電氣自動化畢業(yè)論文

1、 陜西科技大學(xué) 機(jī)電工程 系 電氣自動化 專業(yè) 12 級畢業(yè)設(shè)計（論文）題 目: 四層樓電梯plc控制姓名 徐志堅 學(xué)號 201228006 指導(dǎo)教師（簽名） 二 年 月 日 附件三機(jī)電系畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書設(shè)計題目四層電梯的plc控制系統(tǒng)學(xué)生姓名徐志堅系別機(jī)電系專業(yè)電氣自動化班級12-28指導(dǎo)教師姓名王林職稱高級教師課題來源命題任務(wù)書下達(dá)時間2012年4月18日一、 畢業(yè)設(shè)計主要內(nèi)容、 控制系統(tǒng)的基本理論、 分析四層電梯的plc控制系統(tǒng)、 寫出畢業(yè)論文、 畫出電路圖二、 畢業(yè)設(shè)計的主要技術(shù)指標(biāo)對電梯的電路進(jìn)行分析，確定plc控制程序三、 畢業(yè)設(shè)計基本要求、 按時與教師見面，接受檢查、 按進(jìn)度要求完

2、成畢業(yè)設(shè)計論文、 提交符合標(biāo)準(zhǔn)要求的畢業(yè)設(shè)計論文、 準(zhǔn)時參加畢業(yè)設(shè)計答辯四、 應(yīng)收集的文獻(xiàn)資料plc與電氣控制、電氣控制與plc原理及應(yīng)用（歐姆龍機(jī)型）、可編程控制教程五、 進(jìn)度計劃序號畢業(yè)設(shè)計階段性工作及成果時間安排布置畢業(yè)設(shè)計2010、9、10交初稿2010、10、20定稿2010、11、10答辯2010、11、20前摘要隨著我國經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，微電子技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)和自動控制技術(shù)也得到了迅速發(fā)展，交流變頻調(diào)速技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入一個嶄新的時代，其應(yīng)用越來越廣。而電梯作為現(xiàn)代高層建筑的垂直交通工具，與人們的生活緊密相關(guān)，隨著人們對其要求的提高，電梯得到了快速發(fā)展，其拖動技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到了調(diào)頻調(diào)壓調(diào)速

3、，其邏輯控制也由plc代替原來的繼電器控制。本文在已有的通變頻器的基礎(chǔ)上，采用plc對電梯進(jìn)行控制，通過合理的選擇和設(shè)計，提高了電梯的控制水平，并改善了電梯運(yùn)行的舒適感，使電梯達(dá)到了較為理想的控制效果。abstractwith the development of the economy, microelectronic technology, computertechnology and the automatic theory are developed rapidly, the ac variablefrequency technology has been in a new state

4、. its application is becoming moreand more widely. but the elevator as an important traffic in skyscraper，it also hasdeveloped quickly with the improving requirement of the people .its draggingtechnology has developed from dc timing to ac variable frequency timing andits logic control- relay control

5、 also has been replaced by plc.the article is based on the now-being general frequency converter, usingplc to control the elevator, the reliability is improved and the feeling of comfortis better through the reasonable selection and design, so the effect of control ismore ideal.key word: plc control

6、 frequency conversion timing elevatorfelling of comfort目錄摘要.(1)abstract.(1)一前言.(3)二所需設(shè)備(4)(一) 電動機(jī).(5)(二) 熱繼電器.(6)(三) 接觸器.(7)(四) 傳感器.(8)三基本方案選擇(8)(一)變頻器的選擇(8) （二）可編程序控制器(plc)的選擇(13)四系統(tǒng)硬件設(shè)計.(14)（一）變頻器結(jié)構(gòu)及參數(shù)設(shè)置.(14) （二）plc控制系統(tǒng)設(shè)計.(17)(三)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖.(20) (四)系統(tǒng)軟件設(shè)計(21) (五)梯型圖.(22)結(jié)束語.(30)致謝.(31)一、前言繼電器組成的順序控制系統(tǒng)是

