PLC电梯控制程序

1、毕业设计（论文）题 目：电梯拖动系统的设计 目 录摘 要2PLC-based four-story elevator control system design3引 言4第一章 可编程控制器61.1、可编程控制器的介绍61.1.1 定义61.1.2 PLC的构成61.1.3 CPU的构成61.1.4 I/O模块71.1.5 电源模块71.1.8 PLC的通信联网81.2 可编程控制器的选用91.2.1、PLC控制系统的I/O点数计算91.2.2 PLC的型号选择10第二章 硬件接线102.1 外部接线图102.2I/O分配图112.3 四层电梯模拟控制面板11第三章 系统软件设计123.1 P

2、LC梯形图概述123.2 MELSOFT系列GX Developer编程软件的操作方法123.3系统工作过程分析133.4 控制要求143.5过程分析143.6 调试过程163.6.1准备工作163.6.2调试程序16结 论18参 考 文 献19附件一：梯形图20附件二：指令表25第一章绪论电梯标志现代物质文明的垂直运输工具，是机电一体化的复杂运输设备，它涉及电子技术，机械工程，电力拖动系统和土建工程等各个科学领域。目前电梯的生产情况和使用数量已经成为国家现代化城市的标志之一，随着现代化的城市的高度发展，每天都有大量人流和物流需要运输。为节约用地和经贸实业的发展，一座座高楼拔地而起，这些高层建

3、筑的垂直运输是一个突出的问题。与人们的工作和生活息息相关。目前，我国国产电梯大部分为继电器和PLC控制系统，继电器控制系统性能不稳定，经常造成停梯，给乘用人员的生活带来不便。因而传统的电梯控制系统的更新势在必行。可编程控制器在电梯控制中得到广泛应用。电梯的可靠性在电梯的性能指标中尤为重要。电梯的可靠性直接或间接的影响着人们的生产。电梯的故障主要表现在电力拖动系统中，因此要提高可靠性也要从电力拖动系统入手。电梯拖动系统通常利用电能驱动电梯机械装置运动，其主要功能是为电梯提供动力。对电梯操纵过程进行控制，电梯拖动系统主要由曳引电动机，供电装置，换速检测装置，和调速装置等几个部分构成。其中曳引电动机

4、必须是能适应频繁起动制动的电梯装用电动机。电梯的调速控制主要是对电动机的调速控制。电梯运行性能的好坏很大程度取决于电梯拖动系统系能的优劣。本文通过对曳引电机的选择，电磁抱闸的设计，变频变压调速系统的设计，曳引控制PLC程序编写，曳引机安装流程等内容的编写对电梯拖动系统进行设计。本文电梯的运行速度是1m/s电梯轿厢的额定载重量是1500kg.第二章曳引系统的设计第一节曳引机的分类曳引机是驱动电梯和轿厢和对重装置上下运行的装置，是电梯的主要部件。一曳引机的分类（1） 按驱动电动机分A直流电动机驱动的曳引机B交流电动机驱动的曳引机（2） 按有无减速器分A无减速器的曳引机（无齿曳引机）B有减速器的曳引

5、机（有齿曳引机）第二节曳引电动机功率的计算曳引电动机是驱动电梯上下运行的装置情况比较复杂，运行过程需要频繁启动制动正转反转，再生负载变化很大，经常工作正在短时状态，电动状态再生制动状态的情况下。因此要求曳引电动机应能适应频繁起动制动的要求，而且要求起动电流小，起动转巨大，机械特性硬，噪声小，当供电电压在额定电压+_7%的范围内变化时，还能正常启动和制动运行。因此电梯所用电动机是专用电动机。对于交流电动机的结构形式和基本参数尺寸应符合国家标准GB/TI由于曳引电动机的工作条件比较复杂，所以对电动机功率的计算比较麻烦。一般乘用以下公式：P=(1-kp)vq/102mp-曳引电动机轴功率(kw)kp

