变频调速电梯的PLC控制

变频调速电梯的PLC控制系统设计任务书

一控制要求

电梯是现代高层建筑中必不可少的起重运输设备。本设计对象为一变频调速电梯，要求具有以下基本功能：

1 轿内指令登记与消除。

2 厅外召唤指令的登记与消除。

由司机状态下，厅外召唤不参与选向而由司机控制。无司机状态下，轿内指令具有优先权，即电梯停靠后，从电梯自动开门到自动关门结束前，轿内指令优先于召唤指令。在这段时间内，召唤指令不参与选向控制。

3自动开关门。

电梯到达预定层站并停靠后应自动将门打开。由专职司机状态下，按下关门按钮，关门后自动运行；无专职司机状态下，延时后自动开门，关门后自动运行。

4楼层及运行方向指示。

5自动选项。

电梯应能根据所处的楼层及轿内指令确定目的楼层（无司机状态下，召唤指令必须也参与选向）并自动选择合理的运行方向。

6自动运行，换速及平层。

7应具有各种相应的安全保护以及报警（如超载报警等），照明等功能。

8电梯运行状态由三档位钥匙开关实现。

电梯运行状态又有司机，无司机和检修三种状态组成。检修状态时，点动控制开关门，电梯慢速点动上下，以便利于维修。

9具有停电应急处理措施。

10具有满载直驶功能。

二设计任务

1电梯电气控制方案的选择。

2安控制要求设计主电路和各种辅助电路。

3安控制要求统计I/O点数，选择PLC型号，完成I/O端口分配；选择变频器型号，熟悉其端口情况。

4设计可编程序控制器及变频器I/O接口电路。

5设计梯形图，编制控制程序（以利于现场调试）。

6程序调试（视条件而定）。

三技术报告要求

1阐述当前电梯和变频控制概况及国内外水平，电梯及变频器的基本结构，基本工作原理及控制要求。

2控制方案分析，程序设计技巧及心得体会。

3绘制电气原理图，指令表。

4列出参考资料目录。

第一章电梯简介

第一节电梯的发展史

随着我国经济建设事业的迅猛发展，人民物质文化生活的迅速提高，我国的建筑也已成为支柱行业，并日益发展壮大起来。伴随建筑业的发展，为建筑物内提供上下交通运输的电梯工业也在日新月异的发展着。电梯已不仅是一种生产环节中的重要设备，更是一种工作和生活中的必须设备，电梯和汽车一样，已经使人们频繁乘用的交通运输工具。就然我们关注一下电梯的发展史：

1852年美国人伊莱沙。格雷夫斯。奥梯斯发明了世界上第一部以蒸汽机为动力，配有安全装置的客梯，在1857年被安装在纽约市豪华商厦里。

1889年美国奥迪斯电梯公司首先推出用电力拖动的电梯，他安装在纽约的戴纳斯特大厅里。

1903年美国制造商奥迪斯发明了由直流电动机带动的拽引式电梯。

1971年电梯控制电路中，采用了集成电路。1972年生产出了数控电梯，是控制系统结构紧凑，提高了系统的可靠性。

随着微型计算机技术的发展，微处理机系统于1976年用于电梯控制系统（VVVF 系统）。它不仅降低了电梯的能耗和维修费用，提高了控制系统的可靠性，更便于电梯的适用于管理。

进入80年代，电梯控制技术又有了新的变化，1984年日本推出了用交流电动机变压变频调速拖动系统电梯，通过电压电流和速度的信号反馈，有计算机对交流电动机进行调节，从而改善了电梯的运行效率。他将取代直流调速电梯和交流调速电梯，是我国电梯制造的发展方向。同年在日本将其用于2m/s以上的高速电梯。1985年以后，又将其延伸到中，低速交流调速电梯。交流变频调速技术，被认为是电梯行业的当代技术。

1985年日本生产出世界上第一台螺旋式自动扶梯，使启明显减小了占地面积。

1993年日本生产的12.5m/s世界上最高速的交流变频调速电梯已投入运行。

第二节电梯生产与使用情况

当今世界，电梯的生产情况与使用数量已成为衡量一个国家现代化程度的标志之一。有一些发达的工业国家，电梯的使用相当普遍。

进入90年代，在世界各地运行的电梯有400多万台，其中日本就有4万台。全世界每年电梯需求量大约在15万台左右。其中日本需3万台美国需2万台，欧洲需5万台，东南亚需1。2万台。预计近十年内世界年平均增长率为7%，亚太地区的年增长率为9%。

世界上有名的几家电梯公司，诸如：美国奥梯斯公司，瑞士迅达公司，日本三菱和日立公司，芬兰科恩公司等，其电梯的产量，已占世界市场的51%。其中澳梯斯公司和三菱公司是世界上年产量最大的电梯生产企业。

目前，国外除了以交流电梯取代直流电梯外，在低层楼房越来越多的使用液压电梯。此外，家用小型电梯将成为电梯家族中新的组成部分。

电梯式机电一体的复杂系统，不仅涉及机械传动，电气控制和土建等工程领域，还要考虑可靠性，舒适感和美学等问题。而对现代电梯尤其重要的是，应具有高度的安全性。事实上，在电梯上已采取了多项安全保护措施。

在中国，解放前，全国只有2000台电梯，几乎没有电梯生产企业。

解放后，随着我国经济建设的发展，电梯企业应运而生。我国的电梯企业由60年代开始起步，到了70年代以初具规模。在1949年至1979年的30年中，我国总共生产安装电梯约1万台。那时电梯产品以低速直流梯和双速梯为主，生产厂不超过10家。

自1979年至今的20年间电梯产量有了飞速的增长：全国共生产电梯28.8万台（其中自动扶梯和自动人行道3.13万台），出口电梯2555台（其中扶梯1703台）；产品的结构也发生了明显的变化：老的直流电梯已被淘汰，交流双速梯、ACVV交流调速梯逐渐被VVVF交流变频变压调速电梯所取代，控制系统已在大量采用PLC和微电脑控制技术，最高梯速已达到4m/s；行业出现了翻天覆地的变化：电梯企业的生产条件、人类素质、管理水平有了极大的改善与提高，上海三菱、天津OTIS、中国迅达、苏州迅达、广州日立、西子OTIS等一批企业的面貌已可与国际上最先进的电梯公司相媲美；民族品牌如苏州江南、常州飞达、上海华立、浙江巨人、天津利通、山东百斯特等在市场上也很活跃，并有一定量的出口。目前，我国已引进转化了发达