电梯的改进设计

电梯的改进设计

1序言1.1电梯的节能改造随着社会经济的快速发展，人们的物质和文化生活水平得到了提高，许多高楼从上面爬出来，电梯已经成为人们生产、工作和生活中的重要运输设备。面对科技的发展,电梯的要求也是日新月异,特别是节能方面的要求。深圳出台电梯节能的有关规定,为了配合国家对电梯的节能要求,在2007年1月在欧特电梯公司,对电梯进行节能改造。2007年4月在广顺电梯有限公司,对某公司的旧电梯进行设备改建。由于某公司的旧厂房电梯使用时间过长,能耗较大,经常出现故障,可以说是难以维修,严重影响日常工作的使用。因此需要电梯改建。1.2改造电抗器,提高整体布置的布置,对旧电梯进行勘察、分析,发现旧电梯是双速电梯,采用电抗器进行调速,运行平层时有明显的震动,而且运行噪音过大,感觉电梯不是很安全。进入井道进行检查,发现里面的布线有点乱,甚至有些已经老化。造成原因是由于井道限位开关过多,如平层开关、加速开关、减速开关。由此,必须解决三个问题。第一个问题:平层时的震动是由于电抗器的老化,而且本身的调速效果明显不够平稳和舒适造成的。解决方法:采用变频调速技术,使其加减速平稳舒适。第二个问题:井道开关过多,有减速开关、加速开关平层开关。解决方法:采用一个光电平层开关,用脉冲控制加、减速。第三个问题:采用电抗器调速的电梯能耗过多、噪音过大。解决方法:采用变频调速提高能源的使用效率。2plc控制电梯根据解决问题的思路,开始进行电梯的改建。改建地点在该公司的新厂房。采用PLC控制变频调速控制电梯。PLC选用FX2N-64M,变频器用VS-616G5通用变频器。2.1旋转编码的使用电梯的位置检测装置是用来采样轿厢的运动位置并将它反馈给电梯PLC的。选用光电开关和旋转编码器共同工作来进行平层、加速、减速控制。光电开关主要由发光二极管和光敏元件组成,在没有受到外界隔光干扰时一直接通。采用光电开关作为信号装置,需要在轿厢上安装1个光电开关,在每层的平层位置安装隔光板,用于扫描平层位置信号:电梯上行时,每当遇到经过隔光板信号时,楼层数加1;电梯下行时,每当遇到下换速信号时,楼层数减1。旋转编码器,又叫增量式编码器,实际上是一个脉冲发生装置。内部结构是在其圆盘的边缘上开有相同间距的缝隙,圆盘两侧分别安装红外发光器件和光敏元件。使用时将其与曳引电机同轴连接,当其随电机旋转时,每转过一个缝隙,就产生一个电脉冲,将这些脉冲送入PLC控制器的高速脉冲输入端对其进行计数,就可以得到电梯运行的距离信号。这种方法的优点是测量准确、无磨损,测量信号便于计算机处理。利用增量编码器不仅可以测量电梯的速度和距离,还可以测出电梯运行的方向和曳引机的转速。2.2电路设计更正该公司要求实现四层电梯的控制,选用FX2N-64M型可编程序控制器,端口地址分配如表1所示。2.2.1电梯控制回路将原来的双速电梯主电路改成变频梯,将其电抗器调速控制方法改成变频器调速控制方法。采用变频器多段速的3段速控制方式和616G5原有的加、减速S曲线控制,实现电梯在运行加速、减速时平滑,并利用其零速信号和平层的位置开关同时使用,实现电梯零速平层。详见电梯PLC程序运行方式。采用变频调速,改变原来的平层震动现象,达到启动、加速、减速平稳的目的,实现零速平层。由于电梯是启动频繁的设备,用变频调速可以减少电梯的加、减速时的冲击性,达到减少运行过程中的噪音的目的,并且用变频调速能有效的提高电能的使用效率,实现节能的效果。2.2.2高效旋转式控制系统参数设计为了减少井道的布线,方便维修和保养。配合光电开关,实现电梯的脉冲控制加、减速和平层控制,本文采用12V旋转编码器,它与主电动机同轴相连,编码器产生的脉冲直接输入PLC的高速脉冲计数输入端X2,在PLC中通过对此脉冲的计数,可以用程序计算出电梯走过的距离及当前的速度,从而完成调速系统的位置和速度反馈。