6、-电梯平衡系数0.4-0.5q-电梯轿厢额定载重量kgv-电梯额定运行速度-1m/sm-曳引机传动总功率0.55采用有齿曳引机的电梯设定电梯平衡系数为0.45电梯间想额定载重量为1500kg电梯额定运行速度为1m/s曳引机传动总功率为0.55将这些代入上式中=（1-0.45）x1500/102x0.55=825/56.1=14.71kw通过我们的设置我们就可以计算出电动机的功率为14.71kw曳引机电机选型时应该大于14.71kw第三节曳引机的选型一曳引机的工作原理 曳引式电梯曳引驱动关系如图22所示。安装在机房的电动机与减速箱、制动器等组成曳引机，是曳引驱动的动力。曳引钢丝绳通过曳引轮一端连

7、接轿厢，一端连接对重装置。为使井道中的轿厢与对重各自沿井道中导轨运行而不相蹭，曳引机上放置一导向轮使二者分开。轿厢与对重装置的重力使曳引钢丝绳压紧在曳引轮槽内产生摩擦力。这样，电动机转动带动曳引轮转动，驱动钢丝绳，拖动轿厢和对重作相对运动。即轿厢上升，对重下降；对重上升，轿厢下降。于是，轿厢在井道中沿导轨上、下往复运行，电梯执行垂直运送任务。 轿厢与对重能作相对运动是靠曳引绳和曳引轮间的摩擦力来实现的。这种力就叫曳引力或驱动力。运行中电梯轿厢的载荷和轿厢的位置以及运行方向都在变化。为使电梯在各种情况下都有足够的曳引力，国家标准GB 75881997电梯安装与制造的规范的规定： 曳引条件必须满足

8、：T1/T2C1C2ef 式中：T1/T2为载有125%额定载荷的轿厢位于最低层站及空轿厢位于最高层站的两种情况下，曳引轮两边的曳引绳较大静拉力与较小静拉力之比。 C1与加速度、减速度及电梯特殊安装情况有关的系数，一般称为动力系数 C2由于磨损导致曳引轮槽断面变化的影响系数(对半圆或切口槽：C2=1，对V型槽：C2=12)。 efa中，f为曳引绳在曳引槽中的当量摩擦系数，为曳引绳在曳引导轮上的包角。efa称为曳引系数。它限定了T1/T2的比值，efa越大，则表明了T1/T2允许值和T1T2允许值越大，也就表明电梯曳引能力越大。因此，一台电梯的曳引系数代表了该台电梯的曳引能力。 第四节曳引电动机

9、 电梯的曳引电动机有交流电动机和直流电动，曳引电动机是驱动电梯上下运行的动力源。电梯是典型的位能性负载。根据电梯的工作性质，电梯曳引电动机应具有以下特点： 1、能频繁地起动和制动：电梯在运行中每小时起制动次数常超过100次，最高可达到每小时180240次，因此，电梯专用电动机应能够频繁起、制动，其工作方式为断续周期性工作制。 2、起动电流较小：在电梯用交流电动机的鼠笼式转子的设计与制造上，虽然仍采用低电阻系数材料制作导条，但是转子的短路环却用高电阻系数材料制作，使转子绕组电阻有所提高。这样，一方面降低了起动电流，使起动电流降为额定电流的2535倍左右，从而增加了每小时允许的起动次数；另一方面，

10、由于只是转子短路端环电阻较大，利于热量直接散发，综合效果使电动机的温升有所下降。而且保证了足够的起动转矩，一般为额定转矩的25倍左右。不过，与普通交流电动机相比，其机械特性硬度和效率有所下降，转差率也提高到0102。机械特性变软，使调速范围增大，而且在堵转力矩下工作时，也不致烧毁电机。 3、电动机运行噪声低：为了降低电动机运行噪声，采用滑动轴承。此外，适当加大定子铁芯的有效外径，并在定子铁芯冲片形状等方面均作合理处理。按曳引机工作的计算及电梯额定载重量运行速度，我们所熟悉的曳引机有限公司生产的j1.1jv曳引机主要参数：电梯额定载重量为：1500kg电梯的运行速度：1m/s减速比：57/2电机

11、功率：18.5kw额定转速：950r/min极数：6极此型号电机功率符合电梯运行需要。2电动机转速限值计算：曳引轮转速允许在-8%-5%之间波动（1） 曳引轮转速限值计算公式：N=60v/3.14d式中：v-曳引轮线速度d-电梯额定速度值为曳引轮节圆直径n=60x1/3.14x0.76=25,(2)电动机转速n1限值计算N1=in式中：i-曳引机减速比值为：57/2所以n1=57/2x25.=943r/min电动机最低允许值n=950x(1-8%)=874r/min电动机最高允许值n=950x(1+5%)=997.5r/min所以曳引机电动机选型转速符合电梯运行要求第五节制动器电梯采用的是机一

