基于PLC的七层电梯控制系统设计(共50页).doc

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1、精选优质文档-倾情为你奉上基于PLC的七层电梯控制系统设计机械制造及其自动化专业学生 安 锋 指导老师 罗 华 摘要：电梯不仅仅是高层建筑罩的必备设施，在多层建筑里也是不可缺少的垂直运输工具。电梯的控制系统已由初期的继电控制向微机控制发展。可编程控制器由于具有可靠性高、功能强大等特点已经成为电梯微机控制系统的核心。 本文在阐述电梯的结构和可编程控制器的结构和工作原理的基础上，针对7层7站电梯，使用三菱FX2N-80MR可编程控制器，设计了电梯的控制系统。包括电梯的指层控制模块、轿内指令和厅外召唤的登记与消除模块、电梯的选层和定向模块、电梯的开关门运行模块、电梯运行控制模块等，实现了电梯的指层控

2、制、轿内与各层内呼梯指令的记录、电梯运行方向和停靠的层站的控制，自动运行和自动开关门等功能。 这种电梯控制系统应用于实际运行的电梯中，运行结果表明：电梯控制系统安全性和可靠性高，月常保养维护和故障检修方便，运行成本低。电梯连续运行12000次，故障率为0,平层精度小于5mm，平衡系数4850，起动、制动及运行平稳、舒适，安全保护和可靠性均达到GB75882003的规定，能够满足电梯的控制要求。关键字：电梯；控制系统；可编程控制器Abstract：Elevator is not only the necessary facility in the high-rise buildingis als

3、o the essential vertical transport means in the multilayered constructionThe control system of elevator is developed from the initial relay control system to the microcomputer congol systemThe programmable logic controller has already become the core of the elevator microcomputer control system beca

4、use of its high reliability and formidable function and so on the characteristics This article slalomed the elevator structure，the structure and the working principle of the programmable logic controllerAim at the elevator of sever floors and sever stations，the writer design this elevator control sy

5、stem by the use of Mitsubishi FX2N80MR programmable illogic controller111e writer design the elevator control modulesSuch the module of shown layerthe module of register and cancel the instructions from the cabinThe module of register and cancel the instructions from the smfion hallthe module of cho

6、ose station and direction。the module of door movement，the module of elevator operation，and so onThese modules achieve the functions：fingering out the location of the cabin，registering the instructions from the cabin and the station hallchoosing the direction and the station of elevator follow these

7、instructions，operating elevator and door automatically，and other functions This elevator control system applies in the actual operating elevatorthe operating result indicated：its security and reliability ale high, the routine maintenance and the trouble shooting are convenient, the elevator operatin

8、g cost is lowThe elevator continuous running 12000 timesthe failure rate is 0。the even level precision is smaller than+5mm，the balanced coefficients is 4850，the starting，the brake and the movement ale extremely steady and comfortable，the safekeeping of security and the reliability achieved GB7588200

9、3 the stipulationsCan satisfy the elevator the control request Key Words：Elevator; Control System; Programmable Logic Controller 目 录第一章 绪论61.1课题研究背景和意义61.2国内外发展状况71.3主要研究内容9第二章 电梯的概述102.1 电梯的定义102.2 电梯的分类102.2.1按用途分类102.2.2 按驱动系统分类112.2.3 按操作控制方式分类122.3电梯的主要机械部件13第三章 电梯的电力驱动系统153.1电梯电力驱动系统的定义及构成153.

