毕业设计(雨辰)观光电梯的电气控制系统设计【全套图纸】_电梯控制系统毕业设计

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观光电梯的电气控制系统设计

摘要：本设计电梯采用了线性调速的调压调频调速(VVVF)技术，并且VVVF电梯采用PLC控制，有完善的自检测、自诊断、自保护功能，因而十分安全可靠。而且本电梯是按照理想的电梯运行曲线，通过矢量控制软件对电动机进行精确调节，因而电梯平稳、舒适。另外，本设计采用交流调压调频调速与同规格的传统电梯相比，可节能40%。

本设计还重点研究了电梯门机拖动控制系统的设计，包括两大部分即硬件设计和软件设计，使其运行安全可靠、性能稳定。本设计的门拖动控制系统采用了当前最新的永磁同步伺服系统，这是本设计的重点和创新点。

本设计的研究成果若在实际电梯工程中得到应用，必将取得良好的经济效益和社会效益。

关键词：调压调频调速，可编程控制器（PLC），永磁同步电机，电梯门机

Sightseeing lift the elrctrical control system design Abstract：The design elevator has adopted the VVVF that varies motors speed linearly.Because the VVVF elevator controlled by PLC has the perfect self-inspection, self-diagnosis,and self-protection, it is perfect safety and very refability.Also the elevator complies with the ideal elevator running curve, and the motor is accurately adjusted by the vector control software, so it is more comfortable.In addition, the VVVF elevator is 40% more power saving than the traditional one.This design also studies the design of the elevator's door-motor control system, includes two part hardware design and software design, make it a stable and reliable door-motor controlling system.The door-motor control system of this design adopts the newest Permanent Magnet Synchronous Motor, which is a important and newest point.The research mentioned in this design if applied to the elevator project, will win economic and social benefit well.KEY WORDS:VVVF，PLC, elevator, Permanent Magnet Synchronous Motor, elevator door-motor

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5.2.4 光电开关的选择……………………………………………………25.2.5 可编程控制器的选择………………………………………………26 5.3 其他元器件的选择…………………………………………………………26

5.3.1 交流接触器的选择…………………………………………………26

5.3.2 电梯空调的选择…………………………………………………27

5.3.3 红外光幕的选择……………………………………………………28

5.3.4 语音报站钟的选择……………………………………………30 第六章 硬件设计 ……………………………………………………………………32 6.1 门拖动I/O接口电路设计…………………………………………………32 6.2 主拖动I/O接口电路设计…………………………………………………32 第七章 系统软件设计…………………………………………………………………34 7.1 门拖动控制系统软件设计…………………………………………………34

7.1.1 门拖动控制系统原理………………………………………………34

7.1.2 门拖动控制系统软件设计…………………………………………34

7.1.3 软件调试…………………………………………………………35

7.1.4 小结………………………………………………………………35 7.2 主拖动控制系统软件设计…………………………………………………35

7.2.1 主拖动控制系统原理………………………………………………35

7.2.2 主拖动控制系统软件设计…………………………………………36

7.2.3 程序设计说明……………………………………………………37 第八章 总结……………………………………………………………………………41 参考文献……………………………………………………………………42 致谢 ……………………………………………………………………………………43

第一章 引言

舒适的电梯系统应该有较短的候梯时间，门运行快捷、安静，使乘客不会觉得候梯和运行时间过长，因此，高效的电梯应该有一个良好的门机驱动系统。基于以上考虑，本设计将重点研究门控系统，计划采用目前最先进的永磁同步门控系统。

观光电梯井道和轿箱一般为太阳直射，热量在井道内聚集，在夏季温度较高时，电梯内温度远远高于人的舒适温度。在观光电梯内安装空调是必然的选择，这也是

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先与召唤信号。这段时间内，召唤信号不参与选向控制。

8、自动开关门

电梯到达预定层并停靠后应自动将门打开。电梯未平层后运行时，开门按钮和关门按钮均不起作用。有专职司机状态下，按下关门按钮，关门后自动运行；无专职司机状态下，延时后自动运行。

9、楼层指示。电梯运行层显示为数字显示。

10、自动选向

电梯应根据所处楼层和轿内指令确定的目的楼层（无司机状态还应包括召唤信号

确定的目的楼层）自动的选择运行方向。实现顺向截车和最远层站的反向截车。

11、自动运行。运行过程中的加速、减速等速度变化应该自动进行。换层、平层等位置控制应该采用较、先进的相对计数方式。

12、应具有各种相应的安全保护以及报警、照明等功能。如电梯具有消防运行控制，具有超载不开电梯功能，具有防夹人功能等。

13、电梯运行状态由三挡位钥匙开关实现。电梯运行状态由司机，无司机和检修三种状态组成。检修状态时，点动控制开门，电梯慢速点动上下，以利于维修。

14、在电梯轿厢运行过程中，轿厢上升（后下降）途中，任何方向下降（或上升）的外呼梯信号均不响应，但如果某反向外呼梯信号前方再无其他内、外呼梯信号时，则电梯响应应该外呼梯信号。

