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湖南铁道职业技术学院毕业设计说明书
II
2013届毕业设计任务书
一、课题名称:电梯变频调速系统的设计
二、指导教师:邵瑞
三、设计内容与具体要求
1、课题概述
变频技术是现代工业自动控制领域中不可或缺的一部分,在工业生产和日常生活中都有极其重要的作用。在电力系统中电梯作为生活中常用的位能负载,用变频调速优化异步电动机使用,节约电能。
通过对电梯变频调速系统的分析与设计,训练学生运用学过的电力电子技术知识,独立设计比较复杂电路和系统的能力,培养学生综合运用所学的基础理论、基础知识、基本技能进行分析和解决实际问题的能力,使学生树立正确的设计思想,掌握工程设计的一般程序和方法,完成电气工程技术人员必须具备的基本能力的培养训练。
2、设计内容与要求
(1)变频调速技术的基本知识
(2)电力电子元器件的选择、总体方案设计
(3)系统的硬件电路设计,包括主电路,控制电路和辅助电路
(4)系统的软件设计,包括使用的软件,流程和设计过程
(5)按要求撰写毕业设计说明书
(6)总体设计方案合理,理论分析完整清楚
(7)应完成的技术资料
系统电路原理图
软件设计过程
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III
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IV
图纸要求:按工程制图和标准制图,图面整洁,布局合理,线条粗细均匀,圆弧连接光滑,尺寸标注规范,文字注释必须使用工程字书写。
曲线图标要求:所有曲线、图表、线路图、程序框图、示意图等不准用徒手画,必须按国家规定的标准或工程要求绘制。
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V
摘要
作为运输用的垂直升降机,电梯在生产生活中发挥了巨大作用。传统的电梯控制是用继电器控制的。但是,现今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。而可编程序控制器(PLC)是根据计算机的顺序逻辑控制的需要而发展起来的,目前,电梯的继电器控制方式已逐渐被PLC控制代替。
另一方面,技术的进步使得电梯的拖动方式,已由原来直流调速逐渐过渡到了交流变频调速。由于变频调速电梯使用了先进的SPWM技术,明显改善了电梯运行质量和性能。
基于PLC控制和变频调速技术,本文对某7层电梯进行了硬件设计。首先,对VS-616G5变频器的9组参数进行设定,并计算了变频器参数的功率。在对OMRON的PLC控制系统设计中,采取S曲线加速结构设定功能,及采用旋转编码器控制轿厢位置和平层矫正器确保电梯平层,然后分配了I/O点数。
软件设计中,对于本层开门,设置了自动开门的条件。并设计了门电机保护程序,以停止开门,并给出了关门的条件及停止关门的条件。进一步地,程序设计包括内指令信号处理和外召唤信号处理,各种信号的登记、消除及显示。有无司机的内选外呼定向,及多种反向截梯信号的选择。对层楼计算及换速的高速脉冲计数进行设定,在PLC软件中设计了七段数码管编译方式显示楼层位置。最后,为了保障安全,设计了呼梯铃控制方式用来超载故障报警,还进行了消防运行信号启停的程序设计。软件程序设计均采用梯形图实现,简单易行,功能完备。
关键词:PLC控制变频调速电梯
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VI
Abstract
Verticalliftastransportation,,(PLC)isbasedonthesequencelogiccontrolcomputerneedsdeveloped,atpresent,therelaycontroltheelevatorhasbeengraduallyreplacedbyPLCcontrol.
Ontheotherhand,technologicaladvancesmaketheelevatordragging,,improvedqualityandperformanceoftheelevator.
BasedonPLCcontrolandfrequencyconversiontechnology,,VS-'sPLCcontrolsystemdesign,tosettheScurveaccelerationstructurefunction,andtheuseofrotaryencodercontrolcarpositionandlevelingappliancetoensurethelifts,andthenassigntheI/Opoints.
Softwaredesign,openthedoorforthislayer,,,theprogramminginstructions,includingsignalprocessing
andoutsidethecallsignalprocessing,theregistrationofavarietyofsignals,,andavarietyofreverse--speedpulsecountingset,,inordertoprotectthesafety,designofthecalltooverloadedelevatorbellcontrolfailurealarm,,simple,fullyfunctional.
Keywords:PLCcontrol;frequencyconversion;Elevator
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VII
目录
第1章电梯发展动态与电梯构成 1
1
4
7
第2章PLC电梯继电器的特点 12
122
13
115
116
第3章基本方案选择 17
17
17
(PLC)的选择 21
第4章系统硬件设计 25
25
28
第5章系统软件设计 36
36
38
38
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VIII
39
41
44
45
结束语 47
致谢 47
参考文献 49
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IX
第1章绪论
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己逐渐被PLC控制所代替。同时由于电机交流变频调速技术的发展,电梯的拖动方式己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。


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角小于15°的刚性导轨之间。轿厢尺寸与结构型式便于乘客出入后装载货物。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。

电梯起源与古代农业和建筑业中的原始起重升降机械,随着人类社会的确不断进步,电梯技术亦取得了突飞猛进的发展:
公元前36年由古希腊科学家阿基米德设计制造了人力驱动的卷桶式卷扬机
公元1835年英国出现蒸汽驱动的升降机
公元1845年英国汤姆逊制作了水压升降机械,即现代液压梯的雏形
公元1852年德国制成人类历史上最早的用电动机拖动提升绳索,使轿箱上下运行的货运电梯
公元1857年美国人奥的斯研究升降梯安全装置实验成功后,世界第一台载人电梯问世
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