10、2电梯电力驱动系统的要求153.3电机的选择163.3.1 电动机选择的基本原则163.3.2 电动机容量的选择16第四章 变频器选择及其参数设计174.1 变频器的选择174.1.1选择变频器品牌型号184.1.2选择变频器规格184.1.3选择的变频器应满足的条件184.2 专用变频器194.3 变频器结构及其参数设计19第五章 PLC的选择及其电路设计195.1 PLC元件分配表及控制功能195.1.1输入输出（I/O）点数的选择205.1.2存储器容量的估算225.1.3控制功能的选择225.2 可编程序控制器（PLC）的选择245.2.1开关量I/O接口245.2.2外部电源的选择2

11、65.2.3 PLC I/O硬件连线图26第六章 控制方案与程序设计266.1 梯形图设计控制原理266.1.1门厅上行呼叫信号266.1.2门厅下行呼叫信号286.1.3轿厢内选层信号296.1.4轿厢内选层信号灯的控制296.1.5楼层位置信号316.1.6七段数码管显示336.1.7楼层呼叫选层综合信号346.1.8上下行辨别控制信号356.1.9开门控制366.1.10关门控制376.1.11停止信号386.1.12升降电机控制406.1.13手动检修控制方式406.2 七层电梯控制总图416.3 控制程序41第七章 电梯模拟调试427.1系统调试427.1.1调试前具备的条件427.

12、1.2电梯的运行调试427.1.3电梯的整机性能调试437.2 程序运行与调试437.2.1程序的软件模拟运行437.2.2程序调试46第八章 总结与展望48参考文献48致谢48附录48第一章 绪论随着社会主义市场经济的不断发展，我国建筑行业的快速发展和楼宇自动化、智能化的需要，电梯产品的用量剧增。电梯是将机械原理应用、电气技术、微处理器技术、系统工程学、人体工程学及空气动力学等多学科和技术基于一体的机电设备，它是建筑物的永久性垂直交通工具。为满足和提高人们的生活质量，电梯的智能化、自动化技术迅速发展。特别是随着计算机网络技术、微电子和电力电子技术的飞速发展，现代电梯的技术含量日益提高。电梯控

13、制系统主要有以下三种控制方式：继电器控制系统、PLC控制系统和微机控制系统。继电器控制系统犹豫故障率高，控制方式不灵活及功率消耗大等缺点，目前已经逐渐被淘汰。微机控制系统虽然在只能控制方面有比较强大的功能，但也存在一定的不足之处，例如抗干扰性差，系统设计比较复杂，一般维修人员难以掌握其维修技术，这些都限制了微机控制系统应用的广泛性。而PLC控制系统由于运行可靠、试用维修方便、抗干扰性能强等优越性，成为目前在电梯控制系统中试用最多的控制方式。电梯需要运行平稳且舒适性好，使用变频器进行变频控制电机的速度能达到很好的控制目的，现在的电梯通常是PLC+变频器组成的控制系统。1.1课题研究背景和意义电梯

14、是高层宾馆、商店、住宅、多层厂房和仓库等高层建筑不可缺少的垂直方向的交通工具。随着社会的发展，建筑物规模越来越大，楼层越来越多，对电梯的调速精度、调速范围等静态和动态特性提出了更高的要求。电梯是集机电一体的复杂系统，不仅涉及机械传动、电气控制和土建等工程领域，还要考虑可靠性、舒适感和美学等问题。而对现代电梯而言，应具有高度的安全性。事实上，在电梯上已经采用了多项安全保护措施。在设计电梯的时候，对机械零部件和电器元件都采取了很大的安全系数和保险系数。然而只有电梯的制造，安装调试、售后服务和维修保养都达到高质量才能全面保证电梯的最终高质量。在国外，已“法规”实行电梯制造、安装和维修一体化，实行由各

15、制造企业认可的法规认证的专业安装队伍维修单位，承担安装调试、定期维修和检查试验，从而为电梯运行的可靠性和安全性提供了保证。目前，由可编程序控制器(PLC)和微机组成的电梯运行逻辑控制系统，正以很快的速度发展着。采用PLC控制的电梯可靠性高、维护方便、开发周期短，这种电梯运行更加可靠，并具有很大的灵活性，可以完成更为复杂的控制任务，己成为电梯控制的发展方向。可编程序控制器，是微机技术与继电器常规控制技术相结合的产物，是在顺序控制器和微机控制器的基础上发展起来的新型控制器，是一种以微处理器为核心用作数字控制的专用计算机。自1969年针对工业自动控制的特点和需要而开发的第一台PLC问世以来，迄今己3

