原创基于PLC变频调速电梯控制系统的设计与实现本科毕业论文设计.docx
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原创基于PLC变频调速电梯控制系统的设计与实现本科毕业论文设计.docx
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原创基于PLC变频调速电梯控制系统的设计与实现本科毕业论文设计
第一章前言4
1.1电梯继电器控制系统的特点及存在的问题4
1.1.1电梯继电器控制系统的优点4
1.1.2电梯继电器控制系统存在的问题4
1.2PLC及在电梯控制中的应用特点5
1.2.1PLC的特点5
1.2.2PLC控制电梯的优点6
1.3电梯变频调速控制的特点6
1.4课题的来源7
1.5课题的主要研究内容7
第二章电梯设备与电梯发展动态9
2.1电梯设备9
2.1.1电梯的分类9
2.1.2电梯的主要组成部分9
2.1.3电梯的安全保护装置9
2.1.4电梯的技术参数10
2.2电梯的发展动态11
2.2.1电梯的产生11
2.2.2电梯的发展概况12
2.2.3电梯技术发展概况12
2.2.4电梯发展的前景展望13
第三章基本方案选择14
3.1变频器的选择14
3.1.1变频器的分类14
3.1.2选择变频器规格15
3.1.3选择的变频器应满足的条件15
3.2通用变频器15
3.2.1通用变频器的发展16
3.2.2通用变频器的功率输出驱动技术动向17
3.2.3VS-616G5型变频器简介19
3.3可编程序控制器(PLC)的选择21
3.3.1轿厢楼层位置检测方法21
3.3.2PLC的选型21
第四章系统硬件设计23
4.1变频器结构及参数设置23
4.1.1VS-616G5变频器的参数23
4.1.2参数设置23
4.1.3变频器自学习功能的应用方法24
4.1.4变频器容量计算25
4.1.5变频器制动电阻参数的计算25
4.2PLC控制系统设计26
4.2.1设计思想26
4.2.2电梯操作方式28
4.2.3I0点数的分配及机型的选择29
4.2.4旋转编码器与PLC的连接31
4.3系统结构框图32
第五章系统软件设计33
5.1开关门控制33
5.1.1开门控制33
5.1.2关门控制34
5.2内指令外召唤信号的登记消除及显示35
5.2.1内指令信号处理35
5.2.2外召唤信号处理35
5.3选层定向及反向截梯36
5.4层楼计算、换速、平层、停车38
5.5层楼位置指示39
5.6呼梯铃控制与故障报警41
5.7消防运行41
结束语43
参考文献44
致谢45
摘要:
随着现代经济和城市生活的发展,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。
传统继电器电梯控制系统,由于继电器本身的机械和电磁惯性大,大大降低了电梯系统的可靠性和安全性。
为了保证电梯运行既高效节能又安全可靠,必须改进电梯控制方式。
根据顺序逻辑控制的需要发展起来的可编程控制器(PLC),它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。
PLC处理速度快,可靠性高,能够保证电梯正常、安全、可靠地运行。
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变频调速,不仅能满足乘客的舒适感和保证平稳的精度,还可以降低能耗,节约能源,减小运行费用。
本文将基于PLC的变频调速方法应用到电梯系统中,并对此方法进行了研究。
首先,分别阐述了电梯继电器控制和PLC控制的特点,突出讲述继电器电梯控制系统暴露的缺点以及PLC电梯控制系统所具有的优点,并对电梯的变频调速控制进行了介绍。
其次,在阅读了大量国内外相关文件资料的基础上,对电梯技术和电梯设备的发展进行了综述。
然后,介绍了变频器类型以及参数设计的相关知识;同时介绍了PLC选型原则以及PLC控制系统的设计思路;在此基础上,根据电梯系统自身的工作状态要求,进行电梯系统的PLC软件开发,通过软件开发的特点,结合PLC自身的控制规律,设计出可实现一定功能的PLC电梯控制系统。
基于PLC的变频调速电梯系统运行效率高,系统安全可靠性强,并且系统构造简单易于实现,满足了对电梯系统期望的要求。
关键词:
电梯;PLC控制;变频调速
ABSTRACT:
Alongwiththedevelopmentofmoderneconomyandcitylife,theelecatordailylife,andtheperformanceofelevatorsobviouslyinfluencespeople’slives.Thetraditionalelevatorsystembasedonrelaylargelydecreasesthereliabilityandsecuritysincethemechanicalandelevatorsystembasedonrelaylargelydecreasesthereliabilityandsecuritysincethemechanicalandelectromagneticinertiaofrelayisbig.Inordertoensuretheefficiencyandreliablesecurities,thecontrolmethodofelevatormusebechanged.Theprogrammablelogiccontroller(PLC),whichdevelopsbasedonsequencelogicalcontrol,isdigitaloperationelectronicdevicespecializedintheindustria;applicationenvironment.PLCpossessesfastprocessspeedandbeabletoensuretheelevatorrunnormally,securelyandreliably.Inaddition,thedrivemethodofelevatorswithfrequencycontrolduetothedevelopmentofACfrequencycontrolofmotors.Thefrequencycontrolnotonlysatisfiesthecomfortsenseofpassengersandensuresthestableprecision,butalsodecreasesthelossofpower,savesresourcesandreducesexpenses.ThefrequencycontrolmethodbasedonPLCisappliedtotheelevatorshstemandfurtherresearched.
