基于PLC的電梯控制系統(tǒng)-軟件設(shè)計(jì)

摘要隨著現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)和城市生活的開展，電梯成為人們?nèi)粘Ｉ畋夭豢缮俚拇焦ぞ?，電梯性能的好壞對人們生活的影響越來越顯著。傳統(tǒng)繼電器電梯控制系統(tǒng)，由于繼電器本身的機(jī)械和電磁慣性大，大大降低了電梯系統(tǒng)的可靠性和平安性。為了保證電梯運(yùn)行既高效節(jié)能又平安可靠，必須改良電梯控制方式。根據(jù)順序邏輯控制的需要開展起來的可編程控制器(PLC)，它是專門為工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計(jì)的數(shù)字運(yùn)算操作的電子裝置。PLC處理速度快，可靠性高，能夠保證電梯正常、平安、可靠地運(yùn)行。同時(shí)，由于電機(jī)交流變頻調(diào)速技術(shù)的開展，電梯的拖動方式己由原來直流調(diào)速逐漸過渡到了變頻調(diào)速，不僅能滿足乘客的舒適感和保證平穩(wěn)的精度，還可以降低能耗，節(jié)約能源，減小運(yùn)行費(fèi)用。本文將基于PLC的變頻調(diào)速方法應(yīng)用到電梯系統(tǒng)中，并對此方法進(jìn)行研究。首先，分別闡述了電梯繼電器控制和PLC控制的特點(diǎn)，突出講述繼電器電梯控制系統(tǒng)暴露的缺點(diǎn)以及PLC電梯控制系統(tǒng)所具有的優(yōu)點(diǎn)，并對電梯的變頻調(diào)速控制進(jìn)行了介紹。其次，在閱讀了大量國內(nèi)外相關(guān)文件資料的根底上，對電梯技術(shù)和電梯設(shè)備的開展進(jìn)行了綜述。然后，介紹了變頻器類型以及參數(shù)設(shè)計(jì)的相關(guān)知識;同時(shí)介紹了PLC選型原那么以及PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路;在此根底上，根據(jù)電梯系統(tǒng)自身的工作狀態(tài)要求，進(jìn)行電梯系統(tǒng)的PLC軟件開發(fā)，通過軟件開發(fā)的特點(diǎn)，結(jié)合PLC自身的控制規(guī)律，設(shè)計(jì)出可實(shí)現(xiàn)一定功能的PLC電梯控制系統(tǒng)。最后的模擬調(diào)試結(jié)果說明，基于PLC的變頻調(diào)速電梯系統(tǒng)運(yùn)行效率高，系統(tǒng)平安可靠性強(qiáng)，并且系統(tǒng)構(gòu)造簡單易于實(shí)現(xiàn)，滿足了對電梯系統(tǒng)期望的要求。關(guān)鍵詞:電梯，可編程控制器，變頻調(diào)速，旋轉(zhuǎn)編碼器AbstractAlongwiththedevelopmentofmoderneconomyandcitylife,theelevatorhasbecomeaessentialwalkingtoolforpeopleindailylife,andtheperformanceofelevatorsobviouslyinfluencespeople’slives.ThetraditionalelevatorsystembasedonrelaylargelydecreasesthereliabilityandsecuritysincethemechanicalandelectromagneticinertiaofrelayisbigInordertoensuretheefficiencyandreliablesecurities,thecontrolmethodofelevatormustbechanged.Theprogrammablelogiccontroller(PLC),whichdevelopsbasedonsequencelogicalcontrol,isdigitaloperationelectronicdevicespecializedintheindustrialapplicationenvironment.PLCpossessesfastprocessspeedandhighreliability.Therefore,PLCcanbeabletoensuretheelevatorrunnormally,securelyandreliably.Inaddition.ThedrivemethodofelevatorshasreplacedtheDCvelocitymodulationwithfrequencycontrolduetothedevelopmentofACfrequencycontrolofmotors.Thefrequencycontrolnotonlysatisfiesthecomfortsenseofpassengersandensuresthestableprecision,butalsodecreasesthelossofpower,savesresourcesandreducesexpenses.ThefrequencycontrolmethodbasedonPLCisappliedtotheelevatorsystemandfurtherresearched.Firstly,theessayrespectivelypresentsthecharacteristicsoftheelevatorsystembasedonrelaycontrolandPLCcontrol,speciallyformulatesthedefectsexposedfromrelaycontrolsystemandtheadvantagesofPLCcontrolsystem,introducesthefrequencycontrolofelevators.Secondly,basedonreadingmanydomesticandinternationalrelativeliteratures.Thedevelopmentofelevatortechniquesandelevatordevicesisoverviewed.Andthen,therelativeknowledgeoffrequency-converterisintroduced;theprincipleofPLCmodelelectionanddesignschemeofPLCcontrolsystemareintroducedaswell.Onthebasisofthese,thePLCsoftwareofelevatorsystemisdevelopedaccordingtotheworkingstatesdemandsoftheelevator.AelevatorsystembasedonPLCcontrolisdesignedthroughcombiningthecharacteristicsofsoftwaredevelopmentandtherulesofPLCcontrol.Finally,theanalogexaminationshowstheelevatorfrequencycontrolbasedonPLCpossesseshighoperationalefficiencyandstrongsystemsecurity.Thesystemstructureissimpleandeasilyrealized,andsatisfiesthedemandsoftheelevatorsystemexpected.Keywords:Elevator,ProgrammableLogicControl(PLC),FrequencyConversion&VelocityAdjustment,RevolvingEncoder目錄摘要………………………IAbstract…………………II1緒論……………………11.1電梯控制系統(tǒng)的開展及特點(diǎn)……………………1交流曳引電梯調(diào)速方式的開展……………11.2了解可編程控制器(PLC)及其在電梯控制中的應(yīng)用…………21.2.1PLC的特點(diǎn)…………………2PLC控制電梯的優(yōu)點(diǎn)………3電梯變頻調(diào)速控制的特點(diǎn)…………………41.3課題的來源………………………41.4課題的主要研究內(nèi)容……………52電梯設(shè)備與電梯開展動態(tài)……………62.1電梯的出現(xiàn)………………………62.2電梯設(shè)備簡介……………………6電梯的分類…………………6電梯的主要參數(shù)……………6電梯的平安保護(hù)裝置………72.3電梯的開展概況…………………8電梯技術(shù)開展概況…………8電梯開展展望………………93調(diào)速變頻器類型選擇及其設(shè)計(jì)參數(shù)………………103.1變頻器的分類及選擇…………103.1．1變頻器的分類…………10變頻器的類型選擇………10變頻器的規(guī)格選擇………10選擇的變頻器應(yīng)滿足的條件……………103.2通用變頻器簡介及選擇………11通用變頻器簡介…………11VS一616G5型通用變頻器………………12VS-616G5型通用變頻器電梯調(diào)速系統(tǒng)……14變頻器結(jié)構(gòu)及參數(shù)設(shè)計(jì)………144PLC的選擇及其控制系統(tǒng)的硬件開發(fā)………………164.1電力調(diào)速系統(tǒng)的應(yīng)用與開展………164.2電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)計(jì)………………164.3異步電機(jī)的調(diào)速方法及經(jīng)濟(jì)技術(shù)比擬……………174.4井道信號系統(tǒng)的設(shè)計(jì)………………204.5電梯控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)………………204.6可編程控制器(plc)的選型………214.7設(shè)計(jì)思路……………21電梯控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的功能……………………21點(diǎn)數(shù)的分配及機(jī)型的選擇……………………225系統(tǒng)軟件開發(fā)…………255.1電梯的自檢狀態(tài)……………………255.2電梯的正常工作狀態(tài)………………255.3系統(tǒng)的軟件開發(fā)過程………………25開關(guān)門環(huán)節(jié)……………………25電梯初始化環(huán)節(jié)………………26停層信號的登記與消除環(huán)節(jié)…………………26外呼信號的登記與消除環(huán)節(jié)………………26電梯的定向環(huán)節(jié)………………26、電梯的上升與下降…………27層樓位置指示…………………27616G5參數(shù)設(shè)置………………285.4程序框圖設(shè)計(jì)………………………28致謝…………………………30參考文獻(xiàn)……………………31附錄A電梯梯形圖控制程序………………321緒論從19世紀(jì)50年代美國人OTIS創(chuàng)造出真正意義上的電梯以來，電梯控制技術(shù)就越來越顯示出其重要性。