15、电梯应当具有最远反向外呼梯响应功能。如，在电梯轿厢在一楼，而同时有二层向下外呼梯信号。

16、设置停电时电梯就近平层和开门装置。

第二章 电梯的电力拖动系统方案设计

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(4)大厅内乘客检测系统在一些高性能的电梯系统中，都设置了大厅内乘客检测装置，确定乘客是否全部进入电梯。当乘客或物体仍在门检测区域内时，电梯的门系统能自动延时关门，确保乘客全部进入电梯。目前主要采用光电装置和红外光幕保护装置来检测乘客或物体。有的门机系统还采用热敏电磁装置和图像采集系统检测乘客或物体，由于受到性能和成本的限制，应用的并不多。

(5)门过载保护装置有的门系统设有门过载保护开关装置，当电梯在开关门过程中，因轿厢门受阻而导致动作力矩过大，梯门会自动向反方向动作，从而达到保护门电机的作用。

(6)速度曲线及运行过程电梯门机系统的速度曲线如图1-1所示。速度曲线大致可分为四个阶段：加速阶段、匀速阶段、减速阶段和厅门锁定阶段。tl-t2时间段为加速阶段；t2-t5为匀速阶段；t5-t 6为减速阶段；t6-t7为门锁定阶段。以关轿厢门为例，在t1时刻，门电机得到控制信号(一般为脉冲信号)，经过一段时间延迟，轿厢门开始动作，一直到t2时刻，其运行距离一般较短。v此段时间为加速阶段，1从t4开始到t5时刻，为匀速阶段。此时，如果有乘客在轿厢门前一定距离内或者在门扇中间阻挡轿厢门的关闭，则电机得到一个脉冲信号，则电机提前进入减速阶段，如t3-t4时刻所示，然后反转，轿厢门重新打开。直到全部乘客进入轿厢，从时刻t5 开始进入减速阶段。在t6时刻，轿厢门实际已经关闭。在t 6-t 7 的门锁定阶段电机继续转动，轿厢门被压紧，门刀关门同时通过机械结构关闭厅门直到t 7时刻，电机停止转动，门关闭过程结束。

vv1v2t1t2t3t4t5t6t7

图1-1 电梯门机运行速度曲线

以上简要叙述了电梯门系统的组成和功能。在电梯门系统中，还有一个重要的问题就是门保持时间的选择。因为门的保持时间过长，会影响电梯的运行效率，而保持时间过短又不能保证乘客全部安全的进入轿厢。因此应对门保持时间进行很好的选择：在保证乘客全部安全进出电梯的情况下，尽可能的缩短电梯开关门时间。

2.1.2 门机拖动系统方案设计

电梯门机拖动系统作为一个子系统，相对整个电梯系统来说，是不容忽视的。

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由电梯称重装置检测到预先设定的轻载信号后X012,当有轿内人员指令时，M50并对其脉冲上升沿进行计数，当累计计数小于预先设定值时，D100及M50复位，当累计计数大于等于预先设定值时，轿内所有指令复位。6.方向程序

这一程序在电梯程序中是非常重要的。方向的实现在程序中是用内部辅助继电器M4和M5来表示方向，进而定出电梯的运行方向。

第八章 总结

本设计电梯主拖动控制系统采用PLC控制，有完善的自检测、自诊断、自保护功能，因而十分安全可靠。而且本电梯是按照理想的电梯运行曲线，通过矢量控制软件对电动机进行精确调节，因而电梯平稳、舒适。另外，本设计采用交流调压调频调速与同规格的传统电梯相比，可节能40%。

通过对本课题的毕业设计，培养了我们综合运用所学的基础理论、专业知识和基本技能，提高分析与解决实际问题的能力，完成基本工程训练和初步培养从事科学研究能力的重要环节；在毕业设计中注重培养查阅资料、方案论证、专业数据获取及分析解决问题的能力，不仅如此，基于这次的毕业设计，不仅让我巩固了所学的专业知识，而且还让我学到了很多关于机电一体化的很多经验，在搜集各种材料的同时，亦得到了不少关于本专业在社会实践中的重要发挥，这次的毕业设计重在培养我们独立设计，独立完成任务的能力，发挥专业学习的优势，提高我们的创新设计的能力。因此，通过这次的设计后，我的能力又得到了更一层次的提高，这次的设计是重在观光电梯的新形式创新，在此基础上用PLC设计增加了不少新的成分，相信本课题的设计对我以后的生活和学习一定有着重要的意义。

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[17]崔纳新.变频调速器在电梯改造中的应用[J].电气传动自动化，2000，22(2)：12-14 [18]赵海峰.变频变压调速技术在电梯中的应用[J].新技术新工艺，1997，(4)：9-10 [19]杨增红.PLC控制PW-VF型变频变压调速电梯控制系统[J].工业控制计算机，2000，13(6)：55-56

致谢

本设计是在指导老师曾老师的悉心指导下完成的。老师严谨求实的冶学态度、诲人不倦的敬业精神、正直坦荡的为人风范使学生受益匪浅。渊博的学识和广阔的胸怀令学生终身难忘，在曾老师的帮助下，逐渐弥补了我在实践设计这方面的知识和能力的培养，自己独立处事的能力。不仅如此，而且还通过本次的毕业设计对本专业的学习有了一个很好的补充和巩固。谨此向老师致以崇高的敬意和衷心的感谢！在此同时也感谢曾老师在我大学生涯中的悉心教导，您的教导学生铭记于心，忠心的感谢您，谢谢！

最后，对各位评审本设计的老师、教授深表感谢，并渴望给予批评指正!谢谢!

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