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【精品】论文原稿 第三章继电器逻辑控制电梯系统电梯运行性能的优劣与组成系统的逻辑控制电路有着密切的关系。 电梯控制系统要求安全可靠，功能性强，即自动化水平高。 电路简单，组成系统的元件要少。 继电器逻辑电路设计，一般采用逻辑推理与经验相结合，再用布尔代数简化。 典型的电梯控制系统由如下基本电路组成1轿厢内呼叫指令电路，称为内选层电路。 2大厅外呼叫指令电路，称为外呼电路。 3自动定向电路。 4自动开关门电路。 5电梯启动与换速电路。 6平层停车电路。 7信号显示电路。 8消防电路。 9安全保护电路。 10速度区分电路。 对一些有特殊功能要求的电梯，还有许多电路，这里不再介绍。 第一节呼叫指令的记忆与解除 一、轿厢内呼叫指令电路当乘客进入轿厢后，首先按欲往的层楼按钮，如果按了5层的按钮，则该层信号灯燃亮，表示去5层的指令已登记并记忆。 当电梯运行到5层时，电梯已停止运行，该信号被解除，信号灯熄灭，表示5层内选指令被释放，称为消号。 满足上述要求的方法很多，现介绍如下两种。 1普通的轿内指令电路例如电梯停在1楼，如图31所示，乘客进入轿厢欲往5层，并按了5层指令按钮5AC，由于5XC是常闭接点，则继电器5JAC得电吸合，并通过5JAC的常开接点自锁。 信号灯5EC燃亮。 当电梯到达欲往层站后，由选层器控制的滑动触点碰开其常闭接点5XC，继电器5JAC失电释放。 信号灯熄灭，称为消号。 2带有负载电阻的轿内指令电路如图32所示，例如电梯停在2层，乘客进入轿厢按了5层指令按钮5AC，由于5JZ是常开接点，则继电器5JC线圈没有被短接，并经电阻5R得电吸合，通过自保接点5JC自锁。 当电梯运行到5层时由于选层器控制的继电器5JZ吸合，在电梯停止运行时，停车继电器JTZ释放，5JC的线圈被短路，失电释放。 5层的指令信号被解除。 图32选层电路电路中，电源电压UD必须大于继电器的额定工作电压UJ。 电阻计算阻值式中IJ继电器JC的工作电流。 JJDIUUR?=(欧姆)功率以上两种电路都可以用作轿厢内选层指令电路，也可以用作大厅外呼叫指令电路。 对于指令解除信号5JZ，可以采用继电器，也可以采用不同形式的选层器滑动触点。 二、厅外呼叫指令电路厅外呼叫指令有两个，即向上的呼叫与向下的呼叫。 上端站仅有一个向下的呼叫，下端站仅有一个向上的呼叫，中间层具有向上与向下的两个呼叫按钮。 利用普通的指令电路原理，组合成厅外呼叫指令电路，如图33所示。 RRUWD?=2)(瓦)图33立式选层器外呼叫组合电路1AS3AS向上呼叫指令按钮；2AX4AX向下呼叫指令按钮；2AY直驶按钮；1JSH3JSH向上呼叫指令继电器；2JXH4JXH向下呼叫指令继电器；JSX向上运行方向继电器；JXX向下运行方向继电器；XPS选层器向上运行滑动触点；XPX选层器向下运行滑动触点；选层器常闭触点；例如电梯停在1层XPX接通，1XS断开，1层厅外有人按1AS按钮时，继电器1JSH得电吸合，当手离开时1JSH释放，此呼叫信号不能记忆。 即该层顺向呼叫不能记忆。 3层有人按了3AS与3AX按钮，继电器3JSH与3JXH得电吸合并自锁。 当电梯向上运行到了3层时，因为方向继电器JSX吸合，JXX释放，当选层器上的，滑动触点XPX与XPS分别与其相对应的定触点相接触时，选层器的常闭触点3XX与3XS全部断开，继电器3JSH失电释放，称为顺向截车消号。 而继电器3JXH通过JSXXPX3JXH电路维持吸合状态，称为保号。 如果有人只按了3AX按钮，其它层没有任何呼叫。 JSX吸合，电梯向上运行到了3层时，电梯首先换速，预定方向继电器JSX提前释放，常闭触点3XX打开，继电器3JXH失电释放，称为反向截车消号。 (箭头表示闭合或得电吸合；箭头表示断开或失电释放，外呼组合电路图33与图34都可以完成呼叫记忆、顺向呼叫消号、反向呼叫保号、反向截车消号的功能。 ?X表示常闭接点。 )图33的层站位置信号是通过选层器上的滑动触点XPX与XPS实现的。 