隨著我國經(jīng)濟(jì)的高速開展，高層建筑日益增多，電梯成為人們?nèi)粘Ｉ畋夭豢缮俚拇焦ぞ?。而電梯作為現(xiàn)代高層建筑的垂直交通工具，電梯性能的好壞對人們生活的影響越來越顯著，因此必須努力提高電梯系統(tǒng)的性能，保證電梯的運(yùn)行既高效節(jié)能又平安可靠。傳統(tǒng)的電梯曳引電動機(jī)采用接觸器來實(shí)現(xiàn)電動機(jī)工作狀態(tài)的改變，雙速異步電動機(jī)在定子回路中串電抗與電阻來實(shí)現(xiàn)電動機(jī)的調(diào)速，這滿足不了乘客的舒適感；另外，傳統(tǒng)的電梯控制系統(tǒng)由繼電器控制邏輯組成，存在著電氣元件多、功能弱、電氣故障頻繁，可靠性差和工作壽命短等缺陷。可編程控制器〔PLC:ProgrammableLogicController〕是根據(jù)順序邏輯控制的需要而開展起來的，是專門為工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計(jì)的數(shù)字運(yùn)算操作的電子裝置。鑒于其種種優(yōu)點(diǎn)，目前，電梯的繼電器控制方式已逐漸被PLC控制代替。同時(shí)，由于電機(jī)交流變頻調(diào)速技術(shù)的開展，電梯的拖動方式已由原來直流調(diào)速逐漸過渡到了交流變頻調(diào)速，不僅能滿足乘客的舒適感和保證平層的精度，還可以降低能耗，節(jié)約能源，減小運(yùn)行費(fèi)用。因此，PLC控制技術(shù)加變頻調(diào)速已成為現(xiàn)代電梯行列的一個(gè)熱點(diǎn)。1.1電梯控制系統(tǒng)的開展及特點(diǎn)交流曳引電梯調(diào)速方式的開展交流電梯與交流電機(jī)的開展緊密相連，至今已有三十多年的開展歷史，經(jīng)歷了由簡單到復(fù)雜、由低級到高級的開展歷程，大致可以劃分為三個(gè)階段:第一個(gè)階段是70年代，其主要標(biāo)志是交流雙速電梯，它采用改變牽引電機(jī)極對數(shù)來實(shí)現(xiàn)調(diào)速。電機(jī)通常采用兩種或兩種以上不同極對數(shù)的繞組制成，其中極數(shù)少的繞組稱為高速繞組，用于電梯的起動及穩(wěn)速運(yùn)行，極數(shù)多的繞組稱為低速繞組，用于電梯的制動及維修。這種電梯結(jié)構(gòu)簡單、價(jià)格低廉、使用和維護(hù)都很方便，但調(diào)速不夠平滑、舒適感較差。第二個(gè)階段是80年代盛行的交流調(diào)壓調(diào)速電梯，其性能優(yōu)越于交流雙速電梯。調(diào)壓調(diào)速的方法是通過改變?nèi)喈惒诫姍C(jī)定子端的供電電壓實(shí)現(xiàn)電機(jī)的調(diào)速，其制動多采用能耗制動。第三個(gè)階段是90年代，變壓變頻調(diào)速電梯(VVVF電梯)開始占據(jù)了世界電梯的市場。VVVF電梯通過調(diào)節(jié)電機(jī)定子繞組供電電壓的幅值和頻率來實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)。電梯傳動系統(tǒng)中，由于大量采用微機(jī)控制技術(shù)和脈寬調(diào)制技術(shù)(PWM技術(shù))，其運(yùn)行效率得到了大幅度的提高，電梯的體積大為縮小?，F(xiàn)代交流調(diào)速技術(shù)向電梯控制領(lǐng)域的滲透，使得交流調(diào)速電梯的調(diào)速性能幾乎完全可以和直流電梯相媲美。由于變壓變頻調(diào)速(VVVF)的良好特點(diǎn)，目前新制造的電梯都實(shí)現(xiàn)了調(diào)壓調(diào)頻調(diào)速控制。VVVF電梯以其獨(dú)特的先進(jìn)技術(shù)和性能，實(shí)現(xiàn)了節(jié)能、快速、舒適、平層準(zhǔn)確、低噪音、平安等目標(biāo)。由于其優(yōu)越的調(diào)速性能、顯著的節(jié)能效果，在很多應(yīng)用場合已取代交流調(diào)壓調(diào)速電梯而成為現(xiàn)在電梯市場的主流。目前，VVVF電梯已經(jīng)遍布世界各國，如日本的三菱公司、東芝公司、日立公司、美國的奧的斯公司等大的電梯制造廠家在VVVF電梯的研制和進(jìn)一步開發(fā)等方面，都取得了驕人的成就。在我國，電梯工業(yè)起步較晚，改革開放以來，也取得了一定的進(jìn)步，如上海三菱、天津奧的斯、中國迅達(dá)、蘇州迅達(dá)、廣州電梯工業(yè)公司等五家電梯生產(chǎn)廠家，其產(chǎn)品都有一定的市場份額和技術(shù)含量。但遺憾的是，這些公司多為合資公司，電梯控制關(guān)鍵局部的變頻器、控制器等重要組成局部很大程度依靠進(jìn)口，其核心技術(shù)牢牢控制在國外大公司手中。1.2了解可編程控制器(PLC)及其在電梯控制中的應(yīng)用PLC的特點(diǎn)PLC是一種用于工業(yè)自動化控制的專用計(jì)算機(jī)，實(shí)質(zhì)上屬于計(jì)算機(jī)控制方式。PLC與普通微機(jī)一樣。以通用或?qū)Ｓ肅PU作為字處理器，實(shí)現(xiàn)字運(yùn)算和數(shù)據(jù)存儲，另外還有位處理器〔布爾處理器〕，進(jìn)行點(diǎn)〔位〕運(yùn)算與控制。PLC控制一般具有可靠性高、易操作、維修。編程簡單、靈活性強(qiáng)等特點(diǎn)。.1可靠性⑴PLC不需要大量的活動元件和接線電子元件，它的接線大大減少，系統(tǒng)的維修簡單，維修時(shí)間短。⑵PLC采用了一系列可靠性設(shè)計(jì)的方法進(jìn)行設(shè)計(jì)，例如，冗余設(shè)計(jì)，斷電保護(hù)，故障診斷和信息保護(hù)及恢復(fù)等，提高了MTTR，使可靠性提高。⑶PLC有較高的易操作性，它具有編程簡單，操作方便，維修容易等特點(diǎn)，一般不易發(fā)生操作的錯(cuò)誤。⑷PLC是為工業(yè)生產(chǎn)過程控制而專門設(shè)計(jì)的控制裝置，它具有比通用計(jì)算機(jī)更簡單的編程語言和更可靠的硬件。采用了精簡化的編程語言，編程錯(cuò)誤率大大降低，而為工業(yè)惡劣操作環(huán)境設(shè)計(jì)的硬件使可靠性大大提高。⑸在PLC的硬件方面，采用了一系列提高可靠性的措施。例如，采用可靠性的元件；采用先進(jìn)的工藝制造流水線制造；對干擾的屏蔽、隔離和濾波等；對電源的斷電保護(hù)；對存儲器內(nèi)容的保護(hù)等。⑹PLC的軟件方面，也采取了一系列提高系統(tǒng)可靠性的措施。例如，采用軟件濾波等；軟件自診斷；簡化編程語言等。.2易操作性⑴操作方便PLC的操作包括程序輸入和程序更改的操作。大多數(shù)PLC采用編程器進(jìn)行輸入和更改的操作。編程器至少提供了輸入信息的顯示，對大中型的PLC，編程器采用了CRT屏幕顯示，因此，程序的輸入直接可以顯示。更改程序的操作也可直接根據(jù)所需要的地址編號或接點(diǎn)號進(jìn)行搜索或順序?qū)ふ遥缓筮M(jìn)行更改。更改的信息可在液晶屏或CRT上顯示。⑵編程方便PLC有多種程序設(shè)計(jì)語言可供使用。對電氣技術(shù)人員來說，由于梯形圖與電氣原理圖較為接近，容易掌握和理解。采用布爾助記符編程語言，十分有助于編程人員的編程。⑶維修方便PLC具有的自診斷功能對維修人員維修技能的要求減低。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，通過硬件和軟件的自診斷，維修人員可以很快的找到故障的部位，方便維修。.3靈活性PLC的靈活性表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：⑴編程的靈活性。PLC采用的編程語言有梯形圖、布爾助記符、功能表圖、功能模塊和語句描述編程語言。編程方法的多樣性使編程方便、應(yīng)用面拓展。⑵擴(kuò)展的靈活性。PLC的擴(kuò)展靈活性是它的一個(gè)重要特點(diǎn)。它可根據(jù)應(yīng)用的規(guī)模不同，即可進(jìn)行容量的擴(kuò)展、功能的擴(kuò)展、應(yīng)用和控制范圍的擴(kuò)展。⑶操作的靈活性。操作十分靈活方便，監(jiān)視和控制變得十分容易。P⑴在電梯控制中采用了PLC，用軟件實(shí)現(xiàn)對電梯運(yùn)行的自動控制，可靠性大大提高。⑵去掉了選層器及大局部繼電器，控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，外部線路簡化。⑶PLC可實(shí)現(xiàn)各種復(fù)雜的控制系統(tǒng)，方便地增加或改變控制功能。⑷PLC可進(jìn)行故障自動檢測報(bào)警顯示，提高運(yùn)行平安性，并便于檢修。⑸用于群控調(diào)配和管理，并提高電梯運(yùn)行效率。⑹更改控制方案時(shí)不需改動硬件接線。電梯變頻調(diào)速控制的特點(diǎn)隨著電力電子技術(shù)、微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的飛速開展，交流變頻調(diào)速技術(shù)的開展也十分迅速。