12、电摩擦型常闭式制动器，所谓常闭式制动器，指机械不工作时制动器制动，机械运转时 松闸。电梯制动时，依靠机械力的作用，使制动带与制动轮摩擦而产生制动力矩；电梯运行时，依靠电磁力使制动器松闸，因此又称电磁制动器。根据制动器产生电磁力的线圈工作电流，分为交流电磁制动器和直流电磁制动器。由于直流电磁制动器制动平稳，体积小，工作可靠，电梯多采用直流电磁制动器。因此这种制动器的全称是常闭式直流电磁制动器。 制动器是保证电梯安全运行的基本装置，对制动器的要求是：能产生足够的制动力矩，而且制动力矩大小应与曳引机转向无关；制动时对曳引电动机的轴和减速箱的蜗杆轴不应产生附加载荷；当制动器松闸或制动时，要求平稳，而且

13、能满足频繁起、制动的工作要求；制动器应有足够的刚性和强度；制动带有较高的耐磨性和耐热性；结构简单、紧凑、易于调整；应有人工松闸装置；噪声小。 制动器功能基本要求： 当电梯动力电源失电或控制电路电源失电时，制动器能立即进行制动。 当轿厢载有125%额定载荷并以额定速度运行时，制动器应能使曳引机停止运转。 电梯正常运行时，制动器应在持续通电情况下保持松开状态；断开制动器的释放电路后，电梯应无附加延迟地被有效制动。 切断制动器的电流，至少应用两个独立的电气装置来实现。电梯停止时，如果其中一个接触器的主触点未打开，最迟到下一次运行方向改变时，应防止电梯再运行。 装有手动盘车手轮的电梯曳引机，应能用手松

14、开制动器并需要一持续力去保持其松开状态。 制动器的构造及其工作原理 制动器的工作原理：当电梯处于静止状态时，曳引电动机，电磁制动器的线圈中均无电流通过，这时因电磁铁芯间没有吸引力、制动瓦块在制动弹簧压力作用下，将制动轮抱紧，保证电机不旋转；当曳引电动机通电旋转的瞬间，制动电磁铁中的线圈同时通上电流，电磁铁芯迅速磁化吸合，带动制动臂使其制动弹簧受作用力，制动瓦块张开，与制动轮完全脱离，电梯得以运行；当电梯轿厢到达所需停站时，曳引电动机失电、制动电磁铁中的线圈也同时失电，电磁铁芯中的磁力迅速消失，铁芯在制动弹簧的作用下通过制动臂复位，使制动瓦块再次将制动轮抱住，电梯停止工作。第六节减速器和联轴器减

15、速器被用于有齿轮曳引机上。安装在曳引电动机转轴和曳引轮转轴之间。 减速器(箱)的种类及其特点：蜗杆减速器是由带主动轴的蜗杆与安装在壳体轴承上带从动轴的蜗轮组成，其速比可在18120范围内，蜗轮的齿数不少于30，其效率不如齿轮减速器，但其结构紧凑，外型尺寸不大。 蜗杆减速器特点：传动比大，噪音小、传动平稳，而且当由蜗轮传动蜗杆时，反效率低，有一定的自锁能力；可以增加电梯制动力矩，增加电梯停车时的安全性。联轴器 联轴器是连接曳引电动机轴与减速器蜗杆轴的装置，用以传递由一根轴延续到另一根轴上的扭矩，又是制动器装置的制动轮。在曳引电动机轴端与减速器蜗杆轴端的会合处。 电动机轴与减速器蜗杆轴是在同一轴线

