五層電梯模型plc控制系統(tǒng)VIP

1、 設計題目： 五層電梯模型PLC控制系統(tǒng) 設計者: 學 號： 專業(yè)班級：指導老師： 完成時間： 設計報告格式20分設計內容60分10分10分總計得分封面3頁面布局5目錄格式3圖表質量4間距、行距、字體6工藝過程分析8系統(tǒng)控制要求8I/O分配5設備選型5電氣原理圖系統(tǒng)程序設計10動手實踐能力10總印象評分10主電路8控制電路8外圍接線圖8目錄第一章 PLC的簡介-1 1.1 PLC的概念- 1.2 PLC的發(fā)展階段- 1.3 PLC的組成及工作原理- 1.4 PLC的特點及功能-第二章 電梯的概述12.1 電梯的定義12.2 電梯的分類. 12.3 電梯的主要機械部件. 4第三章 電梯的電力驅動

2、系統(tǒng).53.1 電梯電力驅動系統(tǒng)的定義及構成.53.2 電梯電力驅動系統(tǒng)的要求.53.3 交流感應電動機的轉速調節(jié)及其評價. 53.4 交流調速電梯的運行工藝過程.63.5 交流雙速電梯的主驅動系統(tǒng).73.6 三相交流雙速異步電動機的拽引系統(tǒng). 4第四章 PLC在電梯控制中的應用-94.1 電梯的啟動所需條件.94.2 電梯停車所需的條件. 94.3 設備選型. 94.4 電梯控制系統(tǒng)原理框圖. 94.5 輸入輸出分配表. 104.6 程序的編寫.10結 束 語. .17致 謝.18參考文獻. .19附錄.20 第一章 PLC的簡介一.PLC的概念可編程控制器(Programmable Log

3、ic Controller)簡稱PLC或PC，在現代工業(yè)控制中占有重要地位。本文對其基礎知識進行簡要介紹?？删幊炭刂破鳎≒rogrammable Controller）是計算機家族中的一員，是為工業(yè)控制應用而設計制造的。早期的可編程控制器稱作可編程邏輯控制器（Programmable Logic Controller）， 簡稱PLC，它主要用來代替繼電器實現邏輯控制隨著技術的發(fā)展這種裝置的功能已經大大超過了邏輯控制的范圍，因此，今天這種裝置稱作可編程控制器，簡稱PC。但是為了避免與個人計算機（Personal Computer）的簡稱混淆，所以將可編程控制器簡稱PLC。國際電工委員會（IEC）

4、先后頒布了PLC 標準的草案第一稿，第二稿，并在1987 年2 月通過了對它的定義：“可編程控制器是一種數字運算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境應用而設計的。它采用一類可編程的存儲器，用于其內部存儲程序，執(zhí)行邏輯運算，順序控制，定時，計數與算術操作等面向用戶的指令，并通過數字或模擬式輸入/輸出控制各種類型的機械或生產過程?？删幊炭刂破骷捌溆嘘P外部設備，都按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)聯成一個整體，易于擴充其功能的原則設計?！盤LC 問世以來，盡管時間不長，但發(fā)展迅速。為了使其生產和發(fā)展標準化，美國電氣制造商協(xié)會NEMA（National Electrical Manufactory Association

5、） 經過四年的調查工作，于1984 年首先將其正式命名為PC（Programmable Controller），并給PC 作了如下定義:“PC 是一個數字式的電子裝置，它使用了可編程序的記憶體儲存指令。用來執(zhí)行諸如邏輯，順序，計時，計數與演算等功能，并通過數字或類似的輸入/輸出模塊，以控制各種機械或工作程序。一部數字電子計算機若是從事執(zhí)行PC 之功能著，亦被視為PC，但不包括鼓式或類似的機械式順序控制器?！?隨著微處理器、計算機和數字通信技術的飛速發(fā)展，計算機控制已經擴展到了幾乎所有的工業(yè)領域。當前用于工業(yè)控制的計算機可以分為幾類，類如可編程序控制器、基于PC總線的工業(yè)控制計算機、基于單片機的

6、測控裝置、用于模擬量閉環(huán)控制的可編程調節(jié)器、集散控制系統(tǒng)（DCS）和現場總線控制系統(tǒng)（FCS）等。PLC的應用廣、功能強大、使用方便，是現代工業(yè)自動化的主要設備之一。PLC已經廣泛地應用在各種機械設備和生產過程的自動控制系統(tǒng)中，PLC在其他領域，例如民用和家庭自動化的應用也得到了迅速的發(fā)展。一. PLC的發(fā)展階段雖然PLC 問世時間不長，但是隨著微處理器的出現，大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路技術的迅速發(fā)展和數據通訊技術的不斷進步，PLC 也迅速發(fā)展，其發(fā)展過程大致可分三個階段：1.早期的PLC（60 年代末70 年代中期） 早期的PLC一般稱為可編程邏輯控制器。這時的PLC 多少有點繼電器控制裝置的

