PLC和變頻器在電梯電氣系統(tǒng)改造的應(yīng)用

1、第卷第期年月福建工程學(xué)院學(xué)報(bào)文章編號：（）和變頻器在電梯電氣系統(tǒng)改造的應(yīng)用周景亮，林志熙（福建工程學(xué)院機(jī)電及自動化工程系，福建福州）摘要：通過應(yīng)用可編程序控制器和變頻器改造客貨電梯渦流制動器調(diào)速的交流調(diào)速系統(tǒng)和繼電器一接觸器控制電氣系統(tǒng)的實(shí)例，給出改造中電器的硬件選擇和主要控制環(huán)節(jié)的程序設(shè)計(jì)思路。改造后的電梯運(yùn)行穩(wěn)定，檢修方便，節(jié)能效果明顯。關(guān)鍵詞：；變頻器；電梯；控制系統(tǒng)中圖分類號：文獻(xiàn)標(biāo)識碼：，（，）：（）；前言統(tǒng)的復(fù)雜的繼電器邏輯控制和調(diào)速控制。電梯是機(jī)械、電氣緊密結(jié)合的大型機(jī)電產(chǎn)品，將、變頻器應(yīng)用于電梯這種設(shè)備上，取代其傳統(tǒng)的繼電器一接觸器控制及調(diào)速裝置，可大大減少控制系統(tǒng)的元器件和接

2、線，提高電梯工作的可靠性，降低電梯運(yùn)行的故障率，而且更方便維護(hù)，能提高人們搭乘電梯時(shí)的舒適度。變頻調(diào)速就是通過改變異步電動機(jī)供電電源的頻率而調(diào)節(jié)電動機(jī)的同步轉(zhuǎn)速，使轉(zhuǎn)速無級調(diào)節(jié)，且調(diào)速范圍較大，是異步電動機(jī)較合理的調(diào)速方法?？删幊绦蚩刂破鳎卜Q（），是以微處理器技術(shù)為中心的用于工業(yè)現(xiàn)場的邏輯控制，其體積小、功能強(qiáng)、可靠性高、使用方便靈活。本文介紹某客貨梯改造中，采用和變頻器來取代傳供改造電梯的基本情況客貨電梯，電梯額定速度為，額定載荷重量為，控制方式是集選控制，?？繉诱臼菍诱?。該梯的主驅(qū)動控制系統(tǒng)采用渦流制動器調(diào)速的交流調(diào)速系統(tǒng)，運(yùn)行邏輯控制電路采用繼電器控制，繼電器數(shù)量多，硬接線復(fù)雜。由于經(jīng)

3、過數(shù)次的維修和維保人員的更換，控制柜線路凌亂，部分元件老化，故障率較高且出現(xiàn)故障維修不便。改造硬件配置的選擇點(diǎn)數(shù)的確定所需點(diǎn)數(shù)如表。收稿日期：基金項(xiàng)目：福建省教育廳科技基金資助項(xiàng)目（）第作者簡介：周景亮（一），男（漢），福建福州人，講師，在職碩士研究生，主要研究方向?yàn)闄C(jī)電裝備設(shè)計(jì)、檢測技術(shù)第期周景亮，等：和變頻器在電梯電氣系統(tǒng)改造的應(yīng)用表點(diǎn)數(shù)電器元件翼金電器元件姜塞上下召按鈕變頻器選層按鈕方向指示燈開關(guān)門按鈕層樓輸出指示超（空）載開關(guān)內(nèi)指令指示檢修、直駛開關(guān)制動繼電器樓層位置平層信號開關(guān)門繼電器旋轉(zhuǎn)編碼器到站鐘繼電器安全電壓繼電器超載蜂鳴器終端保護(hù)開關(guān)下招喚指示變頻器運(yùn)行監(jiān)視上招喚指示門聯(lián)鎖繼

4、電器曳引電機(jī)控制接觸器設(shè)計(jì)輸入約點(diǎn)，輸出約點(diǎn)，輸入、輸出的總和為余點(diǎn)，需留一裕量。輸入輸出信號都為開關(guān)量信號。機(jī)型的選型該梯為單臺設(shè)備可選用整體式結(jié)構(gòu)，輸出為開關(guān)頻率不高的交直流負(fù)載，輸出模塊宜選用繼電器型，故選擇三菱公司的知一。三菱使用廣泛，運(yùn)行可靠，經(jīng)濟(jì)性高，指令豐富，運(yùn)行速度快；編程可用編程器，也可在機(jī)上使用其專用編程軟件，比較方便。變頻器機(jī)型的選擇與參數(shù)設(shè)定變頻器機(jī)型的選擇由于曳引電動機(jī)的額定輸出功率為，故可選或的變頻器，依據(jù)變頻器一般按照電機(jī)的功率放大一級選擇的原則，為了獲得變頻器理想的控制性能，所選變頻器須滿足×其中，是變頻器額定電流；。是電動機(jī)額定電流為；。是電流裕量系

