PLC控制交流变频调速电梯系统的设计

《PLC控制交流变频调速电梯系统的设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、PLC控制交流变频调速电梯系统的设计【摘要】当前，交流变频调速技术发展极为迅速，将变频调速技术运用于电梯，并使用PLC控制，极大的增强了电梯可控制水平。在本文中，笔者根据相关设计实践经验，设计的PLC控制交流变频调速电梯系统具有很好的可靠性和平层精度，推进我国电梯事业的发展。【关键词】PLC控制；继电器；电梯；交流变频调速技术1.前言近几十年來，高层建筑的仃益增多，使得人们对电梯的需求也愈來愈人。因此，在设计电梯工作屮，提高电梯的运行性能，确保电梯的可靠性就显得极为重要。传统的电梯曳引装置需要借助于接触器才能改

2、变电动机工作状态，降低了电梯运行的舒适性。而月•采用继电器作为电梯的逻辑控制系统存在功能弱、易发生电气故障以及运行可靠性弟等缺点。这就要求人们寻求解决这些问题的途径⑴。2.电梯基本构成2.1曳引系统电梯的曳引系统主要包括曳引机和曳引绳两部分，其中曳引机的主耍功能为驱动或停止电梯，曳引绳的主要功能则是连接轿厢和对重，是一种专用的钢丝绳。曳引机在曳引绳与曳引轮槽的摩擦力的作用下完成轿厢升降过程。2.2导向系统电梯的导向系统导轨、导轨支架、导靴、导向轮、反绳轮等，通过导向装置可以保证轿厢与对重的相互位置，并将电梯轿厢

3、和对重的活动口由度限制在一维范围内。导向系统的导轨就是一种供轿厢和对重运行的导向部件⑵。导向轮的作用为增加轿厢和对重之间的距离⑶。2.3轿箱系统电梯的轿箱系统主耍用与运送乘客和（或）货物，其构成包括轿厢架、轿厢体两部分，其中的轿厢架主要用于固定和支撑轿厢体。2.4门系统为了有效避免电梯坠落和挤伤事故，电梯基木构成还应包括门系统。门系统主要由轿厢门、层门、开门机、门锁装置等构成,其中的开门机是一种开启或关闭轿厢门和层门的设备，门锁装置一般安装在层门内侧，确保电梯系统只冇电梯门在关闭锁紧后才能接通控制电路，使轿厢方

4、可运行。2.5重量平衡系统电梯的种类平衡系统主要包括对重和重量补偿装置，对重重量与轿厢满载重量具有一定的比例关系，重量补偿装置可以对重侧曳引绳长度变化对电梯平衡功能进行冇效的补偿，通过重量平衡系统可以将曳引系统的原动力减半，达到节能效果。2.6电力拖动系统电梯的电力拖动系统主要包括曳引电动机、供电装置、速度检测装置等，通过电力拖动系统可以为电梯提供动力，并实现对电梯速度的有效控制。速度检测装置一般使用测速发电机（或速度脉冲发生器），可以及时的将轿厢运行速度转化为电信号。2.7电气控制系统电气控制系统主要包括操纵

5、装置、位置显示装置、控制屏（柜）、平层装置、选层控制器等部分，通过电气控制系统可以实现对电梯运行的有效控制。位置显示装置是一种指示灯，表示电梯运行的方向或轿厢所在层站。平层装置主要由电磁感应器和磁遮板两部分构成，是一种使轿厢达到平层准确度耍求的装置。选层控制器则可以实现对屯梯的选层操作等功能⑷。3.PLC控制交流变频调速电梯系统3.1电梯系统设计思想图1控制系统结构图PLC控制交流变频调速电梯系统的控制系统结构图如图1所示。在本系统中变频器仅作为调速装置，PLC则为整个电梯系统的逻辑控制装置，负责处理各种信号的

6、逻辑关系，同时还接受来自变频器的工作状态参数信号，并由PLC向变频器发出起停指令。在本系统屮，电动机测速和电梯的位置反馈过程主要由旋转编码器和PG卡(编码器连接板)实现，可以有效形成电梯的速度和位置闭环。(1)PLC逻辑控制装置选择。本设计交流变频调速电梯可以用于四层建筑设施，经过相关分析，电梯系统的输人信号和输出信号分别为26个和21个，其中输入信号包括工作状态选择、开/关门控制、电梯位置检测以及电梯速度控制等，输出信号包括开/关门、控制变频器信号、指示灯等。因此，PLC逻辑控制装置应满足上述要求，可以选择三

7、菱FX2-64MR型号的PLC逻辑控制装置。(2)变频器选择。在本设计中所使用的变频器应满足如下几个方面的要求:(a)能够实现对交流界步电动机电流的直接控制，以确保电梯系统的动力装置具有较高的输出转矩；(b)适用于各种应用场合，能够确保电梯在低速下平稳起动，满足电梯系统的舒适性要求；(c)变频器的自动调整功能应能对各种电动机进行合理调整，是电动机达到较高的运行性能；能够集U/f控制、矢量控制、闭环U/f控制、闭环矢量控制于一体。因此，在本设计中选用安川616G5CIMR-GSA4022变频器即可满足要求⑸。(3

8、)旋转编码器选择。旋转编码器主要用于电动机测速和电梯的位置反馈,此过程可通过PG卡实现。在木设计中选用1024脉动增量式光电脉冲旋转编码器,将其与屯动机以同轴的方式连接，产生A、B两相脉冲。电动机正转、反转状态可由两相脉冲相序关系判定，当A相脉冲超前、滞后于B相脉冲90度分布代表电动机的正转与反转状态。A、B两相脉冲的频率乂能体现出电动机转速的变化。A、B两相脉冲产生的计数脉冲能够形成