自动扶梯节能运行控制系统设计.
自动扶梯节能运行控制系统设计
自动扶 梯是带 有循环运 行梯路 、用 于向上或 向下倾斜连 续运载 乘客 的固定 电力 驱动设备 ，其广 泛应
用 于车站 、码头 、超 市 、商务 楼 、机场和地 下铁道 等场所 。在实际 使用 中 ，人流量 较少 时 自动扶梯 常常 出现空载运行 的现象 ，而传统 的扶梯 载客和 空载都采 用 同一 速度 （ 定速度 ）运行 ，没有根 据是否 载客 额 自动调节运 行速度 的快慢 ，这样造成 了电能 浪费和机 械磨损 ，因而 有必要对 自动扶 梯进行改 造 ，以达到 节 能 、减小机 械磨损 目的 。为此 ，笔 者提 出 自动扶梯 节能运行 控制 系统的设计 方案 。
有乘 客 时 ，Ｐ Ｃ 与 变频 器 控 制 扶 梯 处 于 低 速 运 行 状 Ｌ
态 ；当有乘 客进入扶梯 时 ，安 装在扶 梯入 口的光 电感 应开关便 感知 动作 ，发出信号 控制扶 梯 由变频 调速
至额 定速度 后 ，切 除变 频器输 出 ，使 扶 梯 直接 进 入额 定 速度 运行 状 态 。当全 部 乘 客离 开扶 梯 一段 时 间
长 江大 学 学 报 （ 自然 科 学 版 ） ２１ 年 ６ 第 ７ 第 ２ ００ 月 卷 期：理工 Ｊｕｎｌ ｆ ａｇｚ ｎｖｒｉ （ ａ ｃ Ｅ ｉ Ｊｎ ２ １ 。Ｖ １７Ｎ ． ：Ｓ ｉ Ｅ ｇ ｏｒａ ｏ ｎｔｅ ｉ ｓｙ Ｎ ｔ ｉ ｄｔ Ｙ Ｕ ｅ ｔ Ｓ ） ｕ ． ００ ｏ． ｏ ２ ｃ ＆ ｎ
后 ，变频器 又接入 ，控制扶梯 进入低 速运行状 态 。这 样扶梯 根据是 否载客 自动调节 运行速 度的快慢 ，从
而节 省电能 、减小机械磨 损 、提高可靠 性 和稳 定性 。
１ ２ 自动扶梯 节能运 行的基本 要求 ．
自动 扶梯节 能运行 时 ，必须 达 到如 下 要求 ：① 扶 梯运 行 时 ，能够 选择 节 能运 行 模 式或 联 动运 行模 式 ；②无 人乘梯 时 ，扶梯 自动平 稳降速 ，以 １ ５额定速度 （ ０ １ ｓ 低速节 能运行 ；③有人乘 梯 时 ， ／ 约 ． ｍ／） 扶梯 自动 从空载 低速平稳 过渡到 额定速度 运行 ；④扶梯 空载时 ，如有人反 向进入 扶梯 ，扶梯继 续保持正 向低速运 行 ，系 统发 出报 警声 ；⑤发生故 障时 ，扶梯立 即停止运行 ，并对 故 障进 行记 录显示 ；⑥维护检 修时 ，扶 梯 以 １ ５额定速 度低速 运 行 ，便 于维 护 和检 修 ；⑦能 根 据需 要 修改 相 关参 数 ，如 正 向运 行 时 ／
自动扶梯的能耗分析及节能控制研究
自动扶梯的能耗分析及节能控制研究摘要：自动扶梯是一种特殊的设备，在连续运行过程中会消耗大量的能源，不符合中国目前的节能，高效和节能政策。
因此，在准确检测出能够持续维持自动扶梯能耗水平的能耗后，明确提出了手动扶梯的节能高效控制技术，致力于为高效节能提供更多参考。
关键字：自动扶梯；能耗分析；节能控制1、前言自动扶梯投入使用后，极大地方便了现代人的日常出行。
另外，在自动扶梯的整个运行过程中浪费的能量也很大。
由于能量相对有限，它非常消耗原始能量。
为了降低能耗，适应国家节能环保减排政策，有必要根据实际情况科学，理论上应用该技术。
因此，本文的研究具有重要的意义。
