PLC编程及应用论文

程及应用论文 (设计 ) 题 目 制交流变频调速控制系统技术与应用 指导教师 学生姓名 学 号 专 业 机械设计制造及其自动化 教学单位 机电工程学院 二 O 一五 年 六 月 二十八 日 制 交流变频调速控制系统技术与应用 摘要 ： 制交流变频调速控制系统技术在最近的几年当中被应用的越来越广泛。如何将 制交流变频调速控制系统更好地应用在实际生活中，更好地服务于社会成为当前重要的研究议题。其中 制交流变频调速控制技术在电梯中的应用是不断的在提高的 ,电梯中的拉动技术在交流变频调速调压领域中很好的相互配合与应用 ,并且 制交流变频调速控制系统的设计与研究已经有了新突破。本篇文章以 制交流变频调速控制系统对电梯中的控制为基点 ,分析研究了 制交流变频调速控制系统在电梯中 的应用。 关键词： 可编程逻辑控制器；变频调速； 交流变频调速控制系统 前言 :高层住宅的投人使用大幅节约了土地资源，使得土地资源利用率得到了有效提升，为我国城镇化进程做出了不可磨灭的贡献。然而，高层住宅所使用的继电器控制系统自动化及灵敏度反应较低，经常容易发生意外情形，使得其安全性饱受高层住宅业主的垢病与质疑随着科学技术的快速发展， 且在诸多领域中发挥了重要的作用在高层电梯控制系统中， 制技术正在逐步替代继电器控制，其具有的高反应灵敏度、可操控性及实用性使其成为今后的电梯控制系统前 行的王流趋势所以本文将对其展开深入论述，以挖掘其更大的应用价值，电力驱动的电梯系统 ,对电梯的起动、加速、制动减速、稳速运行起着决定性作用。驱动系统的好坏直接影响电梯的起动、加减速、制动、平层、乘座的舒适感等指标。随着电器电子元件的快速发展 ,使得变频变压技术逐步成熟 ,因此使用变频变压 (速系统控制的电梯已投入使用。自变频变压控制的电梯问世以来 ,此系统驱动的电梯 ,达到越来越高额定速度 ,调速性能都已接近或达到直流电动机驱动电梯的水平 ,并具有驱动控制设备重量轻、体积小、节省能源、效率高等优点 ,成为目前广泛 应用的电梯驱动系统 1 可编程控制器交流变频调速控制系统的设想 制交流变频调速控制系统整体的设计是以可编程逻辑控制器为主核心部分的 ,可编程序的控制器的主机和操作盘、呼梯盘、井道以及安全的保护信号连接后 ,将可编程序的控制器所需要的数据输人到存储器中进行运算使用 ,之后通过接口输出 ,向各个指层器的指示灯发出信号指示 ,可以根据信号 ,电梯就开始进行开门和关门的控制和运作。 由于电梯的需求和其他的设备需求有所不同 ,除了安全性能之外 ,还有就是舒适 度的配置 ,所以在电梯的设计中调速系统是最为关键的。此外 ,现当代社会要求节能 ,在电梯系统的用电量方面要有所控制 ,电梯所消耗的用电量和交流变频调速系统有着密切的关系。 适合电梯交流变频调速的安全性和舒适性的性质。 2 制交流变频调速控制系统 使用可编程逻辑控制器的灵活性 :编程的语言有功能图表、梯形图形和语句的说明等等类型 ,不同的编程系统的方法可以综合的运用到编程中来 ,可以有效的开拓 制交流变频调速控制系统在电梯中的应用领域 ,使之操作 更为方便、便捷。宽领域的灵活性 :制交流变频调速控制系统可以适用在不同的规模中 ,可以根据控制的方位和适用的规模进行具体的容量上的拓展 ,使它的应用更加的灵活与多样。 操作简单方便 :在通常的状况下 ,制交流变频调速控制系统使用编程是对系统程序的执行更改和输人进行的。在操作的编程器上可以把输人的信息全部显示出来 ,假设编程序的控制器是大中型的 ,这样编程器就了可以在 显示屏上运用。编程上的简单方便 :在编程序的控制器中有很多程序的存在 ,编程的专业人员可以根据自己的不同喜好选择出不同的编程语言。对于电气 自动化技术的专业人员来说 ,由于电气的原理设计图和梯形设计图在某种程度上几乎是一样的 ,他们很容易就会掌握。对于编程的人员来说 ,给他们最大帮助的编程语言是布尔助记符。 制交流变频调速控制系统是一套系统完整的控制装置 ,他有着普通电子计算机没有的特性。在计算机的编程方面简单明了 ,和具有较强的硬件设施。制交流变频调速控制系统可以方便于工业各个生产项目的控制和操作。