7、替代物的含義，其主要功能只是執(zhí)行原先由繼電器完成的順序控制、定時等。它在硬件上以準計算機的形式出現，在I/O 接口電路上作了改進以適應工業(yè)控制現場的要求。裝置中的器件主要采用分立元件和中小規(guī)模集成電路，存儲器采用磁芯存儲器。另外還采取了一些措施，以提高其抗干擾的能力。在軟件編程上，采用廣大電氣工程技術人員所熟悉的繼電器控制線路的方式梯形圖。因此，早期的PLC 的性能要優(yōu)于繼電器控制裝置，其優(yōu)點包括簡單易懂，便于安裝，體積小，能耗低，有故障指使，能重復使用等。其中PLC 特有的編程語言梯形圖一直沿用至今。 2中期的PLC（70 年代中期80 年代中后期） 在70 年代微處理器的出現使PLC 發(fā)生

8、了巨大的變化。美國，日本，德國等一些廠家先后開始采用微處理器作為PLC 的中央處理單元（CPU）。 這樣，使PLC 得功能大大增強。在軟件方面，除了保持其原有的邏輯運算、計時、計數等功能以外，還增加了算術運算、數據處理和傳送、通訊、自診斷等功能。在硬件方面，除了保持其原有的開關模塊以外，還增加了模擬量模塊、遠程I/O模塊、各種特殊功能模塊。并擴大了存儲器的容量，使各種邏輯線圈的數量增加，還提供了一定數量的數據寄存器，使PLC 得應用范圍得以擴大。 3近期的PLC（80 年代中后期至今） 進入80 年代中、后期，由于超大規(guī)模集成電路技術的迅速發(fā)展，微處理器的市場價格大幅度下跌，使得各種類型的PL

9、C 所采用的微處理器的當次普遍提高。而且，為了進一步提高PLC 的處理速度，各制造廠商還紛紛研制開發(fā)了專用邏輯處理芯片。這樣使得PLC 軟、硬件功能發(fā)生了巨大變化。 二. PLC的組成及工作原理PLC各組成部件及作用1. CPU是PLC的核心部分。 與通用微機CPU一樣，CPU在PC系統(tǒng)中的作用類似于人體的神經中樞。其功能：    （1）用掃描方式（后面介紹）接收現場輸入裝置的狀態(tài)或數據，并存入輸入映象寄存器或數據寄存器；（2）接收并存儲從編程器輸入的用戶程序和數據；（3）診斷電源和PC內部電路的工作狀態(tài)及編程過程中的語法錯誤；（4）在PC進入運行狀態(tài)后

10、： a）執(zhí)行用戶程序產生相應的控制信號（從用戶程序存儲器中逐條讀取指令，經命令解釋后，按指令規(guī)定的任務產生相應的控制信號，去啟閉有關的控制電路）  b）進行數據處理分時、分渠道地執(zhí)行數據存取、傳送、組合、比較、變換等動作，完成用戶程序中規(guī)定的邏輯或算術運算任務    c）更新輸出狀態(tài)輸出實施控制（根據運算結果，更新有關標志位的狀態(tài)和輸出映象寄存器的內容，再由輸入映象寄存器或數據寄存器的內容，實現輸出控制、制表、打印、數據通訊等） 2.存儲器 系統(tǒng)程序存儲器存放系統(tǒng)工作程序（監(jiān)控程序）、模塊化應用功能子程序

11、、命令、解釋、功能子程序的調用管理程序和系統(tǒng)參數，不能由用戶直接存取。  用戶程序存儲器存放用戶程序。即用戶通過編程器輸入的用戶程序，可以由用戶直接存取。 功能存儲器（數據區(qū)）存放用戶數據 PC的用戶存儲器通常以字（16位/字）為單位來表示存儲容量。 注意：系統(tǒng)程序直接關系到PC的性能，不能由用戶直接存取，所以，通常PC產品資料中所指的存儲器形式或存儲方式及容量，是指用戶程序存儲器而言。  3.I/O輸入/輸出部件（I/O模塊：接口電路、I/O映像存儲器）I/O輸入/ 輸出部件  CPU與現場I/O裝置或