電動機(jī)交流變頻技術(shù)是當(dāng)今節(jié)電，改善工藝流程以提高產(chǎn)品質(zhì)量和改善環(huán)境、推動技術(shù)進(jìn)步的一種手段。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)為最有開展前途的調(diào)速方式。⑴變頻調(diào)速電梯使用的是異步電動機(jī)，比同容量的直流電動機(jī)具有體積小、占空間小、結(jié)構(gòu)簡單、維護(hù)方便、可靠性高、價(jià)格低等優(yōu)點(diǎn)。⑵變頻調(diào)速電源使用了先進(jìn)的SPWM技術(shù)SVPWM技術(shù)，明顯改善了電梯運(yùn)行質(zhì)量和性能；調(diào)速范圍寬、控制精度高，動態(tài)性能好，舒適、安靜、快捷，已逐漸取代直流電機(jī)調(diào)速。⑶變頻調(diào)速電梯使用先進(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。1.3課題的來源變頻器以其優(yōu)越的性能，在很多領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用。在電梯業(yè)也是如此，目前國內(nèi)70～80年代安裝完成的電梯絕大局部是繼電器控制，線路復(fù)雜，節(jié)點(diǎn)接線多，故障率高，調(diào)速方式一般采用變極調(diào)速、調(diào)壓調(diào)速、直流調(diào)速。維修困難，屬于能耗型調(diào)速，效率低，發(fā)熱量大，調(diào)速性能指標(biāo)較差，嚴(yán)重地影響電梯運(yùn)行質(zhì)量。應(yīng)對這些電梯進(jìn)行更新和改造。但是更新需要大量資金，對使用單位來說有一定困難，所以對電梯進(jìn)行局部改造是經(jīng)濟(jì)的、實(shí)際的。近年來，采用功能強(qiáng)、故障率低、可靠性高的可編程控制器〔PLC〕來控制電梯，取得了良好效果。利用PLC和變頻器對舊電梯進(jìn)行改造，不但可以增加電梯的舒適感、平安性、可靠性，還可以降低能耗，節(jié)約能源，減少運(yùn)行費(fèi)用。1.4課題的主要研究內(nèi)容課題所研究的內(nèi)容主要是用可編程控制器〔PLC〕和變頻器改造在用電梯自動控制系統(tǒng)。由于大局部老式電梯的電控系統(tǒng)可靠性欠佳，用戶尋求對電梯的電控系統(tǒng)進(jìn)行改造，以節(jié)約資金。因此，對電梯控制技術(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。針對老式電梯采用的繼電器邏輯控制方式存在功能弱、故障多、可靠性差和工作壽命短等缺陷，提出采用功能強(qiáng)、故障率低、可靠性高的可編程控制器〔PLC〕來控制電梯。調(diào)速系統(tǒng)采用交流變頻調(diào)速，在各種負(fù)載下都有良好的調(diào)速性能和準(zhǔn)確的停車性能，滿足乘客的舒適感和保證平層精度〔即準(zhǔn)確停車〕，并能節(jié)約大量電能。論文的主要內(nèi)容如下：首先對電梯系統(tǒng)及可編程控制器〔PLC〕、變頻器作了比擬全面的總結(jié)和介紹。接著闡述了電梯控制系統(tǒng)的分類及特點(diǎn)，電梯的控制系統(tǒng)分為調(diào)速和信號控制及顯示等局部。確定了系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)，由PLC來實(shí)現(xiàn)電梯信號控制變頻器實(shí)現(xiàn)變頻調(diào)速，完成了變頻器和可編程控制器〔PLC〕的選擇。然后是系統(tǒng)硬件開發(fā)，完成了變頻器的參數(shù)設(shè)置及PLC的選型、I/O點(diǎn)數(shù)分配以及旋轉(zhuǎn)編碼器與變頻器的連接。在分析了電梯系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)方法根底上，結(jié)合實(shí)際硬件電路，設(shè)計(jì)并用STEP7繪制出梯形圖。2電梯設(shè)備與電梯開展動態(tài)2.1電梯的出現(xiàn)1854年，在紐約水晶宮舉行的世界博覽會上，美國人伊萊沙·格雷夫斯·奧的斯第一次向世人展示了他的創(chuàng)造－歷史上第一部平安升降梯。從那以后，升降梯在世界范圍內(nèi)得到了廣泛應(yīng)用。以奧的斯的名字而命名的電梯公司也開始了她輝煌的旅程。150年以來，她已經(jīng)開展成為世界、亞洲和中國領(lǐng)先的電梯公司。自從我國實(shí)行改革開放政策以來，全國各地高層建筑不斷涌現(xiàn)，作為高樓的垂直交通工具―電梯，其需求量日益增長。各種類型、規(guī)格繁多的電梯已在高樓內(nèi)投入運(yùn)行。為了確保電梯正常運(yùn)行、平安使用，必須要了解電梯、熟悉電梯、管理電梯、維護(hù)好電梯。2.2電梯設(shè)備簡介電梯的分類電梯的分類有各式各樣：⑴按用途分類乘客電梯；載貨電梯；客貨電梯；病床電梯；雜物電梯住宅電梯；特種電梯。⑵按速度分類低速電梯1m/s以下；高速電梯1~2m/s超高速電梯4m/s以上。⑶按驅(qū)動電源分類交流電梯速度一般小于2m/s,直流電梯速度一般大于2m/s。⑷按控制方式分類層間控制；簡易集選控制；集選控制有無司機(jī)控制。電梯的主要參數(shù)⑴載重量(kg)制造和設(shè)計(jì)規(guī)定，電梯的額定載重量。⑵轎廂尺寸(mm)寬*深*高。⑶轎廂形式有單或雙面開門及其他特殊要求等，以及對轎頂、轎底、轎壁的處理，顏色的選擇，對的要求等等。⑷轎門形式有柵欄門、封閉式中分門、封閉式雙折門、封閉式雙折中分門等。⑸開門寬度(mm)轎廂門和層門完全開啟時(shí)的凈寬度。⑹開門方向人在轎外面對轎廂門向左方向開啟的為左開門，門向右方向開啟的為右開門，兩扇門分別向左右兩邊開啟者為中開門，也稱中分門。⑺曳引方式常用的有半繞1：1吊索法，轎廂的運(yùn)行速度等于鋼絲繩的運(yùn)行速度。半繞2：1吊索法，轎廂的運(yùn)行速度等于鋼絲繩運(yùn)行速度的一半。全繞1：1吊索法，轎廂的運(yùn)行速度等于鋼絲繩的運(yùn)行速度。⑻額定速度(m/s)制造和設(shè)計(jì)所規(guī)定的電梯運(yùn)行速度。⑼電氣控制系統(tǒng)包括控制方式、拖動系統(tǒng)的形式等。如交流電機(jī)拖動或直流電機(jī)拖動，轎內(nèi)按鈕控制或集選控制等。⑽停層站數(shù)(站)凡在建筑物內(nèi)各樓層用于出入轎廂的地點(diǎn)均稱為站。⑾提升高度(mm)由底層端站樓面至頂層端站樓面之間的垂直距離。⑿頂層高度(mm)由底層端站樓面至機(jī)房樓板或隔音層樓板下最突出構(gòu)件之間的垂直的距離。電梯的運(yùn)行速度越快，頂層高度一般越高。⒀底坑深度(mm)由底層端站樓面至井道底面之間的垂直距離。電梯的運(yùn)行速度越快，底坑一般越深。⒁井道高度(mm)由井道底面至機(jī)房樓板或隔音層樓板下最突出構(gòu)件之間的垂直距離。⒂井道尺寸(mm)寬*深。電梯的主要參數(shù)是電梯制造廠設(shè)計(jì)和制造電梯的依據(jù)。用戶選用電梯時(shí)，必須根據(jù)電梯的安裝使用地點(diǎn)、載運(yùn)對象等，按標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，正確選擇電梯的類別和有關(guān)參數(shù)與尺寸，并根據(jù)這些參數(shù)與規(guī)格尺寸，設(shè)計(jì)和建造安裝電梯的建筑物，否那么會影響電梯的使用效果。⒃電器設(shè)備及控制裝置：有曳引機(jī)，選層器傳動及控制柜、轎廂操縱盤、呼梯按鈕和廳外指示器組成。⒄其它裝置：對重裝置、補(bǔ)償裝置等。電梯的平安保護(hù)裝置⑴電磁制動器：裝于曳引機(jī)軸上，一般采用直流電磁制動器，啟動時(shí)通電松閘，停層后斷電制動。⑵強(qiáng)迫減速開關(guān)：起分別裝于井道的頂部和底部，當(dāng)轎廂駛過端站換速未減速時(shí)，轎廂上撞塊就觸動此開關(guān)，通過電器傳動控制裝置，使電動機(jī)強(qiáng)迫減速。⑶限位開關(guān)：當(dāng)轎廂經(jīng)過端站平層位置后仍未停車，此限位開關(guān)立即動作，切斷電源并制動，強(qiáng)迫停車。⑷行程極限保護(hù)開關(guān)：當(dāng)限位開關(guān)不起作用，轎廂經(jīng)過端站時(shí)，此開關(guān)動作。⑸急停按鈕：裝于轎廂司機(jī)操縱盤上，發(fā)生異常情況時(shí)，按此按鈕切斷電源，電磁制動器制動，電梯緊急停車。⑹廳門開關(guān)：每個(gè)廳門都裝有門鎖開關(guān)。僅當(dāng)廳門關(guān)上才允許電梯啟動;在運(yùn)行中如出現(xiàn)廳門開關(guān)斷開，電梯立即停車。⑺關(guān)門平安開關(guān)：常見的是裝于轎廂門邊的平安觸板，在關(guān)門過程中如平安觸板碰到乘客時(shí)，發(fā)出信號，門電機(jī)停止關(guān)門，反向開門，延時(shí)重新開門，此外還有紅外線開關(guān)等。⑻超載開關(guān)：當(dāng)超載時(shí)轎底下降開關(guān)動作，電梯不能關(guān)門和運(yùn)行。⑼其它的開關(guān)：平安窗開關(guān)，鋼帶輪的斷帶開關(guān)等。2.3電梯的開展概況隨著現(xiàn)代建筑的開展，日益增高的高層建筑已成為現(xiàn)代都市的重要的標(biāo)志，作為高層建筑的垂直運(yùn)載工具---電梯得到了快速開展。電梯是效勞于三分之一樓層的固定式升降設(shè)備。它具有一個(gè)轎廂，運(yùn)行在至少兩列垂直上的傾斜角小于15°的剛性導(dǎo)軌之間。轎廂尺寸與結(jié)構(gòu)形式便于乘客出入或裝卸貨物。它適用于裝置在兩層以上的建筑內(nèi)，是輸送人員或貨物的垂直提升設(shè)備的交通工具。追溯電梯這種提升設(shè)備的歷史，早在公元前我國就有利用人力作動力和簡單提升設(shè)備，直到現(xiàn)在我國北方局部農(nóng)村仍用手搖轱轆提取井水的升降提水裝置，所以說，我國是世界上最早出現(xiàn)這種提升設(shè)備――電梯雛形的國家之一。