PLC控制五层电梯毕业设计

(5)按照用途分类通用变频器，高性能专用变频器，高频变频器 2、变频器品牌、型号选择

变频器是变频调速系统的核心设备，它的质量品质对于系统的可靠性影响很大， 选择品牌时，质量品质，尤其是与可靠性相关的质量品质，显然是选择时的重要考虑 方面。同时，设备的平均寿命的长短是一个重要的参数，所以根据预期使用寿命来选 择品牌，经验和口碑仍然是主要依据。在同一品牌中选择具体型号时，则主要依据己 经确定的变频调速方案、负载类型以及应用所需要的一些附加功能来决定。 3、变频器的规格选择

变频器产品说明书都提高标称功率数据，但实际上限制变频器使用功率的是定子 电流参数。因此，直接按照变频器标称功率进行选择，在实际中常常可能会行不通。 根据具体工程的情况，可以有以下几种不同的变频器规格 选择方式:

(1)按照标称功率选择:一般作初步投资估算依据。

(2)按照电动机额定电流选择;多用于恒转矩负载的新设计项目。 (3)按照电动机实际运行电流选择:多用于改造工程。 (4)按照转矩过载能力选择

综上所述，根据实际工程情况，以适当的方法选择变频器规格很重要。选择结果 多数情况下变频器标称功率与电动机匹配，少数情况需要放大。所以，笼统的认为放 大一级功率选择变频器是没有错的想法，但会造成浪费。总的来说从生产成本来作合 适的选择[s]。

4、选择的变频器应满足的条件

(l)根据被控设备的负载特性选择通用变频器的类型。

(2)所选择通用变频器的类型与被控制异步电动机的参数匹配。 (3)为降低电梯成本，首选通用变频器。 (4)电梯的启动和停车都要平稳。 (5)变频器带有防止失速功能。 (6)变频器具有优良的转矩特性。 为了满足以上的条件，本设计选择安川VS一616G5型全数字型通用变频器。采用安川VS一616G5型全数字型通用变频器构成变频调速传动系统的主要目的是:

(1)为了满足提高劳动生产率、改善产品质量、提高设备自动化程度、提高生活 质量及改善生活环境等要求。

(2)为了节约能源、降低生产成本。 3.3.4变频器参数的设计 1、参数设计的原则:

(1)减小启动冲击及增加调速的舒适感，其速度环比例系数宜小些，而积分时间 常数宜大些;

(2)提高了运行效率，快车频率应选为工频，而爬行频率要尽可能低些，以减小 停车击;

(3)零速一般设计为OHz，速抱闸功能将影响舒适感; 2、变频器自学习功能的应用

为了使变频器工作在最佳状态，在完成参数设置后，需使变频器对所驱动的电动 机进行自学习，而616G5就具有曳引机参数自学习的功能，其方法是:将曳引机制动 轮与电机轴脱离，使电动机处于空载状态，然后启动电动机，让变频器自动识别并存 储电动机有关参数，变频器将根据识别到的结果调整控制算法中的有关参数。显然，

9

这一组自学习到的参数，是和变频器匹配的最佳参数，使变频器能对该电动机进行最 佳控制。

3、变频器容量计算

变频器的功率可根据曳引机电机功率、电梯运行速度、电梯载重与配重进行计算。 设电梯曳引机电机功率为P、，电梯运行速度为V，电梯自重为WI，电梯载重为WZ，配 重为W:，，重力加速度为g，变频器功率为P。在最大载重下，电梯上升所需曳引功率 为PZ:

PZ==[(WI+WZ+W3)g+F，〕.V(3.1)