7、最早的一種實(shí)現(xiàn)電梯控制的方法。但是，進(jìn)入九十年代，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和計算機(jī)技術(shù)的廣泛應(yīng)用，人們對電梯的安全性、可靠性的要求越來越高，繼電器控制的弱點(diǎn)就越來越明顯?？删幊绦蚩刂破?plc)最早是根據(jù)順序邏輯控制的需要而發(fā)展起來的，是專門為工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計的數(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己逐漸被plc控制所代替。同時，由于電機(jī)交流變頻調(diào)速技術(shù)的發(fā)展，電梯的拖動方式己由原來直流調(diào)速逐漸過渡到了交流變頻調(diào)速。因此，plc控制技術(shù)加變頻調(diào)速技術(shù)己成為現(xiàn)代電梯行業(yè)的一個熱點(diǎn)。二、所需設(shè)備(一)電動機(jī)電動機(jī)（motors）是把電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能的一種設(shè)備。它是利用通電線

8、圈（也就是定子繞組）產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場并作用于轉(zhuǎn)子鼠籠式式閉合鋁框形成磁電動力旋轉(zhuǎn)扭矩。電動機(jī)按使用電源不同分為直流電動機(jī)和交流電動機(jī)，電力系統(tǒng)中的電動機(jī)大部分是交流電機(jī)，可以是同步電機(jī)或者是異步電機(jī)（電機(jī)定子磁場轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速不保持同步速）。電動機(jī)主要由定子與轉(zhuǎn)子組成，通電導(dǎo)線在磁場中受力運(yùn)動的方向跟電流方向和磁感線（磁場方向）方向有關(guān)。電動機(jī)工作原理是磁場對電流受力的作用，使電動機(jī)轉(zhuǎn)動。（二）熱繼電器熱繼電器是由流入熱元件的電流產(chǎn)生熱量，使有不同膨脹系數(shù)的雙金屬片發(fā)生形變，當(dāng)形變達(dá)到一定距離時，就推動連桿動作，使控制電路斷開，從而使接觸器失電，主電路斷開，實(shí)現(xiàn)電動機(jī)的過載保護(hù)。繼電器作為電動

9、機(jī)的過載保護(hù)元件，以其體積小，結(jié)構(gòu)簡單、成本低等優(yōu)點(diǎn)在生產(chǎn)中得到了廣泛應(yīng)用。（三）接觸器交流接觸器是廣泛用作電力的開斷和控制電路。它利用主接點(diǎn)來開閉電路，用輔助接點(diǎn)來執(zhí)行控制指令。主接點(diǎn)一般只有常開接點(diǎn)，而輔助接點(diǎn)常有兩對具有常開和常閉功能的接點(diǎn)，小型的接觸器也經(jīng)常作為中間繼電器配合主電路使用。 交流接觸器的接點(diǎn)，由銀鎢合金制成，具有良好的導(dǎo)電性和耐高溫?zé)g性。（四）傳感器光電傳感器是采用光電元件作為檢測元件的傳感器。它首先把被測量的變化轉(zhuǎn)換成光信號的變化，然后借助光電元件進(jìn)一步將光信號轉(zhuǎn)換成電信號。光電傳感器一般由光源、光學(xué)通路和光電元件三部分組成。三、基本方案選擇本設(shè)計通過多種方案的比較和

10、對照，完成了電梯控制系統(tǒng)中變頻器和可編程控制器的選擇。（一）變頻器的選擇隨著變頻器性能價格比的提高，交流變頻調(diào)速己應(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。目前，有為電梯控制而設(shè)計的專用變頻器早已問世，其功能較強(qiáng)，使用靈活，但其價格相對較貴。因此，本設(shè)計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)計和編程，同樣可以達(dá)到專用變頻器的控制效果。這是本設(shè)計的特點(diǎn)之一。目前，市場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。.1通用變頻器概況.1變頻器的歷史及發(fā)展上個世

11、紀(jì)80年代初，通用變頻器實(shí)現(xiàn)了商品化。在近20年的時間內(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igbt兩個大發(fā)展過程。(1)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通用變頻器的容量達(dá)到了b00kva,400kva以下的已經(jīng)系列化。前幾年主開關(guān)器件開始采用igbt，僅三、四年的時一間，igbt變頻器的單機(jī)容量己達(dá)1800kva，隨著igbt容量的擴(kuò)大，通用變頻器的容量也將隨之?dāng)U大。(2)、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(lsi)和全數(shù)字控制技術(shù)，結(jié)構(gòu)設(shè)計上采用“平面安裝技術(shù)”等一系列措施，促進(jìn)了變頻電源