12、其他外部設備之間的連接部件。PLC提供了各種操作電平與驅動能力的I/O模塊，以及各種用途的I/O組件供用戶選用：  輸入/輸出電平轉換  電氣隔離 串/并行轉換  數據傳送 A/D、D/A轉換 誤碼校驗 其他功能模塊 I/O模塊可與CPU放在一起，也可遠程放置。通常，I/O模塊上還具有狀態(tài)顯示和I/O接線端子排。4.編程器等外部設備編程器PLC開發(fā)應用、監(jiān)測運行、檢查維護不可缺少的工具作用：用于用戶程序的編制、編輯、調試、檢查和監(jiān)視通過鍵盤和顯示器去檢測PLC內部狀態(tài)和參數通過通訊端口與CPU聯系，實現與PLC的人

13、機對話分類：簡單型只能聯機編程；只能用指令清單編程     智能型既可聯機（Online），也可脫機（Offline）編程；可以采用指令清單（語句表）、梯形圖等語言編程。?？芍苯右噪娔X作為編程器，安裝相關的編程軟件編程 注意：編程器不直接加入現場控制運行。一臺編程器可開發(fā)、監(jiān)護許多臺PLC的工作。    其他外設：磁盤、光盤、EPROM寫入器（用于固化用戶程序）、打印機、圖形監(jiān)視系統(tǒng)或上位計算機等等。  5.電源內部電源開關穩(wěn)壓電源，供內部電路使用；大多數機型還可以向外提供DC24V穩(wěn)

14、壓電源，為現場的開關信號、外部傳感器供電。     外部電源可用一般工業(yè)電源，并備有鋰電池（備用電池），使外部電源故障時內部重要數據不致丟失。 PLC的工作原理最初研制生產的PLC 主要用于代替?zhèn)鹘y(tǒng)的由繼電器接觸器構成的控制裝置，但這兩者的運行方式是不相同的： 繼電器控制裝置采用硬邏輯并行運行的方式，即如果這個繼電器的線圈通電或斷電，該繼電器所有的觸點（包括其常開或常閉觸點）在繼電器控制線路的哪個位置上都會立即同時動作。 PLC 的CPU 則采用順序邏輯掃描用戶程序的運行方式，即如果一個輸出線圈或邏輯線圈被接通或斷開，該線圈的所有觸點（包括其常開或常閉觸

15、點）不會立即動作，必須等掃描到該觸點時才會動作。 為了消除二者之間由于運行方式不同而造成的差異，考慮到繼電器控制裝置各類觸點的動作時間一般在100ms 以上，而PLC 掃描用戶程序的時間一般均小于100ms，因此，PLC采用了一種不同于一般微型計算機的運行方式掃描技術。這樣在對于I/O 響應要求不高的場合，PLC 與繼電器控制裝置的處理結果上就沒有什么區(qū)別了。（1）輸入采樣階段在輸入采樣階段，PLC以掃描方式依次地讀入所有輸入狀態(tài)和數據，并將它們存入I/O映象區(qū)中的相應得單元內。輸入采樣結束后，轉入用戶程序執(zhí)行和輸出刷新階段。在這兩個階段中，即使輸入狀態(tài)和數據發(fā)生變化，I/O映象區(qū)中的相應單元

16、的狀態(tài)和數據也不會改變。因此，如果輸入是脈沖信號，則該脈沖信號的寬度必須大于一個掃描周期，才能保證在任何情況下，該輸入均能被讀入。（2）用戶程序執(zhí)行階段在用戶程序執(zhí)行階段，PLC總是按由上而下的順序依次地掃描用戶程序(梯形圖)。在掃描每一條梯形圖時，又總是先掃描梯形圖左邊的由各觸點構成的控制線路，并按先左后右、先上后下的順序對由觸點構成的控制線路進行邏輯運算，然后根據邏輯運算的結果，刷新該邏輯線圈在系統(tǒng)RAM存儲區(qū)中對應位的狀態(tài)；或者刷新該輸出線圈在I/O映象區(qū)中對應位的狀態(tài)；或者確定是否要執(zhí)行該梯形圖所規(guī)定的特殊功能指令。即，在用戶程序執(zhí)行過程中，只有輸入點在I/O映象區(qū)內的狀態(tài)和數據不會發(fā)

17、生變化，而其他輸出點和軟設備在I/O映象區(qū)或系統(tǒng)RAM存儲區(qū)內的狀態(tài)和數據都有可能發(fā)生變化，而且排在上面的梯形圖，其程序執(zhí)行結果會對排在下面的凡是用到這些線圈或數據的梯形圖起作用；相反，排在下面的梯形圖，其被刷新的邏輯線圈的狀態(tài)或數據只能到下一個掃描周期才能對排在其上面的程序起作用。PLC的掃描技術當PLC 投入運行后，其工作過程一般分為三個階段，即輸入采樣、用戶程序執(zhí)行和輸出刷新三個階段。完成上述三個階段稱作一個掃描周期。在整個運行期間，PLC 的CPU 以一定的掃描速度重復執(zhí)行上述三個階段。 （1） 輸入采樣階段 在輸入采樣階段，PLC以掃描方式依次地讀入所有輸入狀態(tài)和數據，并將它們存入I

