毕业设计论文 PLC技术加变频调速控制电梯.doc

第1章 绪论 随着我国经济的高速发展，交流变频调速技术已经进入一个崭新的时代，其应用越来越广泛。而电梯作为现代高层建筑的垂直交通工具，电梯性能的好坏对人们生活的影响越来越显著，随着人们对其要求的提高，电梯得到了快速的发展，其拖动技术己经发展到了变频调速，其逻辑控制也由PLC代替原来的继电器控制。电梯是垂直运输工具，属于位能负载，并且要求频繁起停，随着载客量多少的变化、上下行的变换，在空载上行或重载下行时，电动机的负载最小，甚至是处于发电状态，而电梯在重载上行或空载下行时，电动机的负载最大，是处于电动状态，这就要求电动机在四象限运行。传统的电梯曳引电动机采用接触器来实现电动机工作状态的改变，双速异步电动机在定子回路中串电抗与电阻来实现电动机的调速，这满足不了乘客的舒适感;另外，传统的电梯控制系统由继电器控制逻辑组成，存在着电气元件多、功能弱、电气故障频繁，可靠性差和工作寿命短等缺陷。因此本文用PLC(可编程序控制器英文:Programmable Logic Controller)技术加变频调速控制电梯。 1.1 1.1.1 电梯及电梯控制系统的特点 （1）所有控制功能及信号处理均由硬件实现，线路直观，易于理解和掌握，适合于一般技术人员和技术工人所掌握。 （2）系统的保养、维修及故障检查无需较高的技术和特殊的工具、仪器。 （3）大部分电器均为常用控制电器，更换方便，价格便宜。 （4）多年来我国一直生产这类电梯，技术成熟，已形成系列化产品，技术资料图纸齐全，熟悉掌握的人员较多。 1.1.2 （1）系统触点繁多接线线路复杂，且触点容易烧坏磨损，造成接触不良，因而故障率较高。 （2）普通控制电器及硬件接线方法难以实现较复杂的控制功能，使系统的控制功能不易增加，技术水平难以提高。 （3）电磁机构及触点动作速度比较慢，机械和电磁惯性大，系统控制精度难以提。 （4）系统结构庞大，能耗较高，机械动作噪音大。 （5）由于线路复杂，易出现故障，因而保养维修工作量大，费用高而且检查故障困难，费时费工。 电梯继电器控制系统故障率高，大大降低了电梯的可靠性和安全性，经常造成停梯，给乘用人员带来不便和惊扰。且电梯一旦发生冲顶或蹲底，不但会造成电梯机械部件损坏，还可能出现人身事故。 1.2 了解可编程序控制器（PLC）及其在电梯控制中的应用 国际电工委员会（IEC）在1985年的PLC标准草案第三稿中，对PLC作了如下定义：“可编程序控制器（Programmable Logic Controller），简称PLC，是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计。它采用可编程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字式、模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。 1.2.1 可编程序控制器（PLC）的特点 1）编程方法简单易学 （2）功能强，性能价格比高 （3）硬件配套齐全，用户使用方便，适应性强 （4）可靠性高，抗干扰能力强 （5）系统的设计、安装、调试工作量少 （6）维修工作量小，维修方便 （7）体积小，能耗低[2] 1.2.2 可编程序控制器PLC）控制电梯的优点 （1）在电梯控制中采用了PLC，用软件实现对电梯运行的自动控制，可靠性大大提高。 （2）去掉了选层器及大部分继电器，控制系统结构简单，外部线路简化。 （3）PLC可实现各种复杂的控制系统，方便地增加或改变控制功能。 （4）PLC可进行故障自动检测报警显示，提高运行安全性，并便于检修。 （5）用于群控调配和管理，并提高电梯运行效率。 （6）更改控制方案时不需改动硬件接线第2章 电梯及通用变频器 2.12.1.1 电梯的产生 1854年，在纽约水晶宫举行的世界博览会上，美国人伊莱沙·格雷夫斯·奥的斯第一次向世人展示了他的发明一历史上第一部安全升降梯。从那以后，升降梯在世界范围内得到了广泛应用。以奥的斯的名字而命名的电梯公司也开始了她辉煌的旅程。 电梯是服务于三分之一楼层的固定式升降设备。它具有一个轿厢，运行在至少两列垂直上的倾斜角小于15°的刚性导轨之间。轿厢尺寸与结构形式便于乘客出入或装卸货物。它适用于装置在两层以上的建筑内，是输送人员或货物的垂直提升设备的交通工具。 追溯电梯这种提升设备的历史，早在公元前我国就有利用人力作动力和简单提升设备，直到现在我国北方部分农村仍用手摇枯辘提取井水的升降提水装置，所以说，我国是世界上最早出现这种提升设备电梯雏形的国家之一。 随着电子工业的发展，新技术、产品不断用于电梯控制系统，如可编程控制器的应用;单片机的应用;无触点半导体逻辑控制晶闸管(俗称可控硅)的应用集成电路及数字控制、计算机群控制及调频调压技术的应用、拖动系统简化、性能提高等。 生活在继续，科技在发展，电梯也在进步。电梯的材质