基于PLC的变频调速自动扶梯控制系统设计 

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摘 要 ............................................................................................... 残骛楼諍锩瀨濟溆塹籟。 ABSTRACT .................................................................................................................. II 第一章 绪论 ....................................................................................0酽锕极額閉镇桧猪訣锥。 1.1国内外研究现状 ..................................................................0彈贸摄尔霁毙攬砖卤庑。 1.2 自动扶梯调速系统的特征 .................................................0謀荞抟箧飆鐸怼类蒋薔。 1.3.该课题研究的目的和意义 ..................................................1厦礴恳蹒骈時盡继價骚。 1.4自动扶梯系统结构的基本组成 ..........................................1茕桢广鳓鯡选块网羈泪。 第二章扶梯系统的方案论证 ..........................................................4鹅娅尽損鹌惨歷茏鴛賴。 2.1方案论证 ..............................................................................4籟丛妈羥为贍偾蛏练淨。 2.1.1继电器控制系统 ...........................................................4預頌圣鉉儐歲龈讶骅籴。 2.1.2 PLC控制系统 ...............................................................5渗釤呛俨匀谔鱉调硯錦。 2.1.3变频调速系统 ...............................................................5铙誅卧泻噦圣骋贶頂廡。 2.1.4 方案的选定 ..................................................................5擁締凤袜备訊顎轮烂蔷。 第三章 控制系统的组成和硬件的选择 ........................................7贓熱俣阃歲匱阊邺镓騷。 3.1 控制系统的组成 .................................................................7坛摶乡囂忏蒌鍥铃氈淚。 3.2硬件的选择 ..........................................................................7蜡變黲癟報伥铉锚鈰赘。 3.2.1自动扶梯电动机的选择 ...............................................7買鲷鴯譖昙膚遙闫撷凄。 3.2.2可编程控制器的选择 ................................................. 11綾镝鯛駕櫬鹕踪韦辚糴。 3.2.3变频器的选择 .............................................................17驅踬髏彦浃绥譎饴憂锦。 3.2.4 传感器的选择 ............................................................31猫虿驢绘燈鮒诛髅貺庑。 第四章自动扶梯系统硬件电路设计 ............................................34锹籁饗迳琐筆襖鸥娅薔。 4.1电路设计及电路图 ............................................................34構氽頑黉碩饨荠龈话骛。 4.1.1系统硬件设计： .........................................................34輒峄陽檉簖疖網儂號泶。 第五章自动扶梯系统软件设计 ....................................................41尧侧閆繭絳闕绚勵蜆贅。 5.1系统软件设计 ....................................................................41识饒鎂錕缢灩筧嚌俨淒。 5.1.1多段频率的选择 .........................................................41凍鈹鋨劳臘锴痫婦胫籴。 5.1.2加减速模式 .................................................................41恥諤銪灭萦欢煬鞏鹜錦。 5.1.3节能分析 .....................................................................42鯊腎鑰诎褳鉀沩懼統庫。 5.2自动扶梯控制系统流程图 ................................................44硕癘鄴颃诌攆檸攜驤蔹。 5.3自动扶梯调速节能系统PLC程序设计 ...........................46阌擻輳嬪諫迁择楨秘騖。 总结与展望 ....................................................................................50氬嚕躑竄贸恳彈瀘颔澩。

第1章绪论 谢 辞 ............................................................................................51釷鹆資贏車贖孙滅獅赘。 参考文献 ........................................................................................52怂阐譜鯪迳導嘯畫長凉。 附录 ................................................................................................53谚辞調担鈧谄动禪泻類。 附录1 扶梯系统程序设计 ....................................................53嘰觐詿缧铴嗫偽純铪锩。 附录2 硬件设计电路 ............................................................56熒绐譏钲鏌觶鷹緇機库。

第一章绪论 第一章 绪论

1.1国内外研究现状

在国外一些发达的工业国，电梯的使用已相当普遍，当今世界上最大的电梯生产企业是美国的奥梯斯电梯公司，该公司的产量约占全世界的25%。其余如瑞士的迅达电梯公司，芬兰的柯尼电梯公司，也是有名的电梯制造企业。后起之秀的日本电梯制造业，以“日立”、“三菱”为代表，在国际上也有一定的声誉。鶼渍螻偉阅劍鲰腎邏蘞。 我国的电梯生产在解放前是空白，国内城市轨道交通发展较慢，对公共交通型自动扶梯需求量不大。后来随着我国城市轨道交通的发展，以及为了适应设备国产化的改革要求，企业开始生产公共交通型自动扶梯。国有自动扶梯企业经历几十年的发展，实力明显增强，基础设施也比较完善。但是面对当今激烈的自动扶梯市场竞争，如何避免自动扶梯耗能大，机械磨损严重，使用寿命短等缺点，对自动扶梯控制系统的改造势在必行。目前，自动扶梯节能改造方式主要有两种．即以PLC为核心结合变频器的控制方式和以单片机为核心结合变频器的控制方式。这里采用第一种控制方式。纣忧蔣氳頑莶驅藥悯骛。 1.2 自动扶梯调速系统的特征

