【正文】 構(gòu)成。 （ 3） 電氣安全系統(tǒng)指在電梯控制系統(tǒng)中用于實(shí)現(xiàn)安全保護(hù)作用的電路及電氣元件 。 電梯的主要參數(shù)是設(shè)計(jì)和制造電梯的主要依據(jù)。并根據(jù)所選擇參數(shù)和規(guī)格尺寸，設(shè)計(jì)和建造安裝電梯的建筑物，否則會(huì)影響電梯的使用效果。 表 12 電梯參數(shù)Ⅰ類電梯的參數(shù)、尺寸 主要用途 非住宅電梯（辦公室、寫字樓等） 額定載重量 /kg 630 800 1000 1250 1600 可乘人數(shù) /人 8 10 13 16 21 轎廂 寬度 A/mm 1100 1350 1600 1950 深度 B/mm 1400 1750 高度 /mm 2200（ 2300） 2300 轎和層門 寬度 E/mm 800 1100 深度 F/mm 2020（ 2100） 2100 形式 中分門 井道 寬度C/mm 中分門 1800 1900 2400 2600 旁開門 ② 深度 D/mm 2100 2300 2600 低坑深度P/mm V=V=V=V=② 2200 頂層高度Q/mm V=V=V=V=② 5000 5200 5400 重慶科技學(xué)院高等教育自學(xué)考試本科畢業(yè)論文 1 緒論 5 續(xù)表 12 電梯參數(shù)Ⅰ類電梯的參數(shù)、尺寸 電梯的保護(hù)裝置 （ 1）電磁制動(dòng)器：裝于曳引機(jī) 柱上 ，一般采用直流電磁制動(dòng)器，啟動(dòng)時(shí)通電松閘，停層時(shí)斷電制動(dòng)。 （ 3）限位開關(guān)：當(dāng) 電梯 轎廂 開到頂或底 ,就會(huì)碰到 此開關(guān) 不能 繼續(xù)向前運(yùn)行 ,只能反方向運(yùn)行 。 （ 5）急停按鈕：裝于轎廂司機(jī)控制操縱盤上，當(dāng)發(fā)生異常情況時(shí)按此按鈕切斷電源，電磁制動(dòng)器制動(dòng)，電梯緊急停車。 （ 7）關(guān)門安全開關(guān)：常見的是裝在轎廂門邊的安全觸板，在關(guān)門過程中如安 機(jī)房 V= 面積 S/㎡ 15 20 22 25 寬度 R/mm 2500 3200 深度 T/mm 3700 4900 5500 高度 H/mm 2200 2400 2800 V=面積 S/㎡ 15 20 22 25 寬度 R/mm 2500 3200 深度 T/mm 3700 4900 5500 高度 H/mm 2200 2400 2800 V=㎡ 15 20 22 25 寬度 R/mm 2500 3700 深度 T/mm 3700 4900 5500 高度 H/mm 2200 2400 2800 V=㎡ ① 18 20 22 25 寬度 R/mm ① 2800 3200 深度 T/mm ① 4900 5500 高度 H/mm ① 2800 重慶科技學(xué)院高等教育自學(xué)考試本科畢業(yè)論文 1 緒論 6 全觸板碰到乘客時(shí)，發(fā)出信號(hào)，門電機(jī)停止關(guān)門，反向開門，延時(shí)重新開門。 （ 9）其他開關(guān)：安全窗開關(guān)、鋼帶輪的斷帶開關(guān)等。 重慶科技學(xué)院高等 教育自學(xué)考試本科畢業(yè)論文 2 PLC 控制系統(tǒng)與變頻器 7 2 PLC 控制系統(tǒng)與變頻器 PLC 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 一、 PLC 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本原則如下： （ 1）選用的 PLC 必須滿足被控對(duì)象的控制要求。 （ 3） PLC 控制系統(tǒng)盡可能簡單。 