基于plr的工業(yè)升降梯變頻改造

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1、專業(yè)知識分享版摘要：工業(yè)升降梯廣泛應(yīng)用于工業(yè)物料傳輸現(xiàn)場、大型商場、超市、機場、地鐵、賓館等場合。大多數(shù)扶梯在客流量大的時候，工作于額定的運行狀態(tài)，在沒有乘客時仍以額定速度運行，具有耗能大、機械磨損嚴(yán)重、使用壽命低等缺點。采用PLR與變頻控制相結(jié)合的節(jié)能控制系統(tǒng)，已成為自動扶梯控制技術(shù)的發(fā)展方向。關(guān)鍵詞：PLR；變頻器；工業(yè)升降梯0引言傳統(tǒng)的自動扶梯都是定速運行的，在節(jié)省增效的大背景下，新型扶梯在出廠時有些己經(jīng)設(shè)置有變頻器，而現(xiàn)有扶梯也有一部份進(jìn)行了節(jié)能改造，根據(jù)使用的控制器和能量回饋方式的不同

2、產(chǎn)生了不同的方案，本文討論的是使用PLR做控制器、變頻器旁路的回饋方案。1扶梯節(jié)能原理變頻扶梯在載客時全速運行，空載時減速運行，扶梯的功率需求P=FV，F(xiàn)是運行阻力，V是扶梯的運行速度，因為運行速度降低，空載時的功率將會減少，這就是變頻扶梯能夠節(jié)能的基本原理。2節(jié)能改造方案2.1扶梯的電氣原理扶梯由主電機的鏈輪帶動鏈條運行，扶梯的一個臺階稱為一個梯級，梯級由鏈條帶動，扶梯的運行速度一般為0.5m/s，扶梯主回路可以抽像為互鎖的正反轉(zhuǎn)電路，通過上行接觸器和下行接觸器來控制扶梯的運行方向。2.2工作

3、時序變頻扶梯的工作時序采用“快慢”方案?；镜脑瓌t是，有人時高速，高速狀態(tài)下一段時間內(nèi)無人時轉(zhuǎn)入低速，低速狀態(tài)下有人進(jìn)入時轉(zhuǎn)高速運行?！翱炻！薄Ｓ腥藭r高速，高速狀態(tài)下一段時間內(nèi)無人時轉(zhuǎn)入低速，低速狀態(tài)下一段時間內(nèi)還是無人則停機，低速或停機狀態(tài)下有人進(jìn)入時轉(zhuǎn)高速運行。2.3方案介紹自動扶梯節(jié)能方案大致如下。在電梯的兩端安裝紅外傳感器用于感知乘客，扶梯在無人乘坐時低速運行，乘客進(jìn)入扶梯時開始全速運行，乘客離開扶梯后延時一段時間，扶梯轉(zhuǎn)為低速運行。低速15~20Hz，全速為工頻的50Hz。使命：加速

4、中國職業(yè)化進(jìn)程專業(yè)知識分享版改造的基本要求：保留原來的工頻方式，增加變頻方式，兩種方式的切換用一個轉(zhuǎn)換開關(guān)來實現(xiàn)，目的是在變頻器檢修時能減少停機時間。主回路增加兩個接觸器用于工頻/變頻方式的切換，變頻器的正反轉(zhuǎn)從原來的正反轉(zhuǎn)接觸器取信號，設(shè)高速和低速兩檔，由端子給定。扶梯電控箱一般放在扶梯桁架上平行段的下部。3設(shè)計和實施3.1人員檢測開關(guān)的選擇系統(tǒng)設(shè)計的關(guān)鍵是人員檢測開關(guān)的選擇，一般來說可選擇的開關(guān)有觸點踏板、微波開關(guān)和紅外光電開關(guān)，觸點踏板施工時不方便，而微波開關(guān)成本較高，現(xiàn)在使用較多的是漫反

5、射型紅外光電開關(guān)。漫反射式光電開關(guān)工作原理：它是一種集發(fā)射器和接收器于一體的傳感器，當(dāng)有被檢測物體經(jīng)過時，物體將光電開關(guān)發(fā)射器發(fā)射的足夠量的光線反射到接收器，于是光電開關(guān)就產(chǎn)生了開關(guān)信號。漫反射式光電開關(guān)的特點：非接觸式檢測：檢測是無接觸式的，所以不會損傷檢測物體，也不受檢測物體的影響。不受材質(zhì)的影響：由于是采用對檢測對象的表面進(jìn)行反射及光透過方式，可以對金屬、玻璃、塑料、木制物體、液體等各種物質(zhì)進(jìn)行檢測。響應(yīng)速度快：由于無機械運動，所以能對高速運動的物體進(jìn)行檢測，響應(yīng)時間為毫秒級，作為檢測開關(guān)

6、使用時可以達(dá)到很小的延時。3.2回饋能量的處理電梯下行時電機處于發(fā)電狀態(tài)，電機發(fā)出的電能聚集在變頻器直流回路中，引起直流母線電壓升高，如果不釋放這些能量，變頻器的保護(hù)回路會起動跳閘，使變頻器停機。處理電機回饋至直流母線的電能有三種方法。全變頻方案：在直流母線加裝制動電阻，采用能耗制動的方法消耗回饋能量。旁路變頻方案：將電機直接與電網(wǎng)連接，能量直接回饋至電網(wǎng)，同時切除變頻器。逆變回饋方案：用回饋單元把直流母線中的電能逆變成交流電后送回電網(wǎng)。由于需要加裝逆變單元，成本比較高。三種方案中旁路變頻成本最

7、低，節(jié)能效果與逆變回饋相當(dāng)，是目前應(yīng)用最多的方案。旁路變頻方案在扶梯上行時全變頻運行，扶梯下行且全速運行時工頻運行，扶梯下行的其它時段變頻低速運行。綜合比較后，旁路變頻的經(jīng)濟效益最好，我們決定采用旁路變頻方案。3.3控制器的選擇在以往的改造方案中使用最多的控制器是PLC，ProgrammableLogicController，可編程邏輯控制器。早期的PLC主要用來代替繼電器實現(xiàn)邏輯控制，隨著技術(shù)的發(fā)展，這種采用微型計算機技術(shù)的工業(yè)控制裝置的功能已經(jīng)大大超過了邏輯控制的范圍，隨著功能的增加，價格也

8、相應(yīng)的提高。使命：加速中國職業(yè)化進(jìn)程專業(yè)知識分享版現(xiàn)在市場上出現(xiàn)了一種比PLC更簡單的控制器PLR，ProgrammableLogicRelay，可編程邏輯繼電器，在國內(nèi)俗稱萬控器，PLR又回歸到早期PLC的道路上來，功能有所縮減，運算速度也降低了，價格比PLC更便宜，相當(dāng)于簡化版的PLC。PLR保留了PLC與邏輯控制有關(guān)的大部份功能，正如其名稱所說，是一臺智能的繼電器。PLR在代替?zhèn)鹘y(tǒng)繼電器系統(tǒng)時功能與PLC相當(dāng)，但性價比更好。市場上比較有名的PLR有西門子的LOGO系列，羅克韋爾的PICO系