PLC和變頻器在電梯電氣系統(tǒng)改造的應用

1、第卷第期年月福建工程學院學報文章編號：（）和變頻器在電梯電氣系統(tǒng)改造的應用周景亮，林志熙（福建工程學院機電及自動化工程系，福建福州）摘要：通過應用可編程序控制器和變頻器改造客貨電梯渦流制動器調速的交流調速系統(tǒng)和繼電器一接觸器控制電氣系統(tǒng)的實例，給出改造中電器的硬件選擇和主要控制環(huán)節(jié)的程序設計思路。改造后的電梯運行穩(wěn)定，檢修方便，節(jié)能效果明顯。關鍵詞：；變頻器；電梯；控制系統(tǒng)中圖分類號：文獻標識碼：，（，）：（）；前言統(tǒng)的復雜的繼電器邏輯控制和調速控制。電梯是機械、電氣緊密結合的大型機電產品，將、變頻器應用于電梯這種設備上，取代其傳統(tǒng)的繼電器一接觸器控制及調速裝置，可大大減少控制系統(tǒng)的元器件和接

2、線，提高電梯工作的可靠性，降低電梯運行的故障率，而且更方便維護，能提高人們搭乘電梯時的舒適度。變頻調速就是通過改變異步電動機供電電源的頻率而調節(jié)電動機的同步轉速，使轉速無級調節(jié)，且調速范圍較大，是異步電動機較合理的調速方法?？删幊绦蚩刂破?，也稱（），是以微處理器技術為中心的用于工業(yè)現場的邏輯控制，其體積小、功能強、可靠性高、使用方便靈活。本文介紹某客貨梯改造中，采用和變頻器來取代傳供改造電梯的基本情況客貨電梯，電梯額定速度為，額定載荷重量為，控制方式是集選控制，?？繉诱臼菍诱?。該梯的主驅動控制系統(tǒng)采用渦流制動器調速的交流調速系統(tǒng)，運行邏輯控制電路采用繼電器控制，繼電器數量多，硬接線復雜。由于經

3、過數次的維修和維保人員的更換，控制柜線路凌亂，部分元件老化，故障率較高且出現故障維修不便。改造硬件配置的選擇點數的確定所需點數如表。收稿日期：基金項目：福建省教育廳科技基金資助項目（）第作者簡介：周景亮（一），男（漢），福建福州人，講師，在職碩士研究生，主要研究方向為機電裝備設計、檢測技術第期周景亮，等：和變頻器在電梯電氣系統(tǒng)改造的應用表點數電器元件翼金電器元件姜塞上下召按鈕變頻器選層按鈕方向指示燈開關門按鈕層樓輸出指示超（空）載開關內指令指示檢修、直駛開關制動繼電器樓層位置平層信號開關門繼電器旋轉編碼器到站鐘繼電器安全電壓繼電器超載蜂鳴器終端保護開關下招喚指示變頻器運行監(jiān)視上招喚指示門聯鎖繼

4、電器曳引電機控制接觸器設計輸入約點，輸出約點，輸入、輸出的總和為余點，需留一裕量。輸入輸出信號都為開關量信號。機型的選型該梯為單臺設備可選用整體式結構，輸出為開關頻率不高的交直流負載，輸出模塊宜選用繼電器型，故選擇三菱公司的知一。三菱使用廣泛，運行可靠，經濟性高，指令豐富，運行速度快；編程可用編程器，也可在機上使用其專用編程軟件，比較方便。變頻器機型的選擇與參數設定變頻器機型的選擇由于曳引電動機的額定輸出功率為，故可選或的變頻器，依據變頻器一般按照電機的功率放大一級選擇的原則，為了獲得變頻器理想的控制性能，所選變頻器須滿足×其中，是變頻器額定電流；。是電動機額定電流為；。是電流裕量系

5、數，可取，一般情況取大值拉，現取，“綜上考慮，選三菱系列中的，輸出電流為，其采用先進磁通矢量控制方式，調速比可達：的變頻器。變頻器參數設定（）速度值的設定交流三相籠型電動機的額定頻率為，在電機額定的條件下，電梯運行速度達到額定速度。為了提高運行效率，額速頻率應選為工頻或略小于額定頻率，取。低速時，為了使客貨梯停層平穩(wěn)，平層準確，選擇爬行速度為。因為電動機頻率和電梯速度成正比，故爬行速度頻率設為。電梯運行曲線特性如圖所示，通過控制變頻器、信號，從而控制電梯的正常運行速度、爬行速度，可防止啟動、換速或停止時產生振動，改善乘坐舒適感。圖只給出了電梯上行時的曲線；若電梯下行，信號，則信號，、信號不變，

6、曲線移至軸下方。檢修上行狀態(tài)時，檢測到檢修按鈕得電后，通過使信號，、信號去控制變頻，變頻器控制曳引機以檢修速度點動運行，下行時道理同上。墮基口婦圖變頻器輸入信號與電梯運行曲線（）加速減速時間的設定根據減速感應器與平層之間的距離、電梯運行高速值及電梯運行的平穩(wěn)性，經調試后設定加速時間、減速時間同為。為了保證平層精度及運行的可靠性，曳引電動機的轉速應是閉環(huán)控制，其轉速的檢測由和電動機同軸旋轉的旋轉編碼器完成。控制系統(tǒng)軟件設計樓層指示控制如圖，電梯井道內樓層換層永磁感應開關引自三菱電機株式會社三菱變頻調速器使用手冊。引自三菱電機株式會社三菱微型可編程控制器使用手冊，。福建工程學院學報第卷在樓層發(fā)生變

7、化時，接通換層繼電器，由換層繼電器根據轎廂上下行情況分別接通脈沖繼電器和，由脈沖繼電器和通過左、右移位指令控制樓層繼電器至的、變化，反映出轎廂的實際位置，并由至輸出端口控制數碼管樓層指示器，以顯示電梯所在的樓層。一卜拌一卜一一卜劓。一卜一一一（）叫一（）圖樓層指示控制定向控制控制定向是根據電梯轎廂的位置和選層、召喚的目標位置的相應關系，決定電梯的運行方向是向上還是向下。電梯方向的選擇，就是將選層和召喚的位置與電梯實際位置相比較，若目標位置在轎廂上方，電梯則選擇向上，相反則選擇向下。定向向上控制程序如圖所示，由層樓繼電器至常閉觸點形成定向鏈，然后將每層的選層繼電器（至）和召喚繼電器（上召喚至，下

8、召喚至）相應接入。當電梯工作在檢修方式，則檢修繼電器接通，使用向上按鈕可以使電梯以檢修的速度向上。定向向下控制與定向向上程序結構相同。圖定向向上控制）結語旋轉編碼器的型號選擇、變頻器制動單元參數設計及其余控制回路，由于篇幅所限，不再贅述。改造后電梯投入運行，使用效果表明該梯運行穩(wěn)定、安全可靠、舒適感好，檢修方便，大大提高了使用效率，且變頻器變頻調速控制節(jié)能效果明顯。參考文獻：李秧耕電梯基本原理及安裝維修全書北京：機械工業(yè)出版社，臧英杰，吳守箴交流電機的變頻調速北京：中國鐵道出版社，（責任編輯：林仁銓） PLC和變頻器在電梯電氣系統(tǒng)改造的應用作者：周景亮， 林志熙， Zhou Jingliang， Lin Zhixi作者單位：福建工程學院機電及自動化工程系,福建,福州,350014刊名：福建工程學院學報英文刊名：JOURNAL OF FUJIAN UNIVERSITY OF TECH