二、 PLC 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)步驟 圖 21 是 PLC 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)步驟的流程圖。 （ 2）根據(jù)輸入、輸出設(shè)備的類型和數(shù)量，確定 PLC 的 I/O 點(diǎn)數(shù)，并選擇相應(yīng)點(diǎn)數(shù)的 PLC 機(jī)型。 （ 4）根據(jù)控制要求繪制工作循環(huán)圖或狀態(tài)流程圖。 （ 6）用編程器將用戶程序輸入到 PLC 內(nèi)部存儲(chǔ)器中，進(jìn)行程序調(diào)試。先進(jìn)行模擬調(diào)試，再進(jìn)行現(xiàn)場聯(lián)機(jī)調(diào)試；先進(jìn)行局部、分段調(diào)試，再進(jìn)行整體、系統(tǒng)調(diào)試。 重慶科技學(xué)院高等 教育自學(xué)考試本科畢業(yè)論文 2 PLC 控制系統(tǒng)與變頻器 8 三、采用 PLC 控制系統(tǒng)控制具有的優(yōu)點(diǎn) 為：在電梯控制系統(tǒng)中采用 PLC，用軟件實(shí)現(xiàn)對(duì)電 梯運(yùn)行的自動(dòng)控制，提高了可靠性。 PLC 可以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的系統(tǒng)控制，方便的增加或改變控制功能。并便于檢修。改變控制方案時(shí)不需要改動(dòng)硬件接線。 按主電路工作方式分：電壓型變頻器；電流型變頻器。 按工作原理分： V/f控制變頻器；轉(zhuǎn)差頻率控制變頻器；矢量控制變頻器；直接轉(zhuǎn)矩控制變頻器。 分控對(duì)象、明確控制要求 選擇 PLC 機(jī)型 硬件設(shè)計(jì) 軟件設(shè)計(jì) 模擬調(diào)試 修改 修改 符合設(shè)計(jì)要求？ 現(xiàn)場聯(lián)機(jī)調(diào)試 符合設(shè)計(jì) 要求？ 投入運(yùn)行 否 否 否 否 是 圖 21 PLC 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)步驟流程 重慶科技學(xué)院高等 教育自學(xué)考試本科畢業(yè)論文 2 PLC 控制系統(tǒng)與變頻器 9 變頻器的選擇 變頻器是變頻調(diào)速系統(tǒng)的核心設(shè)備， 它的質(zhì)量對(duì)系統(tǒng)的可靠性有很大的影響，選擇品牌時(shí)，質(zhì)量品質(zhì)，是選擇時(shí)重要考慮的因素。 選擇變頻器的規(guī)格以及滿足條件 按照變頻器 標(biāo)稱功率進(jìn)行選擇，在實(shí)際中常?？赡?會(huì)行不通。 （ 2）按照電動(dòng)機(jī)額定電流選擇：多用于恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載的新設(shè)計(jì)項(xiàng)目。 （ 4）照轉(zhuǎn)矩過載能力選擇。 （ 2）所選用通用變頻器的類型與被控異步電動(dòng)機(jī)的參數(shù)匹配。 （ 4）電梯的啟動(dòng)和停車都要平穩(wěn)。 （ 6）變頻器 具有優(yōu)良的轉(zhuǎn)矩特性。 VS616G5只需簡單的參數(shù)設(shè)置就可以用于廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域。 重慶科技學(xué)院高等 教育自學(xué)考試本科畢業(yè)論文 2 PLC 控制系統(tǒng)與變頻器 10 表 21 VS616G5變頻器主要參數(shù)設(shè)置 重慶科技學(xué)院高等 教育自學(xué)考試本科畢業(yè)論文 2 PLC 控制系統(tǒng)與變頻器 11 表 22 示出了控制電路端子的功能說明。