12、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。(3)、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發(fā)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。人們總結(jié)了交流調(diào)速電氣傳動控制的大量實(shí)踐經(jīng)驗，并不斷融入軟件功能。日益豐富的軟件功能使通用變頻器的多功能化和高性能化為用戶提供了一種可能，即可以把原有生產(chǎn)機(jī)

13、械的工藝水平“升級”，達(dá)到以往無法達(dá)到的境界，使其變成一種具有高度軟件控制功能的新機(jī)種。8位、16位及32位cpu奠定了通用變頻器全數(shù)字控制的基礎(chǔ)。32位數(shù)字信號處理器(digital signal processer-dsp)的應(yīng)用將通用變頻器的性能提高一大步，實(shí)現(xiàn)了轉(zhuǎn)矩控制，推出了“無跳閘功能”。目前，新一代變頻器開始采用新的“精簡指令集計算機(jī)”，將指令執(zhí)行時間縮短到納秒級。它是一種矢量微處理器， 其功能著重點(diǎn)放在常用基本指令的執(zhí)行效率上，舍棄了某些運(yùn)算復(fù)雜而使用率不高的指令，省下它們所占用的硬件資源用于提高基本的運(yùn)算速度，達(dá)到了以“每秒上億條指令”為單位來衡量運(yùn)算速度的程度。有文獻(xiàn)報道，

14、risc的運(yùn)算速度可達(dá)1000mips，即10億次/秒，相當(dāng)于巨型計算機(jī)水平。指令計算時間為ins量級，是一般微處理器所無法比擬的。有的變頻器廠家聲稱，以risc為核心的數(shù)字控制，可以支持無速度傳感器矢量控制變頻器的矢量控制算法、轉(zhuǎn)速估計計算、pi d調(diào)節(jié)器在線實(shí)時運(yùn)算。目前出現(xiàn)了一類“多控制方式”通用變頻器。例如本設(shè)計所采用的安川公司的vs) 16-g5變頻器就有:(1)無pg(速度傳感器)v/f控制;(2)有pg v/f控制;(3)無pg矢量控制:(4)有pg矢量控制等四種控制方式。通過控制面板，可以控制上述四種控制方式中的一種，以滿足用戶的需要。(4)、應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大通用變頻器經(jīng)歷了模

15、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，從反抗性負(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、立體停車廠等都已采用了通用變頻器;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、加工中心超高速伺服機(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園噴水池，可以說其應(yīng)用范圍

16、相當(dāng)廣闊，并且還將繼續(xù)擴(kuò)大。2通用變頻器的功率輸出驅(qū)動技術(shù)動向采用變頻器的調(diào)速傳動技術(shù)，近年來取得驚人的進(jìn)步。從技術(shù)發(fā)展動向來看，大致有如下幾個方面:（1）, igbt的應(yīng)用最近幾年來，工gbt的應(yīng)用正在迅速推進(jìn)。其顯著的特點(diǎn)是:開關(guān)頻率高，驅(qū)動電路簡單。用于通用變頻器時，有如下明顯的效果:.由于載波效率的提高(20khz或更高)，負(fù)載電動機(jī)的噪聲明顯減少，實(shí)現(xiàn)了低噪聲傳動。電動機(jī)的金屬鳴響聲因振動頻率超過了人耳可感知的程度而“消失”。.同樣由于載波頻率的提高，使電動機(jī)的電流(特別是低速時的電流)波形更加趨于正弦波，因而減少了電動機(jī)轉(zhuǎn)矩的脈動和電動機(jī)的損耗。由于工gbt為電壓驅(qū)動型，因而簡化了