本文中自动扶梯调速系统的性能特点：

1、无乘客时，电梯低速运行，当有乘客到达入口时，电梯自动转入全速运行。即应用变频调速可以进行电机软启动；乘客离开电梯后若再无乘客，则电梯自动转回低速运行；启动、停止或速度转换平稳顺畅，舒适性较好；当扶梯处于下行状态时，电机进入发电状态，能量回馈电网，此时电机不受变频器控制。颖刍莖蛺饽亿顿裊赔泷。 2、当变频器出现故障时，可以不通过变频器，直接通过电网供电，改造中为了便于系统故障时不影响用户的使用，所以在保留原系统（工频系统）的基础上增加变频系统。濫驂膽閉驟羥闈詔寢賻。 3、检修运行时扶梯以二分之一额定速度运行，便于检修和观察扶梯结构的运动情况，克服了原系统额定速度点动停止不及时的不足。銚銻縵哜鳗鸿锓謎諏涼。 4、扶梯空载时电流仅为额定速度运行时电流的三分之一，节能效果明显。由于无人乘梯时运行速度很低，机械部分的磨损大大降低，相对延长了扶梯的使用寿命。挤貼綬电麥结鈺贖哓类。 5、变频技术的采用大大降低了扶梯启动时对电网的冲击，保证了扶梯启动

第一章绪论 的平滑、舒适，可有效改善电网的功率因数，降低无功损耗。赔荊紳谘侖驟辽輩袜錈。 变频调速技术作为高新技术、基础技术、和节能技术在国民经济和日常生活中具有重要地位，已经渗透到经济领域的所有技术部门中。变频调速技术应用面广，是工业企业和日常生活中普遍需要的新技术，被用来改造传统的产业，节约能源及提高产品质量，获得较好的经济效益和社会效益。塤礙籟馐决穩賽釙冊庫。 1.3.该课题研究的目的和意义

本文主要介绍佛朗克FRS70A变频器和PLC在自动扶梯调速节能系统中的应用。

该节能方案有以下优点：

1、无人乘梯时：保证扶梯自动平稳过渡到节能运行，以l/5额定速度运行。(可以选择当无人乘梯时，扶梯自动停止的功能)；裊樣祕廬廂颤谚鍘羋蔺。 2、有人乘梯时：保证扶梯自动以节能速度平稳过渡到额定速度运行，实际测量时得到了验证：

3、扶梯空载时以节能模式运行，电流仅为空载时额定速度运行电流的1/3。 4、检修运行时：扶梯系统以1/2额定速度运行，便于检修和观察扶梯机构的运行情况，避免了原系统以额定速度运行、点动操作停止不及时的不足。仓嫗盤紲嘱珑詁鍬齊驁。 5、由于无人乘梯时节能运行时速度很低，机械部分的磨损大大降低，相对延长了扶梯的使用寿命。

6、变频技术的采用，大大降低了扶梯启动时对电网的冲击，采用变频器可有效改善电网的功率因数，降低无功损耗。绽萬璉轆娛閬蛏鬮绾瀧。 7、改造中充分考虑了变频系统与原系统的并存，便于系统故障时相互切换，不影响用户的使用。

8、改造中借用了原系统的安全条件，加上变频器自身的安全环节使得改造后的系统更安全、更可靠。

9、扶梯节能改造的设备费用与电能节约和机械磨损的费用相比，投入不大，短期内即可收回投资，因此扶梯变频节能安全改造技术的研制和使用成功，能提高现有扶梯安全节能，具有显著的经济效益和社会效益。骁顾燁鶚巯瀆蕪領鲡赙。 1.4自动扶梯系统结构的基本组成

自动扶梯是一台特种结构型式的链式输送机和两台特殊结构型式的胶带输送机组合的，用于不同层高间运载人员上下的一种连续输送机械。瑣钋濺暧惲锟缟馭篩凉。