其中Fl:(W汁wZ十W3)g十6为摩擦力，6可忽略不计。

电机功率Pl，变频器功率P应接近电机功率Pl，相对于PZ留有安全裕量，可取 P=1.5P2。

k=002，W一2000Kg，WZ二1000Kg，W3=2400Kg， g=9.8耐sV=1.5耐s

所以:PZ=(600‘9.8+108X9.8)XI.5之IO.4kW 又所以:P=1.5P2=15.6KW。

由于采用变频调速，效率高。依照计算结果选1.5倍裕量，取变频器容量为15kw。 4、变频器制动电阻参数的计算

由于电梯为位能负载，电梯运行过程中产生再生能量，所以变频调速装置应具有 制动功能。带有逆变功能的变频调速装置通过逆变器虽然能够将再生能量回馈电网， 但成本太高，采用能耗制动方式通过制动单元将再生能量消耗在制动电阻上，成本较 低而且具有良好的使用效果，能耗制动电阻R2的大小应使制动电流工Z的值不超过变 频器额定电流的一半，即: 12=Uo/Rz三IN/2(3.2)

R之ZUo/IN=2X513/35.5之28.9(Q)(3.3)

其中Uo为额定情况下变频器的直流母线电压，取)30贝由于制动电阻的工作不是连 续长期工作，因此其功率可以大大小于通电时消耗的功率。 P度日ZuZo/RZ=o.4x5132/30二3.SKw(3.4)

最后，选用的制动电阻为R=30贝，功率为P=3.SKw的电阻

3.4旋转编码器与PLC的连接

3.4旋转编码器与PLC的连接

如图3. 4所示:脉冲信号输入到(160-P的0000端，OOOI端接硬件复位信号，用于当电梯运行至端站时高速计数器复位校正楼层计数及消除累计误差。当复位信号从oIN转为OFF时，高速计数器从零开始计数。

3.5控制系统方案设计

本设计通过多种方案的比较和参照，可看出PLC控制具有显著的优点：在电梯控制中

10

采用了PLC，用软件实现对电梯运行的自动控制，可靠性大大提高；可实现各种复杂的控制系统，方便地增加或改变控制功能；可进行故障自动检测与报警显示，提高运行安全性和可靠性，并便于检修；用于群控调配和管理，并提高电梯运行效率。

综上所述，本设计采用PLC控制。

3.6电梯控制系统原理框图设计

电梯控制系统原理框图如图3.6所示，主要由轿箱内指令电路、门厅呼叫电路、主拖动电机电路、开门电路、档层显示电路、按钮记忆灯电路、楼层检测与平层检测传感器及PLC电路等组成的。

图3.6电梯控制系统原理框图

3.7电梯控制系统硬件结构框图

系统由曳引机构，开、关门机构，轿厢、控制系统等组成，如图3.7所示。曳引系统的主要功能是输出和传递动力，使电梯运行。门系统的功能是封住层站入口和轿厢入口，而轿厢是运送乘客和货物的电梯组件，是电梯的主要工作部分。

3.7电梯控制系统硬件结构框图

4 电气控制部分

4.1 交流双速电梯的主电路

交流双速电梯的主电路图如图3.1所示

11

图3.1交流双速电梯的主电路图

4.2 电梯的的主要电气设备

4.2.1 曳引电动机

曳引电动机作为提升机构，主要由驱动电动机、电磁制动器（也称电磁抱闸）、减速器及曳引轮组成。 4.2.2 自动门机

用来完成电梯的开门与关门：电梯的门有厅门（每层站一个）和轿门（中有一个）。只有当电梯停靠在某层站时，此层厅门才允许开启（由门机拖动轿门，轿门带动厅门完成）；也只有当厅门、轿门全部关闭后才允许启动运行。 4.2.3 层楼指示

层楼指示也叫层显，过去常有低压灯泡构成，安装在每层站厅的上方和轿门的上方；现多由数码管或LED点阵结构组成，与呼梯盒、运行方向指示做成一体结构。 4.2.4 呼梯盒

呼梯盒用以在每层站召唤电梯。常安装在厅门外，离地面1米左右的墙面上。基站与顶站有一个按钮，中间层站由上呼与下呼两个按钮组成。按钮带有呼梯记忆灯，灯亮时表示呼梯号已被接收并记忆；当电梯满足呼梯要求并停层开门时，呼梯记忆灯熄灭。基站的

12