16、上，当电动机旋转时带动蜗杆轴也旋转，但是两者是两个不同的部件，需要用合适的方法把它们连接在同一轴线上，保持一定要求的同轴度。 联轴器的种类： 刚性联轴器：对于蜗杆轴采用滑动轴承的结构，一般采用刚性联轴器，因为此时轴与轴承的配合间隙较大，刚性联轴器有助于蜗杆轴的稳定转动。刚性联轴器要求两轴之间有高度的同心度，连接后不同心度不应大于0.02mm。 弹性联轴器：由于联轴器中的橡胶块在传递力矩时会发生弹性变形，从而能在一定范围内自动调节电动机轴与蜗杆轴之间的同轴度，因此允许安装时有较大的同心度(允差01mm)，使安装与维修方便，同时，弹性联轴器对传动中的振动具有减缓作用。第七节钢丝绳概述曳引钢丝绳也称

17、曳引绳，电梯专用钢丝绳联接轿厢和对重，并靠曳引机驱动使轿厢升降。它承载着轿厢、对重装置、额定载重量等重量的总和。曳引机在机房穿绕曳引轮、导向轮，一端联接轿厢，另一端联接对重装置。 曳引钢丝绳的结构、材料要求曳引钢丝绳一般为圆形股状结构，主要由钢丝、绳股和绳芯组成。钢丝绳股由若干根钢丝捻成，钢丝是钢丝绳的基本强度单元；绳股由钢丝捻成的每股绳直径相同的钢丝绳，股数多，疲劳强度就高。电梯用一般是6股和8股。绳芯是被绳股的缠绕的挠性芯棒，通常由纤维剑麻或聚烯烃类(聚丙烯或聚乙烯)的合成纤维制成，能起到支承和固定绳的作用，且能贮存润滑剂。钢丝绳中的钢丝的材料由含碳量为04%1%的优质钢制成，为了防止脆性

18、，材料中的硫、磷等杂质的含量不应大于0035%。 钢丝绳的更换准则一般可以从以下四个方面来考虑：大量出现断裂的钢丝绳。磨损与钢丝绳的断裂同时产生和发展。表面和内部产生腐蚀，特别是内产腐蚀，可以用磁力探伤机检查。钢丝绳使用的时间已相当长。当然不能随使用频率而一概而论，一般安全期最少要有一年，如已经用35年就值得考虑，要正确地判定时间，还需从定期检查的记录中进行分析判断。断丝在各绳股之间均布。在一个捻距内的最大断丝数超过32根(约为钢丝绳总丝数的20%)。断丝集中在一或二个绳股中。在一个捻距内的最大断丝数超过16根(约为钢丝绳总丝数的10%)。曳引绳磨损后其直径小于或等于原钢丝绳公称直径的90%。

19、曳引绳表面的钢丝有较大磨损或腐第八节曳引轮曳引轮是曳引机上的绳轮，也称曳引绳轮或驱绳轮。是电梯传递曳引动力的装置，利用曳引钢丝绳与曳引轮缘上绳槽的摩擦力传递动力，装在减速器中的蜗轮轴上。如是无齿轮曳引机，装在制动器的旁侧，与电动机轴、制动器轴在同一轴线上。 (1)曳引轮的材料及结构要求 材料及工艺要求：由于曳引轮要承受轿厢、载重量、对重等装置的全部动静载荷，因此要求曳引轮强度大、韧性好、耐磨损、耐冲击，所以在材料上多用QT602球墨铸铁。为了减少曳引钢丝绳在曳引轮绳槽内的磨损，除了选择合适的绳槽槽型外，对绳槽的工作表面的粗糙度、硬度应有合理的要求。 曳引轮的直径：曳引轮的直径要大于钢丝绳直径的

20、40倍。在实际中，一般都取4555倍，有时还大于60倍。因为为了减小曳引机体积增大，减速器的减速比增大，因此其直径大小应适宜。 曳引轮的构造型式：整体曳引轮分成两部分构成，中间为轮筒(鼓)，外面制成轮圈式绳槽切削在轮圈上，外轮圈与内轮筒套装，并用铰制螺栓连结在一起成为一个曳引轮整体。其曳引轮的轴就是减速器内的蜗轮轴。 (2)曳引轮绳槽形状:曳弓旧区动电梯运行的曳引力是依靠曳引绳与曳引轮绳槽之间的摩擦力产生的。第三章电梯曳引系统的安装第一节机房布置从机房平面预留孔（轿厢中心，对重中心）处，放下线锤，线锤中心分别对准轿厢导轨间距中心点，对重导轨间距带你。在机房平面将二线锤在机房平面的引出点连成一线