2、自动扶梯能耗分析2.1、确定测量对象及能耗限定值目前，中国还没有参照中国自动智能扶梯的具体能效标准，为欧美国家制定完整，统一的参考文件。
但是，系统自动手动限制的标准也可以作为直接测量能耗最终结果的参考。
总宽度以及总高度和速度的大幅增加是重要的因素。
输入箱在不同条件下的峰值功率。
实际结果表明，输入盒的高功率与效率和质量成正比。
为了确保结果完全一致，在详细分析过程中设置了一个步骤，并且设计高度和额定功率非常快。
2.2、选择测量仪器目前，可以设计3169-20 ous回环绕电能表和pw3115在测试自动智能步行电梯的能效时提供电能质量分析和仪器。
经过测试，或者选择了哪种测量方法或仪器，可以根据实际情况，以高精确度测量强电流，电压值，有功额定功率，功率输出因数。
但是，3169-20钳式电度表的价格低于50pw3195电源整体质量分析和仪器的价格，数据综合直接处理步骤也比pw3075电源和质量分析仪器更复杂。
在将实际数据与这两种测量仪器和设备的优缺点紧密结合之后，最终使用了3169-20钳式功率输出测量仪进行测量。
2.3、选择运行功率测量点在对实际情况进行精确测量的过程中，经常选择测量点，每个精确测量点将得到相同的直接测量结果。
还选择了工作峰值功率的准确测量点。
自动扶梯节能运行方式
自动扶梯节能运行方式以自动扶梯节能运行方式为标题，写一篇文章。
一、引言自动扶梯作为现代城市交通工具的重要组成部分，已经广泛应用于商场、地铁站等人流密集的场所。
然而，由于长时间的运行，扶梯的能耗也相对较高。
为了减少能源消耗，提高运行效率，节能技术在自动扶梯中得到了广泛应用。
本文将介绍一些自动扶梯节能运行的方式。
二、光感控制技术光感控制技术是一种常用的自动扶梯节能运行方式。
该技术基于光线传感器，通过感应周围环境的光强度变化，调整扶梯运行速度。
例如，在白天光线充足时，扶梯可以加快运行速度，以满足人流需求；而在夜晚或光线较弱时，扶梯可以减慢运行速度，以节约能源。
光感控制技术能够根据不同时间段和环境光照条件，实现扶梯运行速度的智能调节，从而达到节能的目的。
三、变频调速技术变频调速技术是另一种常用的自动扶梯节能运行方式。
传统的扶梯通常采用恒速运行，无论人流量多少，扶梯的运行速度都保持不变。
而采用变频调速技术的扶梯可以根据实际需求，调整运行速度。
当人流较少时，扶梯可以降低运行速度，从而减少能耗；当人流较多时，扶梯可以提高运行速度，以满足乘客的需求。
通过变频调速技术，扶梯运行时可以根据实际情况灵活调整速度，从而实现节能效果。
四、智能控制系统智能控制系统是现代自动扶梯的重要组成部分。
通过传感器、计算机等技术，智能控制系统可以实时监测扶梯的运行状态和人流情况，从而进行智能调控。
例如，当扶梯上没有乘客时，智能控制系统可以将扶梯停止运行，以减少能源消耗；当人流较少时，智能控制系统可以降低扶梯的运行速度，以节约能源。
智能控制系统的应用可以使扶梯的运行更加高效，能耗更加低。
五、能量回收技术能量回收技术是一种创新的自动扶梯节能方式。
传统的扶梯在运行过程中会产生一定的惯性能量，而这部分能量通常会被浪费掉。
而通过能量回收技术，可以将这部分能量进行回收再利用。
例如，通过安装能量回收装置，可以将扶梯运行时产生的电能回馈到电网中，供其他设备使用。
自动扶梯驱动及控制系统设计开题报告
毕业设计开题报告
题目自动扶梯驱动及控制系统设计
系别友嘉机电学院
专业机电一体化技术
班级机电1011