图34是通过层楼位置继电器14JZ实现的。 图33是断开继电器的线圈，而图34是短路继电器线圈，使继电器失电释放。 两种电路对选层器的结构要求不同。 图34井道选层器外呼组合电路呼叫信号的解除时间，一般内选信号在电梯停止时解除。 厅外呼叫信号的解除在电梯换速时，这样可能提前告诉乘客电梯已到达该层。 JSY向上运行方向继电器，电梯停止时释放。 JXY向下运行方向继电器，电梯停止时释放。 JTZ运行继电器，电梯停止运行时释放。 三、电子高频振荡式触摸按钮指令元件电梯的轿内选层指令信号，厅外向上与向下的呼叫指令信号，都是乘客通过按钮开关发送的。 因此对按钮使用可靠性，寿命要求较高。 乘客乘电梯本身就是一种享受，按钮的新颖性及外观造型等各方面都提出较高的要求。 尤其饭店、宾馆、娱乐场所更是如此。 该触摸按钮是电梯豪华象征。 高频振荡触摸开关的工作原理为了产生稳定的高频振荡，提高触摸按钮的灵敏度，按三点电容式谐振电路，即克拉泼振荡电路。 电感L与电容C组成串联电压谐振电路，电容C1与C2组成分压器；C1的交流电压正反馈到LC振荡电中，使振荡稳定。 振荡频率为446MHz。 如图35所示。 图35触摸按钮原理图没有人触摸时，电路振荡，三极管T1的管压降几乎为零，开关电路不工作，继电器J处在释放状态。 当有人触摸时，人体和金属片形成一个电容并联在电感L上，使LC振荡电路失谐停振，三极管T1集电极电压电平升高，驱动开关电路T2及T3，继电器吸合，当手离开金属片A时，继电器释放。 该触摸按钮的灵敏度是3pF，可以工作在+6015，温度+40，相对湿度为95时，人体触摸时可以站在大地上，也可以站在绝缘台上。 1KR=调整电位器Rw可以调整触摸按钮的灵敏度。 公式中R0Rw，是灵敏度调整电阻。 C0是人体与金属片形成的电容。 变频器的工作原理根据公式00C对于变频器有许多人都感到很神秘,很高科技.因此在选型、使用、维修上都有畏惧感,特别是不懂行情的人会吃亏,为此了解它的原理对维修,应用都会很大的帮助.下面就简单介绍，如有不对之处，请指正。 变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置。 我们现在使用的变频器主要采用交直交方式（VVVF变频或矢量控制变频），先把工频交流电源通过整流器转换成直流电源，然后再把直流电源转换成频率、电压均可控制的交流电源以供给电动机。 变频器的电路一般由整流、中间直流环节、逆变和控制4个部分组成。 整流部分为三相桥式不可控整流器，逆变部分为IGBT三相桥式逆变器，且输出为PWM波形，中间直流环节为滤波、直流储能和缓冲无功功率。 变频器选型变频器选型时要确定以下几点1）采用变频的目的；恒压控制或恒流控制等。 2）变频器的负载类型；如叶片泵或容积泵等，特别注意负载的性能曲线，性能曲线决定了应用时的方式方法。 3）变频器与负载的匹配问题；I.电压匹配；变频器的额定电压与负载的额定电压相符。 II.电流匹配；普通的离心泵，变频器的额定电流与电机的额定电流相符。 对于特殊的负载如深水泵等则需要参考电机性能参数，以最大电流确定变频器电流和过载能力。 III.转矩匹配；这种情况在恒转矩负载或有减速装置时有可能发生。 4）在使用变频器驱动高速电机时，由于高速电机的电抗小，高次谐波增加导致输出电流值增大。 因此用于高速电机的变频器的选型，其容量要稍大于普通电机的选型。 5）变频器如果要长电缆运行时，此时要采取措施抑制长电缆对地耦合电容的影响，避免变频器出力不足，所以在这样情况下，变频器容量要放大一档或者在变频器的输出端安装输出电抗器。 6）对于一些特殊的应用场合，如高温，高海拔，此时会引起变频器的降容，变频器容量要放大一挡。 变频器控制原理图设计1）首先确认变频器的安装环境；I.工作温度。 变频器内部是大功率的电子元件，极易受到工作温度的影响，产品一般要求为055，但为了保证工作安全、可靠，使用时应考虑留有余地，最好控制在40以下。 在控制箱中，变频器一般应安装在箱体上部，并严格遵守产品说明书中的安装要求，绝对不允许把发热元件或易发热的元件紧靠变频器的底部安装。 