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1、惠州学院HUIZHOU UNIVERSITY毕 业 论 文（设 计）中文题目： 基于PLC及变频器在电梯控制中的应用 英文题目： PLC and inverter-based control of the elevator 姓 名 学 号 专业班级 指导教师 提交日期 教务处制完美版本请找QQ 摘 要 电梯走进人类生活已经有158年的历史，在现代社会中，它已经成为高层建筑不可缺少的垂直交通运输工具。随着经济的不断发展，科技的不断进步，人们对电梯的要求也越来越高，电梯控制技术也得到了很快的发展，其拖动技术已经发展到了变压变频调速，其逻辑控制也由PLC控制代替原来的继电器控制。本文在研究电梯基本结
2、构的基础上，阐述了电梯的拖动原理和控制原理，采用了PLC和变频器实现对电梯的常规控制，通过合理的选择和设计，利用安川VS-616G5型变频器可编制速度曲线的特点为电梯舒适度的提高，提供了技术支持，大大提高了电梯的控制水平，使电梯达到了较为理想的控制和运行效果。同时，利用旋转编码器发出的脉冲信号构成位置反馈，实现电梯的精确位移控制。最后，通过PLC程序设计实现电梯的变频调速、楼层计数、开门等控制，使电梯运行更加可靠、舒适、安全、经济。关键词：电梯 PLC 变频器 变频调速 旋转编码器AbstractThe elevator step in humans life has been 158 yea
3、rs of history, in the modern society, its a necessary vehicle for high-buildings perpendicular transportation. With the development of economy and the improvement of technology, the requirement of elevator is more and more paid attention to, so the elevator gets quickly development, its technology h
4、as developed to drag the PSA Frequency Control, the logic control Also by the PLC to replace the original relay control.The article was based on the fundamental structure of elevator, clarifying the elevators drive and control principle, it adapts PLC and inverter, achieving the normal control of el
5、evator by reasonable choice and design,use of Yaskawa VS-616G5-speed converter can be prepared for the lift of the characteristics of the improved comfort, to provide Technical support. Greatly improving the control of the elevator, so that the lift reached a better control and operation results. At
6、 the same time, using a rotary encoder pulse a position feedback, and lift the precise control of displacement. Finally, PLC program designed to achieve through Frequency Control of elevator, the floor count,to open the door of control and so on, so the elevator is more reliable, comfortable, safe,
7、affordable.Keywords: Elevator PLC Inverter Frequency Control Encoders目 录第1章 电梯概述11.1 电梯的组成和基本结构11.2 电梯的主要参数41.3 电梯的性能指标41.4 电梯的种类5第2章 PLC及变频器82.1 PLC的相关介绍82.1.1 PLC简述82.1.2 PLC的功能和应用92.1.3 PLC与其他工业控制系统的比较92.1.4 课题研究对PLC的选择102.2 变频器的相关介绍102.2.1 变频器的定义102.2.2 通用变频器概况102.2.3 课题研究对变频器的选择112.2.4 安川VS-616