21、。并延长中心线1在轿厢间距中心点做垂直于中心线1的线即中心线2.根据机房平面布置所标的各个尺寸，以中心线1,2为基准，复核各个预留孔的大小，如钢丝绳孔，限速器绳孔，承重梁预留孔，等。如不符，则修正至达到图样要求后，上述工作完成后，清扫机房平面。第二节承重梁的安装机房承重梁担负着电梯传动部分的全部动负荷和静负荷。因此要可靠架设在坚固的墙或横梁上。在机房平面图所标称重量的位置处，用膨胀螺栓将承重梁固定在地面上分别放置10号槽钢较好水平并垂直于中心线1焊接承重梁与槽钢使之固定。此目的是使底面离地面的距离大于等于100毫米。确定承重梁两端超过墙或者过两中心20毫米并不小于75毫米然后用混凝土浇灌槽钢底

22、部及承重梁座带保养期后进行下面的工作。把两根承重梁分别放在槽钢上承重梁中心分别距曳引绳中心250毫米和200毫米用小角铁或其他材料焊接。校好水平包括承重梁的水平度小于等于1.5/1000相互的水平误差小于等于1.5/1000两根承重梁的平行度总长度小于6毫米。第三节防震橡胶垫的安装第四节导向轮的安装一机房楼板上或者承重梁上，对准井道顶端样板加上的对重中心和轿厢中心各放一铅垂线，在导向轮两个侧面，根据导向轮宽度各放置两个辅助铅垂线，在同一平面内史两辅助铅垂线连线垂直两条中心线连线，用以矫正导向轮水平偏摆。二导向轮和曳引轮的平行度允许不大于正负1毫米。三在曳引轮轮槽边吊线锤，要求垂直度小于等于5毫

23、米，若超过则可在曳引机座和曳引机台之间填垫片，但垫片不得超过3毫米，由于此时曳引机尚未承受负载（轿厢）因此要注意倾斜方向，在达到要求后，必须在曳引机承受负载后，复验上述垂直度要求，若不符合则需要在调整直至达到要求。导向轮的垂直度要求与曳引轮一样不大于5毫米。若不符合，则在导向轮轴与加高台间加垫片来调整。四导向轮安装位置误差在前后方面为正负0.5毫米，在左右方向为1毫米。第五节限速器的安装一轿厢无论在什么位置，钢丝绳和导管的内壁面均应有最小为5毫米的间隙。二限速器绳轮的不垂直度允许之间为正负0.5毫米之内。三(1)固定机房地板混凝土厚度不小于50毫米是用规定的地脚螺栓牢固地固定在机房地面上。（2

24、） 机房地面混凝土厚度小于50毫米要在限速器下设置加强材料。四限速器安装后与安全钳做联动动作实验时可按压限速器动第六节曳引机的安装曳引机安装的正确与否，直接影响到电梯的工作质量，安装时必须严格把关。一曳引机的放置承重梁放在两个高为450-600毫米的钢筋混凝土的台阶上时候，将一块曳引机底盘的钢底板承重梁向固定。在钢板上布置防震橡胶，然后将曳引机连同另一块钢板安装在防震橡皮上，货梯采用框架式承重梁，两端采用复合防震措施。二曳引机根据复绕式不同分别进行安装，绳绕形式分为以下两种：（1）1:1布置法可在曳引机上方拉一水平线从该线从该线上挂上两根铅垂线分别对准井道样板架上 标出的线轿厢中心点与对重中心

25、点该水平线的垂直投影与样板加上轿厢，对重中心的连线相重合。此时，可将两端固定，然后再根据曳引轮节径在水平线上再挂一根铅垂线。根据这两根相距为曳引轮节径的铅垂线来设置曳引机。（2）2:1布置法在曳引机上方拉两根水平线，从这两根线上挂两根铅垂线，分别对准井道顶部样板加上标出的轿厢中心点和一只轿顶轮节径位置处，另一根水平线挂两根铅垂线分别对准井道顶部样板架标出的对重中心与对重节径中心位置处，挂好之后，复核一下轿厢顶论与对重节径位置处挂的两根铅垂线的位置来放置曳引机。三曳引机的调整第七节曳引机的检查一制动器1）制动器动作应灵活可靠，线圈温升不应超过60k2）线圈的接头不应有松动现象，外部绝缘良好。3）