学号**********
姓名梅益
指导教师周书华
一、课题研究背景
电梯是机电一体化的典型产品。近年来自动扶梯的高速发展，不仅满足了各部门的需要，而且促进了各行业的兴隆发达，效益倍增。“动扶梯热”的形成和持续，将进一步促使新产品的开发和产品质量的提高。
自动扶梯多用于人流密集的公共场所如：商场、大厦、地铁、车站、机场等，起特点是在短时间内输送大量的客流。自动扶梯的普及也给人节省大量时间，提高整个社会的工作效率。在这种形式下啤机电梯技术，研究电梯技术已成为当务之急。
二、课题研究内容
在电梯控制方面更具稳定性。在电梯运行过程中降低噪音，运行平稳。驱动机的品质量直接影响整个扶梯的工作性能，工作状态，运载能力，工作寿命，所以扶梯对驱动机提出了极高大的技术要求，研究驱动机，采用高科技设计驱动机，高质量地生产驱动机已成为开发和发展自动扶梯的重要课题
指导教师意见
签名年月日
教研室主任意见
签名：年月日
三、预期成果形式
1减少磨损：扶梯的80%是机械系统当机械系统长时间高速运行时与慢速运行时，其磨损程度是不一样的。由于转速下降，使机械部件的磨损明显减少(如减少电机、减速箱、扶手带等产生不必要的磨损及疲劳损伤)，相对延长了扶梯的使用寿命对于设备的折旧就有很大的空间;机械的磨损大大降低，也就成倍降低了扶梯易损件的维护费用。相对延长了扶梯的使用寿命。
2.节能明显：无人乘梯时、保证扶梯自动平稳过渡到节能运行，以20%额定速%左右，用电就明显降低。
四、课题研究进展
4月：确定题目，准备设计资料和预备设计，完成开题报告
自动扶梯调速与节能方式
自动扶梯调速与节能方式自动扶梯调速与节能方式自动扶梯和电梯一样是公共场所运送乘客的典型设备,已在百货公司、机场、地铁、宾馆等场所广泛地运用。
很明显的道理，自动扶梯在无人进入的时候仍然定速运转就会造成电能的浪费。
实际应用中主要有3种方式控制扶梯的运行。
（1）自动运行方式：在扶梯上下口处安装传感器（传感器可用光电、压力等多种形式），一旦传感器检测到有乘客进入扶梯（距梳齿板1.3m左右），扶梯开始起动运行，如果乘客继续进入扶梯，扶梯将一直以额定速度正常运行。
如果在扶梯出口侧传感器检测到最后一个乘客离开扶梯后，在预先设定的时间内也没再检测到有乘客进入扶梯时，则扶梯将自动停梯。
待有乘客进入扶梯时，扶梯再投入运行。
（2）y—△运转方式（eco方式）：利用扶梯y—△再生制动装置，在扶梯资金投入运转后，当扶梯处在短程或轻载时，控制系统将驱动电动机从△形运转自动转换至y形运转去节约能耗。
当扶梯功率减少后，扶梯再自动转回成△形运转。
（3）变频运行方式（vvvf方式）：在扶梯上增设变频调速装置，扶梯开始运行时通过变频器起动。
当扶梯达到100%额定速度（0.5m/s）运行时，如果无乘客乘梯，扶梯由100％额定速度自动降为20%额定速度（0.1m/s）爬行（如果扶梯在20%速度下运行很长一段时间仍无人乘梯，则扶梯会自动平缓地停梯待命）。
如果安装在扶梯出入口处的传感器检测到有乘客乘梯，则扶梯速度马上平缓地升至100%额定速度，如果乘客继续进入扶梯，扶梯将一直以额定速度正常运行。
在预先设定的时间内扶梯入口处的传感器没再检测到有乘客进入扶梯，则扶梯将自动转至爬行速度运行。
普通自动扶梯展开变频改建后:(1)节约30%—60%的电费，平均年节电7500—15000元；(2)部件损耗增加50%，修理次数增加50%，使用寿命缩短100%。