18、/O 映象區(qū)中的相應得單元內。輸入采樣結束后，轉入用戶程序執(zhí)行和輸出刷新階段。在這兩個階段中，即使輸入狀態(tài)和數據發(fā)生變化，I/O 映象區(qū)中的相應單元的狀態(tài)和數據也不會改變。因此，如果輸入是脈沖信號，則該脈沖信號的寬度必須大于一個掃描周期，才能保證在任何情況下，該輸入均能被讀入。 （2） 用戶程序執(zhí)行階段 在用戶程序執(zhí)行階段，PLC總是按由上而下的順序依次地掃描用戶程序（梯形圖）。在掃描每一條梯形圖時，又總是先掃描梯形圖左邊的由各觸點構成的控制線路，并按先左后右、先上后下的順序對由觸點構成的控制線路進行邏輯運算，然后根據邏輯運算的結果，刷新該邏輯線圈在系統(tǒng)RAM 存儲區(qū)中對應位的狀態(tài)；或者刷新該

19、輸出線圈在I/O 映象區(qū)中對應位的狀態(tài)；或者確定是否要執(zhí)行該梯形圖所規(guī)定的特殊功能指令。 即在用戶程序執(zhí)行過程中，只有輸入點在I/O 映象區(qū)內的狀態(tài)和數據不會發(fā)生變化，而其他輸出點和軟設備在I/O 映象區(qū)或系統(tǒng)RAM 存儲區(qū)內的狀態(tài)和數據都有可能發(fā)生變化，而且排在上面的梯形圖，其程序執(zhí)行結果會對排在下面的凡是用到這些線圈或數據的梯形圖起作用；相反，排在下面的梯形圖，其被刷新的邏輯線圈的狀態(tài)或數據只能到下一個掃描周期才能對排在其上面的程序起作用。 （3）輸出刷新階段 當掃描用戶程序結束后，PLC就進入輸出刷新階段。在此期間，CPU按照I/O映象區(qū)內對應的狀態(tài)和數據刷新所有的輸出鎖存電路，再經輸出

20、電路驅動相應的外設。這時，才是PLC 的真正輸出。三. PLC的特點及功能PLC的特點（1）高可靠性 1、所有的I/O 接口電路均采用光電隔離，使工業(yè)現場的外電路與PLC 內部電路之間電氣上隔離。 2、各輸入端均采用R-C濾波器，其濾波時間常數一般為1020ms。 3、各模塊均采用屏蔽措施，以防止輻射干擾。 4、采用性能優(yōu)良的開關電源。 5、對采用的器件進行嚴格的篩選。 6、良好的自診斷功能，一旦電源或其他軟、硬件發(fā)生異常情況，CPU立即采用有效措施，以防止故障擴大。 7、大型PLC 還可以采用由雙CPU 構成冗余系統(tǒng)或有三CPU 構成表決系統(tǒng),使可靠性更進一步提高。 （2）豐富的I/O 接口

21、模塊 PLC針對不同的工業(yè)現場信號，如：交流或直流、開關量或模擬量、電壓或電流、脈沖或電位、強電或弱電等有相應的I/O 模塊與工業(yè)現場的器件或設備，如： 按鈕、行程開關、接近開關、傳感器及變送器、電磁線圈、控制閥 直接連接；另外為了提高操作性能，它還有多種人-機對話的接口模塊；為了組成工業(yè)局部網絡，它還有多種通訊聯網的接口模塊，等等。 （3）采用模塊化結構 為了適應各種工業(yè)控制需要除了單元式的小型PLC 以外絕大多數PLC 均 采用模塊化結構PLC 的各個部件包括CPU 電源I/O 等均采用模塊化設計由 機架及電纜將各模塊連接起來系統(tǒng)的規(guī)模和功能可根據用戶的需要自行組合 （4）編程簡單易學 P

22、LC的編程大多采用類似于繼電器控制線路的梯形圖形式對使用者來說 不需要具備計算機的專門知識因此很容易被一般工程技術人員所理解和掌握 （5）安裝簡單維修方便 PLC不需要專門的機房可以在各種工業(yè)環(huán)境下直接運行使用時只需將現 場的各種設備與PLC 相應的I/O 端相連接即可投入運行各種模塊上均有運行和 故障指示裝置便于用戶了解運行情況和查找故障。由于采用模塊化結構因此一旦某模塊發(fā)生故障用戶可以通過更換模塊的方法使系統(tǒng)迅速恢復運行。PLC的功能 1、數據采集與輸出。 2、控制功能。包括順序控制、邏輯控制、定時、計數等。 3、數據處理功能。包括基本數學運算、比較、對字節(jié)的運算、PID運算、濾波等。 4