26、保持制动瓦工作表面的清洁，不应混进有你或者油漆。固定制动瓦的螺钉头必须沉入制动瓦，不允许与制动轮接触，制动瓦磨损过过甚是螺钉露出或者磨损量超过制动瓦厚度的四分之一时，应及时更换。转动销轴处应灵活，可用机油润滑。二曳引轮由于曳引钢丝绳张力不均，造成个绳槽磨损不一致。则测量各个曳引绳直径顶部至曳引轮表面的距离差。若钢丝绳直径顶端与曳引轮表面不一致时，应更换曳引轮。三曳引机型号的确认调试前，根据装箱清单确认曳引机的铭牌内容四制动表面上防锈油是否清理应确认：1）覆盖在制动轮上的薄膜已经完全清理干净，没有残留 2）制动轮上的防锈油及其他可能的污物全部清洗干净制动轮表面光亮.四制动轮间隙的调节方法进行制动

27、片调节时，需要按下述要领实施。注意：1进行制动片间隙调节时，可能会造成轿厢上升或者下落的情况，必须确定轿厢内没有乘客并且必须采取防止轿厢下落或者上升的措施。2单侧制动器能保证有不大于额定载荷的静止状态。因此在调节一侧制动器时必须确认另一侧制动器处于正常制动状态。同时调节两侧制动器时，必须有附加的安全保护措施，保证轿厢和对重不移动。1） 制动片间隙调整2） 当制动器处于松闸状态。旋出间隙调整螺钉至脱离电磁铁柱塞杆，然后缓慢拧出间隙调整螺钉，使用塞规尺进行间隙测量时抱闸间隙为0.1毫米到0.12毫米旋出间隙调整螺钉将使制动片间隙减小反之将使制动片间隙增大。3制动片倾斜调节当制动器处于松闸状态，调节

28、扎瓦限位螺钉，使用塞规尺进行间隙测量。使制动片上下均匀，要求制动片正上方向和正下方向的倾斜度在0.02毫米之内旋出闸瓦限位螺钉将使上部间隙减小，下部间隙增大。反之，将使上部间隙增大，下部间隙减小。4调节完毕后的确认制动片间隙调整完毕后，应使电梯全程运行数次并确认以下问题：1） 抱闸噪声是否正常2） 制动面或者制动闸瓦温度是否正常。3） 曳引机电流是否正常。五限速器1限速器动作应该灵活可靠，对滚动轴承应该每年进行检查加注锂基润滑脂。2保持限速器张紧装置正常工作，检查其段绳安全开关动作的可靠性。3当限速器的绳索伸长到超出规定范围而切断控制电路时，应该将绳索截短。4当限速器钢丝绳磨损严重时。应该更换

29、钢丝绳。其更换要求与曳引钢丝绳相同。5安全钳动作后必须对经过限速器压块摩擦的一段钢丝绳进行润滑。第四章电气部分第一节变频器电梯额定速度为1m/s，共16层，最大高度为3.5米，采用变频器的“端子速度控制”构成电梯控制系统，抱闸和接触器由变频器的控制信号进行控制，并使用接触器反馈对接触器的吸合与断开状态进行检测。正常运行采用根据停车请求的距离控制，检测运行ins端控制，再平层运行由MSI控制，自学习运行SL端控制：为了保证运行安全，同时给变频器提供上下强迫减速信号。此应用中使用了数字开关量程装置，这样可以有效地提高电梯系统的启动性能。二变频调速电梯控制系统的主要特点1. 异步电动机在调速过程中，

30、可实现最佳转矩特性，并保持有限的转差率。因此能大大的减小启动电流，获得良好的启动特性，同时还可获得高精度大范围调速的效果，再加上再生制动发电时电梯传动系统能将电动机的动能转化为电能而直接回馈给电网。因此。异步电动机的变频调速在电梯传动系统中是一种高效节能的调速方法。2. 电梯传动系统中实现异步电动机的变频调速需要变频电压设置。目前使用的变频的电源都是有变频器实现的。3. 电梯负载是位能负载，也是转矩负载。因此，要求异步电动机在调速过程中保持最大转矩不变。维持电动机磁通的恒定就能满足最大转矩不变的要求。所以异步电动机变频调速的过程中，不但要改变电动机的供电电压的频率，同时供电电压的幅值也应做相同