基于变频器的自动扶梯节能系统设计
式 中 ：Ｎ为 电机 转 速 ，单位 转／ ；ｆ 电机 电 分 为 源 频 率 ，单位 赫兹 ；Ｐ 电机 磁 极 对 数 ；ｓ 电机 为 为
转 差 率 。 由 公 式 （） 知 ， 电 机 的 转 速 与 电 源 的 频 率 成 １可
收 稿 日 期 ：２ １－ ７ ４ ０ １ ０ －１
乘 客进 入 ，￣ Ｔ１ ｔ 又清 零 并重 新开 始 计时 ，如果Ｔ１ Ｊ
电 气 主 线 路 如 图３ 示 。 所
换 ， 当扶 梯 在 启 动 、 低 速 节能 运 行 、停 止 制 动 时
切换 到 变 频 器 供 电 ，当扶 梯 在额 定速 度正 常 运 行 时切换 到 市 网供 电 。故障 显示 装 置 的作 用是 对各 】 种 故障 现象进 行 显示 。
断链 保 护 信号 ，强 行停 运 控 制信 号 ，备 用工 作 方 式 选择 等。
匐 似
防止Ｋ １ Ｍ２ Ｍ 与Ｋ 的主触点 同时导 通而 引起 短路 。
３４ Ｐ Ｃ与变频器 之 间的连接 ． Ｌ
根 据 系统 需 要 ，本 系统 选 用 三 菱公 司 生产 的 Ｆ Ａ７ ０ Ｒ－ ０ 系列 变 频 器 ，此变 频 器 可 方便 设 定 启 动 额 度 频 率 、运 行 频 率 、加 速 时 间 、驱 动 转矩 等 参 数 ，可满足 系统所 需 的各种功 能要求 。
主 触 点 断开 ，变 频 器 不再 供 电 ，同 时ＫＭ２ 圈得 线
囡 二页一 一换囡号 路 芝
电 ，其 主 触 点 闭 合 ，扶 梯 电机 切换 到市 网供 电 ，
这 样 可 以 降 低 变 频器 的输 出功 率 ， 减 少变 频 器 的
工 作时 间 。检 修模 式 下 ，扶 梯 由变频 器 供 电，通
基于PLC的自动扶梯控制系统设计
基于PLC的自动扶梯控制系统设计摘要：目前，自动扶梯已广泛用于办公楼、地铁站、豪华酒店、商场以及机场等公共场所，已成为现代生活中最重要的工具。
本文主要是详细的介绍基于标准PLC的自动扶梯控制系统功能设计，从单片机控制板的详细设计，系统开发的软件设计，软件的设计等方面，介绍了基于标准PLC的自动智能扶梯整体控制系统功能的详细设计。
关键词：PLC；扶梯系统；设计1、前言在社会日益进步、科学研究日新月异的发展过程中，自动扶梯的自动完成技术被广泛应用于各种公共场所，将给现代人的生活带来极大的便利。
此外，该系统自动扶梯可以对系统进行控制，并取得了很大的进步。
过去，自动扶梯在安全保障、程序设计、标准使用和维护等方面控制着系统的性能。
很难满足大多数人的实际需要。
在此基础上，本文重点研究了基于市场的自动扶梯控制系统的设计与实现。
该系统可用于控制系统的自动扶梯计算机，使自动扶梯更加智能化。
2、单片机控制板电路嵌入式机器人可编程执行器几乎在系统中由60台机器组成，光电隔离保持在关闭位置，光电技术隔离保持在关闭输出能力，内部和内部扩展半导体存储器等。
这7台机器基本上由STC单片机的外部和内部扩展存储芯片组成，总共嵌入30个点。
将选择44引脚LQFP封装方法，还可以选择三种类型的微控制器。
此外，对于11.0592Mhz的可选时钟振荡器频率，有18种光电技术再次与关闭输入盒隔离，并且每个电路元件都相同。
18张公开的描述COM端子的公开图片，活动的内部和外部24VDC插头。