23、、輸入/輸出接口調理功能。具有A/D、D/A轉換功能，通過I/O模塊完成對模擬量的控制和調節(jié)，具有溫度、運動等測量接口。 5、通信、聯網功能。現代PLC大多數都采用了通信、網絡技術，有RS232或RS485接口，可進行遠程I/O控制，多臺 PLC可彼此間聯網、通信，外部器件與一臺或多臺可編程控制器的信號處理單元之間，實現程序和數據交換，如程序轉移、數據文檔轉移、監(jiān)視和診斷。在系統(tǒng)構成時，可由一臺計算機與多臺PLC構成"集中管理、分散控制"的分布式控制網絡，以便完成較大規(guī)模的復雜控制。通常所說的SCADA系統(tǒng)，現場端和遠程端也可以采用PLC作現場機。 6、支持人機界面功能。提

24、供操作者以監(jiān)視機器/過程工作必需的信息。允許操作者和PC系統(tǒng)與其應用程序相互作用，以便作決策和調整，實現工業(yè)計算機的分散和集中操作與監(jiān)視系統(tǒng)。 7、編程、調試等，并且大部分支持在線編程。第二章 電梯的概述隨著我國社會經濟的迅猛發(fā)展，人民物質文化生活水平日益提高，伴隨建筑業(yè)的發(fā)展，為建筑物內提供上下交通運輸的電梯工業(yè)也在日新月異地發(fā)展著。電梯已不僅是一種生產環(huán)節(jié)中的重要設備，更是一種人們頻繁乘用的交通運輸設備。為了確保電梯正常運行、安全使用，必須要了解電梯、管理電梯、維護好電梯。1電梯的定義 電梯是服務于規(guī)定樓層的固定式升降設備。它具有一個轎廂，運行在至少兩列垂直的傾角小于15度的鋼性導軌之間。

25、轎廂尺寸與結構形式便于乘客出入或裝卸貨物。它適用于裝置在兩層以上的建筑內，是輸送人員或貨物的垂直提升設備的交通工具。 2 電梯的分類按用途分類：(1) 客梯 代號K 為運行乘客而設計的電梯,有完善的安全裝置. (2) 貨梯 代號H 為運送貨物而設計的電梯,通常有人操作,有必備的安全裝 置. (3) 客貨梯 代號L 主要用作運送乘客,但也可運送貨物,它與客梯的區(qū)別在于轎廂內部裝飾結構不同. (4) 病床電梯 代號B 為運送病床而設計的電梯,具有轎廂長而窄的特點. (5) 住宅電梯 代號Z 供住宅樓使用的電梯,一般采用下集選控制方式,轎廂內部裝飾較簡單. (6) 雜物電梯 代號W 供圖書館,辦公樓

26、,飯店運送圖書,文件,食品等.不容許人員進入電梯,結構簡單,無乘人必備的安全裝置. (7) 船舶電梯 代號C 用于船舶上的電梯,能在船舶搖晃中正常工作. (8) 觀光電梯 代號G 轎廂壁透明供乘客觀光之用.按驅動系統(tǒng)分類：(1) 交流電梯 曳引電動機是交流電機. 當電機是單速時,稱為交流單速電梯 當電機是雙速時,稱為交流雙速電梯 當電機具有調壓調速裝置時,稱為交流調速電梯. 當電機具有調壓調頻調速裝置時,稱為變頻調速電梯. (2) 直流電梯 曳引電動機是直流電機 分為直流有齒和直流無齒電梯. (3) 液壓電梯 靠液壓傳動的電梯,分為柱塞直頂式和柱塞側置式. (4) 齒輪齒條式電梯(一般為工程電

27、梯)按操作控制方式分類(1) 門外按鈕控制小型雜物電梯(2) 內外按鈕控制自動門電梯該電梯是一種乘客自己操作的電梯，電梯在各層站分別設有一個召喚按鈕。轎廂操作箱上則設有與停站數相等的相應的指令按鈕，某一層等待電梯的乘客按下召喚按鈕，就能使不被占用的轎廂到來，電梯?？繒r立即自動開門，乘客進入轎廂后，按下他要去的樓層的指令按鈕，電梯就自動關門，自動行駛到該站。每次?？繒r，電梯自動進行減速、平層、開門。(3) 集選控制電梯該電梯是一種乘客自己操作或有時也可以有專職司機操作的自動電梯。電梯在底層和頂層分別設有一個向上或向下的，而在其它層站設有向上、下兩個召喚按鈕。集選控制轎廂操作箱上則設有與停站數相等

