电梯速度控制

#图2电梯运行速度曲线电梯的基本工作原理当曳引机组的曳引轮旋转时，依靠嵌在曳引轮槽中的钢丝绳与曳引槽之间的摩擦力，驱动钢丝绳来升降轿厢，曳引钢丝绳一端挂着轿厢，另一端悬挂对重，产生拉力分别为S1和S2。当S1和S2的差值等于或小于绳槽之间摩擦力时,电梯正常运行，绳槽之间无打滑现象。具体图形见图3。图3电梯的传动方式原理示意图电梯控制主回路井道中安装有导轨，轿厢和对重由曳引钢丝绳连接，如图1所示，曳引钢丝绳挂在曳引轮上，曳引轮由曳引电动机拖动。轿厢和对重都装有各自的导靴，导靴卡在导轨上。曳引轮运转带动轿厢和对重沿各自导轨做上下相对运动，轿厢上升，对重下降。这样可通过控制曳引电动机来控制轿厢的启动、加速、运行、减速、平层停车，实现对电梯运行的控制。曳引电动机选交流双速电动机，其控制主回路如图2所示。当电梯下运行，JXK、XC、KC吸合，380V交流电源通过电抗器DZ、电阻MQR接通电动机快车绕阻，使电动机降压起动运行。经过1.5s,KJC吸合，短接DZ和MQR,电梯全压快速稳定运行。当电梯接近某层，需停车时也就是到了换速点，需减速，此时KC、KJC断开，MC吸合,电机进入发电制动状态。为了提高舒适性，使制动力矩逐级增大，我们采用了分级减速，第一级线路为380V-XC-DZ-MQR-MC；第二级线路380V-XC-DZ-1MJC-MC（短接了部分MQR电阻）；第三级线路380V-XC-DZ-2MJC-MC（短接MQR电阻）；第四级线路380V—XC—3MJC—MC（短接电抗DZ和MQR电阻）。通过这样四级减速，使电梯平稳地过渡到慢车运行状态。当减速运行到平层点时，XC、MC、1MJC、2MJC、3MJC同时释放，电动机失电，制动器抱闸，使电梯停止运行。图4电梯控制主回路电梯运行线路控制系统设计PLC机型的选择PLC按结构分为整体型和模块型两类，按应用环境分为现场安装和控制室安装两类，按CPU字长分为1位、4位、8位、16位、32位、64位等。从应用角度出发，通常可按控制功能或输入输出点数选型。整体型PLC的I/O点数固定，因此用户选择的余地较小，用于小型控制系统；模块型PLC提供多种I/O卡件或

插卡，因此用户可较合理地选择和配置控制系统的I/O点数,功能扩展方便灵活,一般用于大中型控制系统。输入输出模块的选择应考虑与应用要求的统一。例如对输入模块，应考虑信号电平、信号传输距离、信号隔离、信号供电方式等应用要求。对输出模块，应考虑选用的输出模块类型，通常继电器输出模块具有价格低、使用电压范围广、寿命短、响应时间较长等特点。可控硅输出模块适用于12开关频繁，电感性低功率因数负荷场合，但价格较贵，过载能力较差。输出模块还有直流输出、交流输出和模拟量输出等，与应用要求应一致。通过上述分析，对PLC机型的选择做了详细分析可得出对于电梯控制系统可以选用一些小型PLC来实现，如日本三菱FX系列的PLC。三菱FX系列PLC拥有无以匹及的速度，高级的功能逻辑选件以及定位控制等特点； FX2N是从16路到256路输入/输出的多种应用的选择方案；FX2N系列是小型化，高速度，高性能和所有方便都是相当于FX系列中最高档次的超小型程序装置。除输入/输出16-256点的独立用途外，还可以适用于在多个基本组件间的连接，模拟控制，定位控制等，是一套可以满足多样化广泛需要的PLC。在基本单元上连接扩展单元或扩展模块，可进行16-256点的灵活输入输出组合。可选用16/32/48/64/80/128点的主机，可以采用最小8点的扩展模块进行扩展。可根据电源及输出形式，自由选择。因此本次设计所选择的PLC为：FX2N—48MR,如图5所示。I二线潮网fit门的信号平县信理卅一升号关门信号I二线潮网fit门的信号平县信理卅一升号关门信号强迫向上爵一向下运行方式司机『自动检修安全触帆信号COMX001XW¥14¥15Y16XUI-I¥17COM4X0I7、勤卜XU2HH ¥21XA12上 Y23COM?\24\fll3¥2SCOM6SCxcKCMC» _12MICIMJCSXKI-方下指示F方向指示I二送打卜达打快车快加速慢车［粮栽速 W暇或速3慢减速.I?'图5电梯速度控制连接图梯形图如图6所示：注释：X1:上终端限位M5：上方向继电器M11：强迫向上继电器X2:下终端限位M6：下方向继电器M12：强迫向上继电器Y0：换速输出继电器