16、0多年，它的发展虽然包含了前期控制技术的继承和演变，但又不同于顺序控制器和通用的微机控制装置。它不仅充分利用微处理器的优点来满足各种工业领域的实时控制要求，同时也照顾到现场电气操作维护人员的技能和习惯，摒弃了微机常用的计算机编程语言的表达方式，独具风格地形成一套以继电器梯形图为基础的形象编程语言和模块化的软件结构，使用户程序的编制清晰直观、方便易学，调试和查错都很容易。用户买到所需PLC后，只需按说明书或提示，做少量的安装接线和用户程序的编制工作，就可灵活而方便地将PLC应用于生产实践。而且用户程序的编制、修改和调试不需要具有专门的计算机编程语言知识。这样就破除了“电脑”的神秘感，推动了计算机

17、技术的普遍应用。可编程序控制器PLC在现代工业自动化控制中是最值得重视的先进控制技术。PLC现已成为现代工业控制三大支柱(PLC、CADCAM、ROBOT)之一，以其可靠性、逻辑功能强、体积小、可在线修改控制程序、具有远程通信联网功能，易与计算机接口、能对模拟量进行控制、具备高速记数与位控等高性能模块等优异性能，同时取代由大量输入输出继电器、时间继电器、记数继电器等组成的传统的继电一接触控制系统，在机械、化工、石油、冶会、轻工、电子、纺织、食品、交通等行业德到广泛应用.总之，电梯的控制是比较复杂的，可编程控制器的使用为电梯的控制提供了广阔的空问。PLC是专门为工业过程控制而设计的控制设备，随着

18、PLC应用技术的不断发展，将使得它的体积大大减小，功能不断完善，过程的控制更平稳、可靠，抗干扰性能增强、机械与电气部件有机地结合在一个设备内，把仪表、电子和计算机的功能综合在一起因此，它已经成为电梯运行中的关键技术。1.2国内外发展状况在经济不断发展，科学技术日新月异的今天，楼的高度已和经济发展同样的速度成长起来。作为建筑的中枢神经，电梯起着不可或缺的作用，电梯作为建筑物内的主要运输工具，像其他的交通工具一样，已经成为我们日常生活的一个不可缺少的组成部分。一个国家的电梯需求总量，主要受其经济增长速度、城市化水平、人口密度及数量、国家产业结构等综合因素的影响。在全球经济持续低迷的情况下，我国国民

19、经济仍然以较高的速度持续增长，城市化水平不断提高。这从客观上导致了我国电梯行业的空前繁荣景象，我国已经成为全球最大的电梯市场。上世纪80年代以来，随着经济建设的持续高速发展，我国电梯需求量越来越大。总趋势是上升的，目前进入了“第三次浪潮”，2004年总产量超过了8万台，而且目前还没有减速的迹象。从1949年建国以来全国共生产安装了61万多台电梯。尽管如此，我国的电梯远未达到饱和的程度。全世界平均1000人有l台电梯，我国如果要达到这个水准，还需要增加70万台。到那时候，全国在用电梯将达到130万台，每年仅报废更新就需要6万台。到2005年，中国电梯的年产量达到135万台，与1980年相比，25

20、年增长了59倍，产量每年平均增长178。2005年安装验收电梯台，截至05年底，我国的在用电梯总数已达台。如此庞大的市场需求为我国电梯行业的发展创造了广阔的舞台!我国电梯行业已经具备了很强的生产能力。兴旺的电梯市场吸引了全世界所有的知名电梯公司，美国奥的斯、瑞士迅达、芬兰通力、德国蒂森、日本三菱、只立、东芝、富士达等13家大型外商投资公司在国内的市场份额达到了74先进技术和先进管理的引进对国内电梯企业产生了强大的推动作用。苏州江南、山东百斯特、浙江巨人、上海华立、昌华、东莞飞鹏、宁波宏大、苏州申龙和东南液压电梯等一批优秀的电梯品牌看清了自己的定位与出路。目前国内市场需要的电梯产品，我国电梯行业