隨著電子工業(yè)的開展，新技術(shù)、產(chǎn)品不斷用于電梯控制系統(tǒng)，如可編程控制器的應(yīng)用；單片機(jī)的應(yīng)用；無觸點(diǎn)半導(dǎo)體邏輯控制晶閘管〔俗稱可控硅〕的應(yīng)用；集成電路及數(shù)字控制、計(jì)算機(jī)群控制及調(diào)頻調(diào)壓技術(shù)的應(yīng)用、拖動系統(tǒng)簡化、性能提高等。生活在繼續(xù)，科技在開展，電梯也在進(jìn)步。電梯的材質(zhì)由黑白到彩色，樣式由直式到斜式，在操縱控制方面更是步步出新－手柄開關(guān)操縱，按鈕控制，信號控制，集選控制、人機(jī)對話等，多臺電梯還出現(xiàn)了并聯(lián)控制，智能群控；雙層轎箱電梯展示出節(jié)省井道空間，提升運(yùn)輸能力的優(yōu)勢，變速式自動人行道扶梯大大節(jié)省了行人的時(shí)間；不同外形的扇形、三角形、半棱形、圓形觀光電梯那么使身處其中的乘客的視線不再封閉。一個(gè)半世紀(jì)的風(fēng)風(fēng)雨雨，翻天覆地的是歷史的變遷，永恒不變的是電梯提升現(xiàn)代人生活質(zhì)量的承諾。電梯技術(shù)開展概況⑴電梯的速度要求越來越快，高速、超高速電梯的數(shù)量愈來愈多。⑵電梯的拖動技術(shù)有了較大的開展，直流電梯由于能耗大、維修量大等缺點(diǎn)。逐步被交流電梯所替代，液壓電梯由于運(yùn)行平穩(wěn)，機(jī)房位置靈活等特點(diǎn)，使得在低樓層場合得到愈來愈廣泛的應(yīng)用。交流拖動電梯更是得到迅速的開展，已由以前的變級調(diào)速〔AC-VP〕開展成為調(diào)壓調(diào)速〔AC-VV〕及調(diào)頻調(diào)壓調(diào)速〔AC-VVVF〕，使得電梯的速度、加速度控制更加符合人們的生理要求，電梯的舒適感大為改善。⑶電梯的邏輯控制已從過去簡單的繼電器——接觸器控制開展為可編程序控制器〔PLC〕和微機(jī)控制，控制方式也從手柄控制、信號控制開展為集選控制、并聯(lián)控制、群控等，電梯可靠性得到很大的提高。⑷電梯的管理功能不斷加強(qiáng)，電梯廣泛采用微機(jī)控制技術(shù)，不斷滿足擁護(hù)的使用功能要求。如緊急停車操作，消防員專用、防搗亂系統(tǒng)等。⑸智能群控管理得到廣泛應(yīng)用。⑹機(jī)械傳動方面，由于國際上機(jī)構(gòu)加工水平的不斷提高，使斜齒傳動和行星齒輪傳動在電梯上的應(yīng)用日益廣泛，已使電梯的傳動形式多樣化。電梯開展展望⑴結(jié)構(gòu)不斷緊湊化，體積不斷輕型化、小巧化。隨著新技術(shù)、新結(jié)構(gòu)、新材料、新工藝的開展，電梯的機(jī)械系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單化、體積小型化、材料輕型化、工藝先進(jìn)化、外觀漂亮化。同時(shí)，無機(jī)房電梯在新世紀(jì)將會有較大速度開展。⑵技術(shù)含量更高，性能更好。電梯行業(yè)技術(shù)開展非常迅速，幾年前推出的具有先進(jìn)性能、高舒適性的VVVF電梯，如今已成為電梯行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)配置，因?yàn)橛来磐綗o齒輪曳引機(jī)具有更節(jié)能、更潔凈、更平安、更安靜、更經(jīng)濟(jì)的特點(diǎn)，所以永磁同步曳引機(jī)逐步成為新型曳引機(jī)的主流；由于永磁技術(shù)的先進(jìn)性，將來很有可能取代VVVF技術(shù)。另外，網(wǎng)絡(luò)控制和智能群控系統(tǒng)以其控制的先進(jìn)性、快速性、準(zhǔn)確性和可靠性亦是電梯的開展潮流。⑶安裝更方便、更快捷高效、平安、可重復(fù)使用的無腳手架安裝，將是高層電梯安裝的主要方式，隨著技術(shù)的開發(fā)、應(yīng)用，電梯的硬件系統(tǒng)給安裝帶來更大的方便，使電梯安裝更快、效率更高。此外，電梯的雙向平安裝置、無底坑、無線控制、綠色環(huán)?！桨?、環(huán)保、節(jié)能、舒適，也將是未來電梯的重要開展方向。3調(diào)速變頻器類型選擇及其設(shè)計(jì)參數(shù)3.1變頻器的分類及選擇3.1．1變頻器的分類變頻器的種類很多，下面根據(jù)不同的分類方法對變頻器分類：⑴按變換頻率的方法分交—直—交變頻器交—交變頻器;⑵按主電路工作方式分電壓型變頻器電流型變頻器;⑶按變頻器調(diào)壓方法的不同分PAM變頻器PWM變頻器;⑷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;⑸按照用途分類通用變頻器高性能專用變頻器高頻變頻器;變頻器的類型選擇變頻器是變頻調(diào)速系統(tǒng)的核心設(shè)備，它的質(zhì)量品質(zhì)對于系統(tǒng)的可靠性影響很大，選擇品牌時(shí)，質(zhì)量品質(zhì)，尤其是與可靠性相關(guān)的質(zhì)量品質(zhì)，顯然是選擇時(shí)的重要考慮方面。同時(shí)，設(shè)備的平均壽命的長短是一個(gè)重要的參數(shù)，所以根據(jù)預(yù)期使用壽命來選擇品牌，經(jīng)驗(yàn)和口碑仍然是主要依據(jù)。在同一品牌中選擇具體型號時(shí)，那么主要依據(jù)己經(jīng)確定的變頻調(diào)速方案、負(fù)載類型以及應(yīng)用所需要的一些附加功能來決定。變頻器的規(guī)格選擇變頻器產(chǎn)品說明書都提高標(biāo)稱功率數(shù)據(jù)，但實(shí)際上限制變頻器使用功率的是定子電流參數(shù)。因此，直接按照變頻器標(biāo)稱功率進(jìn)行選擇，在實(shí)際中常?？赡軙胁煌?。根據(jù)具體工程的情況，可以有以下幾種不同的變頻器規(guī)格選擇方式:⑴按照標(biāo)稱功率選擇:一般作初步投資估算依據(jù)。⑵按照電動機(jī)額定電流選擇;多用于恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載的新設(shè)計(jì)工程。⑶按照電動機(jī)實(shí)際運(yùn)行電流選擇:多用于改造工程。⑷按照轉(zhuǎn)矩過載能力選擇。綜上所述，根據(jù)實(shí)際工程情況，以適當(dāng)?shù)姆椒ㄟx擇變頻器規(guī)格很重要。選擇結(jié)果多數(shù)情況下變頻器標(biāo)稱功率與電動機(jī)匹配，少數(shù)情況需要放大。所以，籠統(tǒng)的認(rèn)為放大一級功率選擇變頻器是沒有錯(cuò)的想法，但會造成浪費(fèi)?？偟膩碚f從生產(chǎn)本錢來作適宜的選擇。選擇的變頻器應(yīng)滿足的條件⑴根據(jù)被控設(shè)備的負(fù)載特性選擇通用變頻器的類型。⑵所選擇通用變頻器的類型與被控制異步電動機(jī)的參數(shù)匹配。⑶為降低電梯本錢，首選通用變頻器。⑷電梯的啟動和停車都要平穩(wěn)。⑸變頻器帶有防止失速功能。⑹變頻器具有優(yōu)良的轉(zhuǎn)矩特性。3.2通用變頻器簡介及選擇通用變頻器簡介為了滿足以上的條件，本設(shè)計(jì)選擇通用變頻器。采用通用變頻器構(gòu)成變頻調(diào)速傳動系統(tǒng)的主要目的是:⑴為了滿足提高勞動生產(chǎn)率、改善產(chǎn)品質(zhì)量、提高設(shè)備自動化程度、提高生活質(zhì)量及改善生活環(huán)境等要求。⑵為了節(jié)約能源、降低生產(chǎn)本錢。上個(gè)世紀(jì)80年代初，通用變頻實(shí)現(xiàn)了商品化。在近20年的時(shí)間內(nèi)經(jīng)歷了由模擬控制到全數(shù)字控制和由采用BJT到采用工GBT兩個(gè)大開展過程。⑴容量不斷擴(kuò)大80年代初采用的BJT的PWM變頻器實(shí)現(xiàn)了通用化。到了90年代初，BJT通用變頻器的容量到達(dá)了6OOKVA，400KVA以下的已經(jīng)系列化，前幾年主開關(guān)器件開始采用工GBT，僅三、四年的時(shí)間，IGBT變頻器的單機(jī)容量已達(dá)1800KVA，隨著工GBT容量的擴(kuò)大，通用變頻器的容量也將隨之?dāng)U大。⑵結(jié)構(gòu)的小型化變頻器主電路中功率電路的模塊化，控制電路采用大規(guī)模集成電路(LS工)和全數(shù)字控制技術(shù)，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上采用“平面安裝技術(shù)〞等一系列措施，促進(jìn)了變頻電源裝置的小型化。另外，一種混合式功率集成器件，采用厚薄膜混合集成技術(shù)，把功率電橋、驅(qū)動電路、檢測電路、保護(hù)電路等封裝在一起，構(gòu)成了一種“智能電力模塊〞這種器件屬于絕緣金屬基底結(jié)構(gòu)，所以防電磁干擾能力強(qiáng)，保護(hù)電路和檢測電路與功率開關(guān)間的距離盡可能的小，因而保護(hù)迅速且可靠，傳感信號也十分迅速。⑶多功能和智能化電力電子器件和控制技術(shù)的不斷進(jìn)步，使變頻器向多功能化和高性能化方向開展。特別是微機(jī)的應(yīng)用，為變頻器多功能化和高性能化提供了可靠的保證。⑷應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大通用變頻器經(jīng)歷了模擬控制、數(shù)字控制、數(shù)?；旌峡刂?，直到全數(shù)字控制的演變，逐步地實(shí)現(xiàn)了多功能化和高性能化，進(jìn)而使之對各類生產(chǎn)機(jī)械、各類生產(chǎn)工藝的適應(yīng)性不斷增強(qiáng)。最初通用變頻器僅用于風(fēng)機(jī)、泵類負(fù)載的節(jié)能調(diào)速和化纖工業(yè)中高速纏繞的多機(jī)協(xié)調(diào)運(yùn)行等，到目前為止，其應(yīng)用領(lǐng)域得到了相當(dāng)?shù)臄U(kuò)展。