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1、2013届毕业设计任务书一、课题名称：电梯变频调速系统的设计二、指导教师：邵瑞三、设计内容与具体要求1、课题概述变频技术是现代工业自动控制领域中不可或缺的一部分，在工业生产和日常生活中都有极其重要的作用。在电力系统中电梯作为生活中常用的位能负载，用变频调速优化异步电动机使用，节约电能。通过对电梯变频调速系统的分析与设计，训练学生运用学过的电力电子技术知识，独立设计比较复杂电路和系统的能力，培养学生综合运用所学的基础理论、基础知识、基本技能进行分析和解决实际问题的能力，使学生树立正确的设计思想，掌握工程设计的一般程序和方法，完成电气工程技术人员必须具备的基本能力的培养训练。2、设计内容与要求(1
2、)变频调速技术的基本知识(2)电力电子元器件的选择、总体方案设计(3)系统的硬件电路设计，包括主电路，控制电路和辅助电路(4)系统的软件设计，包括使用的软件，流程和设计过程(5)按要求撰写毕业设计说明书(6)总体设计方案合理，理论分析完整清楚(7)应完成的技术资料a)系统电路原理图b)软件设计过程3、设计说明书要求1、封面2、目录3、内容摘要（200-400字左右，中英文）4、引言5、正文（设计方案比较与选择，设计方案原理、计算、分析、论证、设计结果的说明及特点）6、结束语7、附录（参考文献、图纸、材料清单等）4、毕业设计进程安排第1周：资料准备与借阅，了解课题思路。第2-3周：设计要求说明及
3、课题内容辅导。第4-6周：进行毕业设计，完成说明书初稿。第7-8周：第一次检查，了解设计完成情况。第9周；第二次检查设计完成情况，并作好毕业答辩准备。第10周：毕业答辩与综合成绩评定。5、毕业设计答辩及论文要求1、毕业设计答辩要求答辩前三天，每个学生应按时将毕业设计说明书或毕业论文、专题报告等必要资料交指导老师审阅，由指导老师写出审阅意见。学生答辩时对自述部分应写出书面提纲，内容包括课题的任务、目的和意义，采用的原始资料或参考文献、设计的基本内容和主要方法、成果结论和评价。答辩小组质询课题的关键问题，质询与课题密切相关的基本理论、只是、设计与计算方法、实验方法、测试方法，鉴别学生独立工作能力、
4、创新能力。2、毕业设计论文要求文字要求：说明书要求打印（除图纸外），不能手写，文字通顺，语言流畅，排版合理，无错别字，不允许抄袭。图纸要求：按工程制图和标准制图，图面整洁，布局合理，线条粗细均匀，圆弧连接光滑，尺寸标注规范，文字注释必须使用工程字书写。曲线图标要求：所有曲线、图表、线路图、程序框图、示意图等不准用徒手画，必须按国家规定的标准或工程要求绘制。摘要作为运输用的垂直升降机，电梯在生产生活中发挥了巨大作用。传统的电梯控制是用继电器控制的。但是，现今人们对电梯的安全性、可靠性的要求越来越高，继电器控制的弱点就越来越明显。而可编程序控制器（PLC）是根据计算机的顺序逻辑控制的需要而发展起来
5、的，目前，电梯的继电器控制方式已逐渐被PLC控制代替。另一方面，技术的进步使得电梯的拖动方式，已由原来直流调速逐渐过渡到了交流变频调速。由于变频调速电梯使用了先进的SPWMJ术，明显改善了电梯运行质量和性能。基于PLC控制和变频调速技术，本文对某7层电梯进行了硬件设计。首先，对VS-616G展频器的9组参数进行设定，并计算了变频器参数的功率。在对OMROIPLC控制系统设计中，采取S曲线加速结构设定功能，及采用旋转编码器控制轿厢位置和平层矫正器确保电梯平层，然后分配了I/O点数。软件设计中，对于本层开门，设置了自动开门的条件。并设计了门电机保护程序，以停止开门，并给出了关门的条件及停止关门的条
6、件。进一步地，程序设计包括内指令信号处理和外召唤信号处理，各种信号的登记、消除及显示。有无司机的内选外呼定向，及多种反向截梯信号的选择。对层楼计算及换速的高速脉冲计数进行设定，在PLC软件中设计了七段数码管编译方式显示楼层位置。最后，为了保障安全，设计了呼梯铃控制方式用来超载故障报警，还进行了消防运行信号启停的程序设计。软件程序设计均采用梯形图实现，简单易行，功能完备。关键词：PLC控制变频调速电梯AbstractVerticalliftastransportation,elevatorsintheproductionplayedasignificantroleinlife.andreliab
7、ilityhavebecomeincreasinglydemanding,relaycontrolweaknessestobecomeincreasinglyevident.Theprogrammablelogiccontroller(PLC)isbasedonthesequencelogiccontrolcomputerneedsdeveloped,atpresent,therelaycontroltheelevatorhasbeengraduallyreplacedbyPLCcontrol.Ontheotherhand,technologicaladvancesmaketheelevato
8、rdragging,hasbeenagradualtransitionfromDCconvertertotheACfrequencyconverter.AstheelevatorFrequencySPWMusingadvancedtechnology,improvedqualityandperformanceoftheelevator.BasedonPLCcontrolandfrequencyconversiontechnology,thispapercarriedouta7storyelevatorhardwaredesign.Firstofall,VS-616G5inverterparam