21、几乎全部可以生产，不但大量替代了进口，而且有一定的出口。 国产电梯的技术水平和产品质量正在稳步提高。自1985年我国参加了国际标准化组织ISOTCl78以来，先后等同或等效采用了一批国际标准和先进国家的标准。标准的高起点使我国电梯行业在技术上居于有利地位。许多新技术和新产品，如无机房电梯、无齿轮曳引机、永磁同步拖动技术、远程监控技术等，国际上也是刚刚出现，我国就有许多企业可以生产了。国产电梯以其高质量，低成本的优势赢得了越来越多的国内外客户，为逐步进入国际市场创造了有利条件。随着计算机技术的发展，微型计算机在工业控制系统中得到了广泛的应用，在电梯控制上采用微型计算机，取代传统的继电器控制方式越

22、来越受到人们的重视。使用微型计算机控制，它成本低，体积小，可靠性高，使用寿命长，简化了安装调试工作，使得电梯控制系统体积减小、节省能源、可靠性提高。可编程使灵活性增大。更突出的优点是微型计算机具有算术运算功能和灵活的逻辑运算功能，因此可以实现更完善的自动控制，例如对于电梯平层可以实现自适应控制，便平层情况达到最佳状态。目前，交流调压调速电梯技术已趋成熟，一些企业都有成功的产品。微机控制电梯是电梯技术的方向，一些生产企业与科研单位相结合，相继推出了微机控制的电梯新机型使控制功能得到增强，电梯的性能得到改善，明显提高了可靠性。除了合资企业外，也有其他厂家开发出了变频调速电梯新产品。另外，用可编程序

23、控制器取代继电器控制系统的机型对单梯进行控制还是有前途的。有些生产企业开发了紧急供电装置、防火厅门、地震控制、自检测以及语言合成等电梯新功能；对机械系统采用了新结构、新材料、新技术和新工艺。总之，与国外先进技术水平相比，虽然还存在一定差距但国内电梯技术正以迅猛的发展速度赶超世界先进水平。中国电梯在亚洲市场占有越来越重要的位置，每年销售量己达l万台左右，约占亚洲市场的150，一些合资企业在出口创汇方面也做出了贡献。当今世界，电梯的生产情况与使用数量已经成为衡量一个国家工业现代化程度的标志之一。在一些发达的工业国家，电梯的使用相当普遍。世界上有名的几家电梯公司，诸如：美国奥的斯公司、瑞士讯达公司、

24、日本三菱和日立公司、芬兰科恩等，其电梯的产量已占世界市场的51。其中，奥的斯公司和三菱公司是世界上最大的电梯生产企业。目前，国外除了以交流电梯取代直流电梯以外，在低层楼房越来越多的使用液压电梯。此外，家用小型电梯将成走电梯家族中新的组成部分。随着科技的进步，电梯也更加安全、舒适。然而，人们的追求并没有就此停止下来，仍在不断地进行研究改进。绿色是和平，绿色是天然，绿色是和谐。电梯是载人的机电设备，要实现“绿色”，也就是强调电梯更舒适、更安全地为人类的生产和生活服务，强调电梯与环境的协调与和谐。国外对绿色电梯的研究做得比较出色的可能要数Peters了，他专门就绿色电梯进行研究。当然，他的研究是从电

25、梯对环境影响的角度进行的。不可再生资源的消耗、产生废弃物和为生产满足曳引电梯的电力而产生的二氧化碳。同时他还认为，目前电力是不可持续的并对环境有损害，作为在地球上有责任的人，我们应当减少能源消耗，寻找可持续发展的能源。1.3主要研究内容课题所研究的内容主要是用可编程控制器（PLC）和变频器改造在用电梯自动控制系统。由于大部分老式电梯的电控系统可靠性欠佳，用户寻求对电梯的电控系统进行改造，以节约资金。因此，对电梯控制技术进行研究，找出一条适合国产老式电梯的改造之路，并进而提高国产电梯的技术水平和质量，具有十分重要的意义。针对老式电梯采用的继电器逻辑控制方式存在功能弱、故障多、可靠性差和工作寿命短