制交流变频调速控制系统内部有一套安全可靠的可行性策划方案 ,比如 ,有必要断电的保护措施、信息的保护和恢复信息的行为、故障的自行诊断等 ,这些都是为了保证高效的完成交流变频调速系统的策划。为了加强 制交流变频调速控制系统的硬件设施 ,制定出一套能够提高安全保障的策划方案 ,例如 ,为了达到降低电梯的维修采用安全、可靠有保障的元件。 作过程可分为三个阶段，即输入采样、程序执行和输出刷新。每完成一次输入采样、程序执行、输出刷新即称为一个扫描周期。扫描周期是由 的 描速度决定的。在输入采样阶段， 扫描的方式按序依次读入输入程序（常用梯形图），并将其存放在 I/O 映像区的特定单元中；接着执行程序，照固 定顺序（由上至下，由左至右）执行输入程序；最后在输出刷新阶段，照 I/O 映像区内的状态、数据刷新输出到锁存电路，再由输出路驱动外设，完成 输出。 制系统的特点：（ 1） 制是由软件对电梯进行自动控制，可靠性强；（ 2）结构简单，外部线路简化；（ 3）操作简便，运行效率高；（ 4）在更改电梯控制系统方案时，只需通过改变软件编程即可实现，不需改动硬件接线。 3 变频器和系统的软件设计 梯控制系统 控制系统主要由变频器、 编程控制器 (集、运算各 种信号的逻辑关系 ,从而向变频器发出起、停等信号 ,同时变频器也将工作状态信号反馈给 成双向联络关系 ,构成系统的核心。变频器实现电机的调速 ,实现精确控制和平稳操作 ,并使电动机达到理想输出。为满足电梯要求 ,变频器通过旋转编码器和 ,实现速度检测 ,并反馈形成闭环系统。旋转编码器输出甲、乙两相脉冲 ,根据甲、乙脉冲的相序 ,判断电动机转动的方向 ,并可根据甲、乙脉冲的频率 ,从而测得电动机的转速。旋转编码器将此脉冲输出 ,传送给 传送给变频器内部 ,以便实现运算调节。 件系统组成 控制系统包括信号采集和 制两部分 ,主要由变频器、可编程控制器、旋转编码器和位移控制电路构成。 频器 变频器闭环工作 ,即给所使用的电机装置设速度检出器 (将实际转速反馈给控制装置进行控制的。对于电梯 ,要求调速精度比较高 ,即使负载变动也要求在近于给定速度下运转的场合 ,故采用具有 馈功能的变频器。 频器 ,在使用矢量控制的时候 ,能自动设定电动机参数。由于可以进行矢量控制运行 ,因此从专用电动机到通用电动机 ,都可发挥最大限度的作用 2。 转编码器 (运行速度为 0.5 m/15 内。而平层精度与 输入脉冲数有关 ,此来自于脉冲监视输出。同时与钢丝的松紧度、平层干簧管的位移有关 ,此为机械因素。为了保证输入脉冲的正确性 ,考虑可编程控制器频率 ,设定 冲监视输出分频比功能码为16。以 0.5 为尽可能在 据 选用解析度为 600的旋转编码器。本文采用增量式圆光栅编码器 ,它将测得的转速脉冲反馈给变频器 ,形成闭环控制。 移控制电路 利用现有旋转编码器构成速度环的同时 ,通过变频器的 输出与电机速度及电梯位移成比例的脉冲数 ,将其引入 高速计数输入端口 过累计脉冲数 ,经式 (1)计算出脉冲当量 ,由此确定电梯位置。电梯运行中位移的计算公式 :H=Q 式中 S 表示脉冲当量 ,I 表示累计脉冲数 ,H 表示位移。本系统中 K=1/32,D=580 450r/= 1 024,Q= 1/18,代入 S=冲 .5 m,则各楼层平层点的脉冲数 :1楼为 0,2楼为 3 500,3 楼为 7 000,4 楼为 10 500。设换速点距楼层为 1.6 m,则各楼层换速点的脉冲数 :上升时 ,1楼至 2楼为 2 000,2楼至 3楼为 5500,3楼至 4楼为 9 000;下降时 ,4楼至 3楼为 7 500,3楼至 2楼为 4 000,2楼至 1楼为 1 500。 件系统设计 统的软件设计 本系统的控制程序按功能分为 7部分，分别为厅外召唤和轿厢请求、轿门开关、指层、定向、选层、换速、平层停车和楼层显示。 过对部分功能流程图的设计来分析各个基本功能 模块的设计过程。在 可将软件模块分为调用操作系统与用户程序的接口组织块。