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smud■闸'4KID—(TO25 )imn井gK24]——<T5 )2%甲依行时何-H烟7 }美门琪也器件站时国*的-tn Few1图6电梯运行路线控制梯形图电梯控制系统特性在电梯运行曲线中的启动段是关系到电梯运行舒适感指标的主要环节，而舒适感又与加速度直接相关，根据控制理论，要使某个量按预定规律变化必须对其进行直接控制，对于电梯控制系统来说，要使加速度按理想曲线变化就必须采用加速度反馈，根据电动机的力矩方程式:M—MZ=AMJ(dn/dt),可见加速度的变化率反映了系统动态转距的变化，控制加速度就控制系统的动态转距AM二M一MZ。故在此段采用加速度的时间控制原则，当启动上升段速度达到稳态值的90%时，将系统由加速度控制切换到速度控制，因为在稳速段，速度为恒值控制波动较小，加速度变化不大，且采用速度闭环控制可以使稳态速度保持一定的精度，为制动段的精确平层创造条件。在系统的速度上升段和稳速段虽都采用PI调节器控制，但两段的PI参数是不同的，以提高系统的动态响应指标。在系统的制动段，即要对减速度进行必要的控制，以保证舒适感，又要严格地按电梯运行的速度和距离的关系来控制，以保证平层的精度。在系统的转速降至120r/min之前，为了使两者得到兼顾，采取以加速度对时间控制为主，同时根据在每一制动距离上实际转速与理论转速的偏差来修正加速度给定曲线的方法。例如在距离平层点的某一距离L处，速度应降为Vm/s，而实际转速高为V，m/s,则说明所加的制动转距不够，因此计算出此处的给定减速度值-ag后，使其再加上一个负偏差£,即使此处的减速度给定值修正为—(ag+£)使给定减速度与实际速度负偏差加大，从而加大了制动转距，使速度很快降到标准值，当电动机的转120r/min以后，此时轿厢距平层只有十几厘米，电梯的运行速度很低，为防止未平层区就停车的现象。第五章结论在本次毕业设计中，我通过查阅与课题有关的技术参考资料，了解与此有关的应用技术，同时学习掌握三菱系列PLC的编程调试方法，在此基础上设计并完成了用三菱PLC控制五层电梯系统的硬件和软件，给出系统硬件的设计说明，以及软件的设计构思，并编写出相应的梯形图。毕业设计是大学学习阶段的一次非常难得的理论与实践相结合的机会，通过这次独立地设计出电梯PLC控制系统，我摆脱了单纯的理论学习状态。通过实际的软、硬件设计与选择，锻炼了我综合运用所学专业基础知识，解决实际工程问题的能力，同时也提高了我查阅文献资料以及专业文献翻译等其他方面的能力水平。通过与秦老师的沟通与交流，我了解到许多PLC的实际运用知识，硬件设备的选用方法等，让我的综合能力得到了提高。这一次的毕业设计使我得到了宝贵的实际设计经验，使我能够更好的把理论与实践结合起来，再未来的工作中表现出更好的自主学习能力和灵活应变能力。顺利如期的完成本次毕业设计给了我很大的信心，让我了解专业知识的同时也对本专业的发展前景充满信心。但在此次毕业设计中，我还有一些未能完成遗憾。由于能力所限，我仅仅运用PLC实现了电梯最基本的运动控制功能，在实际运行中还存在一些不足，例如没有实现电梯升降速度的控制，没能考虑到电梯的舒适性，没能运用变频器对电机进行调速，造成在实际运用中乘坐人员舒适度的降低，也没能实现安全保护系统，这也是我进一步需要努力和加强的地方。发现问题，面对问题，才有可能解决问题。不足和遗憾不会给我打击只会更好的鞭策我前行，今后我会更关注实际与理论的结合，争取把理论很好的运用到实际中来。致谢人生的第一次毕业设计终于结束了，回想整个做毕业设计的经历，是一个不断发现问题、解决问题，努力吸取新知识来丰富自己的过程，让我觉得分外充实。此次毕业设计不仅让我对PLC有更深一步的了解，同时也增加了自己的动手实践能力，为以后的工作打下了基础。可以说毕业设计不仅是对前面所学知识的一种检验，而且也是对自己能力的一种提高。首先，我要感谢我的学校，是她让我在大学生活中不仅学到了学业上的知识，也学到了为人处事的道理，让我的学识和思想都更加成熟，为以后的学习、工作、生活奠定了基础；她还为我们提供丰富的资料，使我们能够顺利解决在毕业设计中遇到的问题。其次，我要感谢高曦老师，是他教会我们如何使用三菱PLC，如果不是他的无私教导，我也许无法运用PLC来