18个直接输入x000的嵌入式X007，X016，X023和x010，光电磁耦合器它可以输出连接到芯片机的I/O端口，例如P0.6pin引脚p0.0，P2.7，p4.4和p4.5嵌入PLC的中间光学屏障中，并保持OFF输出，具有2个场效应晶体管和10个中间继电器的I/O端口微型计算机通过该设备连续输出双芯片机光耦芯功率硅芯片控制电路或控制电路，微控制器的I/O端口是p10-p17，p32-p35。
自动扶梯的能耗节能控制研究
自动扶梯的能耗节能控制探究自动扶梯给人们出行带来了极大的方便,其经常出现在公共场所中，譬如机场、地铁站、商场等。
与此同时•，自动扶梯虽然为人们带来了便利,但是也带来了电能的巨大浪费，故需要对自动扶梯的能耗进行分析,从实际出发,解决其耗电量大的问题。
笔者在文中对自动扶梯的三种节能方式,即Y转换节能方式、自动运行节能方式、变频驱动节能方式分别进行了探究，以寻求效果较好的节能关键技术。
1自动扶梯的市场现状与节能需求当前自动扶梯应用广泛,在超市、机场、地铁站等都能够看见它的身影,其具有输送量较大、便利快捷等优势,给予乘客方便,但是也具有一定的缺陷，即无论客流量大小甚至空转,都会以额定速度运行。
显然这样的情况在自动扶梯客流量较小或者没有时将会耗费大量的电能，同时使机器磨损程度严重,大大地降低自动扶梯的使用寿命。
据相关部门统计，目前我国已有近7万台自动扶梯投入使用，其数量每年以11%左右的速度增加。
其中95%以上的设备为非节能自动扶梯,可想而知其耗费的电能是巨大的。
保守估计,全国每年有近2×108-5×108kW∙h的电能浪费在自动扶梯上。
因此,我们需要根据实际使用情况,在不同的工况下采用不同的节能控制技术以达到节能的目的，如P1C与变频器相结合的节能控制系统等。
通过采用不同的节能控制系统,能够有效地节约电能,提高自动扶梯的使用寿命,满足国家的环保要求。
2、自动扶梯能效测量要对自动扶梯的能耗分析及节能控制探究,对其能效测量是必不可少的环节。
测量步骤可分为四步：（1）选取测量对象及其能耗限定值；（2）测量仪器的选择；（3）运行功率测量点的选取；（4）测量工况。
笔者下面对其分别介绍：2.1选取测量对象及其能耗限定值由于目前国内还没有制定出统一的自动扶梯能效标准，并且国际上也还没有相关文件标准可供参考,故测量结果可参考某署发布的《自动扶梯能效限定值标准》。
该标准明确了公共服务自动扶梯需要同时满足两个条件：（1）作为公共交通的一部分,包含出入口处；（2）每周运行140小时左右（20小时/天），且设备在任何3小时间隔内，能以100%制动载荷连续运行不小于1小时。
自动扶梯电气控制系统设计
自动扶梯电气控制系统设计摘要：随着社会的进步和科学技术的发展，自动扶梯在各种公共场合得到了广泛的应用，给人们的生活带来了极大的便利。
同时，自动扶梯控制系统也取得了很大的进步，过去的自动扶梯控制系统在安全性、编程和使用、维护等方面的性能已经不能满足人们的需求。
在此基础上，介绍了基于PLC的自动扶梯控制系统的设计。
该控制系统可实现自动扶梯的计算机控制，使自动扶梯智能化、安全性高、电梯维护简单。
关键词：自动扶梯；电气控制系统；PLC；系统设计大多数自动扶梯无论客流量大小，均按照额定速度运行，特别是空载时仍以额定速度运行，具有耗能大，机械磨损严重，使用寿命低，容易发生事故等缺点。