如搬運(yùn)機(jī)械，從對抗性負(fù)載的搬運(yùn)車輛、帶式運(yùn)輸機(jī)到位能負(fù)載的起重機(jī)、提升機(jī)、立體倉庫、立體停車廠等都己采用了通用變頻器;金屬加工機(jī)械，從各類切削機(jī)床直到高速磨床乃至數(shù)控機(jī)床，加工中心超高速伺機(jī)的精確位置控制都已應(yīng)用通用變頻器;在其它方面，如農(nóng)用機(jī)械、食品機(jī)械、木工機(jī)械、印刷機(jī)械、各類空調(diào)、各類家用電器甚至街心公元噴水池，可以說其應(yīng)用范圍相當(dāng)廣闊，并且還將繼續(xù)擴(kuò)大。VS一616G5型通用變頻器電梯的調(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。本設(shè)計(jì)中拖動調(diào)速系統(tǒng)的關(guān)鍵在于保證電梯按理想的給定速度曲線運(yùn)行，以改善電梯運(yùn)行的舒適感;另外，由于電梯在建筑物內(nèi)的耗電量占建筑物總用電量的相當(dāng)比例，因此，電梯節(jié)約用電日益受到重視?？紤]以上各種因素，本設(shè)計(jì)選用安川VS一616G5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，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)載頻繁變化的場合。另外，VS一616G5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)0.01一0.02%，使得電梯運(yùn)行舒適感好，零速抱閘，平層精度高。無須配專用電機(jī)，可自學(xué)習(xí)所配電機(jī)的各個(gè)參數(shù)，精確控制任何品牌的電機(jī)。采用高性能工GBT，載波頻率20KHZ，從而使變頻器輸出一個(gè)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)。VS一616G5型變頻器是安川電機(jī)公司面向世界推出的21世紀(jì)通用型變頻器。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)速范圍。VS一616G5變頻器的特點(diǎn)如下:⑴包括電流矢量控制在內(nèi)的四種控制方式均實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化。⑵有豐富的內(nèi)藏與選擇功能。⑶由于采用了最新式的硬件，因此，功能全、體積小。⑷保護(hù)功能完善、維修性能好。⑸通過LCD操作裝置，可提高操作性能。VS一616G5型變頻器的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格如表3-1:表3-1VS—616G5型變頻器的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格電壓200V400V容量范圍1.2-1100KVA1.4-460KVA電源電壓頻率200V：三相200/200/208/220V400V：三相380/400/415/460V電壓允許變動+10%-15%頻率允許變動±15%控制特性控制方式正選波PWM控制：●無傳感矢量控制〔無PG〕●帶傳感矢量控制〔帶PG〕●V/F控制●帶傳V/F控制〔用參數(shù)切換〕啟動轉(zhuǎn)矩150%Hz〔無PG〕150%r/min〔帶PG〕速度控制范圍1:100〔無PG〕1:1000〔帶PG〕速度控制精度±0.2%〔無PG〕0.02%〔帶PG〕速度響應(yīng)5Hz〔無PG〕30Hz〔帶PG〕轉(zhuǎn)矩極限有轉(zhuǎn)矩精度±5%轉(zhuǎn)矩響應(yīng)20Hz〔無PG〕以上150Hz〔帶PG〕以上頻率控制范圍0.1-400HZ頻率精度(溫度變化)數(shù)字式指令±0.01%(-10℃~+40℃)模擬式指令±0.1%(25℃~+10℃)頻率設(shè)定分辨率〔運(yùn)算分辨率〕數(shù)字式指令0.01Hz/100Hz模擬式指令0.03Hz/60Hz輸出頻率分辨率0.01Hz過載量額定輸出電流的150%IN頻率設(shè)定信號-10V~10V，0~10V，4~20MA加減速時(shí)間0.01~6000.0S制動轉(zhuǎn)矩約20%帶制動選擇150%抑制高次諧拔波電源直流電抗器內(nèi)帶〔200V24KVA、400V26KVA以下可以選擇〕12相整流不能變動主控制功能瞬停再啟動、下降控制、轉(zhuǎn)矩控制、零點(diǎn)伺服控制等操作裝置16字×2線日語液晶顯示器接通插件板可選擇16種〔最多可裝3塊〕保護(hù)功能電機(jī)保護(hù)、變頻過載、瞬間過電流、電壓下降、過電壓、輸入缺相VS-616G5型通用變頻器電梯調(diào)速系統(tǒng)通用變頻器VS-616G5可直接控制交流異步電動機(jī)的電流，使電動機(jī)保持較高的輸出轉(zhuǎn)矩；它適合用于各種應(yīng)用場合，可以低速下實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)起動并且極其精確地運(yùn)行，其自動調(diào)整功能可使各種電動機(jī)到達(dá)高性能的控制。VS-616G5將U/f控制、矢量控制、閉環(huán)U/f控制、閉環(huán)矢量控制四種控制方式融為一體，其中閉環(huán)矢量控制是最適合電梯控制要求的。變頻器的配置及容量選擇VS-616G5變頻器用在電梯調(diào)速系統(tǒng)中時(shí)，必須配PG卡及旋轉(zhuǎn)編碼器，以供電動機(jī)測速及反響。旋轉(zhuǎn)編碼器與電動機(jī)同軸連接，對電動機(jī)進(jìn)行測速。旋轉(zhuǎn)編碼器輸出A、B、兩相脈沖，當(dāng)A相脈沖超前B相脈沖90°時(shí)，可認(rèn)為電動機(jī)處于正轉(zhuǎn)狀態(tài)。當(dāng)A相脈沖滯后于B相脈沖90°時(shí)可認(rèn)為電動機(jī)處于反轉(zhuǎn)狀態(tài)，旋轉(zhuǎn)編碼器根據(jù)AB相脈沖的相序，可判斷電動機(jī)旋轉(zhuǎn)方向，并根據(jù)AB脈沖的頻率〔或周期〕測得電動機(jī)的轉(zhuǎn)速。旋轉(zhuǎn)編碼器將此脈沖輸出給PG卡，PG卡再將此反響信號送給616G5內(nèi)部，以便進(jìn)行運(yùn)算調(diào)節(jié)。當(dāng)電梯減速運(yùn)行時(shí)，電動機(jī)處于發(fā)電狀態(tài)，向變頻器回饋電能。這時(shí)同步轉(zhuǎn)速下降，交-直-交變頻器的直流局部電壓升高，制動電阻的作用就是消耗回饋電能。抑制直流電壓升高。除PG卡和制動電阻外。VS-616G5還需要配置600脈沖旋轉(zhuǎn)編碼器和電梯運(yùn)行曲線輸入板〔可選配〕。其容量可選1∶1配置，即電動機(jī)容量和變頻器容量相等。最好采用大一數(shù)量級選配，即11kW電動機(jī)選15kW的變頻器、15kW電動機(jī)選18kW的變頻器。變頻器結(jié)構(gòu)及參數(shù)設(shè)計(jì)VS-616G5變頻器共有9組參數(shù)，每一組參數(shù)的設(shè)計(jì)都具有特定的含義。常用參數(shù)如表3-2所示。表3-2變頻器常用參數(shù)參數(shù)功能A組確定控制模式B組選擇運(yùn)動功能C組確定加減速時(shí)間和轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償時(shí)間D組選擇頻率E組確定運(yùn)行壓頻曲線F組保護(hù)設(shè)置H組確定偏差標(biāo)準(zhǔn).1參數(shù)設(shè)計(jì)參數(shù)設(shè)計(jì)的原那么：⑴減小啟動沖擊及增加調(diào)速的舒適感，其速度環(huán)比例系數(shù)宜小些，而積分時(shí)間常數(shù)宜大些；⑵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，以減小停車沖擊；⑶零速一般設(shè)計(jì)為0Hz，速抱閘功能將影響舒適感；變頻器其他常用參數(shù)可根據(jù)電網(wǎng)電壓和電機(jī)銘牌數(shù)據(jù)直接輸入。3.2.為了使變頻器工作在最正確狀態(tài)，在完成參數(shù)設(shè)置后，需使變頻器對所驅(qū)動的電動機(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)制動輪與電機(jī)軸脫離，使電動機(jī)處于空載狀態(tài)，然后啟動電動機(jī)，讓變頻器自動識別并存儲電動機(jī)有關(guān)參數(shù)，變頻器將根據(jù)識別到的結(jié)果調(diào)整控制算法中的有關(guān)參數(shù)。顯然，這一組自學(xué)習(xí)到的參數(shù)，是和變頻器匹配的最正確參數(shù)，使變頻器能對該電動機(jī)進(jìn)行最正確控制。3.2.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、電梯載重與配重進(jìn)行計(jì)算。設(shè)電梯曳引機(jī)電機(jī)功率為P1，電梯運(yùn)行速度為V，電梯自重為W1電梯載重為W2，配重為W3，重力加速度為g，變頻器功率為P。在最大載重下，電梯上升所需曳引功率P2由式(3-1)計(jì)算：〔3-1〕式中，為摩擦力；電機(jī)功率，變頻器功率P應(yīng)接近電機(jī)功率，相對于留有平安裕量，可取P=1.5〔3-2〕其中，k=0.02，=2000Kg，=1000Kg，=2400Kg，g=9.8m/s，V=1.5m/s由式〔3-1〕得P2=〔600×9.8＋108×9.8〕×1.5≈10.4kW；又有式〔3-2〕得P=1.5=15.6KW。由于采用變頻調(diào)速，效率高。依照計(jì)算結(jié)果選1.5倍裕量，取變頻器容量為15kW。3.2.由于電梯為位能負(fù)載，電梯運(yùn)行過程中產(chǎn)生再生能量，所以變頻調(diào)速裝置應(yīng)具有制動功能。帶有逆變功能的變頻調(diào)速裝置通過逆變器雖然能夠?qū)⒃偕芰炕仞侂娋W(wǎng)，但本錢太高，采用能耗制動方式通過制動單元將再生能量消耗在制動電阻上，本錢較低而且具有良好的使用效果，能耗制動電阻的大小應(yīng)使制動電流Iz的值不超過變頻器額定電流的一半，即：〔3-3〕=2×513/35.5≈28.9(Ω)〔3-4〕其中為額定情況下變頻器的直流母線電壓，取≥30Ω。