基于PLC电梯调速控制系统的研究.doc
《基于PLC电梯调速控制系统的研究.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《基于PLC电梯调速控制系统的研究.doc(50页珍藏版)》请在沃文网上搜索。
1、基于PLC电梯调速控制系统的研究摘 要随着现代城市的发展,高层建筑日益增多,电梯成为人们日常生活必不可少的代步工具。电梯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。传统的电梯曳引电动机采用接触器来实现电动机工作状态的改变,双速异步电动机在定子回路中串电抗与电阻来实现电动机的调速,这满足不了乘客的舒适感;另外,传统的电梯控制系统由继电器接触器控制逻辑组成,存在着电气元件多、功能弱、电气故障频繁,可靠性差和工作寿命短等缺陷。可编程控制器(PLC)是根据顺序逻辑控制的需要而发展起来的,是专门为工业环境应用而设计的数字运算操作的电子装置。鉴
2、于其种种优点,目前,电梯的继电器控制方式已逐渐被PLC控制代替。同时,由于电机交流变频调速技术的发展,电梯的拖动方式已由原来直流调速逐渐过渡到了交流变频调速,不仅能满足乘客的舒适感和保证平稳的精度,还可以降低能耗,节约能源,减小运行费用。因此,PLC控制技术加变频调速已成为现代电梯行列的一个热点。PLC控制是指电梯信号控制由PLC及其软件来实现,控制系统的核心为PLC;交流变频调速是指电机的拖动控制系统由交流变频器来实现。其次课题开发的主要任务和内容是:建立“PLC控制交流变频调速电梯系统”的总体框架;信号控制系统利用PLC集中处理电梯运行方式、安全保护信号、内指令信号、外召唤信号、井道信号、
3、门区信号、开关门及限位信号等信号,并显示电梯所到楼层、运行方向及呼梯应答等,实现开关门控制;拖动控制系统中曳引机的启动、运行、制动停止,包括正反转信号及多种速度信号,经PLC运算、判断后通过变频器控制实现。本课题的核心问题:变频器的参数设置,以满足运行效率、舒适感、平层精度和安全性的要求。关键词:电梯;PLC;变频调速;模块化-45-AbstractAlong with developing modern city, increasing high building, the elevator is beginning to play a vital role for walking tool
4、 in everyday life; therefore the performance should be improved for both economy and efficiency. As far as the comfort sense concerned,thetraditional motor uses the contactor to shift its operating state, and the double-speed asynchronous motor strings reactance together with resistance in the stato
5、r to alter its velocitymodulation,which could not meet passengers criterion.Moreover,the traditional control system is composed of the relay contactor and control logic, which brings such defects as: excessive electrical parts, weak function, over-frequent electric failure, low reliability and short
6、 life etc.The programmable logic control(PLC)is designed specially for industryenvironment,which is being developed based on the requirement of sequential logic control.Herein,cause of its all merits, the elevators relay control mode has been replaced by the PLCgradually.At the same time, as a resul
7、t of the development of motor AC frequency inverterstechnology,the elevators driving mode has been replaced gradually by it from the originalDC frequency control, which can not only meet the passengers comfort criterion,guaranteesteady precision, but also reduce the energy consumption, cut the opera
8、ting cost.Therefore,the PLC control technology and the frequency inverter has been becoming the focus.The PLC control, whose control system core is PLC, refers to be realized using PLC and its software for the elevator signal control; AC frequency inverter refers to be realized using AC transducer o