17、驅(qū)動回路，使整個裝置更加緊湊，可靠性提高，成木降低。主開關(guān)器件如果采用工pm，上述效果將更加明顯。（2）、網(wǎng)側(cè)變流器的f wm控制的變頻器目前上市的絕大多數(shù)通用變頻器，其網(wǎng)側(cè)變流器采用不可控的二極管整流器。雖然控制簡單，成本較低，但也有它的缺點(diǎn)。比如，網(wǎng)側(cè)電流波形嚴(yán)重畸變，影響電網(wǎng)的功率因數(shù)，諧波損耗大，電動機(jī)制動時的再生能量無法回饋給電網(wǎng)等?，F(xiàn)已開發(fā)出一種新型的采用pwm控制方式的自換相交流器，并己經(jīng)成功地用作變流器中的網(wǎng)側(cè)變流器。電器結(jié)構(gòu)形式與逆變器完全相同，每個橋臂均由一個自關(guān)斷器件和一個二極管反并聯(lián)組成。其特點(diǎn)是:直流輸出電壓連續(xù)可調(diào)，輸入電流(網(wǎng)側(cè)電流)波形基本為正弦，功率因數(shù)可保持

18、為1，并且能量可以雙向流通。網(wǎng)側(cè)變流器采用pwm控制交流器又稱為“雙pwm控制變頻器”。這種再生能量回饋式高性能通用變頻器，代表著另一個新的技術(shù)動向。它的大容量化，對于制動頻繁的或可逆運(yùn)行的生產(chǎn)設(shè)備十分有意義。但因其價位高、投資大，所以在某種程度上限制了它的發(fā)展速度.（3）、矢量控制變頻器的通用化在造紙、軋鋼等應(yīng)用領(lǐng)域，要求精度高，響應(yīng)快，一般性的通用變頻器已經(jīng)不能勝任，往往要采用矢量控制方案.但是矢量控制往往需要速度傳感器，運(yùn)算復(fù)雜、調(diào)整麻煩，對電動機(jī)的參數(shù)依賴性較大.目前，國內(nèi)正在努力使矢量控制變頻器實(shí)現(xiàn)通用化.因此，對無速度傳感器的矢量控制系統(tǒng)的理論研究和實(shí)用化的開發(fā)代表著另一個新的技術(shù)

19、發(fā)展方向。保護(hù)功能 電機(jī)保護(hù)，變頻器過載，瞬間過電流，電壓下降，過電壓，輸入缺相電梯的調(diào)速要求除了一般工業(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重要內(nèi)容。本設(shè)計中拖動調(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)計選用安川vs-61665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，61665變頻器

20、的起動、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)0.01-0.02%,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)的各個參數(shù)，精確控制任何品牌的電機(jī)。采用高性能igbt，載波頻率20khz，從而使變頻器輸出一個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)。2、vs-61665型變頻器簡介（1） 61665型變頻器的特點(diǎn)vs-61665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

21、高起動轉(zhuǎn)矩與較高的調(diào)速范圍。vs-61665變頻器的特點(diǎn)如下: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。有豐富的內(nèi)藏與選擇功能。由于采用了最新式的硬件，因此，功能全、體積小。保護(hù)功能完善、維修性能好。通過lcd操作裝置，可提高操作性能。（2） 61665型變頻器的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格61665型變頻器的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格如表3. 1（二）可編程序控制器(plc)的選擇電梯plc控制系統(tǒng)不再使用繼電器控制系統(tǒng)中模擬轎廂運(yùn)動的機(jī)械選層器。電梯運(yùn)行過程中，轎廂所處樓層位置如何檢測，plc軟件如何根據(jù)給定輸入信號及運(yùn)行條件判斷或計算樓層數(shù)，是電梯正常運(yùn)行的首要問題，是正確定向和選層換速的必要前提。表3. 1 616

22、65型變頻器的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格3.2. 1轎廂樓層位置檢測方法:主要方法有如下幾種: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磁感應(yīng)器，當(dāng)樓層較高時，會占用plc太多的輸入點(diǎn)。2利用穩(wěn)態(tài)磁保開關(guān):這種方法需對磁保開關(guān)的不同狀態(tài)進(jìn)行編碼，在各種編碼方式中適合電梯控制的只有格雷變形碼，但它是無權(quán)代碼，進(jìn)行運(yùn)算時需采用plc指令譯碼，比較麻煩，軟件譯碼也使程序變的龐大。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糜嫈?shù)單元，計數(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p