由于制動電阻的工作不是連續(xù)長期工作，因此其功率可以大大小于通電時(shí)消耗的功率。即：=0.4×5132/30≈3.5kw〔3-5〕最后，選用的制動電阻為R=30Ω，功率為P=3.5kW的電阻。4PLC的選擇及其控制系統(tǒng)的硬件開發(fā)4.1電力調(diào)速系統(tǒng)的應(yīng)用與開展隨著時(shí)代的進(jìn)步和科技的開展，拖動控制的電力調(diào)速系統(tǒng)在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、交通運(yùn)輸、國防軍事設(shè)施以及日常生活中越來越得到了廣泛的應(yīng)用。根據(jù)轉(zhuǎn)速是否變化，可以將各類生產(chǎn)機(jī)械分為恒速拖動與變速拖動機(jī)械兩大類，而在現(xiàn)代的各行各業(yè)中，絕大多數(shù)的機(jī)械都有著調(diào)速的要求，使得對變速拖動系統(tǒng)的研究具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。長期以來，直流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)一直在調(diào)速領(lǐng)域占主導(dǎo)地位，這主要是因?yàn)橹绷麟妱訖C(jī)調(diào)速方便。而且在磁場一定的條件下，它的轉(zhuǎn)速和電樞電壓成正比，使其轉(zhuǎn)動矩容易控制。因此直流電動機(jī)調(diào)速比擬容易得到良好的動態(tài)特性，但是直流電動機(jī)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜、制造費(fèi)時(shí)、價(jià)格昂貴、可靠性差、運(yùn)行出現(xiàn)火花等缺點(diǎn)使得直流電動機(jī)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能適應(yīng)現(xiàn)代化生產(chǎn)向高速、大容量開展的要求。交流電動機(jī)特別是鼠籠型異步電動機(jī)，由于它結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，價(jià)格低廉，而且鞏固耐用，運(yùn)行可靠，維護(hù)量少，可用于惡劣環(huán)境等優(yōu)點(diǎn)，在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中得到了極其廣泛的應(yīng)用。但由于交流電動機(jī)平滑調(diào)速比擬困難，在早期采用的主要是繞線式異步電動機(jī)轉(zhuǎn)子外串電阻和鼠籠型異步電動機(jī)變極調(diào)速。在30年代提出了串級調(diào)速的方法，但是帶來調(diào)速系統(tǒng)復(fù)雜，不容易控制的矛盾。直到本世紀(jì)50年代中期，晶閘管研制成功，開創(chuàng)了電力電子技術(shù)開展的新時(shí)代，使交流電機(jī)調(diào)速技術(shù)得以應(yīng)用。在印年代初期，幾位著名的專家提出了實(shí)用和高效的靜止變壓變頻器。雖然交流電動機(jī)有許多優(yōu)點(diǎn)，但由于變頻器的本錢高，以及需要比擬復(fù)雜的控制系統(tǒng)，在與直流傳動的競爭中受到了阻礙，在70年代中期，在全世界范圍內(nèi)出現(xiàn)能源危機(jī)，節(jié)約能源的問題世界矚目。作為節(jié)約能源的一個(gè)重要手段，電機(jī)的調(diào)速問題得到了重視，許多過去一般不調(diào)速的裝置也采用了調(diào)速，由此對交流電動機(jī)調(diào)速技術(shù)的開展起了很大的推動作用。由此可見，研究電力傳動系統(tǒng)，特別是交流調(diào)速的問題有著重要的意義。4.2電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)計(jì)在電梯拖動控制系統(tǒng)中速度曲線圖形直接影響著電梯的舒適感和平層準(zhǔn)確度。如果電梯在啟動加速和減速制動時(shí)，速度曲線圖性的加、減交界處不圓滑，乘客會感覺很不舒服，為了滿足舒適感提高運(yùn)輸效率及正確平層要求，電梯的速度給定曲線是一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)。人們對于速度變化的敏感度主要是加速度的變化率，舒適感就意味著要平滑的加速和減速。為了獲得良好的舒適感，將電梯的起制動速度曲線設(shè)計(jì)成由兩段拋物線(S曲線)及一段直線構(gòu)成，而這一曲線形狀的構(gòu)成及改變，那么是由加速度斜率及S曲線變化率決定的。加速斜率是以速度給定從0加速到1000轉(zhuǎn)/分所需要的時(shí)間來定義的。其意義為加速度由0加速到1000轉(zhuǎn)/秒2所需要的時(shí)間。因此通過改變起動加速時(shí)間可獲得不同的起動曲線斜率。增大加速時(shí)間值起動曲線變緩，反之，起動曲線變急。同理，增加S曲線變化率起動曲線彎曲局部變緩，反之，起動曲線彎曲局部變急。而S曲線變化率的變化，也可通過改變S曲線起始、終了加速時(shí)間來實(shí)現(xiàn)，本設(shè)計(jì)采用的616G5變頻器就具有S曲線加速時(shí)間設(shè)定功能，故將加速時(shí)間和S曲線加速時(shí)間配合調(diào)整，即可獲得理想的起動曲線。同理，制動曲線也可按此方法調(diào)整。理想的電梯速度給定曲線如圖4-1所示。vva,vat0t1t2t3t4t5t6T圖4-1速度運(yùn)行曲線圖中a為加速度，v為速度，0-t1和t2-t3時(shí)間內(nèi)為拋物線速度曲線，t1-t2時(shí)間內(nèi)為直線速度曲線;t3-t4時(shí)間內(nèi)為穩(wěn)速運(yùn)行階段；t4-T時(shí)間內(nèi)為減速制動階段。減速制動階段速度曲線與加速起動階段相對稱。4.3異步電機(jī)的調(diào)速方法及經(jīng)濟(jì)技術(shù)比擬異步電動機(jī)轉(zhuǎn)速表達(dá)式為:〔4-1〕式中:，——同步轉(zhuǎn)速；——電源頻率；p——電動機(jī)的磁極對數(shù)；s——異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)差率。從式〔4-1〕可以看出，要調(diào)節(jié)異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)速，可以從改變以下三個(gè)參數(shù)入手:改變異步電動機(jī)定子繞組的磁極數(shù)--即變極調(diào)速;改變異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)差率--即改變轉(zhuǎn)差率調(diào)速;改變供電電源的頻率--即變頻調(diào)速。⑴變極調(diào)速對于鼠籠型轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的異步電動機(jī)，其轉(zhuǎn)子的極對數(shù)能自動地與定子極對數(shù)相對應(yīng)。改變定子繞組的接法，以改變定子的極對數(shù)，使異步電動機(jī)的同步轉(zhuǎn)速得到改變，到達(dá)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速的目的。變極調(diào)速的優(yōu)點(diǎn):操作簡便、機(jī)械特性硬、效率高、可獲得恒轉(zhuǎn)矩與恒功率調(diào)速。其缺點(diǎn)是:只能有極調(diào)速，而且調(diào)速等級有限，只適用于不要求平滑調(diào)速的場合。⑵改變轉(zhuǎn)差率調(diào)速常見的利用改變轉(zhuǎn)差率進(jìn)行速度調(diào)節(jié)的方法有以下幾種:轉(zhuǎn)子電路串接電阻調(diào)速;改變定子電壓調(diào)速;滑差電機(jī)調(diào)速;串極調(diào)速及脈沖調(diào)速等。下面依次介紹上述調(diào)速方法的簡單原理及其優(yōu)缺點(diǎn)。①電路串接電阻調(diào)速。其優(yōu)點(diǎn)是調(diào)速方法簡單、初期投人少，一般適用于恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載。其缺點(diǎn)是當(dāng)轉(zhuǎn)速較低時(shí)，轉(zhuǎn)子電路效率，隨之降低，轉(zhuǎn)子損耗增大，經(jīng)濟(jì)性變差;由于轉(zhuǎn)子電路串接電阻，使機(jī)械特性變軟，而且串接電阻的數(shù)值越大，特性就越軟，因而在低速下穩(wěn)定性差;只能獲得有級調(diào)速，平滑性不高;調(diào)速范圍受負(fù)載轉(zhuǎn)矩的影響，當(dāng)輕載時(shí)，調(diào)速范圍很小。②改變定子電壓調(diào)速。當(dāng)轉(zhuǎn)速低于與最大轉(zhuǎn)矩對應(yīng)的轉(zhuǎn)速時(shí)，其機(jī)械特性局部對恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載不能穩(wěn)定運(yùn)行，因此調(diào)速范圍很小。對于恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速，在增加異步電動機(jī)轉(zhuǎn)子電阻的根底上，改變定子電壓，可獲得較寬的調(diào)速范圍。但它的機(jī)械特性變軟，使運(yùn)行不大穩(wěn)定。而且低壓時(shí)，過載能力低，負(fù)載波動較大時(shí)，適應(yīng)性差，調(diào)速時(shí)效率低，功率因數(shù)較轉(zhuǎn)子電路串接電阻時(shí)更低，在低速時(shí)，電機(jī)發(fā)熱嚴(yán)重。③滑差電機(jī)調(diào)速。其特點(diǎn)是在異步電動機(jī)的軸上裝一個(gè)電磁滑差離合器?