26、等缺陷，提出采用功能强、故障率低、可靠性高的可编程控制器（PLC）来控制电梯。调速系统采用交流变频调速，在各种负载下都有良好的调速性能和准确的停车性能，满足乘客的舒适感和保证平层精度（即准确停车），并能节约大量电能。第一章 绪论 主要介绍电梯的发展情况和背景。阐述了选题的目的和意义。第二章 电梯的概述 主要介绍电梯的分类情况以及电梯的主要机械部件。第三章 电梯的电力驱动系统 主要介绍电力驱动系统的组成、电动机的选择和电力驱动系统的设计。第四章 变频器选层及参数设计 主要介绍变频器的选择以及变频器的参数设计。第五章 PLC的选择及其电路设计 主要介绍可编程控制器的选择和电气系统原理设计。第六章

27、控制方案与程序设计 主要介绍各信号的控制程序设计和主程序的设计。第七章 电梯模拟调试 主要介绍程序在软件上的运行以及检测。第八章 总结与展望 对本文进行了总结并对电梯的发展做了初步展望。第二章 电梯的概述2.1 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斜角小于15度的钢性导轨之间。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。2.2 电梯的分类2.2.1按用途分类1) 乘客电梯 代号K 为运行乘客而设计的电梯，有完善的安全装置。2) 载货电梯 代号H 为运送货物而设计的电梯，通常

28、有人操作，有必备的安全装置。3) 客货梯 代号L 主要用作运送乘客，但也可运送货物，它与乘客电梯的区别在于轿厢内部装饰结构和使用场合不同而言。4) 病床电梯 代号B 为运送医院病人及其病人而设计的电梯，其轿厢具有窄而长的特点。5) 住宅电梯 代号Z 供住宅楼使用的电梯，控制系统和轿厢装饰均较简单，也必须具有客梯所具有的安全保护装置。6) 杂物电梯 代号W 供图书馆,办公楼，饭店运送图书、文件、食品等。而绝不允许人员进入的小型用货电梯。7) 消防梯 代号 火警情况下能适应消防员专用的电梯，非火警情况下可作为一般客梯或客货梯使用。8) 船舶电梯 代号C 专用于船舶上的电梯，能在船舶摇晃中正常工作。

29、9) 观光电梯 代号G 轿厢壁透明，供乘客游览观光之用。2.2.2 按驱动系统分类1) 交流电梯 曳引电动机时交流异步电动机的有以下四类： 交流单速电梯 曳引电动机为交流单速异步电动机，梯速0.4 m/s。 交流双速电梯 曳引电动机为电梯专用的变级对数的交流异步电动机，速1 m/s，提升高度h35m。 交流调速电梯 曳引电动机为电梯专用的单速或多速交流异步电动机，而电动机的驱动控制系统在电梯的起动加速温速制动（或仅是制动减速）程中采用调压调速或涡流制动器调速或变频变压调速的方式，梯速2 m/s，提升高度h50m。 交流高速电梯 曳引电动机为电梯专用的低速的交流异步电动机，其驱动控制系统为变频变

30、压加矢量变换的VVVF系统。其梯速2 m/s，提升高度h120m。2) 直流电梯 曳引电动机是电梯专用的直流电动机的有以下两类： 直流快速电梯 曳引电动机经减速箱后驱动电梯，梯速2 m/s，提升高度h50m。 直流高速电梯 曳引电动机为电梯专用的低转速直流电动机，梯速2 m/s，提升高度h120m。3) 液压电梯 电梯的升降是靠液压传动的，有以下两类： 柱塞直顶式 液压缸柱塞直接支撑在轿厢底部，通过柱塞的升降而使轿厢升降的液压梯，梯速1 m/s，提升高度h20m。 柱塞侧顶式 油缸柱塞设置于轿厢旁侧，通过柱塞升降而使轿厢升降的液压梯。梯速0.63 m/s，提升高度h15m。2.2.3 按操作控

