PLC控制交流變頻調(diào)速電梯系統(tǒng)的設(shè)計

《PLC控制交流變頻調(diào)速電梯系統(tǒng)的設(shè)計》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。

1、PLC控制交流變頻調(diào)速電梯系統(tǒng)的設(shè)計【摘要】當(dāng)前，交流變頻調(diào)速技術(shù)發(fā)展極為迅速，將變頻調(diào)速技術(shù)運用于電梯，并使用PLC控制，極大的增強了電梯可控制水平。在本文中，筆者根據(jù)相關(guān)設(shè)計實踐經(jīng)驗，設(shè)計的PLC控制交流變頻調(diào)速電梯系統(tǒng)具有很好的可靠性和平層精度，推進我國電梯事業(yè)的發(fā)展?！娟P(guān)鍵詞】PLC控制；繼電器；電梯；交流變頻調(diào)速技術(shù)1.前言近幾十年來，高層建筑的仃益增多，使得人們對電梯的需求也愈來愈人。因此，在設(shè)計電梯工作屮，提高電梯的運行性能，確保電梯的可靠性就顯得極為重要。傳統(tǒng)的電梯曳引裝置需要借助于接觸器才能改

2、變電動機工作狀態(tài)，降低了電梯運行的舒適性。而月?采用繼電器作為電梯的邏輯控制系統(tǒng)存在功能弱、易發(fā)生電氣故障以及運行可靠性弟等缺點。這就要求人們尋求解決這些問題的途徑⑴。2.電梯基本構(gòu)成2.1曳引系統(tǒng)電梯的曳引系統(tǒng)主要包括曳引機和曳引繩兩部分，其中曳引機的主耍功能為驅(qū)動或停止電梯，曳引繩的主要功能則是連接轎廂和對重，是一種專用的鋼絲繩。曳引機在曳引繩與曳引輪槽的摩擦力的作用下完成轎廂升降過程。2.2導(dǎo)向系統(tǒng)電梯的導(dǎo)向系統(tǒng)導(dǎo)軌、導(dǎo)軌支架、導(dǎo)靴、導(dǎo)向輪、反繩輪等，通過導(dǎo)向裝置可以保證轎廂與對重的相互位置，并將電梯轎廂

3、和對重的活動口由度限制在一維范圍內(nèi)。導(dǎo)向系統(tǒng)的導(dǎo)軌就是一種供轎廂和對重運行的導(dǎo)向部件⑵。導(dǎo)向輪的作用為增加轎廂和對重之間的距離⑶。2.3轎箱系統(tǒng)電梯的轎箱系統(tǒng)主耍用與運送乘客和（或）貨物，其構(gòu)成包括轎廂架、轎廂體兩部分，其中的轎廂架主要用于固定和支撐轎廂體。2.4門系統(tǒng)為了有效避免電梯墜落和擠傷事故，電梯基木構(gòu)成還應(yīng)包括門系統(tǒng)。門系統(tǒng)主要由轎廂門、層門、開門機、門鎖裝置等構(gòu)成,其中的開門機是一種開啟或關(guān)閉轎廂門和層門的設(shè)備，門鎖裝置一般安裝在層門內(nèi)側(cè)，確保電梯系統(tǒng)只冇電梯門在關(guān)閉鎖緊后才能接通控制電路，使轎廂方

4、可運行。2.5重量平衡系統(tǒng)電梯的種類平衡系統(tǒng)主要包括對重和重量補償裝置，對重重量與轎廂滿載重量具有一定的比例關(guān)系，重量補償裝置可以對重側(cè)曳引繩長度變化對電梯平衡功能進行冇效的補償，通過重量平衡系統(tǒng)可以將曳引系統(tǒng)的原動力減半，達到節(jié)能效果。2.6電力拖動系統(tǒng)電梯的電力拖動系統(tǒng)主要包括曳引電動機、供電裝置、速度檢測裝置等，通過電力拖動系統(tǒng)可以為電梯提供動力，并實現(xiàn)對電梯速度的有效控制。速度檢測裝置一般使用測速發(fā)電機（或速度脈沖發(fā)生器），可以及時的將轎廂運行速度轉(zhuǎn)化為電信號。2.7電氣控制系統(tǒng)電氣控制系統(tǒng)主要包括操縱

