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基于PLC四层电梯控制系统设计毕业论文

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图2.1 西门子MM440变频器示意图

2.2变频器的工作原理:

主电路是给异步电动机提供调压调频电源的电力变换部分,变频器的主电路大体上可分为两类:电压型是将电压源的直流变换为交流的变频器,直流回路的滤波是电容。电流型是将电流源的直流变换为交流的变频器,其直流回路滤波是电感。它由三部分构成,将工频电源变化为直流功率的“整流器”,吸收在变流其和逆变器产生的电压脉动的“平波回路”,以及将直流功率变换为交流功率的“逆变器”。 2.3变频器面板按钮功能(如图2.3):

图2.3 变频器控制面板示意图

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1:改变电动机的转动方向; 2:启动变频器; 3:停止变频器; 4:电动机点动; 5:访问参数;

6:减小数值:减小面板上显示的参数数值; 7:增加数值:增加面板上显示的参数数值;

8:功能:变频器运行过程中,在显示任何一个参数时按下此键并保持2秒钟,将显示直流回路电压、输出电流、输出频率、输出电压、由P0005选定的数值。 三、传感器简介 3.1传感器的定义:

传感器(如图3.1)是能感受规定的被测量并按照一定规律将其转换成可用输出信号的器件或装置。

图3.1 压力传感器

3.2传感器的分类:

(1)按被测量原理分类:可分为位移、力、力矩、转速、振动、加速度、温度、压力、

流量、流速等传感器。

(2)按测量原理分类:可分为电阻、电容、电感、光栅、热电偶、超声波、激光、红外、

光导纤维等传感器。

(3)按传感器转换能量供给形式分类:可分为能量变换型(发电型)和能量控制型(参

量型)两种。

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第二章 四层电梯控制系统设计方案论证

2.1设计方案比较

电梯控制方式主要分为三种,分别是继电器控制方式、微机控制方式和可编程控制器(PLC)控制方式,由于继电器控制存在功能弱、故障多、可靠性差和工作寿命短的缺陷现在已逐渐被淘汰,微机控制可靠性差故也不多采用,而PLC控制采用一种巡回扫描的方式分时处理各项任务,而且依靠程序运行,这就保证只有正确的程序才能运行,否则电梯不会工作。又由于PLC中的内部辅助继电器及保持继电器等是它本身系统内存工作单元,即无线圈又无触点,使用次数不受限制,因此,它比继电器控制有明显的优越性,比微机控制有明显的可靠性,自动化水平更高。

综上所述PLC控制是三种控制方式中最具有可靠性、优越性和实用性的控制方式,它更适合用在电梯的技术改造和控制系统的更新换代,是电梯控制系统中理想的控制新技术,所以本次课程设计采用可编程控制器(PLC)作为控制方式。 2.2可编程控制器(PLC)的选择

目前市场是可编程控制器种类繁多,有西门子的、三菱的、欧姆龙的等。同一品牌的可编程控制器也有很多类型,仅西门子就S7-200/S7-300/S7-400这三个系列。

结合自身学习特点,在学习期间接触西门子s7-200的时间比较长,熟悉s7-200的各种功能指令,可以熟练利用s7-200各种功能指令编程。结合PLC s7-200本身具有的:模块结构、可靠性好、多功能性、易编程性等特点,本次课题设计需要输入端口26个,输出端口11个。故设计中选用西门子PLC S7-200 CPU224。 2.3 变频器的选择

电梯的调速要求除了一般工业控制的静态、动态性能外,他的舒适度指标往往是选择的一项重要内容。本设计中拖动调速系统的关键在于保证电梯按理想的给定速度曲线运行以改善电梯运行的舒适度。

由于西门子MM440变频器具有:(1)调试简单;(2)模块化的结构,配置灵活性最大;(3)6个可编程,带隔离的数字输入;(4)2个可表定的模拟输入(0V至10V,0mA至20mA),它们也可作为第7和第8个数字输入;(5)2个可编程的模拟输出(0mA至20mA);(6)3个完全可编程的继电器输出(30V直流/5A,阻性负载;250V交流/2A,感性负载);(7)当使用较高的开关频率时,电机可以低噪音运行(在开关频率较高情况下,要降格使用)(8)完善的变频器和电动机保护功能。所以本次课题设计采用西门子MM440变频器。

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第三章 硬件设计

3.0系统框图

(1)控制系统框图(如图3.0<1>)

平层限位开关外召唤指令内选层指令安全保护开门限位开关关门限位开关图3.0<1> 控制系统框图

(2)系统结构图(如图3.0<2>)

内外楼层显示器输 PLC入S7-200端CPU224口电铃输出端口电梯门开电梯门关超重报警拽引电动机

拽引机电源变频器门机显示现场信号

图3.0<2> 系统结构图

3.1 变频器参数设置

参数设置原则(如表3. 1):

(1) 为减小启动冲击及增加调速的舒适感,其斜坡上升时间和斜坡下降时间应当长一些

(如图3.1.1时间t(s)/f(Hz)曲线);

(2) 为了提高运行效率,快车频率应选为工频,而爬行频率要尽可能低些,以减小停车

冲击;

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(3) 零速一般设置为Oft,带速抱闸将影响舒适感;

变频器参数P0304P0305P0307P0310P0311P0701P0702P1080P1082P1120P1121设定值380101650150012120501010功能说明电动机的额定电压(380 V)电动机的额定电流(10A)电动机的额定功率(16KW)电动机的额定频率(50 Hz)电动机的额定转速(1430 r/min)正转(启动)反转电动机的最小频率(0 Hz)电动机的最大频率(50 Hz)斜坡上升时间(10 s)斜坡下降时间(10 s) 表3.1变频器参数设置

()=50减速段加速段启动停车+5(

图3.1.1 时间t(s)/f(Hz)曲线

3.2减速及平层控制

电梯的工作特点是频繁启制动,为了提高工作效率、改善舒适感,要求电梯能平滑减速至速度为零时,准确平层,即“无速停车包闸”,不要出现爬行现象或低速抱闸,即直接停止,要做到这一点是要准确发出减速信号,在接近层楼面时按距离精确的自动矫正速

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基于PLC四层电梯控制系统设计毕业论文

图2.1西门子MM440变频器示意图2.2变频器的工作原理:主电路是给异步电动机提供调压调频电源的电力变换部分,变频器的主电路大体上可分为两类:电压型是将电压源的直流变换为交流的变频器,直流回路的滤波是电容。电流型是将电流源的直流变换为交流的变频器,其直流回路滤波是电感。它由三部分构成,将工频电源变化为直流功率的“整流器”,吸
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