31、制方式分类1) 门外按钮控制小型杂物电梯：该电梯是一种门外按钮自动控制的小型杂物电梯，它专用于提升和下降重量和体积较小的构件，绝不允许任何人员进入轿厢。这种电梯 在楼层层门旁各设有操作箱。当基站的发货人员装货完毕后将层门关闭，并钦下操作箱上相对应于接货站的停站按钮，电梯就能起动行驶到达该站停止，及时发出信号，促使接货人注意，开层门卸货。2) 轿厢手柄开关控制自平自动门电梯：该电梯在轿厢内设有经专业安全技术培训的专职司机操作，要求上升或下降时司机可将操作箱上的手柄开关按照需要的方向转到极限位置，这时层门和轿厢门就自动关闭，电梯随即起动向上（或向下）行驶。当轿厢到达所要求停靠的楼层前适当高度（平层

32、区域内）时，司机应预先将手柄开关返回到零位，电梯就自动地从快速降低到慢速，并在慢速运转下自动停止在楼面水平上，自动开门。3) 内外按钮控制自平自动门电梯：该电梯是一种乘客自己操作的电梯，电梯在各层站分别设有一个召唤按钮。轿厢操作箱上则设有与停站数相等的相应的指令按钮，某一层等待电梯的乘客按下召唤按钮，就能使不被占用的轿厢到来，电梯停靠时立即自动开门，乘客进入轿厢后，按下他要去的楼层的指令按钮，电梯就自动关门，自动行驶到该站。每次停靠时，电梯自动进行减速、平层、开门。4) 选层按钮控制自平自动门电梯：该电梯是一种乘客自己操作的电梯。电梯在各层站分别设有一个召唤按钮。轿厢操作箱上则设有与停站数相等

33、的想应指令按钮。某一楼层等待电梯的乘客按下该召唤按钮，就能使不被“占用”的轿厢到来；电梯停靠时立即自动开门。乘客进入轿厢后，按下他要去的指令按钮，电梯就自动关门，起动行驶到达该站。每次停靠时，电梯自动进行减速、平层、开门。5) 集选控制或向下集选控制电梯：该电梯是一种乘客自己操作或有时也可以有专职司机操作的自动电梯。电梯在底层和顶层分别设有一个向上或向下召唤按钮，而在其他层站各设有向上、下两个召唤按钮（集选控制）或一个向下召唤按钮（向下集选控制）。轿厢操作箱上则设有与停站数相等的相应的指令按钮，当进入轿厢的乘客按下指令按钮，指令信号就被登记。电梯在向上过程中按登记的指令信号和向上召唤信号逐一给

34、予停靠，直到有这些信号登记的最高层和有向下召唤登记的最底层为止，然后又反向向下安置指令及向下召唤信号逐一停靠。每次停靠时电梯自动进行减速、平层、开门。2.3电梯的主要机械部件1) 轿厢 2)电梯门 3)开关门机构 4)层门门锁 5)机械安全装置电梯中限速器、安全钳装置是十分重要的机械安全保护装置。它的作用在于：因机械或电气的某种原因，例如断绳或失控使电梯超速下降时当下降速度达到一定限值时，将轿厢擎停在导轨上。不论是限速器还是安全钳都不能单独完成上述任务。上述任务的完成是靠它们的配合动作来完成的。下图是电梯的基本结构剖视图及机械部件说明：（见图2-1）1-减速箱； 2-曳引轮；3-曳引机底座；

35、4-导向轮；5-限速器；6-机座；7-导轨支架；8-曳引钢丝绳；9-开关碰铁； 10-紧急终端开关；11-导靴； 12-轿架；13-轿门； 14-安全钳；15-导轨； 16-绳头组合；17-对重， 18-补偿链；19-补偿链导轮； 20-张紧装置；21-缓冲器； 22-底坑；23-层门； 24-呼梯盒；25-层楼指示灯； 26-随行电缆；27-轿壁； 28-轿内操纵箱；29-开门机； 30-井道传感器；31-电源开关； 32-控制柜；33-曳引电机； 34-制动器 （图2-1）第三章 电梯的电力驱动系统3.1电梯电力驱动系统的定义及构成在前一章所述的电梯分类中，有按电梯的驱动电动机的类型把电梯