5、裝置、位置顯示裝置、控制屏（柜）、平層裝置、選層控制器等部分，通過電氣控制系統(tǒng)可以實現(xiàn)對電梯運行的有效控制。位置顯示裝置是一種指示燈，表示電梯運行的方向或轎廂所在層站。平層裝置主要由電磁感應(yīng)器和磁遮板兩部分構(gòu)成，是一種使轎廂達到平層準(zhǔn)確度耍求的裝置。選層控制器則可以實現(xiàn)對屯梯的選層操作等功能⑷。3.PLC控制交流變頻調(diào)速電梯系統(tǒng)3.1電梯系統(tǒng)設(shè)計思想圖1控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖PLC控制交流變頻調(diào)速電梯系統(tǒng)的控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。在本系統(tǒng)中變頻器僅作為調(diào)速裝置，PLC則為整個電梯系統(tǒng)的邏輯控制裝置，負責(zé)處理各種信號的

6、邏輯關(guān)系，同時還接受來自變頻器的工作狀態(tài)參數(shù)信號，并由PLC向變頻器發(fā)出起停指令。在本系統(tǒng)屮，電動機測速和電梯的位置反饋過程主要由旋轉(zhuǎn)編碼器和PG卡(編碼器連接板)實現(xiàn)，可以有效形成電梯的速度和位置閉環(huán)。(1)PLC邏輯控制裝置選擇。本設(shè)計交流變頻調(diào)速電梯可以用于四層建筑設(shè)施，經(jīng)過相關(guān)分析，電梯系統(tǒng)的輸人信號和輸出信號分別為26個和21個，其中輸入信號包括工作狀態(tài)選擇、開/關(guān)門控制、電梯位置檢測以及電梯速度控制等，輸出信號包括開/關(guān)門、控制變頻器信號、指示燈等。因此，PLC邏輯控制裝置應(yīng)滿足上述要求，可以選擇三

7、菱FX2-64MR型號的PLC邏輯控制裝置。(2)變頻器選擇。在本設(shè)計中所使用的變頻器應(yīng)滿足如下幾個方面的要求:(a)能夠?qū)崿F(xiàn)對交流界步電動機電流的直接控制，以確保電梯系統(tǒng)的動力裝置具有較高的輸出轉(zhuǎn)矩；(b)適用于各種應(yīng)用場合，能夠確保電梯在低速下平穩(wěn)起動，滿足電梯系統(tǒng)的舒適性要求；(c)變頻器的自動調(diào)整功能應(yīng)能對各種電動機進行合理調(diào)整，是電動機達到較高的運行性能；能夠集U/f控制、矢量控制、閉環(huán)U/f控制、閉環(huán)矢量控制于一體。因此，在本設(shè)計中選用安川616G5CIMR-GSA4022變頻器即可滿足要求⑸。(3

8、)旋轉(zhuǎn)編碼器選擇。旋轉(zhuǎn)編碼器主要用于電動機測速和電梯的位置反饋,此過程可通過PG卡實現(xiàn)。在木設(shè)計中選用1024脈動增量式光電脈沖旋轉(zhuǎn)編碼器,將其與屯動機以同軸的方式連接，產(chǎn)生A、B兩相脈沖。電動機正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)狀態(tài)可由兩相脈沖相序關(guān)系判定，當(dāng)A相脈沖超前、滯后于B相脈沖90度分布代表電動機的正轉(zhuǎn)與反轉(zhuǎn)狀態(tài)。A、B兩相脈沖的頻率乂能體現(xiàn)出電動機轉(zhuǎn)速的變化。A、B兩相脈沖產(chǎn)生的計數(shù)脈沖能夠形成