9、n the side of the motors dragging control system. And the main content and assignments of this paper are: to establish overall frame ofPLCcontrol exchange frequency conversion velocity modulations elevator system”; to handle with the elevators running mode together with some signals, which are such
10、as security,inner-instruction,outer-call,hatchway,gate region, switch gate and limitation, using PLC;tomake the elevator show its arrival floor, running direction and response of landing call,torealize its gate operator control; to realize the hoist machines start,run,brake,stop,including counter ro
11、tating signal and multi-speed signal, using frequency inverter by PLC after operation, judgments.There is a core problem in this paper: The frequency inverters parameter setup, to meet the criterion of its ride efficiency, comfort, landing accuracy and secure.Key words: Elevator; PLC; VVVF; Modular目
12、录摘 要IAbstractII1前言11.1电梯的控制要求11.2 电梯继电器控制系统的特点及存在问题21.2.1 电梯继电器控制系统的优点21.2.2 电梯继电器控制系统存在的问题31.3 可编程序控制器(PLC)及其在电梯控制中的应用特点31.3.1 PLC的特点31.3.2 PLC控制电梯的优点41.4 电梯变频调速控制的特点41.5 课题的主要研究内容52 电梯设备与电梯发展情况.62.1 电梯的起源62.2 电梯设备62.2.1 电梯的分类62.2.2 电梯的主要参数72.2.3 乘客电梯参数尺寸92.2.4 电梯的主要组成部分112.2.5 电梯的安全保护装置112.3 电梯的发展
13、概况112.3.1 电梯技术发展概况122.3.2 电梯发展展望123 变频器的选择及其参数的设计143.1 变频器的分类143.2 变频器的选择143.2.1 选择变频器品牌型号143.2.2 选择变频器规格143.2.3 选择的变频器应满足的条件153.3 通用变频器153.3.1 通用变频器概况153.3.2 VS616G5型通用变频器163.4 变频器的结构及其参数设计183.4.1 参数设计193.4.2 变频器自学习功能的应用方法203.4.3 变频器容量计算213.4.4 变频器制动电阻参数的计算223.5异步电机的调速方法及经济技术比较224 PLC的选择及其硬件开发264.1
14、 井道信号系统的设计264.1.1 干簧感应器的工作原理264.1.2 井道信号系统的设计274.2 PLC系统的硬件设计294.2.1 PLC控制系统设计的基本原则294.2.2 可编程控制器(PLC)的选型314.3 PLC控制系统硬件开发324.3.1交流双速电梯的主电路334.3.2门机电路、抱闸电路、门锁及安全运行电路354.3.3设计思想364.3.4 I/O点数的分配及机型的选择384.3.5 程序流程图415 结论42参考文献43致 谢44附 图451前言随着现代城市的发展,高层建筑日益增多,电梯成为人们日常生活必不可少的代步工具。电梯性能的好坏对人们生活的影响越来越显著,因此
15、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。电梯是垂直运输工具,属于位能负载,并且要求频繁起停,随着载客量多少的变化、上下行的变换,在空载上行或重载下行时,电动机的负载最小,甚至是处于发电状态,而电梯在重载上行或空载下行时,电动机的负载最大,是处于电动状态,这就要求电动机在四象限运行。传统的电梯曳引电动机采用接触器来实现电动机工作状态的改变,双速异步电动机在定子回路中串电抗与电阻来实现电动机的调速,这满足不了乘客的舒适感;另外,传统的电梯控制系统由继电器控制逻辑组成,存在着电气元件多、功能弱、电气故障频繁,可靠性差和工作寿命短等缺陷。可编程控制器(PLC:Programma
16、ble Logic Controller)是根据顺序逻辑控制的需要而发展起来的,是专门为工业环境应用而设计的数字运算操作的电子装置。鉴于其种种优点,目前,电梯的继电器控制方式已逐渐被PLC控制代替。同时,由于电机交流变频调速技术的发展,电梯的拖动方式已由原来直流调速逐渐过渡到了交流变频调速,不仅能满足乘客的舒适感和保证平层的精度,还可以降低能耗,节约能源,减小运行费用。因此,PLC控制技术加变频调速已成为现代电梯行列的一个热点。1.1电梯的控制要求人们对现代电梯的自动化程度和智能行越来越高,可以有下列基本功能,这些功能有的是厂家作为标准功能配置在电梯上,有的是可按用户要求配置。但是由于本次设计