国内外研究人员对扶梯运行状态进行了研究，从控制系统的角度对扶梯运行进行优化，以达到节能的目的。
目前较为常见的控制系统主要有以下三种：继电器控制系统、PLC控制系统和单片机控制系统。
PLC控制系统编程简单、抗干扰能力强，在国内电梯控制领域中已逐渐形成主导地位。
针对这种现状，本文中设计一种以PLC技术为主的自动扶梯节能运行控制系统。
1.对自动扶梯电气控制系统提出的设计要求1.对自动扶梯启动方式的设计要求自动扶梯牵引电机必须采用星型起动方式，自动扶梯牵引电机绕组在正常起动时应采用三角形连杆方式，以减少启动时的电流，确保安全。
1.2对自动扶梯运行速度的设计要求自动扶梯对其运行速度应当有着要求，运行速度应该保持在一定范围内，防止因速度过陕导致乘梯人员因惯性摔倒，也防止运行太慢使输送人员的效率降低以及造成电机超负荷运作而损坏。
当自动扶梯因为某种原因运行速度相较于正常范围过快或过慢时，其运行应该自动停止。
1.3对自动扶梯自动控制的设计要求近年来，随着自动扶梯的普及，“电梯咬合器”事故越来越频繁，因此自动扶梯电控系统应重点关注自动扶梯的安全性。
在自动扶梯电控系统中设置自动扶梯的警示标志和间隙警示灯，设置自动扶梯启动前的报警器，这关系到人们的安全。
基于PLC的自动扶梯多功能变频节能控制系统设计
基于PLC的自动扶梯多功能变频节能
控制系统设计
变频器来掌握扶梯运行的速度，当梯上有乘客时，扶梯以高速运行（例如额定速度），提高客流量，当乘客检测装置在一段时间内没有检测到乘客通过时，扶梯开头减速转为低速运行（例如0.2m/s，参数可设置），此时始终处于待机运行中，即为非自启动节能。
2.1.2 运行状态描述
变频掌握，无人时低速，有人时高速。
高速运行时间记为TQ，可通过PLC程序进行设置，详细时间依据梯的提上升度和速度而定。
2.1.3 运行步骤
（1）当扶梯上电停止等待，有方向（比如上行）开头运行时，此时扶梯以低速开头节能运行进入待机等待。
（2）下机房乘客检测装置检测是否有人通过，当有人通过时，掌握器内部的高速运行时间计数器（记为TC）清零，此时扶梯开头缓慢加速至高速运行。
（3）高速运行时间计数器（记为TC）开头计数，当TC （4）当有一段时间没人乘梯即TCTQ时，扶梯又开头减速进入低速运行待机等待状态，如此循环往复运行。
— 1—。
基于PLC的全变频调速控制自动扶梯设计
基于PLC的全变频调速控制自动扶梯设计自动扶梯是一种重要的公共交通工具，广泛应用于购物中心、地铁站等场所。
为了提高自动扶梯的运行效率和安全性能，在设计自动扶梯时，需要采用可靠的控制系统。
本文提出了一种基于PLC的全变频调速控制自动扶梯设计方案。
一、系统结构设计系统结构基于PLC和变频器组成。
PLC作为控制中心，采集并处理传感器信号，并控制变频器调节电机输出功率。
变频器是控制系统的关键部件，通过调整电机输出频率来实现自动扶梯的变速调节，从而满足不同负载和工作条件下的要求。
系统具有简单、可靠、易于维护等特点。
系统结构图如下所示：二、控制方案设计1、基础控制功能基础控制功能包括启动、停止、上升、下降、急停等功能。
启动和停止功能通过PLC的输出口控制变频器的启停信号实现；上升和下降功能通过调节电机的输出频率来实现。
2、变频调速控制变频调速控制是控制系统的关键功能。
根据用户的要求，通过改变电机的转速来控制自动扶梯的行进速度。
在设计中，选用变频器来实现这一功能。