31、的改变。电梯传动系统中的变频器都具有变频变压的两种功能。三变频器的工作原理变频器是利用电力半导体器件的通断作用把电压，频率固定不变的交流电变成电压，频率都可以调的交流电源。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变频器电压均可控制交流电源以供给电动机。四变频器的调速原理交流异步电机拖动，当电机转速降低时，即可节约能源，经济效益十分显由异步电动机的转速公式（1-1） （1-1）式中：n0 : 异步电动机的同步转速n : 异步电动机转子的转速p ：电动机的磁极对数f : 电源频率s ：转差率因为三相异步电动机的

32、转速公式（1-1）对异步电动机实行调速时，希望主磁通保持不变，因为磁通太弱，铁芯利用不充分，同样转子电流下转矩减小，电动机的负载能力下降；若磁通太强，铁芯发热，波形变坏。如何实现磁通不变？根据三相异步电动机定子每相电动势的有效值为式中 电动机定子频率，单位为Hz；定子相绕组有效匝数；每极磁通量，单位为Wb。从公式可知，对和进行适当控制即可维持磁通量不变。因此，异步电动机的变频调速必须按照一定的规律同时改变其定子电压和频率，即必须通过变频器获得电压和频率均可调节的供电电源。第二节PLC一PLC的工作原理开始自诊断与编程器通信读入现场信号执行用户程序输出结果STOPRUN PLC有两种工作状态，即

33、运行（RUN）状态和停止（STOP）状态。 在运行状态，PLC通过执行反映控制要求的用户程序来实现控制功能。为了使PLC的输出及时地响应随时可能变化的输入信号，用户程序不是只执行一次，而是反复不断地重复执行，直到PLC停机或切换到STOP工作状态。 除了执行用户程序外，每次循环过程中，PLC不还要完成内部处理、通信处理等工作，一次循环可分为5 个阶段，如右图所示。 PLC的这种周而复始的循环工作方式称为扫描工作方式。二扫描周期 在工作状态下，执行一次上图所示的扫描操作所需的时间称为扫描周期。其典型值为1-100ms。 1.输入采样阶段。 PLC 首先扫描所有输入端子，并将各输入状态存入内存中各

34、对应的输入映像寄存器中。此时，输入映像寄存器被刷新。接着进入程序执行阶段，此时输入影响寄存器与外界隔离，无论输入信号如何变化，其内容保持不变，直到下一个扫描周期的输入采样阶段，才重新写入输入端的新内容。 2 程序执行阶段。 根据 PLC 梯形图程序”先左后右，先上后下”扫描原则进行逐句扫描。但遇到程序跳转指令，则根据跳转条件是否满足来决定程序的跳转地址。当指令中涉及输入、输出状态时， PLC 就从输入映像寄存器“读入”上一阶段采入的对应输入端子状态，从元件映像寄存器“读入”对应元件 ( “软继电器” ) 的当前状态。然后，进行相应的运算，运算结果再存入元件映像寄存器中。对元件映像寄存器来说，每

35、一个元件 ( “软继电器” ) 的状态会随着程序执行过程而变化。 3 输出刷新阶段。 在所有指令执行完毕后，元件映像寄存器中所有输出继电器的状态（接通 / 断开）在输出刷新阶段转存到输出锁存器中，通过一定方式输出，驱动外部负载。一个扫描周期主要分为三个阶段： 输入采样阶段、程序执行阶段、输出刷新阶段输入输出滞后时间 输入输出滞后时间又称系统响应时间，是指PLC的外部输入信号发生变化的时间到它的控制的有关外部输出信号发生变化的时刻之间的时间间隔，它由输入电路的滤波时间、输出电路的滞后时间和因扫描工作方式的滞后时间三部分组成。 滞后时间与模块的类型有关。继电器输出电路的滞后时间一般在10ms左右，