17、工作的时间有限,不可能实现下面的所有控制要求,只能完成其中的一些主要的最基本的控制要求。(1) 司机操作。由司机关门启动电梯运行,由轿内指令按钮选向,厅外召唤只能顺向截梯,自动平层。(2) 集选控制。集选控制是将轿厢内指令与厅外召唤等各种信号集中进行综合分析处理的高度自动控制功能。它能对轿厢指令、厅外召唤登记,停站延时自动关门起动运行,同向逐一应答,自动平层自动开门,顺向截梯,自动换向反向应答,能自动应召服务。(3) 下行集选。只在下行时具有集选功能,因此厅外只设下行召唤按钮,上行不能截梯。(4) 独立操作。只通过轿内指令驶往特定楼层,专为特定楼层乘客提供服务,不应答其它层站和厅外召唤。(5)
18、 特别楼层优先控制。特别楼层有呼唤时,电梯以最短时间应答。应答前往时,不理会轿内指令和其它召唤。到达该特别楼层后,该功能自动取消。(6) 停梯操作。在夜间、周末或假日,通过停梯开关使用电梯停在指定楼层。停梯时,轿门关闭,照明、风扇断电,以利节电、安全。(7) 满载控制。当轿内满载时,不响应厅外召唤。(8) 清除无效指令。清除所有与电梯运行方向不符的轿内指令。(9) 开门时间自动控制。根据厅外召唤、轿内指令的种类以及轿内情况,自动调整开门时间。(10) 按客流量控制开门时间。监视乘客的进出流量,使开门时间最短。(11) 开门时间延长按钮。用于延长开门时间,使乘客顺利进出轿厢。(12) 故障重开门
19、。因故障使电梯门不能关闭时,或者在关门的过程中又有乘客进入的时候,使门重新打开再试关门。(13) 强迫关门。当门被阻挡超过一定时间时,发出报警信号,并以一定力量强行关门。(14) 光电装置。用来监视乘客或货物的进出情况。(15) 光幕感应装置。利用光幕效应,如关门时仍有乘客进出,则轿门未触及人体就能自动重新开门。(16) 副操纵箱。在轿厢内左边设置副操纵箱,上面设有各楼层轿内指令按钮,便于乘客较拥挤时使用。(17) 电子触钮。用手指轻触按钮便完成厅外召唤或轿内指令登记工作。(18) 灯光报站。电梯将到达时,厅外灯光闪动,并有双音报站钟报站。(19) 停电时紧急操作。当市电电网停电时,用备用电源
20、将电梯运行到指定楼层待机。(20) 火灾时紧急操作。发生火灾时,使电梯自动运行到指定楼层待机。(21) 消防操作。当消防开关闭合时,使电梯自动返回基站,此时只能由消防员进行轿内操作。(22) 故障检测。将故障记录在微机内存(一般可存入820个故障),并以数码显示故障性质。当故障超过一定数量时,电梯便停止运行。只有排除故障,清除内存记录后,电梯才能运行。大多数微机控制电梯都具有这种功能。1.2 电梯继电器控制系统的特点及存在问题1.2.1 电梯继电器控制系统的优点(1)所有控制功能及信号处理均由硬件实现,线路直观,易于理解和掌握,适合于一般技术人员和技术工人所掌握。(2)系统的保养、维修及故障检
21、查无需较高的技术和特殊的工具、仪器。(3)大部分电器均为常用控制电器,更换方便,价格便宜。(4)多年来我国一直生产这类电梯,技术成熟,已形成系列化产品,技术资料图纸齐全,熟悉掌握的人员较多。1.2.2 电梯继电器控制系统存在的问题(1)系统触点繁多接线线路复杂,且触点容易烧坏磨损,造成接触不良,因而故障率较高。(2)普通控制电器及硬件接线方法难以实现较复杂的控制功能,使系统的控制功能不易增加,技术水平难以提高。(3)电磁机构及触点动作速度比较慢,机械和电磁惯性大,系统控制精度难以提高。(4)系统结构庞大,能耗较高,机械动作噪音大。(5)由于线路复杂,易出现故障,因而保养维修工作量大,费用高;而
22、且检查故障困难,费时费工。电梯继电器控制系统故障率高,大大降低了电梯的可靠性和安全性,经常造成停梯,给乘用人员带来不便和惊扰。且电梯一旦发生冲顶或蹲底,不但会造成电梯机械部件损坏,还可能出现人身事故。1.3 可编程序控制器(PLC)及其在电梯控制中的应用特点1.3.1 PLC的特点PLC是一种用于工业自动化控制的专用计算机,实质上属于计算机控制方式。PLC与普通微机一样。以通用或专用CPU作为字处理器,实现字运算和数据存储,另外还有位处理器(布尔处理器),进行点(位)运算与控制。PLC控制一般具有可靠性高、易操作、维修。编程简单、灵活性强等特点。(1) 可靠性对可维修的产品,可靠性包括产品的有
23、效性和可维修性。1)PLC不需要大量的活动元件和接线电子元件,它的接线大大减少,与此同时,系统的维修简单,维修时间短。2)PLC采用了一系列可靠性设计的方法进行设计,例如,冗余设计,断电保护,故障诊断和信息保护及恢复等,提高了MTTR,使可靠性提高。3)PLC有较高的易操作性,它具有编程简单,操作方便,维修容易等特点,一般不易发生操作的错误。4)PLC是为工业生产过程控制而专门设计的控制装置,它具有比通用计算机更简单的编程语言和更可靠的硬件。采用了精简化的编程语言,编程错误率大大降低,而为工业恶劣操作环境设计的硬件使可靠性大大提高。5)在PLC的硬件方面,采用了一系列提高可靠性的措施。例如,采
- 1.请仔细阅读文档,确保文档完整性,对于不预览、不比对内容而直接下载带来的问题本站不予受理。
- 2.下载的文档,不会出现我们的网址水印。
- 3、该文档所得收入(下载+内容+预览)归上传者、原创作者;如果您是本文档原作者,请点此认领!既往收益都归您。
下载文档到电脑,查找使用更方便
20 积分
下载 | 加入VIP,下载更划算! |
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 基于 PLC 电梯 调速 控制系统 研究