5、數(shù)，可取，一般情況取大值拉，現(xiàn)取，“綜上考慮，選三菱系列中的，輸出電流為，其采用先進(jìn)磁通矢量控制方式，調(diào)速比可達(dá)：的變頻器。變頻器參數(shù)設(shè)定（）速度值的設(shè)定交流三相籠型電動機(jī)的額定頻率為，在電機(jī)額定的條件下，電梯運(yùn)行速度達(dá)到額定速度。為了提高運(yùn)行效率，額速頻率應(yīng)選為工頻或略小于額定頻率，取。低速時(shí)，為了使客貨梯停層平穩(wěn)，平層準(zhǔn)確，選擇爬行速度為。因?yàn)殡妱訖C(jī)頻率和電梯速度成正比，故爬行速度頻率設(shè)為。電梯運(yùn)行曲線特性如圖所示，通過控制變頻器、信號，從而控制電梯的正常運(yùn)行速度、爬行速度，可防止啟動、換速或停止時(shí)產(chǎn)生振動，改善乘坐舒適感。圖只給出了電梯上行時(shí)的曲線；若電梯下行，信號，則信號，、信號不變，

6、曲線移至軸下方。檢修上行狀態(tài)時(shí)，檢測到檢修按鈕得電后，通過使信號，、信號去控制變頻，變頻器控制曳引機(jī)以檢修速度點(diǎn)動運(yùn)行，下行時(shí)道理同上。墮基口婦圖變頻器輸入信號與電梯運(yùn)行曲線（）加速減速時(shí)間的設(shè)定根據(jù)減速感應(yīng)器與平層之間的距離、電梯運(yùn)行高速值及電梯運(yùn)行的平穩(wěn)性，經(jīng)調(diào)試后設(shè)定加速時(shí)間、減速時(shí)間同為。為了保證平層精度及運(yùn)行的可靠性，曳引電動機(jī)的轉(zhuǎn)速應(yīng)是閉環(huán)控制，其轉(zhuǎn)速的檢測由和電動機(jī)同軸旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)編碼器完成?？刂葡到y(tǒng)軟件設(shè)計(jì)樓層指示控制如圖，電梯井道內(nèi)樓層換層永磁感應(yīng)開關(guān)引自三菱電機(jī)株式會社三菱變頻調(diào)速器使用手冊。引自三菱電機(jī)株式會社三菱微型可編程控制器使用手冊，。福建工程學(xué)院學(xué)報(bào)第卷在樓層發(fā)生變

7、化時(shí)，接通換層繼電器，由換層繼電器根據(jù)轎廂上下行情況分別接通脈沖繼電器和，由脈沖繼電器和通過左、右移位指令控制樓層繼電器至的、變化，反映出轎廂的實(shí)際位置，并由至輸出端口控制數(shù)碼管樓層指示器，以顯示電梯所在的樓層。一卜拌一卜一一卜劓。一卜一一一（）叫一（）圖樓層指示控制定向控制控制定向是根據(jù)電梯轎廂的位置和選層、召喚的目標(biāo)位置的相應(yīng)關(guān)系，決定電梯的運(yùn)行方向是向上還是向下。電梯方向的選擇，就是將選層和召喚的位置與電梯實(shí)際位置相比較，若目標(biāo)位置在轎廂上方，電梯則選擇向上，相反則選擇向下。定向向上控制程序如圖所示，由層樓繼電器至常閉觸點(diǎn)形成定向鏈，然后將每層的選層繼電器（至）和召喚繼電器（上召喚至，下

8、召喚至）相應(yīng)接入。當(dāng)電梯工作在檢修方式，則檢修繼電器接通，使用向上按鈕可以使電梯以檢修的速度向上。定向向下控制與定向向上程序結(jié)構(gòu)相同。圖定向向上控制）結(jié)語旋轉(zhuǎn)編碼器的型號選擇、變頻器制動單元參數(shù)設(shè)計(jì)及其余控制回路，由于篇幅所限，不再贅述。改造后電梯投入運(yùn)行，使用效果表明該梯運(yùn)行穩(wěn)定、安全可靠、舒適感好，檢修方便，大大提高了使用效率，且變頻器變頻調(diào)速控制節(jié)能效果明顯。參考文獻(xiàn)：李秧耕電梯基本原理及安裝維修全書北京：機(jī)械工業(yè)出版社，臧英杰，吳守箴交流電機(jī)的變頻調(diào)速北京：中國鐵道出版社，（責(zé)任編輯：林仁銓） PLC和變頻器在電梯電氣系統(tǒng)改造的應(yīng)用作者：周景亮， 林志熙， Zhou Jingliang， Lin Zhixi作者單位：福建工程學(xué)院機(jī)電及自動化工程系,福建,福州,350014刊名：福建工程學(xué)院學(xué)報(bào)英文刊名：JOURNAL OF FUJIAN UNIVERSITY OF TECH