36、双向可控硅型输出电路在负载接通时的滞后时间为1ms，负载断开时的最大滞后时间为10ms，晶体管型输出电路的滞后时间一般在1ms左右。二PLC的接线三定向电路定向环节的功能是按指令确定电梯的上行或者下行，其方向的确定是有电梯位置信号和个层指令信号进行比较而决定的。定向回路由每层楼的控制继电器提供两对常闭触头，并且按顺序连接起来。两头分别接ka7,ka9方向继电器，组成一个顶项链。在每个层楼控制继电器的闭触头公共点，连接相应的层楼指令继电器的常开触头，构成比较回路，两者共同构成定向控制。设定电梯处于3楼，则3 楼控制继电器吸合，其（13,14）（15,16）两对点切断定向链，将其分为两部分，上部分

37、ka7上方向运行，下部分接ka9下方向运行。同时本行指令继电器3 ka25悬空，实现本层不定向。同时在图中ka7（13,14）ka9（15,16）互为锁，限位不能同时定两个方向，且先后那个方向最先定向，则为最优方向。四调速电路图为电梯换速控制环节原理图。其中k75为停站触发继电器。当电梯隔磁板插入每层永磁继电器时，层楼继电器ka23，均保持通电吸合一旦电梯运行驶到有停站的层楼时停站继电器ka18吸合并保持延时断开时保证其有足够的制动减速距离。同时ka18吸合使ka17断电，继而使ka5继电器断电释放，使快速接触器kk释放而慢速吸合。这时ks保持吸合，ka5(7,8)延时断电回路自保，电梯转为慢

38、速爬行.五电梯的运行控制电梯的运行由变频器控制，一次完整的运行过程，就是曳引电动机从起动、匀速运行到减速停车的过程。为使乘客拥有良好的舒适感，电梯采用S型速度曲线，转换成频率曲线如图4所示。图4 电梯的运行曲线当PLC发出正转M100置位（或反转M101置位）即M120置位，Y002导通，高速运行，变频器从0Hz到50hz开始启动，启动时间为3S，然后维持50Hz运行。当换速信号到时，PLC撤消高速信号Y002断开，同时输出爬行信号Y003导通，爬行频率为6Hz。从50Hz下降到6Hz在3S内完成。当到达6Hz速度时，就以此速度爬行。当平层信号（M301M341）到时，撤消正转（或反转）及爬行

39、信号，变频器从6Hz减速到0。在整个运行过程中，变频器的零速输入点X001及异常输出点X003都是断开的，运行速度减为0时，；零速输入点闭合，通过PLC发出电动机抱闸和自动开门信号。当变频器出现异常时，X003导通，电梯无法运行。按下检修键SB19后，只能以检修速度运行。按下检修上行SB22时，Y002、YOO3闭合，以检修速度（10Hz）上行，松开按键，立即停止。同理，按下检修下行SB20时，Y002、Y003闭合，以检修速度(10Hz)下行，松开按键，立即停止。由于材料限制，本实验用OMRON，3G3JV小型变频器，两相交流电动机。实际根据需要所定。变频器的参数设置为表2。n021控制电路

40、的端口区控制运行n050可以反转n0950电机运行的最高频率（Hz)n140电机运行的最低频率（Hz)n163斜坡上升时间（S）n173斜坡下降时间（S）n202S形加减时间为0.5Sn2250设置固有频率f=50Hz（高速运行）端口S3n236设置固有频率f=6Hz （爬行运行）端口S4n2410设置固有频率f=10Hz （检修运行）端口S5n362反转与停止 输入端口为S2N376多段速指令1 输入端口为S3n387多段速指令2 输入端口为S4n398多段速指令3 输入端口为S5N403零速输出 ON：零速中S0：为正转与停止端口表2 变频器参数设置。附录一输入信号输出信号名称代号编号名称

41、代号编号安全回路K6X000电梯上行UPY000零速输入K0X001电梯下行DOWNY001脉冲输入K1X002电梯快行FASTY002轿内电锁K2X003电梯慢行SLOWY003红外传感器K3X004检修速度JXY004关门力限开关K4X005七段码AY005超重K5X006BY006上限强制减速SQ0X007CY007一楼指令SB1X010DY010二楼指令SB2X011EY011三楼指令SB3X012FY012四楼指令SB4X013GY013五楼指令SB5X014关门催促铃声KE1Y014基站到位开关SQ4X015厅门关KM2Y015一楼上呼SB6X016厅门开KM3Y016一楼下呼SB7X017厅内指示灯E1Y0