36、分为交流电梯和直流电梯两大类，所以电梯的电力驱动系统也相应分为两大类：交流驱动系统和直流驱动系统，即用三相交流感应电动机为主体的交流驱动系统和用直流电动机为主体的直流驱动系统。 电梯的驱动系统由四部分组成：（如图3-1）电源传动机构2电动机3自动系统4电梯轿厢1 图3-1 电梯驱动系统的构成框图1电梯的工作机构（轿厢、对重等）是电梯电力驱动控制的对象和目标 2电梯的机械传动装置 3电动机 4电梯驱动系统的电气自动控制部分3.2电梯电力驱动系统的要求电梯设备实质上仍属起重运输机械的范畴内，其传动系统的特点基本相同，都属位能负载。电梯不仅要运输货物，更重要的是运输人员，因此对电力驱动系统的动、静态

37、控制要求均很高（速度和停车准确度等）。电梯的电力驱动系统的要求：1) 电梯的运行速度要尽可能地高。2) 电梯在整个运行过程中，人们要求愈来愈好，这就是电梯不同于其他起重运输机械的最主要之点。因为电梯是需要载人上下的，所以无论什么样的，对其电力驱动系统的起动和制动过程要求平稳而又不过分浪费时间，我们对电梯的电力驱动系统的加、减速度有所限制。3) 电梯既然是运载货物和乘客的垂直交通工具之一，则人们要求电梯在到达楼层时停车平层准确。因此电梯停得准确与否是衡量电梯电力驱动系统的重要品质之一。4) 电梯负载时一个恒转矩的位能负载，而运行方向不是上行就是下行，因此从电力驱动角度看，电梯的电力驱动系统不仅能

38、工作在、象限，而且能工作在、象限，因此电梯对电力驱动系统的要求是能工作在四个象限，以适应电梯系统的不同负载和不同运行方向的要求。从以上几个方面的叙述，可以概括为三个字，即电梯的电力驱动系统要求“快、稳、准”。3.3电机的选择 电动机的选择包括电动机的种类、结构形式、电动机的额定转速与额定功率。3.3.1 电动机选择的基本原则1) 电动机的机械特性应满足生产机械提出的要求，要与负载的负载特性相适应。保证运行稳定且具有良好的起动和制动性能。2) 工作过程中电动机容量能得到充分利用，使其温升尽可能达到或接近额定温升值。3) 电动机结构型式满足机械设计提出的安装要求，并能适应周围坏境工作条件。4) 在

39、满足设计要求前提下，应优先采用结构简单、价格便宜、使用方便的三相笼型异步电动机。3.3.2 电动机容量的选择选择电动机容量时，应满足下述三方面的要求：1) 电动机在工作时，其稳定温升应接近但不超过绝缘材料的允许温升。2) 电动机应具有一定的过载能力，以保证在短时过载的情况下能正常工作。检验电动机的短时过载能力可按下列条件： （4-1）式中 电动机在工作中承受的最大负载转矩；电动机的额定转矩；短时过载系数。对异步电动机，取决于，其关系式为=（0.80.85）式中 异步电动机最大转矩与额定转矩之比；0.80.85考虑电网电压下降引起及下降的系数。直流电动机，过载能力受换向所允许的最大电流值的限制。

40、一般型与 型直流电动机，在额定磁通下，可选为1.52。对ZZ型、ZZY型直流电电机，以及同步电动机，可取=2.53。3) 电动机应具有生产机械所需要的起动转矩。大多数情况下的电动机容量选择，首先从发热的条件考虑，然后再按过载能力进行校验。对笼型电动机，有时还需要进行起动能力校验，看其是否满足生产机械的要求。对直流电动机与绕线型异步电动机则不必校验起动能力，因其起动转矩的数值是可调的。第四章 变频器选择及其参数设计本设计通过多种方案的比较和对照，完成了电梯控制系统中变频器的选择。4.1 变频器的选择确定变频器的品牌和型号，以及确定变频器的规格，就完成了变频器的选择。先对变频器进行分类，然后分别讨