9、eterssetin9groupsandcalculatedparametersofthepowerinverter.InOMRONsPLCcontrolsystemdesign,tosettheScurveaccelerationstructurefunction,andtheuseofrotaryencodercontrolcarpositionandlevelingappliancetoensurethelifts,andthenassigntheI/Opoints.Softwaredesign,openthedoorforthislayer,settheautomaticdoorcon
10、ditions.Andthedoormotorprotectionprogramdesignedtostopthedoor,andgivestheclosedconditionandtostopclosingconditions.Furthermore,theprogramminginstructions,includingsignalprocessingandoutsidethecallsignalprocessing,theregistrationofavarietyofsignals,eliminatinganddisplay.Withinorwithoutthedriverselect
11、edoutbounddirection,andavarietyofreverse-cutstaircasesignalselection.Onthefloorforfastcomputingandhigh-speedpulsecountingset,designedinthePLCsoftwarecompiledsevensegmentLEDdisplayfloorlocation.Finally,inordertoprotectthesafety,designofthecalltooverloadedelevatorbellcontrolfailurealarm,butalsoforthef
12、irestartandstoptheprogramrunsignaldesign.Softwareprogramareusedtoachievetheladder,simple,fullyfunctional.Keywords:PLCcontrol;frequencyconversion;Elevator第1章电梯发展动态与电梯构成11.1 电梯的起源和发展11.2 电梯的分类41.3 基本结构的构成7第2章PLC电梯继电器的特点122.1 电梯继电器控制系统的特点及存在问题1222.2 PLC及在电梯控制中的应用特点132.3 电梯变频调速控制的特点1142.4 电梯控制设计目的意义115第
13、3章基本方案选择163.1 变频器的选择163.1.1 通变频器概况163.2 可编程序控制器(PLC)的选择20第4章系统硬件设计244.1 变频器结构及参数设置244.2 PLC控制系统设计26第5章系统软件设计345.1 开关门控制345.2 内指令外召唤信号的登记消除及显示365.2.1 内指令信号处理365.3 选层定向及反向截梯375.4 层楼计算及换速395.6 呼梯铃控制与故障报警415.7 消防运行42结束语44致谢44参考文献46第1章绪论继电器组成的顺序控制系统是最早的一种实现电梯控制的方法。但是进入九十年代，随着科学技术的发展和计算机技术的广泛应用，人们对电梯的安全性、
14、可靠性的要求越来越高，继电器控制的弱点就越来越明显。可编程序控制器（PLC）最早是根据顺序逻辑控制的需要而发展起来的，是专门为工业环境应用而设计的数字运算操作的电子装置。鉴于其种种优点，目前电梯的继电器控制方式己逐渐被PLC控制所代替。同时由于电机交流变频调速技术的发展，电梯的拖动方式己由原来直流调速逐渐过渡到了交流变频调速。因此PLC控制技术加变频调速技术己成为现代电梯行业的一个热点。1.1 电梯的起源和发展1.1.1 电梯的定义电梯是服务于规定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的倾角小于15的刚性导轨之间。轿厢尺寸与结构型式便于乘客出入后装载货物。它适用于装置在两层以
15、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。1.1.2 电梯的起源与发展电梯起源与古代农业和建筑业中的原始起重升降机械，随着人类社会的确不断进步，电梯技术亦取得了突飞猛进的发展：公元前36年由古希腊科学家阿基米德设计制造了人力驱动的卷桶式卷扬机公元1835年英国出现蒸汽驱动的升降机公元1845年英国汤姆逊制作了水压升降机械，即现代液压梯的雏形公元1852年德国制成人类历史上最早的用电动机拖动提升绳索，使轿箱上下运行的货运电梯公元1857年美国人奥的斯研究升降梯安全装置实验成功后，世界第一台载人电梯问世公元1889年美国奥的斯公司在纽约试制成功第一台电力拖动蜗轮蜗杆减速的电梯公元1903年美国奥的斯公司将卷桶式驱动的电梯改进为曳引轮驱动，为开发行程长、速度高的电梯奠定了基础公元1915年交流感应电动机的问世使电梯传动设备结构简化，电梯的自动平层控制系统设计成功公元1924年信号控制系统用于电梯，使电梯的操纵系统简化公元1937年电梯采用分客流最高峰期的自动控制系统，实现简易自动化控制公元1949年电梯广泛使用电子技术，设计制造群控电梯，提高了电梯自动化程度公元1955年电梯的控制系统采用小型计算机公元1967年电梯应用晶闸管，提高了电梯性能，简化拖动系统公元19