；铍姍C(jī)的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單、運(yùn)行可靠、維護(hù)方便、可實(shí)現(xiàn)平滑調(diào)速。其缺點(diǎn)是這種調(diào)速方式在不同的勵(lì)磁電流下其機(jī)械特性很軟，并且勵(lì)磁電流越小，特性越軟。由于磨擦與剩磁的存在，使其存在不可控區(qū)，即當(dāng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩小于10%的額定轉(zhuǎn)矩時(shí)可能失控。④串極調(diào)速。繞線型轉(zhuǎn)子的異步電機(jī)與其它電機(jī)或電子設(shè)備(例如由晶閘管組成的逆變器)串級連接，以實(shí)現(xiàn)速度調(diào)節(jié)。串極調(diào)速的優(yōu)點(diǎn)是在調(diào)速過程中其機(jī)械特性硬度不變，穩(wěn)定性好;轉(zhuǎn)速可以調(diào)節(jié)至很低，調(diào)速范圍較寬;可實(shí)現(xiàn)自動控制無極調(diào)速;轉(zhuǎn)差功率可返回電網(wǎng)，效率較高。其缺點(diǎn)是只適用于繞線型轉(zhuǎn)子的異步電機(jī)，在使用上有其局限性;必須有一個(gè)與轉(zhuǎn)子電勢頻率相同的外加電勢。由于外加電勢的頻率也得隨之變化，這在技術(shù)上是比擬復(fù)雜的，設(shè)備較多，這是申極調(diào)速的一個(gè)主要缺點(diǎn)。⑶VVVF變壓變頻調(diào)速VVVF電梯，采用交流單速電動機(jī)，通過對交流電動機(jī)調(diào)節(jié)供電電壓、供電頻率來調(diào)節(jié)電動機(jī)的轉(zhuǎn)速到達(dá)線性化，將交流電動機(jī)轉(zhuǎn)速運(yùn)行曲線線性段區(qū)域擴(kuò)大。由于系統(tǒng)采用高精度電光碼盤，微機(jī)全數(shù)字化控制，使電梯平層精度到達(dá)毫米級，并且絕對保證電動機(jī)零速下閘，舒適感非常好。交流變壓變頻調(diào)速的根本原理：要改變交流電動機(jī)轉(zhuǎn)速，只需改變定子頻率即可。但是，在改變轉(zhuǎn)速的同時(shí)，希望勵(lì)磁電流和功率因數(shù)根本保持不變。磁通太弱，那么沒有充分利用鐵芯，電機(jī)容許的輸出轉(zhuǎn)速下降，電機(jī)的功率得不到充分利用而浪費(fèi);假設(shè)增大磁通，將引起磁路過分飽和而使勵(lì)磁電流增加，功率因數(shù)降低，嚴(yán)重時(shí)會因繞組過熱而損壞電機(jī)，在交流異步電動機(jī)中:(4-2)式中,——定子每相的氣隙磁通感應(yīng)電勢有效值;——定子頻率;——定子每相繞組串聯(lián)匝數(shù);——基波繞組系數(shù);——每極氣隙磁通量。對于固定電機(jī)，為常量，因此，要想在改變的時(shí)候磁通保持不變，只需同步地改變使=常值,然而，繞組中的感應(yīng)電勢是難以直接控制的，當(dāng)電勢較高時(shí)，可以忽略定子繞組的漏磁阻抗壓降，此時(shí)定子相電壓從而我們認(rèn)為當(dāng)=常值時(shí)，根本恒定，即和成正比例函數(shù)。但是，當(dāng)頻率較低時(shí)，和都較小，定子繞組的漏磁阻抗壓降不能忽略，此時(shí)可以簡單地把電壓適當(dāng)抬高，以便近似地補(bǔ)償定子壓降。在電梯的變頻調(diào)速系統(tǒng)中，電機(jī)的實(shí)際最大轉(zhuǎn)速為其額定轉(zhuǎn)速，因此，電梯的變頻調(diào)速屬“恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速〞。從上面的分析可看出，只有同時(shí)改變電源的電壓和頻率，才能滿足變頻調(diào)速的要求。這樣的裝置統(tǒng)稱為變壓變頻裝置，即VVVF裝置(VVVF是英文VariableVoltageVariableFrequency的縮寫)。VVVF控制的電梯相對于交流雙速電梯、交流調(diào)壓調(diào)速電梯(ACVV)都有十分突出的優(yōu)點(diǎn)。下面與ACVV控制的電梯相比擬。平安可靠。先進(jìn)的電腦控制技術(shù)，完善的檢測、自診斷、自保護(hù)功能最大限度地考慮了電梯在任何情況下出現(xiàn)故障的可能性，設(shè)置了各種防故障和應(yīng)急裝置。舒適感好。理想的電梯運(yùn)行速度曲線，根據(jù)人體生理適應(yīng)能力由高性能的微電腦設(shè)計(jì)而成，采用矢量控制技術(shù)對交流電動機(jī)進(jìn)行精確調(diào)節(jié)，使電梯運(yùn)行極其平衡、舒適。最正確召喚應(yīng)答處理和分配方式，根據(jù)乘客人流情況快速反響自動調(diào)節(jié)，使電梯運(yùn)行迅速、合理，最大限度地縮短乘客候梯時(shí)間，使電梯運(yùn)行效率得到充分發(fā)揮。節(jié)約電能。全電腦控制的調(diào)節(jié)調(diào)頻調(diào)速(VWF)系統(tǒng)，不僅性能優(yōu)異、功能齊全、質(zhì)量可靠，而且具有優(yōu)異的節(jié)能效果，與目前同規(guī)格的ACVV相比，節(jié)能約40%，并可使用戶電源容量也大量減小。節(jié)省機(jī)房空間。超小型的機(jī)房全電腦控制系統(tǒng)與傳統(tǒng)的機(jī)房控制系統(tǒng)相比，體積減少1/2以上，重量大大減輕。因此，節(jié)省機(jī)房空間，減輕機(jī)房承重，提高建筑利用率，從而可節(jié)約建筑費(fèi)用。利用率高。全電腦控制可以方便地使兩臺、三臺、四臺以上的電梯進(jìn)行群控，合理安排，合理分配，提高電梯的運(yùn)行效率。4.4井道信號系統(tǒng)的設(shè)計(jì)⑴電梯位置確實(shí)定與顯示轎廂中的乘客以及門廳中等待乘坐電梯的人都需要知道電梯的當(dāng)前位置，電梯確定是否能夠應(yīng)答新的召喚指令以及什么時(shí)候減速平層制動這都需要知道電梯的當(dāng)前的準(zhǔn)確位置。一般的電梯系統(tǒng)都的位置信號都是靠設(shè)置在井道中的位置開關(guān)來實(shí)現(xiàn)的，如我們上邊說到的干簧感應(yīng)器，就是比擬可靠，性能比擬好的一種。在井道中對應(yīng)每一樓層的適當(dāng)位置都安裝一個(gè)干簧感應(yīng)器，在轎廂運(yùn)行過程中到當(dāng)固定在轎廂頂上的閣磁板插入某樓曾的干簧感應(yīng)器時(shí)，該干簧管的常閉觸點(diǎn)接通，表示電梯已經(jīng)到達(dá)該樓層，并置位相應(yīng)的狀態(tài)繼電器，知道隔磁板插入另外一個(gè)樓層的干簧感應(yīng)器。⑵轎廂的平層與停車轎廂運(yùn)行后需要確定在那一層站停車，平層即是指停車時(shí)轎廂的底與門廳地面應(yīng)相平齊，一般都有平層誤差規(guī)定，如平層是兩平面相差不能超過5mm,平層停車需過程需要在轎廂底與停車樓層相平之前就開始，先是減速，然后才開始制動，減小沖擊，提高平層的準(zhǔn)確性以及乘客的舒適感。本系統(tǒng)的平層信號是由平層感應(yīng)器發(fā)出的。如圖4—4所示，上平層感應(yīng)器和下平層感應(yīng)器都裝在電梯轎廂的頂上，隔磁板安裝在井道壁上。在上行的過程中，上平層感應(yīng)器首先插入隔磁板，發(fā)出減速信號，電梯開始減速，直到下平層感應(yīng)器插入隔磁板的時(shí)候，說明電梯已經(jīng)準(zhǔn)確平層，發(fā)出停車信號，電動機(jī)停轉(zhuǎn)，抱閘抱死，并發(fā)出開門信號。在電梯下行的過程中井道信號的獲得過程與此正好相反。4.5電梯控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)本控制系統(tǒng)是采用VS一616G5型變頻器和西門子S7——200系列PLC組成的變頻調(diào)速電梯控制系統(tǒng),電氣控制硬件框圖如圖4-5,它由曳引電機(jī)、門電機(jī)、變頻器、可編程控制器PLC及其他電氣元件構(gòu)成。電梯的調(diào)速局部選用高性能的矢量控制變頻器,利用光電編碼器測量曳引電機(jī)的轉(zhuǎn)速,構(gòu)成閉環(huán)矢量控制系統(tǒng)。電路的邏輯局部由PLC來實(shí)現(xiàn),PLC接受來自現(xiàn)場的呼叫、轉(zhuǎn)速、樓層、位置等信號。發(fā)給調(diào)速系統(tǒng)的速度信號、門機(jī)的開關(guān)門信號、樓層顯示及呼叫顯示信號。系統(tǒng)控制原理圖如圖4-4所示：PGPG門電機(jī)呼叫信號位置信號樓層顯示呼叫顯示光電編碼器拽引機(jī)PLC變頻器電源圖4-4控制系統(tǒng)原理圖4.6可編程控制器(pLc)的選型根據(jù)以上選擇的轎廂樓層位置檢測法，要求可編程控制器必須具有高數(shù)計(jì)數(shù)器，綜合考慮后，系統(tǒng)選擇了西門子S7——200系列PLC。西門子S7—200系列PLC具有以下幾方面的優(yōu)點(diǎn):⑴S7—200系列PLC配置靈活，除主機(jī)單元外，還可擴(kuò)展1/0模塊，A/D模塊，D/A模塊和其它特殊功能模塊。⑵S7—200系列PLC指令功能豐富，有多種指令，且指令執(zhí)行速度快。⑶S7—200系列PLC可用內(nèi)部輔助繼電器M，定時(shí)器T，計(jì)數(shù)器C等功能和數(shù)量滿足了系統(tǒng)控制要求的需要，尤其是高速計(jì)數(shù)器能接受脈沖編碼器脈沖。⑷S7—200的編程可用編程器，編程方便。編程語言可用梯形圖或指令表。PLC主機(jī)及擴(kuò)展、機(jī)械系統(tǒng)、轎廂操縱盤、廳外呼梯盤、指層器、門機(jī)、調(diào)速裝置與主拖動系統(tǒng)等。系統(tǒng)控制核心為PLC主機(jī)、呼梯盤、井道及平安保護(hù)信號通過PLC輸入接口送入PLC，存儲在存儲器及召喚指示燈等發(fā)出顯示信號，向拖動和門機(jī)控制系統(tǒng)發(fā)出控制信號。4.7設(shè)計(jì)思路電梯控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的功能⑴一臺電機(jī)控制上升和下降，各層設(shè)上/下呼叫開關(guān)(最頂層與起始層只設(shè)一只)。