41、论品牌和型号、规格。4.1.1选择变频器品牌型号变频器是变频调速系统的核心设备，它的质量品质对于系统的可靠性影响很大，选择品牌时，质量品质，尤其是与可靠性相关的质量品质，显然是选择时的重要考虑方面。同时，设备平均寿命的长短是一个重要的参数，所以根据预期使用寿命来选择品牌，经验和口碑仍然是主要依据。在同一品牌中选择具体型号时，则主要依据已经确定的变频调速方案、负载类型以及应用所需要的一些附加功能来决定。4.1.2选择变频器规格变频器产品说明书都提高标称功率数据，但实际上限制变频器使用功率的是定子电流参数。因此，直接按照变频器标准功率进行选择，在实际中常常可能会行不通。根据具体工程的情况，可以有以

42、下几种不同的变频器规格选择方式：1) 按照标称功率选择：一般作初步投资估算依据2) 按照电动机额定电流选择；多用于恒转矩负载的新设计项目3) 按照电动机实际运行电流选择：多用于改造工程4) 按照转矩过载能力选择综上所述，根据实际工程情况，以适当的方法选择变频器规格很重要。选择结果多数情况下变频器标称功率与电动机匹配，少数情况需要放大。所以，笼统的认为放大一级功率选择变频器是没有错的想法，但会造成浪费。总的来说从生产成本来做合适的选择。4.1.3选择的变频器应满足的条件1) 根据被控设备的负载特性选择通用变频器的类型。2) 所选择通用变频器的类型与被控制异步电动机的参数匹配。3) 为降低电梯成本

43、，首选通用变频器。4) 电梯的启动和停车都要平稳。5) 变频器带有防止失速功能。6) 变频器具有优良的转矩特性。4.2 专用变频器4.3 变频器结构及其参数设计第五章 PLC的选择及其电路设计随着PLC技术的发展，PLC产品的种类也越来越多，而且功能也日趋完善。5.1 PLC元件分配表及控制功能为了能够更好的选型，工程设计选型和估算时，应详细分析工艺过程的特点、控制要求，明确控制任务和范围确定所需的操作和动作，然后根据控制要求，估算输入输出点数、所需存储器容量、确定PLC的功能、外部设备特性等，最后选择有较高性能价格比的PLC和设计相应的控制系统。5.1.1输入输出（I/O）点数的选择I/O点

44、数估算时应考虑适当的余量，通常根据统计的输入输出点数，再增加10%20%的可扩展余量后，作为输入输出点数估算数据。实际订货时，还需根据制造厂商PLC的产品特点，对输入输出点数进行圆整。1) 输入信号的确定先考察电梯轿厢内的操作。操作面板上应有各层的选层指令按钮，7层共有7个。还有手动开门和关门按钮2个。各楼层乘客召唤时，除底层和顶层只有一个召唤按钮，其它各层均设上下两个召唤按钮，7层共需12个输入按钮。7层电梯需7个行程开关来控制是否到了某一层，因此需7点输入。手动1个，司机1个。开门极限1个，关门限位1个，总共32个输入点，如表5-1所示：表5-1 输入信号地址分配表名称：输入点：名称：输入点：一层上行召唤按钮X00轿箱内一层召呼按钮X20二层上行召唤按钮X01轿箱内二层召呼按钮X21三层上行召唤按钮X02轿箱内三层召呼按钮X22四层上行召唤按钮X03轿箱内四层召呼按钮X23五层上行召唤按钮X04轿箱内五层召呼按钮X24六层上行召唤按钮X05轿箱内六层召呼按钮X25开门按钮X06轿箱内七层召呼按钮