PLC和变频器在电梯电气系统改造的应用

1、第卷第期年月福建工程学院学报文章编号：（）和变频器在电梯电气系统改造的应用周景亮，林志熙（福建工程学院机电及自动化工程系，福建福州）摘要：通过应用可编程序控制器和变频器改造客货电梯涡流制动器调速的交流调速系统和继电器一接触器控制电气系统的实例，给出改造中电器的硬件选择和主要控制环节的程序设计思路。改造后的电梯运行稳定，检修方便，节能效果明显。关键词：；变频器；电梯；控制系统中图分类号：文献标识码：，（，）：（）；前言统的复杂的继电器逻辑控制和调速控制。电梯是机械、电气紧密结合的大型机电产品，将、变频器应用于电梯这种设备上，取代其传统的继电器一接触器控制及调速装置，可大大减少控制系统的元器件和接

2、线，提高电梯工作的可靠性，降低电梯运行的故障率，而且更方便维护，能提高人们搭乘电梯时的舒适度。变频调速就是通过改变异步电动机供电电源的频率而调节电动机的同步转速，使转速无级调节，且调速范围较大，是异步电动机较合理的调速方法。可编程序控制器，也称（），是以微处理器技术为中心的用于工业现场的逻辑控制，其体积小、功能强、可靠性高、使用方便灵活。本文介绍某客货梯改造中，采用和变频器来取代传供改造电梯的基本情况客货电梯，电梯额定速度为，额定载荷重量为，控制方式是集选控制，停靠层站是层站。该梯的主驱动控制系统采用涡流制动器调速的交流调速系统，运行逻辑控制电路采用继电器控制，继电器数量多，硬接线复杂。由于经

3、过数次的维修和维保人员的更换，控制柜线路凌乱，部分元件老化，故障率较高且出现故障维修不便。改造硬件配置的选择点数的确定所需点数如表。收稿日期：基金项目：福建省教育厅科技基金资助项目（）第作者简介：周景亮（一），男（汉），福建福州人，讲师，在职硕士研究生，主要研究方向为机电装备设计、检测技术第期周景亮，等：和变频器在电梯电气系统改造的应用表点数电器元件翼金电器元件姜塞上下召按钮变频器选层按钮方向指示灯开关门按钮层楼输出指示超（空）载开关内指令指示检修、直驶开关制动继电器楼层位置平层信号开关门继电器旋转编码器到站钟继电器安全电压继电器超载蜂鸣器终端保护开关下招唤指示变频器运行监视上招唤指示门联锁继

4、电器曳引电机控制接触器设计输入约点，输出约点，输入、输出的总和为余点，需留一裕量。输入输出信号都为开关量信号。机型的选型该梯为单台设备可选用整体式结构，输出为开关频率不高的交直流负载，输出模块宜选用继电器型，故选择三菱公司的知一。三菱使用广泛，运行可靠，经济性高，指令丰富，运行速度快；编程可用编程器，也可在机上使用其专用编程软件，比较方便。变频器机型的选择与参数设定变频器机型的选择由于曳引电动机的额定输出功率为，故可选或的变频器，依据变频器一般按照电机的功率放大一级选择的原则，为了获得变频器理想的控制性能，所选变频器须满足×其中，是变频器额定电流；。是电动机额定电流为；。是电流裕量系

5、数，可取，一般情况取大值拉，现取，“综上考虑，选三菱系列中的，输出电流为，其采用先进磁通矢量控制方式，调速比可达：的变频器。变频器参数设定（）速度值的设定交流三相笼型电动机的额定频率为，在电机额定的条件下，电梯运行速度达到额定速度。为了提高运行效率，额速频率应选为工频或略小于额定频率，取。低速时，为了使客货梯停层平稳，平层准确，选择爬行速度为。因为电动机频率和电梯速度成正比，故爬行速度频率设为。电梯运行曲线特性如图所示，通过控制变频器、信号，从而控制电梯的正常运行速度、爬行速度，可防止启动、换速或停止时产生振动，改善乘坐舒适感。图只给出了电梯上行时的曲线；若电梯下行，信号，则信号，、信号不变，

6、曲线移至轴下方。检修上行状态时，检测到检修按钮得电后，通过使信号，、信号去控制变频，变频器控制曳引机以检修速度点动运行，下行时道理同上。堕基口妇图变频器输入信号与电梯运行曲线（）加速减速时间的设定根据减速感应器与平层之间的距离、电梯运行高速值及电梯运行的平稳性，经调试后设定加速时间、减速时间同为。为了保证平层精度及运行的可靠性，曳引电动机的转速应是闭环控制，其转速的检测由和电动机同轴旋转的旋转编码器完成。控制系统软件设计楼层指示控制如图，电梯井道内楼层换层永磁感应开关引自三菱电机株式会社三菱变频调速器使用手册。引自三菱电机株式会社三菱微型可编程控制器使用手册，。福建工程学院学报第卷在楼层发生变

7、化时，接通换层继电器，由换层继电器根据轿厢上下行情况分别接通脉冲继电器和，由脉冲继电器和通过左、右移位指令控制楼层继电器至的、变化，反映出轿厢的实际位置，并由至输出端口控制数码管楼层指示器，以显示电梯所在的楼层。一卜拌一卜一一卜劓。一卜一一一（）叫一（）图楼层指示控制定向控制控制定向是根据电梯轿厢的位置和选层、召唤的目标位置的相应关系，决定电梯的运行方向是向上还是向下。电梯方向的选择，就是将选层和召唤的位置与电梯实际位置相比较，若目标位置在轿厢上方，电梯则选择向上，相反则选择向下。定向向上控制程序如图所示，由层楼继电器至常闭触点形成定向链，然后将每层的选层继电器（至）和召唤继电器（上召唤至，下

8、召唤至）相应接入。当电梯工作在检修方式，则检修继电器接通，使用向上按钮可以使电梯以检修的速度向上。定向向下控制与定向向上程序结构相同。图定向向上控制）结语旋转编码器的型号选择、变频器制动单元参数设计及其余控制回路，由于篇幅所限，不再赘述。改造后电梯投入运行，使用效果表明该梯运行稳定、安全可靠、舒适感好，检修方便，大大提高了使用效率，且变频器变频调速控制节能效果明显。参考文献：李秧耕电梯基本原理及安装维修全书北京：机械工业出版社，臧英杰，吴守箴交流电机的变频调速北京：中国铁道出版社，（责任编辑：林仁铨） PLC和变频器在电梯电气系统改造的应用作者：周景亮， 林志熙， Zhou Jingliang， Lin Zhixi作者单位：福建工程学院机电及自动化工程系,福建,福州,350014刊名：福建工程学院学报英文刊名：JOURNAL OF FUJIAN UNIVERSITY OF TECH