软件标准自带系统中的系统功能块和系统功能 ,这两种的功能模块经过测试集合在 功能程序库作为操作系统的一个重要的组成那个部分 ,并不在整个程序中占用过多的空间 ,具有一定的储蓄能力 ,而且还需要一个背景的数据模块 ,将这个模块作为整个程序的一部分安到 图 3 能控制流 程图 外召唤和轿厢请求 在正常运行的情况下，当有轿厢请求或厅外召唤时，电梯以此为目标在楼层间运行，运行的过程中判断是 否有其他楼层的按钮被按下，自动记忆各种呼叫信号，在电梯到达某层停车时，自动消除顺向呼叫信号，保存反向呼叫信号。 层显示 出端直接与七段数码管连接，无需外部硬件译码器，由 件进行七段译码，直接驱动数码管显示层楼数。当电梯停在某层上时，显示当前楼层的数字号。当电梯运行到楼层中间时，就需要借助延时程序。电梯离开某层楼时，用一个中间继电器来保持它的上一状态，轿厢显示为保持上一状态的楼层。当轿厢运行到任一其它楼层，中间继电器失电，此时轿厢显示为即将到达的最近的楼层。 向、 换速与选层控制 当电梯处于底层或者顶层时，运行只有一个方向：上升或者下降。电梯的上升和下降是通过电机的正反转来控制的。如果停留在中间层，通过 运算将电梯当前位置与目标楼层进行比较，自动选择电梯的运动方向。电梯在运行时是通过电梯运行控制调度策略来控制电梯，当电梯接到多个轿内或厅外指令时，自动选择合理的停靠层站。在到达目标楼层前，应该提前一定的距离开始降低速度，实现换速功能。 厢的平层与停车 轿厢运行后需要确定在哪一层站停车，平层即是指停车时轿厢的底与门厅地面应相平齐，一般都有平层误差规定， 即两个平面相差不能超过 5层停车需要在轿厢底与停车楼层相平之前就开始，必须经过换速过程，先是减速，然后才开始制动，减小冲击，提高平层的准确性以及乘客的舒适感。 4 制交流变频调速控制系统模拟调试 模拟调试主要是在各种复杂条件下对整个控制系统运行情况进行测试，其主要的调试方法为取消系统自动控制，将手动按钮与 取手动信号输人的方式进行调试此时 7 则试人员需要观察整个系统在手动操作脉冲信号发出后是否及时做出了反应，并月其反应速率如何假如手动输人的信号为上行，而电梯则沿着高楼 层向底层运行，或者电梯显示数值与楼层不符，则应及时查找控制系统存在的问题并予以有效解决。安装调试主要是对整个控制系统与电梯相连接之后的实际运行效果进行评估，以保证电梯的正常使用首先，需要工作人员将各种仪器进行组装，并月检查各个部件是否已经安装到位，其自身的参数是否符合电梯运行需求当所有准备工作完成后方可以进行安装工作安装过程中应注意电梯接触器、空气开关以及 制系统之间的空间距离，避免相互干扰的情形发生，所有电梯的组件应依次按照顺序安装，严格禁止顺序不明的安装工作，以保证电梯运行具有较高的安全系数 但是 在系统设计过程中需要注意电梯上下行优先级的问题同时其设计的思想应符合电梯的实际运行需求为了能够保证 制交流变频调速控制系统下的电梯正常运行，其所采用的编程方式应按照上行优先、上行次优先、下行优先、下行次优先合理选取。由于高层住宅层数较高，在相同的时间段可能同时存在上行与下行需求的用户。甚至在同一时间段，如 :上下班高峰时期，则短时间内 制交流变频调速控制系统针需对同一时间段的电梯使用需求做出有效回应，自主选取最佳运行方案，如 :上行或下行等，从而提升电梯控制系 统运行效率，使得更多用户需求得到有效满足。 5 总结 针对我国的在电梯的行业 ,可以将可编程逻辑控制器应用在电梯的逻辑控制上 ,通过合理有效的设计和选择来使得电梯变频调速控制达到理想中的效果。本次介绍的利用 制交流变频调速电梯具有可靠性高、编程直观、接线简单、扩展容易等特点 ,且电梯运行平稳 ,舒适感好。 其运行效果是很不错的。但是对于多台群控电梯 ,则有些力不从心 ,可以采用微机串行通信网络系统和多微机光缆 ,才能取得满意的运行和使用效果。 参考文献 ： 1任超 制交流变频调速控制系统 J210013(09)： 12 13 2 渠毓林 制交流变频调速控制系统在电梯中的应用分析 J科技与创新 2013（ 13） 3张波 制的交流变频调速电梯设计 J2000. 4刘国华 制交流变频调速控制系统在电梯中的应用 J2011 (03)：61 63 5赵洪恕，王忠石，简维新 制交流变须调速控制系统在电梯中的应用 J2000(02)： 49 51 6周云峰 制交流变频调速电梯系统