II.环境温度。 温度太高且温度变化较大时，变频器内部易出现结露现象，其绝缘性能就会大大降低，甚至可能引发短路事故。 必要时，必须在箱中增加干燥剂和加热器。 在水处理间，一般水汽都比较重，如果温度变化大的话，这个问题会比较突出。 III.腐蚀性气体。 使用环境如果腐蚀性气体浓度大，不仅会腐蚀元器件的引线、印刷电路板等，而且还会加速塑料器件的老化，降低绝缘性能。 IV.振动和冲击。 装有变频器的控制柜受到机械振动和冲击时，会引起电气接触不良。 淮安热电就出现这样的问题。 这时除了提高控制柜的机械强度、远离振动源和冲击源外，还应使用抗震橡皮垫固定控制柜外和内电磁开关之类产生振动的元器件。 设备运行一段时间后，应对其进行检查和维护。 V.电磁波干扰。 变频器在工作中由于整流和变频，周围产生了很多的干扰电磁波，这些高频电磁波对附近的仪表、仪器有一定的干扰。 因此，柜内仪表和电子系统，应该选用金属外壳，屏蔽变频器对仪表的干扰。 所有的元器件均应可靠接地，除此之外，各电气元件、仪器及仪表之间的连线应选用屏蔽控制电缆，且屏蔽层应接地。 如果处理不好电磁干扰，往往会使整个系统无法工作，导致控制单元失灵或损坏。 2）变频器和电机的距离确定电缆和布线方法；I.变频器和电机的距离应该尽量的短。 这样减小了电缆的对地电容，减少干扰的发射源。 II.控制电缆选用屏蔽电缆，动力电缆选用屏蔽电缆或者从变频器到电机全部用穿线管屏蔽。 III.电机电缆应独立于其它电缆走线，其最小距离为500mm。 同时应避免电机电缆与其它电缆长距离平行走线，这样才能减少变频器输出电压快速变化而产生的电磁干扰。 如果控制电缆和电源电缆交叉，应尽可能使它们按90度角交叉。 与变频器有关的模拟量信号线与主回路线分开走线，即使在控制柜中也要如此。 IV.与变频器有关的模拟信号线最好选用屏蔽双绞线，动力电缆选用屏蔽的三芯电缆（其规格要比普通电机的电缆大档）或遵从变频器的用户手册。 3）变频器控制原理图；I.主回路电抗器的作用是防止变频器产生的高次谐波通过电源的输入回路返回到电网从而影响其他的受电设备，需要根据变频器的容量大小来决定是否需要加电抗器；滤波器是安装在变频器的输出端，减少变频器输出的高次谐波，当变频器到电机的距离较远时，应该安装滤波器。 虽然变频器本身有各种保护功能，但缺相保护却并不完美，断路器在主回路中起到过载，缺相等保护，选型时可按照变频器的容量进行选择。 可以用变频器本身的过载保护代替热继电器。 II.控制回路具有工频变频的手动切换，以便在变频出现故障时可以手动切工频运行，因输出端不能加电压，固工频和变频要有互锁。 4）变频器的接地；变频器正确接地是提高系统稳定性，抑制噪声能力的重要手段。 变频器的接地端子的接地电阻越小越好，接地导线的截面不小于4mm，长度不超过5m。 变频器的接地应和动力设备的接地点分开，不能共地。 信号线的屏蔽层一端接到变频器的接地端，另一端浮空。 变频器与控制柜之间电气相通。 变频器控制柜设计变频器应该安装在控制柜内部，控制柜在设计时要注意以下问题1）散热问题变频器的发热是由内部的损耗产生的。 在变频器中各部分损耗中主要以主电路为主，约占98%，控制电路占2%。 为了保证变频器正常可靠运行，必须对变频器进行散热我们通常采用风扇散热；变频器的内装风扇可将变频器的箱体内部散热带走，若风扇不能正常工作，应立即停止变频器运行；大功率的变频器还需要在控制柜上加风扇，控制柜的风道要设计合理，所有进风口要设置防尘网，排风通畅，避免在柜中形成涡流，在固定的位置形成灰尘堆积；根据变频器说明书的通风量来选择匹配的风扇，风扇安装要注意防震问题。 2）电磁干扰问题I.变频器在工作中由于整流和变频，周围产生了很多的干扰电磁波，这些高频电磁波对附近的仪表、仪器有一定的干扰，而且会产生高次谐波，这种高次谐波会通过供电回路进入整个供电网络，从而影响其他仪表。 如果变频器的功率很大占整个系统25%以上，需要考虑控制电源的抗干扰措施。 II.当系统中有高频冲击负载如电焊机、电镀电源时，变频器本身会因为干扰而出现保护，则考虑整个系统的电源质量问题。 