接口示意图如图1所示。2.2.3电梯正常运行的控制系统的方案电梯控制程序设计。简单说明,改造后电梯的平层和加减速工作方式。电梯PLC控制程序此处不再赘述。2.2.4桥厅登记的内容目标登记和上下行登记信号,如图2所示。1)目标层1层登记:按下1楼站外上行召唤1SZA,1SZA↑→X032↑→Y015↑接通点亮。在关好门登记M20↑→M21↑目标一层登记。2)各选择平层后解除登记(如1层登记解除):一层平层信号M600↑→M70↑延时后,解除一层登记。(2)上下行登记1)上行登记M4:桥厅在1层时,2、3、4层目标可以上行登记;桥厅在2层时,3、4层目标可以上行登记,桥厅在3层时,4层目标可以上行登记。2)下行登记M5:桥厅在4层时,1、2、3层目标可以下行登记;桥厅在3层时,1、2层目标可以上行登记,桥厅在2层时,1层目标可以上行登记。2.2.5电梯控制回路以桥厅在一楼时,3楼下行外召唤为例。(1)3楼厅外乘员按下下行召唤按钮时,3XZA↑→X036↑→Y021↑→3XZD点亮Y021↑→M20↑→M23↑3层目标登记↑M4↑上行登记(2)M4↑→Y030↑→Y032↑慢行→Y033↑中速→Y34↑快速1)变频器内给出运行答应信号,X020↑→Y000和Y007↑→ZC↑→制动器线圈ZXQ得电松闸。2)变频器内给出运行速度信号指令,电机YD得电起动、加速、满速向3楼运行。(3)电梯到达3楼的上行换速点开始减速运行:电梯由1楼向3楼运行过程中,光电开关离开每层楼的遮光板时,光电开关GDK↑→X005↓→M418↑→M200动作一个上沿信号→INCD200执行上行计数,并将结果经转移传送、解码后控制对应的软辅助继电器M600-M603动作,实现对电梯的运行控制。当位于轿顶的光电开关离开位于井道的2楼遮光板时,C237开始计算2楼至3楼的脉冲数,SUB指令根据2楼到3楼的学习脉冲减去设定值,并将其存入D310。当C237累积计数与D310相等时,M602↑→M7↑→Y034↓→Y033↓→电梯按变频器曲线指令进行减速运行。而且当M600↑时,电梯位置显示3字。(4)电梯在3楼零速平层停靠开门:经对变频器和PLC相关参数的反复调整和整定,当电梯在3楼平层时,变频器的输出也恰好为零,控制系统处于待起动状态。2.2.6脉冲计数编程利用编码器输出端将脉冲信号引入PLC的高速计数输入端,构成位置反馈和速度反馈。高速计数器累加的脉冲数反映电梯的位置。高速计数器的值不断地与各信号点对应的脉冲数进行比较,由此判断电梯的运行距离,换速点,平层点和制动停车点等信号。电梯在运行过程中,通过位置信号检测,软件实时计算以下位置信号:电梯所在楼层位置,曲线各个换速点的位置,门区信号和平层位置信号等。由此省去原来每层在井道中设置的大量上述信号检测装置,大大减少井道检测元件和信号连接,降低成本,使系统更容易维护。脉冲计数的编程方法上采用相对计数方式,每次从平层点开始计数到下一平层点,然后高速计数器复位。每一层均从零开始计数,楼层数存放在另一个计数器。当计数累计到设定值时,高速计数器复位。同时根据运行方向楼层计数器加1或减1,表示己经运行了一层楼距离。3增设电梯投入使用2007年4月对旧电梯进行勘察,并对其存在的问题提交设计方案。2007年5月开始对电梯井道进行建造。2007年6月进行电梯的安装和调试。2007年7月相关部门进行验收,签定保修合约,并投入使用。改建后,投入使用,整机性能良好,以前存在的三个问题都能够解决。一是平层很平稳、没有震动,舒适感良好。运行的噪音明显小于旧的双速电梯,可以说是静音运行。二是使用一个光电开关后