六层电梯升降变频控制系统.doc

摘要 电梯是一种用于电力拖动的特殊升降设备，是现代城市生活中必不可少且应用最广泛的垂直交通运输工具。随着社会的不断发展，电梯从手柄开关操纵电梯、按钮控制电梯发展到了现在的群控电梯，为高层运输做出了不可磨灭的贡献。 随着电力电子技术和计算机控制技术的飞速发展，交流变频调速技术的发展十分迅速。变频调速电梯使用了先进的PWM技术，明显改善了电梯运行质量和性能；调速范围广、控制精度高、动态性能好，舒适、安静、快捷，几乎可与直流电机相互媲美。同时也明显改善了电动机供电电源的质量，减少了谐波，提高了效率和功率因数，节能显著。 本设计在采用PLC和变频器相互结合而实现电梯常规控制的基础上，通过对变频器和PLC芯片的合理选择和设计，大大提高了电梯的控制水平，并改善了电梯运行的舒适感，使电梯达到了较为理想的控制和运行效果。 关键词：电梯，PWM控制，变频调速  目 录 摘要 1 ABSTRACT 2 1引言 1 2概述 2 2.1电梯的概述 2 2.1.1电梯的概念 2 2.1.2电梯的分类 2 2.1.3电梯的工作原理 3 2.2电梯的基本结构 4 2.2.1曳引系统 5 2.2.2导向系统 5 2.2.3门系统 5 2.2.4轿厢 5 2.2.5重量平衡系统 6 2.2.6电力拖动系统 6 2.2.7电气控制系统 6 2.2.8安全保护系统 6 3电梯电力拖动控制系统 7 3.1变频调速电梯系统运行原理 7 3.2变频器 8 3.2.1变频调速原理 8 3.2.2变频器组成、工作原理及其分类 8 3.2.3变频器机型选择 9 3.2.4变频器计算及其参数设置 11 3.3电梯理想速度曲线设计 11 3.3.1电梯快速性的性能要求 11 3.3.2电梯舒适性的性能要求 12 3.3.3电梯速度曲线 12 3.4电梯曳引电动机及其功率确定 13 3.4.1电梯对曳引机的要求 13 3.4.2曳引电动机额定功率的粗选 13 3.4.3曳引电动机过载、启动校验 14 4电梯电气控制系统 16 4.1 PLC及其在电梯控制中的应用特点 16 4.1.1 PLC定义及其特点 16 4.1.2 PLC控制电梯的优点 17 4.2 PLC的选择 17 4.2.1轿厢楼层位置检测方法 17 4.2.2 PLC机型的选择 18 4.3电梯电气控制系统设计方案 19 4.4电梯电气控制系统软件设计 22 4.4.1 层楼继电器回路的实现 25 4.4.2 召唤回路 26 4.4.3 指令回路 26 4.4.4选向回路 27 4.4.5 电梯的开关门环节 28 4.4.6 电梯起制动环节 30 4.4.7 故障报警 31 4.4.8 电梯的通风系统 31 4.4.9 电梯的照明系统 31 5 总结 33 5.1 全文总结 33 5.2 展望 33 参考文献 34 致谢 35 附录A 电梯控制系统原理图 36 附录B 电梯控制系统梯形图 37  1引言 随着现代城市的发展，高层建筑日益增多，电梯成为人们日常生活必不可少的代步工具。电梯性能的好坏对人们生活的影响越来越显著，因此必须努力提高电梯系统的性能，保证电梯的运行既高效节能又安全可靠。我国电梯控制系统主要有三种方式：继电器控制系统、微机控制系统和PLC控制系统。其中PLC控制系统以其显著的优点成为电梯控制系统的主流。PLC控制系统主要有双速电梯系统和变压变频调速系统，后者通过改变电机供电的电压和频率，平滑调节电梯速度，可以获得更好的乘坐舒适感，它平层精度高，并具有显著的节能效果，保障了电梯的可靠性，成功地解决了电梯运行的舒适感问题。 过去，对中、低速电梯主要采用拖动系统来构成其曳引系统，应用变极方式实现电机的调速。因为这种系统只能实现有级调速，无法对电机的转速和加、减速进行准确的控制，所以此方式的舒适感和平层精度都较差。后来又采用交流调压调速控制的电梯，进行速度闭环控制，其舒适感和平层精度都有较大提高，但它却很难实现精确控制，并且能耗大，输人功率因数也低，影响了系统的整体性能。对于高速电梯，过去主要采用晶闸管直流调速系统，存在维护难等问题，并且调速系统的功率因数也不高。与前述方式相比较，变频调速则是各种调速方法中效率、性能均较好的一种。 本设计内容针对低层楼房客梯控制系统进行认真分析，讨论了电梯控制系统设计的有关问题。根据当前电梯的发展趋势，注重反映新的PWM技术，利用先进的变频调速技术和强大的PLC功能实现了对电梯变频调速的控制，通过合理的设备选型、硬件电路连接和整体软件设计，完成电梯的各个功能，保证电梯的安全运行及应急状况处理。  2概述 2.1电梯的概述 2.1.1电梯的概念 电梯是服务于规定楼层，运行在至少两列垂直的或倾斜角小于15°的刚性导轨之间的固定式升降设备。 广义的电梯概念包括载人（货