3）防护问题需要注意以下几点I.防水防结露如果变频器放在现场，需要注意变频器柜上方不的有管道法兰或其他漏点，在变频器附近不能有喷溅水流，总之现场柜体防护等级要在IP43以上。 II.防尘所有进风口要设置防尘网阻隔絮状杂物进入，防尘网应该设计为可拆卸式，以方便清理，维护。 防尘网的网格根据现场的具体情况确定，防尘网四周与控制柜的结合处要处理严密。 III.防腐蚀性气体在化工行业这种情况比较多见，此时可以将变频柜放在控制室中。 变频器接线规范信号线与动力线必须分开走线使用模拟量信号进行远程控制变频器时，为了减少模拟量受变频器和其它设备的干扰，请将控制变频器的信号线与强电回路（主回路及顺控回路）分开走线。 距离应在30cm以上。 即使在控制柜内，同样要保持这样的接线规范。 该信号与变频器之间的控制回路线最长不得超过50m。 信号线与动力线必须分别放置在不同的金属管道或者金属软管内部连接PLC和变频器的信号线如果不放置在金属管道内，极易受到变频器和外部设备的干扰；同时由于变频器无内置的电抗器，所以变频器的输入和输出级动力线对外部会产生极强的干扰，因此放置信号线的金属管或金属软管一直要延伸到变频器的控制端子处，以保证信号线与动力线的彻底分开。 1）模拟量控制信号线应使用双股绞合屏蔽线，电线规格为0.75mm2。 在接线时一定要注意，电缆剥线要尽可能的短（5-7mm左右），同时对剥线以后的屏蔽层要用绝缘胶布包起来，以防止屏蔽线与其它设备接触引入干扰。 2）为了提高接线的简易性和可靠性，推荐信号线上使用压线棒端子。 变频器的运行和相关参数的设置变频器的设定参数多，每个参数均有一定的选择范围，使用中常常遇到因个别参数设置不当，导致变频器不能正常工作的现象。 控制方式即速度控制、转距控制、PID控制或其他方式。 采取控制方式后，一般要根据控制精度，需要进行静态或动态辨识。 最低运行频率即电机运行的最小转速，电机在低转速下运行时，其散热性能很差，电机长时间运行在低转速下，会导致电机烧毁。 而且低速时，其电缆中的电流也会增大，也会导致电缆发热。 最高运行频率一般的变频器最大频率到60Hz，有的甚至到400Hz，高频率将使电机高速运转，这对普通电机来说，其轴承不能长时间的超额定转速运行，电机的转子是否能承受这样的离心力。 载波频率载波频率设置的越高其高次谐波分量越大，这和电缆的长度，电机发热，电缆发热变频器发热等因素是密切相关的。 电机参数变频器在参数中设定电机的功率、电流、电压、转速、最大频率，这些参数可以从电机铭牌中直接得到。 跳频在某个频率点上，有可能会发生共振现象，特别在整个装置比较高时；在控制压缩机时，要避免压缩机的喘振点。 常见故障分析1）过流故障过流故障可分为加速、减速、恒速过电流。 其可能是由于变频器的加减速时间太短、负载发生突变、负荷分配不均，输出短路等原因引起的。 这时一般可通过延长加减速时间、减少负荷的突变、外加能耗制动元件、进行负荷分配设计、对线路进行检查。 如果断开负载变频器还是过流故障，说明变频器逆变电路已环，需要更换变频器。 2）过载故障过载故障包括变频过载和电机过载。 其可能是加速时间太短，电网电压太低、负载过重等原因引起的。 一般可通过延长加速时间、延长制动时间、检查电网电压等。 负载过重，所选的电机和变频器不能拖动该负载，也可能是由于机械润滑不好引起。 如前者则必须更换大功率的电机和变频器；如后者则要对生产机械进行检修。 3）欠压说明变频器电源输入部分有问题，需检查后才可以运行结束语随着科技的不断进步，的种类日益繁多，功能也逐渐增强。 文章中尽管归纳了一些选用的方法，但在实际工作中还一定要依据实际情况做出适当的调整，以便设计出满足期望的控制系统。 三层我想,可以分成:信号系统,提升系统.信号系统要解决:车箱运行策略问题;提升体统要解决车箱运行状态,安全保护问题.最后加上车箱门的开关控制.举例说:车停在2楼,3楼有人先要车向下,之后1楼有人要车向上,这时信号系统根据设定优先级判断车向什么方向运行,假设此例中应该给3楼先要车的人.