變頻器通常利用繼電器觸點(diǎn)或晶體管集電極開 路形式得到這些運(yùn)行信號(hào) PLC 的輸出端口可以和變頻器的上述信號(hào)端子直接相連接，從而實(shí)現(xiàn) PLC對(duì)變頻器的控制。模擬量檢測輸出信號(hào)既可根據(jù)需要送給電流表或頻率表，也可以送給 PLC 的模擬量輸入模塊。 表 22 控制電路端子的功能說明 種類 端子符號(hào) 端子名稱 功能說明 數(shù)字 輸入 信號(hào) 1 正轉(zhuǎn)停止 閉，正轉(zhuǎn)；開， 停止 多功 能輸 入端 2 反轉(zhuǎn)停止 閉，反轉(zhuǎn)；開， 停止 3 外部故障 閉，故障；開， 正常 4 故障復(fù)位 閉 時(shí)復(fù)位 5 主速 /輔助切換 閉輔助頻率指令 6 調(diào)速指令 2 閉多段速設(shè)定 2有效 7 點(diǎn)動(dòng)指令 閉 時(shí)點(diǎn)動(dòng)運(yùn)行 8 外部封鎖指令 閉時(shí)變頻器停止輸出 11 順序公共端子 數(shù)字 輸出 信號(hào) 9 運(yùn)行信號(hào) 運(yùn)行時(shí) 閉 多功 能輸 出端 10 25 零速信號(hào) 零速值 (b201)以下時(shí) 閉 26 速度一致信號(hào) 在設(shè)定頻率 177。這種控制方式滿足其工藝要求，且接線簡單，抗干擾能力強(qiáng)，使用方便，成本低，并且不存在由于噪聲和漂移帶來的各種問題。用數(shù)字操作器對(duì)參數(shù) H101～ H106 進(jìn)行設(shè)定，最多可達(dá) 9 段速運(yùn)行，設(shè)定情況如表 23所示。端子接通 /斷開的組合與被選擇頻率的對(duì)應(yīng)關(guān)系如表 所示。其中，點(diǎn)動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)是一種與所設(shè)置的加減速時(shí)間無關(guān)的、單步的、以點(diǎn)動(dòng)頻率運(yùn)轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)功能。每檔相應(yīng)額頻率可以通過數(shù)字操作器對(duì)參數(shù) D101～ D109的設(shè)置而定（范圍 0～ 400Hz）。 表 24 多段頻率的選擇 511（段 速 1） 611（段速 2） 711（段速 3） 811（點(diǎn)動(dòng)頻） 被選擇的頻率 0 0 0 0 頻率指令 1D101主速頻率數(shù) 1 0 0 0 頻率指令 2D102輔助頻率數(shù) 0 1 0 0 頻率指令 3D103 1 1 0 0 頻率指令 4D104 0 0 1 0 頻率指令 5D105 1 0 1 0 頻率指令 6D106 0 1 1 0 頻率指令 7D107 1 1 1 0 頻率指令 8D108 1 點(diǎn)動(dòng)頻率 D109 重慶科技學(xué)院高等 教育自學(xué)考試本科畢業(yè)論文 2 PLC 控制系統(tǒng)與變頻器 13 圖 22 是 利用 FX 系列 PLC 和 VS616G5 變頻器實(shí) 現(xiàn) 9 段速的硬件接線圖。變頻器的數(shù)字量檢測信號(hào)直接和 PLC 的輸入端相連。 為了保證在低速時(shí)能有足夠大的轉(zhuǎn)矩，最好采用帶轉(zhuǎn)速 反饋的矢量控制方式。為滿足吊鉤從“床面”上升時(shí)，需要消除傳動(dòng)間隙，將鋼絲繩拉緊的要求，應(yīng)采用 S 型起動(dòng)方式。采用再生制動(dòng)、直流制動(dòng)和電磁機(jī)械制動(dòng)相結(jié)合的方法。點(diǎn)動(dòng)制動(dòng)是用來調(diào)整被吊物體空間位置的，應(yīng)能單獨(dú)控制。 二、調(diào)速方案 變頻器的選型。 調(diào)速機(jī)構(gòu)。