28、的相應的指令按鈕，當進入轎廂的乘客按下指令按鈕，指令信號就被登記。電梯在向上過程中按登記的指令信號和向上召喚信號逐一停靠，直到有這些信號登記的最高層站和有向下召喚登記的最底層為止，然后又反向向下安置指令及向下召喚信號逐一?？?。每次停靠時電梯自動進行減速、平層、開門。1.3 電梯的主要機械部件1、轎廂2、電梯門3、開關門機構4、層門門鎖5、機械安全裝置電梯中限速器、安全鉗裝置是十分重要的機械安全保護裝置。它的作用在于：因機械或電氣的某種原因，例如斷繩或失控使電梯超速下降時當下降速度達到一定限值時，將轎廂擎停在導軌上。不論是限速器還是安全鉗都不能單獨完成上述任務。上述任務的完成是靠它們的配合動作來

29、完成的。 下圖是電梯的基本結構剖視圖及機械部件說明：1-減速箱； 2-曳引輪；3-曳引機底座； 4-導向輪；5-限速器；6-機座；7-導軌支架；8-曳引鋼絲繩；9-開關碰鐵； 10-緊急終端開關；11-導靴； 12-轎架；13-轎門； 14-安全鉗；15-導軌； 16-繩頭組合；17-對重， 18-補償鏈；19-補償鏈導輪； 20-張緊裝置；21-緩沖器； 22-底坑；23-層門； 24-呼梯盒；25-層樓指示燈； 26-隨行電纜；27-轎壁； 28-轎內操縱箱；29-開門機； 30-井道傳感器；31-電源開關； 32-控制柜；33-曳引電機； 34-制動器 第三章 電梯的電力驅動系統(tǒng)1.電梯

30、電力驅動系統(tǒng)的定義及構成電梯的電力驅動系統(tǒng)分為兩大類：交流驅動系統(tǒng)和直流驅動系統(tǒng)，由以下幾部分組成。（請看圖3-1）電源傳動機構2電動機3自動系統(tǒng)4電梯轎廂1 圖3-12.電梯電力驅動系統(tǒng)的要求電梯的電力系統(tǒng)要求是：“快、穩(wěn)、準”3.交流感應電動機的轉速調節(jié)及其評價 以三相交流感應電動機為驅動的交流電梯中，在現有的條件下， 交流電梯的運行速度一般均在1m/s以下。而lm/sV2.0m/s則屬 交流調速（或稱快速）電梯的范疇 。（1）改變三相交流感應電動機定子電壓轉速調節(jié)特性這種調速方法的拽引電機工作在非正常狀態(tài)下，如果長期處于低于額定電壓下的運行，雖達到調速的目的，但其能耗、特性硬度、最大轉矩

31、等特性均低于額定電壓時的情況，因此這種調速方法是不經濟的，且性能也不理想，故這種調速方法今僅用于起動和制動的短暫時間內，以限制起動電流和改善電梯的舒適感。 由公式n060f/p中可知，當電動機的極對數P改變時交流感應電動機的同步轉速n0也將改變。所以，交流電梯中也常用改變電動機極對數P的方法獲得電梯所需的轉速調節(jié)特性。 這種具有二種以上極對數的電動機，我們通常稱之為雙速、三速電動機。這種電動機的定子繞組有兩種結構形式：A各獨立統(tǒng)組的多速電動機（例如JTD系列電動機）；B按特殊接線方法而改變極對數的單繞組多速電動機（例如YTD系列電動機） 。（2）改變三相交流感應電動機定子繞組的極對數時的轉速只

32、能是有極的調節(jié)交流感應電動機的轉速而不是無極的，因此在轉速的調節(jié)過程中，即從一個極對數相對應的速度調節(jié)至另一極對數相對應的轉述過程中，必定要采取有效措施防止電梯系統(tǒng)給乘客帶來不舒服感覺和對機械傳動系統(tǒng)產生沖擊，這樣為了轉速的調節(jié)需添置眾多的附加設備（例如接觸器、電阻或電抗器等）。 假若在改變電動機極對數P的調節(jié)過程中，如保持其他參數基本不變，則從前面的式子和圖中可以看出，對同一電動機的不同極對數P時的機械特性曲線基本上是平行的。這是我們十分希望的調速特性。也就是希望其調速后新的機械特性硬度p保持不變，這樣才能保證交流雙速電梯在不同負荷時其停層準確且保持不變。由于在同一定子內需要布置兩套三相統(tǒng)組