23、lc內(nèi)置24v直流電源，硬件連接可謂簡單方便。由以上分析可見，用旋轉(zhuǎn)編碼器檢測轎廂位置優(yōu)于其他方法，故本設(shè)計采用此法。2、plc的選型根據(jù)以上選擇的轎廂樓層位置檢測方法，要求可編程控制器必須具有高數(shù)計數(shù)器。又因為電梯是雙向運(yùn)行的，所以plc還需具有可逆計數(shù)器。綜合考慮后，本設(shè)計選擇了日本三菱公司生產(chǎn)的fx系列機(jī)。fx系列機(jī)具有以下優(yōu)點(diǎn):（1） 體積極?。?） 先進(jìn)美觀的外部結(jié)構(gòu)（3） 提供多種子系列供用戶選用（4）靈活多變的系統(tǒng)配置（5） 功能強(qiáng)、使用方便三、系統(tǒng)硬件設(shè)計（一）變頻器結(jié)構(gòu)及參數(shù)設(shè)置由于采用plc作為邏輯控制部件，故變頻器和plc通訊時采用開關(guān)量而不用模擬量。由于61665是通用

24、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.1 vs-61665變頻器的參數(shù)61665變頻器共有9組參數(shù)，每一組參數(shù)的設(shè)定都具有特定的含義。常用參數(shù)如表4.12參數(shù)設(shè)置積分時間常數(shù)宜大些:(2)為了提高運(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，以減小停車參數(shù)設(shè)置的原則:(1)為減小啟動沖擊及增加調(diào)速的舒適感，其速度環(huán)的比例系數(shù)宜小些，而沖擊;(3)零速一般設(shè)置為ohz，速抱閘功能將影響舒適感;(4)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，具體的設(shè)置見表4.23變頻器自學(xué)習(xí)功能的應(yīng)用方法為了使變頻器

25、工作在最佳狀態(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61665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佳參數(shù)，使變頻器能對該電動機(jī)進(jìn)行最佳控制。4變頻器容量計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、電梯載重與配重進(jìn)行計算。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

26、所需曳引功率為p2,p2=(w, +w,-w,) g+f1 v其中f1=k (w1+w2-w3) g+為摩擦力，可忽略不計。電機(jī)功率p1，變頻器功率p應(yīng)接近于電機(jī)功率p1，相對于p2留有安全裕量，可取pl.5p25變頻器制動電阻參數(shù)的計算由于電梯為位能負(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)，但成本太高.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，成本較低而且具有良好的使用效果.能耗制動電阻r1的大小應(yīng)使制動電流i1的值不超過變頻器額定電流的一半，即i1=uo /r1i/2其中u。為額定情況下變

27、頻器的直流母線電壓.由于制動申阻的工作不是連續(xù)長期工作，因此其功率可以大大小于通電時消耗的功率.(二)plc控制系統(tǒng)設(shè)計電梯plc的控制系統(tǒng)和其他類型的電梯控制系統(tǒng)一樣主要由信號控制系統(tǒng)和拖動控制系統(tǒng)兩部分組成。圖4. 1為電梯plc控制系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)圖，主要硬件包括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)，操縱盤、呼梯盤、井道及安全保護(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。1設(shè)計思想（1）信號控制系統(tǒng)電梯信號控制基本由plc軟件實(shí)現(xiàn)。電梯信號控制系統(tǒng)

28、如圖4. 2所示，輸入到plc的控制信號有:運(yùn)行方式選擇(如自動、有司機(jī)、檢修、消防運(yùn)行方式等)、運(yùn)行控制、轎內(nèi)指令、層站召喚、安全保護(hù)信息、旋轉(zhuǎn)編碼器光電脈沖、開關(guān)門及限位信號、門區(qū)和平層信號等。（2）電梯控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的功能一臺電機(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)電梯到位后具有手動或自動開門關(guān)門功能電梯內(nèi)設(shè)有層樓指令鍵，開關(guān)門按鍵，警鈴風(fēng)扇及照明按鍵電梯內(nèi)外設(shè)有方向指示燈及電梯當(dāng)前層號指示燈待客自動開門，當(dāng)電梯在某層停梯待客時，按下層外召喚按鈕，應(yīng)能自動開門迎客自動關(guān)門與提早關(guān)門.在一般情況下，電梯停站4-6秒應(yīng)能自動關(guān)門;在延時時間內(nèi)，若按下關(guān)門按鈕，門將不經(jīng)延