因此，采用左、右各若 干擋轉(zhuǎn)速的控制方式， 重慶科技學(xué)院高等 教育自學(xué)考試本科畢業(yè)論文 2 PLC 控制系統(tǒng)與變頻器 15 變頻器容量及制動(dòng)電阻參數(shù)的計(jì)算 變頻器的功率 可根據(jù)曳引機(jī)電機(jī)功率、電梯運(yùn)行速度、載重與配重進(jìn)行計(jì)算。為摩擦力， 181。變頻器的允許過載倍數(shù)為 ～。 由 于電梯為位能負(fù)載，在運(yùn)行過程中會(huì)產(chǎn)生能量，所以變頻調(diào)速裝置應(yīng)具有制動(dòng)功能。 圖中變頻器只完成調(diào)速功能，而邏輯控制部分由 PLC完成。系統(tǒng)還配置了與電 動(dòng)機(jī)同軸連接旋轉(zhuǎn)譯碼器及 PG 卡，完成速度檢測及反饋，形成速度閉環(huán)和位置閉環(huán)。 變頻電梯電力傳動(dòng)系統(tǒng) 如圖 32所示為電梯驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)原理圖，動(dòng)力來自電動(dòng)機(jī)，一般選 11KW 或 15KW的異步電動(dòng)機(jī)。為了加大載重能力，鋼絲繩的一端是轎廂，另一端加裝了配重裝置，配重的重量隨電梯載重的大小而變化。為滿足乘客的舒適感和平層精度，要求電動(dòng)機(jī)在各種負(fù)載下都有良好的調(diào)速性能和準(zhǔn)確停車性能。變頻器不但可以提供良好的調(diào)速性能，并能節(jié)約大量電能，這是目前電梯大量采用變頻器控制的主要原因。 圖 33 變頻電梯電力傳動(dòng)系統(tǒng) 該系統(tǒng)的特點(diǎn)有：（ 1）使用交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)簡單，制造容易，維護(hù)方便，適于高速運(yùn)行。電梯屬于一種位能負(fù)載，在運(yùn)重慶科技學(xué)院高等教育自學(xué)考試本科畢業(yè)論文 3 硬件設(shè)計(jì) 18 行時(shí)具有動(dòng)能，因此在制動(dòng)時(shí)，將其回饋電網(wǎng)具有很大意義。 電梯的主電路 圖 34 是 電梯的主電路圖。當(dāng) KM1 或 KM2 與 KM3 通電吸合時(shí)，電梯將上行或下行啟動(dòng)，延時(shí)后 KM5通電吸合，切除 R L1，電梯將轉(zhuǎn)為上行或下行的穩(wěn)速運(yùn)行；當(dāng)電梯解說到停層指令后， KM3斷電釋放， KM4通電吸合，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)為低速接法，串入阻抗制動(dòng)，實(shí)現(xiàn)上升與下降的低速運(yùn)行，且 KM5~KM8 依次通電吸合，用來控制制動(dòng)過程的強(qiáng)度，提高停車制動(dòng)時(shí)的舒適感；至平層位置時(shí)，接觸器全部斷電釋放，電梯抱閘抱死，電梯停止運(yùn)行。 圖 34 電梯主電路圖 重慶科技學(xué)院高等教育自學(xué)考試本科畢業(yè)論文 3 硬件設(shè)計(jì) 19 機(jī)型選擇及 I/O 分配 由于市面上三菱產(chǎn)品型號(hào)較多，種類齊全，技術(shù)先進(jìn)，所以我選擇較前沿的產(chǎn)品三菱 FX2N 系列產(chǎn)品。 輸入的模塊選 擇 PLC 輸入模塊的功能主要是檢測來自現(xiàn)場設(shè)備的輸入信號(hào)，并將其轉(zhuǎn)換成 PLC內(nèi)部可處理的電平信號(hào)。 輸入信號(hào)的類型選擇 常用的開關(guān)量輸入模塊按信號(hào)類型分為三種：直流輸入、交流輸入和交流 /直流輸入。 交流輸入模塊觸點(diǎn)接觸可靠，適合于有油污、粉塵的惡劣環(huán)境下使用；直流輸入模塊的延遲時(shí)間較短，可以直接接近開關(guān)、光電開關(guān)等電子設(shè)備連接。 對(duì)于傳輸距離比