Firstly,theessayrespectivelypresentsthecharacteristicsoftheelevatorsystembasedonrelaycontrolandPLCcontrol,speciallyformulatesthedefdctsexposedfromrelaycontrolsystemandtheadvantagesofPLCcontrolsystem,introducesthefrequencycontrolofelevator.Secondly,basedonreadingmanydomesticandinternationalrelativeliteratures,thedevelopmentofelevatortechniquesandelevatordevicesisoverviewed.Andthen,therelativeknowledgeoffrequency-converterisintroduced;theprincipleofPLCmodelelectionanddesignschemeofPLCcontrolsystemareintroducedaswell.Onthebasisofthese,thePLCsoftwareofelevatorsystemisdevelopedaccordingtotheworkingstatesdemandsoftheelevator.AelevatorsystembasedonPLCcontrolisdesignedthroughcombiningthecharacteristicsofsoftwaredevelopmentandrulesofPLCcontrol.Finally,theelevatorfrequencycontrolbasedonPLCpossessestiming;
第一章前言
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、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已逐渐被PLC控制所代替。
同时,由于电机交流变频调速技术的发展,电梯的拖动方式已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电梯继电器控制系统的特点及存在的问题
1.1.1电梯继电器控制系统的优点
1.所有控制功能及信号处理均由硬件实现,线路直观,易于理解和掌握,适合于一般技术人员和技术工人所掌握。
2.系统的保养、维修及故障检查无需较高的技术和特殊的工具、仪器。
3.大部分电器均为常用控制电器,更换方便,价格较便宜。
4.多年来我国一直生产这类电梯,技术成熟,己形成系列化产品,技术资料图纸齐全,熟悉、掌握的人员较多。
1.1.2电梯继电器控制系统存在的问题
1.系统触点繁多、接线线路复杂,且触点容易烧坏磨损,造成接触不良,因而故障率较高。
2.普通控制电器及硬件接线方法难以实现较复杂的控制功能,使系统的控制功能不易增加,技术水平难以提高。
3.电磁机构及触点动作速度比较慢,机械和电磁惯性大,系统控制精
度难以提高。
4.系统结构庞大,能耗较高,机械动作噪音大。
5.由于线路复杂,易出现故障,因而保养维修工作量大,费用高;而且检查故障困难,费时费工。
电梯继电器控制系统故障率高,大大降低了电梯的可靠性和安全性,经常造成停梯,给乘用人员带来不便和惊忧。
且电梯一旦发生冲顶或蹲底,不但会造成电梯机械部件损坏,还可能出现人身事故[1]。
1.2PLC及在电梯控制中的应用特点
1.2.1PLC的特点
PLC是一种用于工业自动化控制的专用计算机,实质上属于计算机控制方式。
PLC与普通微机一样,以通用或专用CPU作为字处理器,实现通道(字)的运算和数据存储,另外还有位处理器(布尔处理器),进行点(位)运算与控制。
PLC控制一般具有可靠性高、易操作、维修、编程简单、灵活性强等特点。
一.可靠性:
对可维修的产品,可靠性包括产品的有效性和可维修性。
1.PLC不需要大
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