⑵電梯到位后，具有手動或自動開門關(guān)門功能。⑶電梯內(nèi)設(shè)有方向指示燈及電梯當(dāng)前層號指示燈及層樓指令鍵，及照明。⑷待客自動開門，當(dāng)電梯在某層停梯待客時(shí)，按下層外召喚按鈕，應(yīng)能自動開門。自動關(guān)門待客。當(dāng)完成全部轎廂內(nèi)指令，又無層外呼梯信號時(shí)，電梯應(yīng)自動關(guān)鍵客按迎門在調(diào)定時(shí)間內(nèi)自動關(guān)閉轎廂照明。⑸自動關(guān)門與提早關(guān)門，在一般情況下，電梯停站應(yīng)能自動關(guān)門;在延時(shí)時(shí)間內(nèi)，假設(shè)按下關(guān)門按鈕，門將不經(jīng)延時(shí)提前實(shí)現(xiàn)關(guān)門動作。⑹按鈕開門。在開關(guān)過程中或門關(guān)閉后，電梯啟動前，按下操縱盤上開關(guān)按鈕，門將翻開。⑺內(nèi)指令記憶。當(dāng)轎廂內(nèi)操縱盤上有多個(gè)選層指令時(shí)，電梯應(yīng)能按順序?？寇囬T，并能至調(diào)定時(shí)間，自動確定運(yùn)行方向。⑻自動定向，當(dāng)轎廂內(nèi)操縱盤選層指令相對與電梯位置具有不同方向時(shí)，電梯應(yīng)能按先入為主的原那么，自動確定運(yùn)行方向。自動換向，當(dāng)電梯完成全部順向指令后，應(yīng)能自動換向，應(yīng)答相反方向的信號。⑼呼梯記憶與順向截停。電梯在運(yùn)行中應(yīng)能一記憶層外的呼梯信號，對符合運(yùn)行方向的召喚，應(yīng)能自動逐一停靠應(yīng)答。點(diǎn)數(shù)的分配及機(jī)型的選擇按照系統(tǒng)要求，PLC的點(diǎn)數(shù)分配如表〔4-1〕所示：表4-1I/O點(diǎn)數(shù)的分配輸入輸出開門信號I0.0正向運(yùn)行Q0.0關(guān)門信號I0.1反向運(yùn)行Q0.1開門限位信號I0.2正常運(yùn)行頻率Q0.2關(guān)門限位信號I0.3點(diǎn)動頻率Q0.3超載信號I0.4爬行頻率Q0.4檢修信號I0.5開門Q0.5變頻器故障信號I0.6關(guān)門Q0.6一層選層信號I0.7一層選層指示燈Q0.7二層選層信號I1.0二層選層指示燈Q1.0三層選層信號I1.1三層選層指示燈Q1.1四層選層信號I1.2四層選層指示燈Q1.2一層上呼信號I1.3一層上呼信號燈Q1.3二層上呼梯信號I1.4二層上呼信號燈Q1.4三層上呼梯信號I1.5三層上呼信號燈Q1.5二層下呼梯信號I1.6二層下呼信號燈Q1.6三層下呼梯信號I1.7三層下呼信號燈Q1.7四層下呼梯信號I2.0四層下呼信號燈Q2.0一層上平層I2.1上行顯示Q2.1一層下平層I2.2下行顯示Q2.2二層上平層I2.3超載報(bào)警Q2.3一層下平層I2.4數(shù)碼管a段顯示Q2.4三層上平層I2.5數(shù)碼管b段顯示Q2.5三層下平層I2.6數(shù)碼管c段顯示Q2.6四層上平層I2.7數(shù)碼管d段顯示Q2.7四層下平層I3.0數(shù)碼管e段顯示Q3.0上極限限位I3.1數(shù)碼管f段顯示Q3.1下極限限位I3.2數(shù)碼管g段顯示Q3.2根據(jù)表〔4-1〕可知，設(shè)備大約有27個(gè)輸入點(diǎn)，27個(gè)輸出點(diǎn)，考慮10-15%的裕量，應(yīng)選擇西門子S7—200系列CPU226以及擴(kuò)展模塊EM223〔DC24V16點(diǎn)輸入/16點(diǎn)輸出〕。CPU226為24點(diǎn)輸入16點(diǎn)輸出，外加擴(kuò)展模塊足以滿足系統(tǒng)需要。另外，CPU226可以提供DC5V電流為1000mA，EM223模塊耗DC5V總電流為150mA?？梢娺@種配置是可行的。系統(tǒng)配置圖如圖〔4-5〕所示：L1UL1UL2VL3W123456RSTKM正轉(zhuǎn)/停止反轉(zhuǎn)/停止異常復(fù)位快車爬行慢車COM公共端PLC輸出制動電阻PG卡電動機(jī)A脈沖B脈沖旋轉(zhuǎn)編碼器0v24v圖4-5系統(tǒng)配置簡圖5系統(tǒng)軟件開發(fā)5.1電梯的自檢狀態(tài)在電梯控制中，有大量的邏輯信號需要處理，這局部工作是由PLC來完成的，系統(tǒng)軟件根據(jù)運(yùn)行要求及保護(hù)要求由PLC來實(shí)現(xiàn)邏輯控制。PLC上電后，PLC中的程序己開始運(yùn)行，但因?yàn)殡娞萆形醋x入任何數(shù)據(jù)，也就無法在收到請求信號后通過固化在PLC中的程序作出響應(yīng)。為滿足處于響應(yīng)呼叫就緒狀態(tài)這一條件，必須使電梯處于平層狀態(tài)樓層且電梯門處于關(guān)閉狀態(tài)。電梯自檢過程的目標(biāo)為:先按下啟動按鈕，在PLC的第一個(gè)掃描周期，檢查電梯是否平層，假設(shè)電梯為平層，那么保持，假設(shè)電梯未平層，那么通過置位使中間繼電器置1，進(jìn)而使電梯下行直至平層是中間繼電器復(fù)位為止。5.2電梯的正常工作狀態(tài)電梯完成一個(gè)呼叫響應(yīng)的步驟如下:⑴電梯在檢測到門廳或轎廂的呼叫信號后將此樓層信號與轎廂所在的樓層信號比擬，通過選向模塊進(jìn)行選向。⑵電梯通過拖動調(diào)速模塊驅(qū)動直流電機(jī)拖動轎廂運(yùn)動。轎廂運(yùn)動速度要經(jīng)過低速轉(zhuǎn)變?yōu)橹兴僭俎D(zhuǎn)變?yōu)楦咚?，并以高速運(yùn)行至減速點(diǎn)。⑶當(dāng)電梯檢測到目標(biāo)層樓層檢測點(diǎn)產(chǎn)生的減速點(diǎn)信號時(shí)，電梯進(jìn)入減速狀態(tài)，由中速度變?yōu)榈退?，并以低速運(yùn)行到平層點(diǎn)停止。⑷平層后，電梯開門，直到碰到開門到位行程開關(guān);再經(jīng)過一定延時(shí)后關(guān)門，直到碰到關(guān)門到位行程開關(guān)。電梯控制系統(tǒng)始終實(shí)時(shí)顯示轎廂所在樓層。5.3系統(tǒng)的軟件開發(fā)過程開關(guān)門環(huán)節(jié)電梯的開關(guān)門存在以下幾種情況：⑴電梯自動運(yùn)行停層時(shí)的開門。電梯在停層時(shí)，至平層位置，Q0.5接通，電梯應(yīng)開始開門。⑵開關(guān)門均為手動狀態(tài)，由開關(guān)門按鈕I0.0和I0.1實(shí)施開門與關(guān)門。⑶呼梯開門。電梯到達(dá)某層站后，如果沒有人繼續(xù)使用電梯，電梯將停靠在該層站待命，假設(shè)有人在該層站呼梯，電梯將首先開門，以滿足用梯的要求。假設(shè)其他層站有人呼梯，電梯將首先定向，并起動運(yùn)行，到達(dá)呼梯層時(shí)再開門，此時(shí)的開門按停層開門處理。⑷電梯停用后的關(guān)門。此時(shí)電梯到達(dá)基站，人員離開轎廂，電梯自動延遲3秒關(guān)門。⑸電梯自動運(yùn)行時(shí)的關(guān)門。停站時(shí)間繼電器T37延時(shí)結(jié)束后，電梯自動關(guān)門。停站時(shí)間未到，可通過關(guān)門按鈕實(shí)現(xiàn)提前關(guān)門。5.3.2當(dāng)PLC首次運(yùn)行程序時(shí)，通過SM0.1控制電梯，檢查電梯是否平層，假設(shè)電梯為平層，那么保持，假設(shè)電梯未平層，那么通過置位使中間繼電器置1，進(jìn)而使電梯下行直至平層是中間繼電器復(fù)位為止。停層信號的登記與消除環(huán)節(jié)人員通過對轎廂內(nèi)操縱盤上1-4層選層按鈕的操作，可以選擇欲去的樓層。選層信號被登記后，選層按鈕下的指示燈亮。當(dāng)電梯到達(dá)所選的樓層后，停層信號即被消除，指示燈也應(yīng)熄滅。外呼信號的登記與消除環(huán)節(jié)人員在廳門外呼梯時(shí)，呼梯信號應(yīng)被接收和記憶。當(dāng)電梯到達(dá)該樓層，且定向方向與目的地方向一致時(shí)(基層與頂層除外)，呼梯要求已滿足，呼梯信號應(yīng)被消除。按下外呼按鈕時(shí)，相對應(yīng)的外呼輔助繼電器接通，外呼鈕下的指示燈亮，表示呼梯要求已被電梯接收并記憶。而該信號的消除環(huán)節(jié)是由當(dāng)層信號的動斷觸點(diǎn)與運(yùn)行方向信號的動斷并聯(lián)構(gòu)成。這樣安排是前邊提到過的電梯運(yùn)行中只響應(yīng)同時(shí)呼梯的原那么決定的。即電梯運(yùn)行方向與呼梯目的的地方向一致且到達(dá)呼梯樓層時(shí)，電梯將停止，呼梯要求已滿足，呼梯信號被消除。電梯運(yùn)行方向與呼梯目的地方向相反時(shí)，如電梯從一樓向上運(yùn)行(上行)而呼梯要求從二樓向下，假設(shè)有去三樓以上的內(nèi)選層要求及外呼梯要求，電梯到達(dá)二樓時(shí)(無二樓上行要求)不停梯，呼梯要求沒有滿足，呼梯信號不能消除；假設(shè)三樓以上無用梯要求，電梯將停在二樓，但呼梯信號(二下)，不能立即消除，待人員進(jìn)入轎廂，選層(去一樓)后，電梯定向下，那么二下呼梯信號已滿足，呼梯信號被消除。電梯的定向環(huán)節(jié)在自動運(yùn)行狀態(tài)下，電梯首先應(yīng)確定方向，也即定向。電梯的定向只有兩種情況，即上行和下行。電梯處于待命狀態(tài)，接收到內(nèi)選和外呼信號時(shí)，應(yīng)將電梯所處的位置與內(nèi)選和外呼信號進(jìn)行比擬，確定是上行還是下行。一旦電梯定向后，內(nèi)選與外呼對電梯進(jìn)行順向運(yùn)行的要求沒有滿足的情況下，定向信號不能消除。檢修狀態(tài)下運(yùn)行方向直接由上行和下行起動按鈕確定，不需定向。梯形圖中M0.4及M0.5分別為定上行及定下行中間繼電器，它們線圈的工作條件觸點(diǎn)塊由內(nèi)外呼信號及電梯位置信號組成，前文中所說的“比擬〞是通過電梯位置信號對呼梯信號的“屏蔽〞實(shí)現(xiàn)的。、電梯的上升與下降有邏輯關(guān)系確定電梯的運(yùn)動方向，再加上內(nèi)呼和外呼等信號即可控制