33、（或改變單相統(tǒng)組的不同接線方法），則其不同極對數時相應的磁通量和功率是不一樣的，因而極對數P越大，其最大轉矩 Mk也將有稍許變化。（3）外力口渦流制動器等的轉速調節(jié)特性 在交流電梯中除了三相交流感應電動機的本身進行速度調節(jié)外，還可以利用外加器件調節(jié)交流感應電動機的最后輸出速度。這種情況常見的有：在電機內的一個獨立統(tǒng)組中加一個可控制的直流電流或在交流感應電動機的軸端加一個可控制的渦流制動器。但比較理想且控制方便的是渦流制動器的速度調節(jié)方法。 雖然這種調速方法的機械特性曲線較為理想，但其能量消耗是大的，而且把電動機的原有動能全部消耗在渦流制動器的發(fā)熱上了。4. 交流調速電梯的運行工藝過程 首先接通

34、電梯的總電源及控制電源、照明電源；把電梯的層門和轎廂門打開；司機進入電梯轎廂內，合上轎廂內操作箱上應該合上的各種開關，并點亮轎廂內的照明燈；司機根據轎廂內乘客欲往的樓層或轎廂內無乘客時根據某個樓層的廳外召喚信號，司機锨按操作箱上相應的一個樓層或幾個樓層數的指令按鈕；自動定出電梯的運行方向；司機先按起動開車按鈕；自動關門；自動起動；分級加速至穩(wěn)速運行；在接近目的樓層時，井道內該層永磁開關自動發(fā)出減速信號；自動分級減速制動；自動平層停車；自動開門，讓乘客出入電梯轎廂；司機再次掀按起動開車按鈕，電梯內可以有專職司機操作，也可以有進入轎廂內的乘客自己操作，也可以有某個或幾個樓層的廳外召喚信號而把電梯召

35、喚來，而且在運行應答完最后一個（即最遠一個）召喚信號后，電梯即可自動換向。但是樓層廳外召喚信號的作用只有在電梯門關閉后方可起作用，此即所謂電梯轎廂內的指令信號“優(yōu)先”于 廳外召喚信號。5.交流雙速電梯的主驅動系統(tǒng)1、主驅動系統(tǒng)的結構原理 此交流雙速電梯的主驅動系統(tǒng)結構原理： 三相交流異步電動機定子內具有兩個不同極對數的繞組。國內一般為 6極（同步轉速為 1000rmin）和 24極（同步轉速為 250rmin）兩個統(tǒng)組。這兩個統(tǒng)組可以是各自獨立的雙繞組（例如JTD系列電 動機），也可以是單繞組雙速。 這種主驅動系統(tǒng)的工作過程如下：快速繞組（6極）作為起動和穩(wěn)速（即額定速度）運行之用；而慢速繞組

36、（24極）作為制動，減速平層停車之用。起動按時間原則，串電阻，電抗一極加速；而減速制動也按時間原則進行兩極在發(fā)電制動減速，以慢速繞組進行低速穩(wěn)定運行，直到平層車。2、交流雙速電梯的主要性能與特點 （1）這種電梯的交流電動機具有兩種速度，這樣就使起動與穩(wěn)定運行時具有較高的速度，從而可以大大提高電梯的輸送能力。同時它又具有準確停層所需的較低速度，也保證了電梯的停層準確度。所以該電梯的運行效率比單速電梯有很大的提高。（2）主驅動系統(tǒng)雖然比單速電梯的復雜，但相對其他電梯來說還是比較簡單的。系統(tǒng)雖然有級調速，但可以分別對高低速進行控制和調節(jié)。因此電梯的運行效率和性能得到相當大的提高和改善，從而使得這種驅

37、動系統(tǒng)在一般低速電梯中得到廣泛的應用。（3）這種電梯主驅動系統(tǒng)的制動和減速過程是采用低速繞組的再生發(fā)電制動原理，即在減速開始的瞬間，快速繞組雖然從電網撤出，并立即把低速繞組接入電網而電動機的實際轉速因電梯機械傳動系統(tǒng)的慣性，仍維持在原快速狀態(tài)時的轉速。因此，對低速繞組來說此時的實際轉速已大大高于低速繞組的同步轉速，從而在低速繞組中產生再生發(fā)電制動減速過程。對低速繞組來說，電動機處于發(fā)電機的工作狀態(tài)，即把快速運行時所具有的功能反饋到電網中去。這樣的減速制動方式是較經濟的，電能消耗相對較少。6.三相交流雙速異步電動機的拽引系統(tǒng)三相交流雙速異步電動機的拽引系統(tǒng) （1）此種交流電動機具有兩種速度，這樣