8、G5变频器简介11第3章 硬件设计143.1 电梯系统及主电路图143.2 电梯的主电路图153.3 PLC控制系统I/O分配163.3.1 输入模块选择163.3.2 输出模块选择173.4 PLC外部接线图193.5 变频器参数设置及计算203.5.1 VS-616G5 变频器主要参数设置203.5.2 控制电路端子的功能说明213.5.3 VS-616G5变频器多级调速的PLC控制223.5.4 变频器容量及制动电阻参数的计算23第4章 软件设计244.1 程序设计思路244.2 系统梯形图254.2.1 开门254.2.2 关门254.2.3 层楼信号产生与消除254.2.4 内选信号
9、登记与消除274.2.5 外呼信号登记与消除284.2.6 定向294.2.7 起动加速和稳定运行294.2.8 停层信号294.2.9 制动过程294.3 程序语句表324.4 程序仿真36总结38致谢39参考文献40第1章 电梯概述1.1 电梯的组成和基本结构电梯是机电一体化产品。其机械部分好比是人的躯体，电气部分相当于人的神经，控制部分相当于人的大脑。各部分通过控制部分调度，密切协同，使电梯可靠运行。尽管电梯的品种繁多，但目前使用的电梯绝大多数为电力拖动、钢丝绳拽引式结构，其机械部分由拽引系统，轿厢和门系统，平衡系统，导向系统以及机械安全保护装置组成；而电气控制部分由电力拖动系统，运行逻
10、辑功能控制系统和电气安全保护等系统组成。图1-1 电梯的组成（从占用四个空间划分）图1-2 电梯的基本结构 图1-1是典型电梯的结构组成框图，是根据使用中电梯所占据的四个空间，对电梯结构作了划分；图1-2所示为曳引式电梯的组成和部件安装示意图，从两张图中不难看出一部完整电梯组成的大致情况。根据电梯运行过程中各组成部分所发挥的作用与实际功能，可以将电梯划分为八个相对独立的系统，表1-1列明了这八个系统的主要功能和组成。功 能主 要 构 件 与 装 置曳引系统输出与传递动力，驱动电梯运行曳引机、曳引钢丝绳、导向轮、反绳轮等导向系统限制轿厢和对重的活动自由度，使轿厢和对重只能沿着导轨作上、下运动，承
11、受安全钳工作时的制动力轿厢（对重）导轨、导靴及其导轨架等轿 厢用以装运并保护乘客或货物的组件，是电梯的工作部分轿厢架和轿厢体门 系 统供乘客或货物进出轿厢时用，运行时必须关闭，保护乘客和货物的安全轿厢门、层门、开关门系统及门附属零部件重量平衡系统相对平衡轿厢的重量，减少驱动功率，保证曳引力的产生，补偿电梯曳引绳和电缆长度变化转移带来的重量转移对重装置和重量补偿装置电力拖动系统提供动力，对电梯运行速度实行控制曳引电动机、供电系统、速度反馈装置、电动机调速装置等电气控制系统对电梯的运行实行操纵和控制操纵箱、召唤箱、位置显示装置、控制柜、平层装置、限位装置等安全保护系统保证电梯安全使用，防止危及人身
12、和设备安全的事故发生机械保护系统：限速器、安全钳、缓冲器、端站保护装置等电气保护系统：超速保护装置、供电系统断相错相保护装置、超越上下极限工作位置的保护装置、层门锁与轿门电气联锁装置等表1-1 电梯八个系统的功能及主要构件与装置1.2 电梯的主要参数1、额定载重量（）：电梯设计所规定的轿厢内最大载荷。2、轿厢尺寸（）：轿厢内部尺寸：宽深高。3、轿厢型式：单面开门、双面开门或其他特殊要求，包括轿顶、轿底、轿壁的表面处理方式，颜色选择，装饰效果，是否装设风扇、空调或电话对讲装置等。4、轿门型式：常见轿门有栅栏门、中分门、双折中分门、旁开门及双折旁开门等。5、开门宽度（）：轿厢门和层门完全开启时的净
13、宽度。6、开门方向：对于旁开门，人站在轿厢外，面对层门，门向左开启则为左开门，反之为右开门；两扇门由中间向左右两侧开启者称为中分门。7、曳引方式：即曳引绳穿绕方式，也称为曳引比，指电梯运行时，曳引轮绳槽处的线速度与轿厢升降速度的比值。8、额定速度（m/s）：电梯设计所规定的轿厢运行速度。9、电气控制系统：包括电梯所有电气线路采取的控制方式、电力拖动系统采用的型式等方面。10、停层站数：凡在建筑物内各楼层用于出入轿厢的地点称为停层站，其数量为停层站数。11、提升高度（）：由底层端站楼面至顶层端站楼面之间的垂直距离。12、顶层高度（）：由顶层端站楼面至机房楼面或隔音层楼板下最突出构件之间的垂直距离
14、。13、底坑深度（）：由底层端站楼面至井道底面之间的垂直距离14、井道高度（）：由井道底面至机房楼板或隔音层楼板下最突出构件之间的垂直距离。15、井道尺寸（）：井道的宽深。1.3 电梯的性能指标（1）安全性电梯时运送乘客的，即使载货电梯通常也有人相伴随，因此对电梯的第一要求就是安全。电梯的安全与设计、制造、安装调试及检修各环节都有密切联系，任何一个环节出了问题，都可能造成不安全的隐患，以致造成事故。（2）可靠性电梯的可靠性很重要，如果一部电梯工作起来经常出故障，就会影响人们正常的生产与生活，给人们造成很大的不便，不可靠也是事故的隐患，常常是不安全的起因。要想提高可靠性，首先应提高构成电梯的各个零部件的可靠性，只有每个零部件都是可靠的，整个电梯才能使可靠的。（3）停站的准确性停站准确性又称平层准确度，平层精度。电梯轿厢的平层准确度与电梯的额定速度，电梯的负载情况有密切关系。负载重，则惯性大，提速高惯性也大。因此检查平层准确度时，分别
