基于变频技术的电梯PLC控制系统设计.doc

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2020年4月19日

基于变频技术的电梯PLC控制系统设计

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基于变频技术的电梯PLC控制系统设计
摘要
国民经济的发展促进了高层建筑和智能化建筑的大量出现，作为交通工具的电梯显得越来越重要。其性能的好坏对人们生活的影响越来越显著，因此必须努力提高电梯系统的性能，保证电梯的运行既高效节能又安全可靠，在此基础上还需要满足乘客的舒适感等等。因此对电梯控制系统的深入研究具有重要的意义。
本文首先在介绍电梯基本结构的基础上，阐述了电梯的控制原理，分析了电梯如何用PLC编制控制程序，研究并提出了电梯变频器的变频调速电梯控制系统的实现方案。本文采用PLC对电梯信号进行采集并对电梯进行控制，提高了控制水平，改进了电梯运行的舒适感，使电梯达到了较为理想的控制效果。
关键词:电梯控制系统可编程序控制器变频调速
1.绪论
1.1电梯组成
1.曳引系统：曳引系统的主要功能是输出与传递动力，使电梯运行。曳引系统主要由HYPERLINK""\t"_blank"曳引机、曳引钢丝绳，导向轮，反绳轮组成。
2.导向系统：导向系统的主要功能是限制轿厢和对重的活动自由度，使轿厢和对重只能沿着导轨作升降运动。导向系统主要由导轨，导靴和导轨架组成。
3.轿厢：轿厢是运送乘客和货物的电梯组件，是电梯的工作部分。轿厢由轿厢架和轿厢体组成。
4.门系统：门系统的主要功能是封住层站入口和轿厢入口。门系统由轿厢门，层门，开门机，门锁装置组成。
5.重量平衡系统：系统的主要功能是相对平衡轿厢重量，在电梯工作中能使轿厢与对重间的重量差保持在限额之内，保证电梯的曳引传动正常。系统主要由对重和重量补偿装置组成。
6.电力拖动系统由拽引电机，供电系统，速度反馈装置，调速装置等组成，它的作用是对电梯进行速度控制。拽引电机是电梯的动力源，根据电梯配置可采用交流电机或者直流电机。供电系统是为电机提供电源的装置。速度反馈系统是为调速系统提供电梯运行速度信号。一般采用测速发电机或速度脉冲发生器与电机相连。调速装置对拽引电机进行速度控制。
7.电气控制系统
电梯的电气控制系统由控制装置，操纵装置，平层装置，和位置显示装置等部分组成。其中控制装置根据电梯的运行逻辑功能要求，控制电梯的运行，设置在机房中的控制柜上。操纵装置是由轿厢内的按钮箱和厅门的召唤箱按钮来操纵电梯的运行的。平层装置是发出平层控制信号，使电梯轿厢准确平层的控制装置。所谓平层，是指轿厢在接近某一楼层的停靠站时，欲使轿厢地坎与厅门地坎达到用平面的操作。位置显示装置是用来显示电梯所在楼层位置的轿内和厅门
的指示灯，厅门指示灯还用尖头指示电梯的运行方向。
8.安全保护系统
安全保护系统包括机械的和电气的各种保护系统，可保护电梯安全的使用。机械方面的有:限速器和安全钳起超速保护作用，缓冲器起冲顶和撞底保护作用，还有切断总电源的极限保护装置。电气方面的安全保护在电梯的各个运行环节中都有体现。
1.2电梯的发展现状
1.2.1国外电梯发展情况
电梯是集机电一体的智能系统，设计到机械技术、电子技术、电气技术等。电梯的生产数量及使用情况成为衡量一个国家经济情况、工业化程度的重要指标。当前，世界知名的生产电梯的公司主要有美国奥的斯公司、日本三菱公司、日立公司和芬兰科恩等公司，她们占世界一半的电梯市场，其中，尤以美国奥的斯公司的实力最强，也是最早设计、生产电梯的公司。
电梯作为垂直交通工具，已完全参透到人们的生活当中，特别是在高楼大厦中，电梯更发挥着不可替代的作用，是人们必须的交通工具。随着社会的发展，对电梯的设计要求也不断提高，不但涉及到机械传动、电气控制、电子技术和土建等工程领域，还设计到电梯的可靠性、舒适性、环保性、美观性等问题。对于现代电梯，应具有高度安全性并不断往节能，群控，网络化、信息化等方向发展。电梯已成为人们工作、生活的一部分，据相关统计，美国每年乘电梯的人数达
540亿人次，而乘坐其它交通工具的人数却为80亿人次。
近年来，电梯普遍采用变频技术，即VVVF电梯(调频调压调电梯)。变频调速采用先进的SPWM(脉冲宽度调制)技术，明显改进了电动机供电电源的质量，谐波少，起有效的节能效果。与传统的交流双速电梯相比，VVVF电梯控制技术采用控制器或微机控制，经过周密计算，电梯在启动、制动及加速时，速度过渡比较平稳，乘坐者都没有明显感觉，能够达到相当高的舒适性。变频调速电梯以其优异的调速性能、起制动性能以及高功率因素、节能等优点已被广泛应用，是国际上公认的最有发展前途的调速方法，成为现代电梯行业的一个热点。
1.2.2国内电梯发展情况
中国的电梯发展起步比较晚，解放前，全国大概只有台电梯，有生产电梯的能力，解放后，才开始出现电梯企业，到20世纪70年代，电梯产业才初