38、可以使起動與穩(wěn)定運行時具有較高的速度，從而可太大的提高電梯的輸送能力。同時它又具有準確停層所需的較低速度，也保證了電梯停層準確度（對額定速度為1.OMS時，一般停層準確度為 3 OMM。所以電梯的運行效率較單速電梯時大大提高。 （2）該驅動系統(tǒng)雖然比單速電梯的復雜，但相對其他電梯來說還是比較簡單的。系統(tǒng)雖然有級調速，但可以分別對高低速進行控制和調節(jié)。 因此電梯的運行效率和性能得到相當大的提高和改善，從而使得這種驅動程序系統(tǒng)在一般低速電梯中得到廣泛的應用。 （3）這種電梯驅動系統(tǒng)和減速過程是采用低繞組的再生發(fā)電制動原理，即在減速開始的瞬間，快速繞組雖已從電網撤出，并立即把低速繞組接入電網而電動機

39、的實際轉速因電梯機械傳動系統(tǒng)的慣性，仍維持在原快速狀態(tài)時的轉速。因此，對低速繞組來說，此時的實際轉速已大大高于低速繞組的同步轉速，從而在低速繞組中產生發(fā)電制動減速過程。對低速繞組來說，電動機處于發(fā)電機的工作狀態(tài)，即把在快 速運行時所具有的動能反饋到電網中去。這樣的減速制動方式是較經濟的，電能消耗相對較少。第四章 PLC在電梯控制中的應用目前，在電梯的控制方式上，主要有繼電器控制、PLC控制和微型計算機控制三種。而PlC實際上是一種專用計算機，它采用巡回掃描的方式分時處理各項任務，而且依靠程序運行，這就保證只有正確的程序才能運行，否則電梯不會工作；又由于PLC中的內部輔助繼電器及保持繼電器等實際

40、上是PLC系統(tǒng)內存工作單元，即無線圈又無觸點，使用次數不受限制，屬無觸點運行，因此，它比繼電器控制有著明顯的優(yōu)越性，運行壽命更長，工作更加可靠安全，自動化水平更高。PLC控制是三種控制方式中最具有可靠性、實用性和靈活性的控制方式，它更適合于用在電梯的技術改造和控制系統(tǒng)的更新換代，是電梯控制系統(tǒng)中理想的控制新技術。PLC控制技術在現今工業(yè)控制中的應用得到長足的發(fā)展，在電梯行業(yè)中，也得到廣泛的應用，一般用于完成邏輯控制，拖動調速系統(tǒng)一般使用變極調速、調頻調壓調速等方式。4.1 電梯的啟動所需條件（1）安全保護系統(tǒng)正常（2）門鎖鎖閉（3）定向部分選擇好電梯的運行方向4.2 電梯停車所需的條件（1）選

41、層部分選擇好停車樓層（2）電梯必須到達要停車樓層的減速點（3）電梯到達目標樓層的平層位置4.3 設備選型 PLC控制器選用西門子S7200，CPU選擇221XP4.4 電梯控制系統(tǒng)原理框圖 （見圖4-1）定向、選層平層信號平層拖動系統(tǒng)減速減速點信號啟動安全保護系統(tǒng)門鎖保護轎內指令廳外召喚層樓信號層樓信號的取得樓層指示 圖4-14.5 輸入輸出分配表輸入輸出點名稱及作用輸入輸出點 名稱及作用X400-X404上行樓層感應干簧管觸點M123-M1261-4層向上召喚中間繼電器X405-X411下行樓層感應干簧管觸點M130上行中間繼電器X500-X504轎內指令按鈕M131下行中間繼電器X505-

42、X5101-4層上召喚按鈕M132司機上行中間繼電器X000-X0032-5層下召喚按鈕M133司機下行中間繼電器X004有/無司機操作方式轉換開關M134換速中間繼電器X005下平層感應器觸點M135門鎖中間繼電器X412上平層感應器觸點M140上平層感應中間繼電器X413門區(qū)感應器觸點M141門區(qū)感應中間繼電器X511司機上行選擇按鈕M142下平層感應中間繼電器X512司機下行選擇按鈕M143運行中間繼電器X513上強迫換速開關M144換速消除中間繼電器X411下強迫換速開關Y430KM1上行接觸器M100-M104樓層感應中間繼電器Y431KM2下行接觸器M105-M111指層中間繼電器Y432KF快速接觸器M112-M116轎內指令中間繼電器Y433KS慢速接觸器M119-M1222-5層向下召喚中間繼電器4.6 程序的編寫1樓層感應控制梯形圖 M130 X400 M100 M131 X405 M130 X401 M101 M131 X406 M130 X402 M102 M131 X407 M130 X403 M103 M131 X410 M130 X404 M104 M131 X411 M100 M105 M10