電梯速度控制

#圖2電梯運行速度曲線電梯的基本工作原理當曳引機組的曳引輪旋轉時，依靠嵌在曳引輪槽中的鋼絲繩與曳引槽之間的摩擦力，驅動鋼絲繩來升降轎廂，曳引鋼絲繩一端掛著轎廂，另一端懸掛對重，產生拉力分別為S1和S2。當S1和S2的差值等于或小于繩槽之間摩擦力時,電梯正常運行，繩槽之間無打滑現(xiàn)象。具體圖形見圖3。圖3電梯的傳動方式原理示意圖電梯控制主回路井道中安裝有導軌，轎廂和對重由曳引鋼絲繩連接，如圖1所示，曳引鋼絲繩掛在曳引輪上，曳引輪由曳引電動機拖動。轎廂和對重都裝有各自的導靴，導靴卡在導軌上。曳引輪運轉帶動轎廂和對重沿各自導軌做上下相對運動，轎廂上升，對重下降。這樣可通過控制曳引電動機來控制轎廂的啟動、加速、運行、減速、平層停車，實現(xiàn)對電梯運行的控制。曳引電動機選交流雙速電動機，其控制主回路如圖2所示。當電梯下運行，JXK、XC、KC吸合，380V交流電源通過電抗器DZ、電阻MQR接通電動機快車繞阻，使電動機降壓起動運行。經過1.5s,KJC吸合，短接DZ和MQR,電梯全壓快速穩(wěn)定運行。當電梯接近某層，需停車時也就是到了換速點，需減速，此時KC、KJC斷開，MC吸合,電機進入發(fā)電制動狀態(tài)。為了提高舒適性，使制動力矩逐級增大，我們采用了分級減速，第一級線路為380V-XC-DZ-MQR-MC；第二級線路380V-XC-DZ-1MJC-MC（短接了部分MQR電阻）；第三級線路380V-XC-DZ-2MJC-MC（短接MQR電阻）；第四級線路380V—XC—3MJC—MC（短接電抗DZ和MQR電阻）。通過這樣四級減速，使電梯平穩(wěn)地過渡到慢車運行狀態(tài)。當減速運行到平層點時，XC、MC、1MJC、2MJC、3MJC同時釋放，電動機失電，制動器抱閘，使電梯停止運行。圖4電梯控制主回路電梯運行線路控制系統(tǒng)設計PLC機型的選擇PLC按結構分為整體型和模塊型兩類，按應用環(huán)境分為現(xiàn)場安裝和控制室安裝兩類，按CPU字長分為1位、4位、8位、16位、32位、64位等。從應用角度出發(fā)，通常可按控制功能或輸入輸出點數(shù)選型。整體型PLC的I/O點數(shù)固定，因此用戶選擇的余地較小，用于小型控制系統(tǒng)；模塊型PLC提供多種I/O卡件或

插卡，因此用戶可較合理地選擇和配置控制系統(tǒng)的I/O點數(shù),功能擴展方便靈活,一般用于大中型控制系統(tǒng)。輸入輸出模塊的選擇應考慮與應用要求的統(tǒng)一。例如對輸入模塊，應考慮信號電平、信號傳輸距離、信號隔離、信號供電方式等應用要求。對輸出模塊，應考慮選用的輸出模塊類型，通常繼電器輸出模塊具有價格低、使用電壓范圍廣、壽命短、響應時間較長等特點?？煽毓栎敵瞿K適用于12開關頻繁，電感性低功率因數(shù)負荷場合，但價格較貴，過載能力較差。輸出模塊還有直流輸出、交流輸出和模擬量輸出等，與應用要求應一致。通過上述分析，對PLC機型的選擇做了詳細分析可得出對于電梯控制系統(tǒng)可以選用一些小型PLC來實現(xiàn)，如日本三菱FX系列的PLC。三菱FX系列PLC擁有無以匹及的速度，高級的功能邏輯選件以及定位控制等特點； FX2N是從16路到256路輸入/輸出的多種應用的選擇方案；FX2N系列是小型化，高速度，高性能和所有方便都是相當于FX系列中最高檔次的超小型程序裝置。除輸入/輸出16-256點的獨立用途外，還可以適用于在多個基本組件間的連接，模擬控制，定位控制等，是一套可以滿足多樣化廣泛需要的PLC。在基本單元上連接擴展單元或擴展模塊，可進行16-256點的靈活輸入輸出組合。可選用16/32/48/64/80/128點的主機，可以采用最小8點的擴展模塊進行擴展?？筛鶕娫醇拜敵鲂问?，自由選擇。因此本次設計所選擇的PLC為：FX2N—48MR,如圖5所示。I二線潮網fit門的信號平縣信理卅一升號關門信號I二線潮網fit門的信號平縣信理卅一升號關門信號強迫向上爵一向下運行方式司機『自動檢修安全觸帆信號COMX001XW￥14￥15Y16XUI-I￥17COM4X0I7、勤卜XU2HH ￥21XA12上 Y23COM?\24\fll3￥2SCOM6SCxcKCMC? _12MICIMJCSXKI-方下指示F方向指示I二送打卜達打快車快加速慢車［糧栽速 W暇或速3慢減速.I?'圖5電梯速度控制連接圖梯形圖如圖6所示：注釋：X1:上終端限位M5：上方向繼電器M11：強迫向上繼電器X2:下終端限位M6：下方向繼電器M12：強迫向上繼電器Y0：換速輸出繼電器