29、時提前實(shí)現(xiàn)關(guān)門動作.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，門將打開。內(nèi)指令記憶。當(dāng)轎廂內(nèi)操縱盤上有多個選層指令時，電梯應(yīng)能按順序自動?？寇囬T，并能至調(diào)定時間，自動確定運(yùn)行方向。自動定向。當(dāng)轎廂內(nèi)操縱盤上，選層指令相對與電梯位置具有不同方向時，電梯應(yīng)能按先入為主的原則，自動確定運(yùn)行方向。呼梯記憶與順向截停。電梯在運(yùn)行中應(yīng)能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?？繎?yīng)答。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。(13)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電梯應(yīng)自動關(guān)門在調(diào)定時間內(nèi)自動關(guān)閉轎廂照明。(14)

30、自動返基站。當(dāng)電梯設(shè)有基站時，電梯在完成全部指令后，自動駛回基站，停機(jī)待客。（3）電梯操作方式單轎廂下集選控制登記所有轎廂和廳門下行召喚;轎廂上行是只答應(yīng)轎廂召喚，直至最高層;自動改變運(yùn)行方向為下行，應(yīng)答廳門下行召喚。單轎廂全集選登記所有廳門和轎廂召喚;上行時順應(yīng)答轎廂和廳門上召喚。直至最高層自動反向應(yīng)答下行召喚和轎廂召喚。本設(shè)計采用全集選操作方式。（4）減速及平層控制電梯的工作特點(diǎn)是頻繁起制動，為了提高工作效率、改善舒適感，要求電梯能平滑減速至速度為零時，準(zhǔn)確平層，即“無速停車抱閘”，不要出現(xiàn)爬行現(xiàn)象或低速抱閘，即直接停止，要做到這一點(diǎn)關(guān)鍵是準(zhǔn)確發(fā)出減速信號，在接近層樓面時按距離精確的自動矯

31、正速度給定曲線。本設(shè)計采用旋轉(zhuǎn)編碼器檢測轎廂位置，只要電梯一運(yùn)行，計數(shù)器就可以精確地確定走過的距離，達(dá)到與減速點(diǎn)相應(yīng)的預(yù)制數(shù)時即可發(fā)出減速命令。不論哪種方式產(chǎn)生的減速命令，由于負(fù)載的變化、電網(wǎng)波動、鋼絲繩打滑等，都會使減速過程不符合平層技術(shù)要求，為此一般在離層樓100-200mm處需設(shè)置一個平層矯正器，以確保平層的長期準(zhǔn)確性。4.2.2 i/0點(diǎn)數(shù)的分配及機(jī)型的選擇本設(shè)計按七層的電梯為例，根據(jù)需要控制的開關(guān)、設(shè)備大約有52個輸入點(diǎn)，34個輸出點(diǎn)需進(jìn)行控制，考慮10%-150%的裕量，故選擇coup主機(jī)模塊十c40p擴(kuò)展單元，其工/0點(diǎn)數(shù)可達(dá)56/44個，i/o分配如下:（三）系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖系統(tǒng)由轎廂、開關(guān)門機(jī)構(gòu)、曳引機(jī)構(gòu)、控制系統(tǒng)等組成，如圖4.5所示。四系統(tǒng)軟件設(shè)計（一）電梯上行1當(dāng)電梯停于1樓（1f）或2f、3f時，4樓呼叫，則上行到4樓碰到行程開關(guān)后停止。2.電梯停于1f或2f，3f呼叫，則上行，碰到3樓行程開關(guān)后停止。3電梯停于1f，2f呼叫，則上行，碰到2f行程開關(guān)后停止。4電梯停于1f，2f，3f同