那么信号系统向提升系统发出提升信号,提升系统接受到信号后,控制传动系统按照设定速度向目标位前进,距目标层一定距离时减速,(位置的检测可用编码器,并在适当位置安装开关).还有保护系统也是必须的吧.等等,3层还是很简单的.呵呵四层摘要本文针对PLC及电梯教学的需要，介绍了由PLC控制的自我设计的四层电梯模型的构成、设计要求、编程方法及程序等。 对电梯模型采用PLC控制系统的设计进行了描述，并通过实际教学的应用，积累了宝贵的经验，在教学方面具有较好的实用价值。 关键词电梯模型PLC控制程序设计0引言随着城市建设的不断发展，楼群建筑不断增多，电梯在当今社会的生活中有着广泛的应用。 电梯作为楼群建筑中垂直运行的交通工具已与人们的日常生活密不可分。 电梯实际上是一个人机交互式的控制系统，单纯用顺序控制或逻辑控制是不能满足控制要求的，因此，大部分电梯控制系统都采用随机逻辑方式控制。 目前电梯的控制普遍采用了两种方式，一是采用微机作为信号控制单元，完成电梯信号的采集、运行状态和功能的设定，实现电梯的自动调度和集选运行功能，拖动控制则由变频器来完成；第二种控制方式用可编程控制器（PLC）取代微机实现信号集选控制。 从控制方式和性能上来说，这两种方法并没有太大的区别。 国内厂家大多选择第二种方式，其原因在于生产规模较小，自己设计和制造微机控制装置成本较高；而PLC可靠性高，程序设计方便灵活，抗干扰能力强、运行稳定、可靠性高等特点，所以现在的电梯控制系统广泛采用可编程控制器（PLC）来实现。 1四层电梯模型结合教学的需要，我们研发设计了四层电梯模型，该电梯模型基本上反映了电梯的结构和使用功能，效果直观，可操作性好；选用功能较强的PLC作为控制单元，符合我国当前中低速电梯控制系统的实际情况。 同时，该模型为电梯技术教学提供了较理想的实验平台，使用者可以直观地验证其程序的正确性，便于理解电梯控制的逻辑关系。 2可编程序控制器（PLC）可编程序控制器为（Programmable LogicController，简称PLC），是在继电顺序控制基础上发展起来的以微处理器为核心的通用自动控制装置。 国际电工委员会（IEC）对PLC的定义是可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计。 它采用可编程序的存贮器，用来在其内部存贮执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字的、模拟的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。 可编程序控制器及其有关设备，都应按易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩充其功能的原则设计。 PLC具有可靠性高、适应面广、抗干扰能力强、编程方便、对环境要求低、与其他装置配置连接方便等特点。 在工业自动化控制系统中占有极其重要的地位。 3四层电梯模型PLC控制系统的设计3.1设计目的实现电梯运行的自动控制；制作、完善教学教具；加强教师教学教研水平；更好的为教学服务。 4结束语我们设计的四层电梯模型，基本上反映了电梯的结构和使用功能，效果直观，可操作性好；在该模型上采用了PLC控制，基本上可应用于真实电梯中，因而在电梯工程实践中，可基本脱离现场环境，事先编制出符合要求的控制软件，以达到提高实际调试的成功率，运行在不同的方式下，实现诸多操纵方式的模拟，克服了教学模型功能单一，仅以演示为目的的局限性，为教学和科研提供了较理想的实验平台，具有实用和推广价值。 参考文献1郭金玉，陈国呈.多微机控制的中/高速VVVF电梯J电子技术应用.2000. (02).2崔纳新，王平，张庆范.变频调速器在电梯改造中的应用J电气传动自动化.2000. (02).五层毕业设计开题报告设计题目西门子PLC在电梯中的运用选题的背景和意义随着城市建设的不断发展，高层建筑不断增多，电梯在国民经济和生活中有着广泛的应用。 电梯作为高层建筑中垂直运行的交通工具已与人们的日常生活密不可分。 在许多交通设备中，电梯是自动化程度最高的先进设备的一种。