)該合理的選擇拖動(dòng)方式，以達(dá)到節(jié)能的目的 ： 1）額定載重量（ kg）：制造和設(shè)計(jì)規(guī)定的電梯載重量。但是加速度和減速度的過分增大的不合理變化又會(huì)造成乘客的不適感。因側(cè)要求電梯運(yùn)行平穩(wěn)，安靜，無電磁干擾。因此檢查平層準(zhǔn)確度時(shí)，分別以空載，滿載，上下運(yùn)行，到達(dá)同一層站停測(cè)量平衡誤差，取其最大值做平層站的平層準(zhǔn)確度。5 電梯轎廂的平層準(zhǔn)確度與電梯的額定速度，電梯的負(fù)載情況有密切關(guān)系 。30 交直流快速電梯 — ≤177。 GB/T100581997《電梯技術(shù)條件》對(duì)轎廂的平層準(zhǔn)確度規(guī)定如下： 電梯類型 額定速度 (m/s) 平層準(zhǔn)確度 (mm) 交流雙速電梯 或 ≤177。要想提 高可靠性，首先應(yīng)提高構(gòu) 成電梯的各個(gè)零部 件的可靠性，只有每個(gè)零部件都是可靠的，整個(gè)電梯才能使可靠的。電梯的安全與設(shè)計(jì)、制造、安裝調(diào)試及檢修各環(huán)節(jié)都有密切聯(lián)系，任何一個(gè)環(huán)節(jié)出了問題，都可能造成不安全的隱患，以致造成事故。 其他分類方式還有：按電梯有無司機(jī)分類等 [9]。 (3)按拖動(dòng)方式分 ： 交流電梯、直流電梯、液壓電梯、齒輪齒條式電梯、螺旋式電梯。高速梯，常指速度大于 。 目前，電梯行業(yè)及社會(huì)上對(duì)電梯的分類大致有以下 幾種： (1)按用途分 ： 乘客電梯、載貨電梯、客貨電梯、病床電梯、住宅電梯、雜物電梯、觀光電梯、其他專用電梯。電梯要求安全可靠、輸送效率高、平層準(zhǔn)確和乘坐舒適等。 這些部分分別安裝在建筑物的井道和機(jī)房中。這種對(duì)電梯的論述，被稱作廣義電梯概念，既包括上下運(yùn)送人、貨物的升降式電梯，也包括用于水平或傾斜輸送乘客的自動(dòng)人行道 (英語Passenger Conveyor)和自動(dòng)扶梯 (英語 Escalator)。電梯的基本結(jié)構(gòu)如圖 21 所示。各部分通過控制部分調(diào)度，密切協(xié)同，使電梯可靠運(yùn)行。在接下來的章節(jié)中，采用國內(nèi)使用非常普遍的工業(yè)控制組態(tài)軟件組態(tài)王 ，開發(fā)出了本電梯的上位機(jī)對(duì)電梯 系統(tǒng)的仿真模擬，使本設(shè)計(jì)具有了一定的可視化效果。確定了系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)，由 PLC 來實(shí)現(xiàn)電梯信號(hào)控制，有雙速電機(jī)實(shí)現(xiàn)調(diào)速，完成了電機(jī)和可編程控制器 （ PLC） 的選擇。 論文的主要內(nèi)容如下： 首先對(duì)電梯系統(tǒng)及可編程控制器（ PLC）及變頻器作了比較全面的總結(jié)和介紹。因此，對(duì)電梯控制技術(shù)進(jìn)行研究，找出一條適合國產(chǎn)老式電梯的改造之路，并進(jìn)而提高國產(chǎn)電梯的技術(shù)水平和質(zhì)量，具有十分重要的意義。 課題研究的內(nèi)容 課題所研究的內(nèi)容主要是用可編程控制器（ PLC）改造在用電梯自動(dòng)控制系統(tǒng)。 圖 13 電梯運(yùn)行速度曲線 隨著時(shí)代的發(fā)展，對(duì)人在 與外界隔離封閉的電梯轎廂內(nèi)，心理上的壓抑感和恐懼感也有所考慮。通過采用高載頻波矢量靜音變頻器，可降低噪聲變換頻率及電壓。這樣不僅可以保證乘客的身心健康，而且也可以保證大樓、大廈中的大樓的辦公自動(dòng)化 (0A)、樓宇自動(dòng)化 (BA)、通訊自動(dòng)化 (CA)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。②消除電磁輻射。該研究