XQ13X023THPFH舞)YOJ&￥017￥0221020XQ23好<ms足行9)快年Mlit時鵬(roai)YQ17 世加域 ("1*>上―陽水12一卜YD23TI-nTI-￥024——kT4―IXQ13X023THPFH舞)YOJ&￥017￥0221020XQ23好<ms足行9)快年Mlit時鵬(roai)YQ17 世加域 ("1*>上―陽水12一卜YD23TI-nTI-￥024——kT4―Ik-XO24——I-X016~I\~XOUYO36T?-

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smud■閘'4KID—(TO25 )imn井gK24]——<T5 )2%甲依行時何-H煙7 }美門琪也器件站時國*的-tn Few1圖6電梯運行路線控制梯形圖電梯控制系統(tǒng)特性在電梯運行曲線中的啟動段是關系到電梯運行舒適感指標的主要環(huán)節(jié)，而舒適感又與加速度直接相關，根據控制理論，要使某個量按預定規(guī)律變化必須對其進行直接控制，對于電梯控制系統(tǒng)來說，要使加速度按理想曲線變化就必須采用加速度反饋，根據電動機的力矩方程式:M—MZ=AMJ(dn/dt),可見加速度的變化率反映了系統(tǒng)動態(tài)轉距的變化，控制加速度就控制系統(tǒng)的動態(tài)轉距AM二M一MZ。故在此段采用加速度的時間控制原則，當啟動上升段速度達到穩(wěn)態(tài)值的90%時，將系統(tǒng)由加速度控制切換到速度控制，因為在穩(wěn)速段，速度為恒值控制波動較小，加速度變化不大，且采用速度閉環(huán)控制可以使穩(wěn)態(tài)速度保持一定的精度，為制動段的精確平層創(chuàng)造條件。在系統(tǒng)的速度上升段和穩(wěn)速段雖都采用PI調節(jié)器控制，但兩段的PI參數(shù)是不同的，以提高系統(tǒng)的動態(tài)響應指標。在系統(tǒng)的制動段，即要對減速度進行必要的控制，以保證舒適感，又要嚴格地按電梯運行的速度和距離的關系來控制，以保證平層的精度。在系統(tǒng)的轉速降至120r/min之前，為了使兩者得到兼顧，采取以加速度對時間控制為主，同時根據在每一制動距離上實際轉速與理論轉速的偏差來修正加速度給定曲線的方法。例如在距離平層點的某一距離L處，速度應降為Vm/s，而實際轉速高為V，m/s,則說明所加的制動轉距不夠，因此計算出此處的給定減速度值-ag后，使其再加上一個負偏差￡,即使此處的減速度給定值修正為—(ag+￡)使給定減速度與實際速度負偏差加大，從而加大了制動轉距，使速度很快降到標準值，當電動機的轉120r/min以后，此時轎廂距平層只有十幾厘米，電梯的運行速度很低，為防止未平層區(qū)就停車的現(xiàn)象。第五章結論在本次畢業(yè)設計中，我通過查閱與課題有關的技術參考資料，了解與此有關的應用技術，同時學習掌握三菱系列PLC的編程調試方法，在此基礎上設計并完成了用三菱PLC控制五層電梯系統(tǒng)的硬件和軟件，給出系統(tǒng)硬件的設計說明，以及軟件的設計構思，并編寫出相應的梯形圖。畢業(yè)設計是大學學習階段的一次非常難得的理論與實踐相結合的機會，通過這次獨立地設計出電梯PLC控制系統(tǒng)，我擺脫了單純的理論學習狀態(tài)。通過實際的軟、硬件設計與選擇，鍛煉了我綜合運用所學專業(yè)基礎知識，解決實際工程問題的能力，同時也提高了我查閱文獻資料以及專業(yè)文獻翻譯等其他方面的能力水平。通過與秦老師的溝通與交流，我了解到許多PLC的實際運用知識，硬件設備的選用方法等，讓我的綜合能力得到了提高。這一次的畢業(yè)設計使我得到了寶貴的實際設計經驗，使我能夠更好的把理論與實踐結合起來，再未來的工作中表現(xiàn)出更好的自主學習能力和靈活應變能力。順利如期的完成本次畢業(yè)設計給了我很大的信心，讓我了解專業(yè)知識的同時也對本專業(yè)的發(fā)展前景充滿信心。但在此次畢業(yè)設計中，我還有一些未能完成遺憾。由于能力所限，我僅僅運用PLC實現(xiàn)了電梯最基本的運動控制功能，在實際運行中還存在一些不足，例如沒有實現(xiàn)電梯升降速度的控制，沒能考慮到電梯的舒適性，沒能運用變頻器對電機進行調速，造成在實際運用中乘坐人員舒適度的降低，也沒能實現(xiàn)安全保護系統(tǒng)，這也是我進一步需要努力和加強的地方。發(fā)現(xiàn)問題，面對問題，才有可能解決問題。不足和遺憾不會給我打擊只會更好的鞭策我前行，今后我會更關注實際與理論的結合，爭取把理論很好的運用到實際中來。致謝人生的第一次畢業(yè)設計終于結束了，回想整個做畢業(yè)設計的經歷，是一個不斷發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，努力吸取新知識來豐富自己的過程，讓我覺得分外充實。此次畢業(yè)設計不僅讓我對PLC有更深一步的了解，同時也增加了自己的動手實踐能力，為以后的工作打下了基礎。可以說畢業(yè)設計不僅是對前面所學知識的一種檢驗，而且也是對自己能力的一種提高。首先，我要感謝我的學校，是她讓我在大學生活中不僅學到了學業(yè)上的知識，也學到了為人處事的道理，讓我的學識和思想都更加成熟，為以后的學習、工作、生活奠定了基礎；她還為我們提供豐富的資料，使我們能夠順利解決在畢業(yè)設計中遇到的問題。其次，我要感謝高曦老師，是他教會我們如何使用三菱PLC，如果不是他的無私教導，我也許無法運用PLC來