变频器通过控制电机的输出频率（即功率），来改变电机的转速，从而实现自动扶梯的变速。
3、故障保护功能故障保护功能主要包括电源异常、传感器故障、电机故障、过载保护等功能。
当系统出现异常，PLC将发出报警信号，并采取相应的措施，确保系统安全运行。
三、技术要点1、 PLC型号选择PLC是控制系统的核心部件。
在本方案中，选用了SIEMENS S7-200 PLC。
该型号PLC具有良好的稳定性和可靠性，并且操作简单易学。
2、变频器型号选择在本方案中，选用了施耐德ATV312变频器。
该型号变频器具有电压范围广、运行稳定、输出效率高等优点，在自动扶梯调速方面表现出色。
在本方案中，涉及到的传感器包括安全开关、速度传感器、温度传感器等。
根据实验表现和性价比，选用了OMRON系列传感器，有效地提高了系统稳定性。
四、小结。
自动扶梯节能运行改造方案
ＰＣ Ｌ
通 用 微 机 板
专 用 微 机 板
年 代 以前 电 国 内 品 一 些 国 应 梯控制 主导 ， 牌 广 泛 采 内 电梯 企 少数 国 随 着 集 成 电 用 的控 制 业 控 制 系 际品牌厂 用 路 的 高 速 发 方 式 统 的 主 流 家 专 有
ｃ ｎ ｏ ｍｉ ｔ ６ ９ ． ｏ ｆ ｒ ｔ ｗｉ ＧＢ １ ８ ９ ｙ ｈ Ｋｅ ｗｏ ｄ ： ｅ ｃ ｌ ｔｒ ｎ ｒ — ａ ｉ ｇ；ｉ ｔｇ ａｅ ｄｆ ａ ｉｎ ｙ ｒｓ ｓ ａａ ｏ ；ｅ ｅｇ ｓ ｖｎ ｙ ｎｅ ｒ ｔｄ ｍｏ ｉ ｃ ｔ ｉ ｏ
１ 在 用 自动扶梯 的几种控 制方式
自动 扶 梯 节 能运 行 改 造 方 案
秦 乐 顾德 仁 ２ ５ ２ １ １８ １江 苏省 特种设 备 安全监 督检 验研 究 院 苏州分 院 苏州
２ 苏州远 志科 技有 限公 司 苏 州 ２ ５ ０ １０ １
摘
要 ：在分 析星三角驱动 、全 变频 驱动 、旁路 变频 驱动 等 自动 扶梯节 能运行 改造方 案优 劣性 的基础上 ，
电源供 电 ，变 频 器 不 投 入 运 行 。 当 出现 无 人 乘 梯
一
Ｖ、ｗ 增 量型编 码器 和 Ｓ ／ ｏ 编码 器 （ 过参 数 ｉ Ｃｓ ｎ 通 选择 ） 。控 制 系统配备 了扶 梯 主 机测 速 保 护 、 防逆 转 、扶手带 测速 、梯 级 遗失 检 测 等 安全 防护 措 施 ； 不仅 让 自动 扶 梯 变 得 安 全 可 靠 ，更 因增 加 了附 加
基于PLC的地铁自动扶梯控制系统设计
开放性实验报告题目: 基于PLC的地铁自动扶梯控制系统设计院系名称：电气工程学院专业班级：自动化学生姓名： XXX 学号：指导教师：基于PLC的地铁自动扶梯控制系统设计摘要自动扶梯是现代商场、超市、地铁站不可缺少的运输工具，用于倾斜输送乘客、货物。
传统的自动扶梯控制系统主要采用继电器--接触器进行控制，其缺点是触点多，故障率高、可靠性差、维修工作量大等，而采用 PLC组成的控制系统可以很好地解决上述问题。
本文通过讨论自动扶梯控制系统的组成，阐述可编程控制器（PLC）在电梯控制中的应用，采用西门子PLC编程的程序控制方式，提出了自动扶梯的PLC 控制系统总体设计方案、设计过程及最后的仿真结果，列出了具体的主要硬件电路、电梯的控制梯形图，并给出了系统组成框图和程序流程图。
在分析、处理故障信号逻辑关系的基础上，提出了PLC的编程方法，设计了一套完整的自动扶梯控制系统方案。
并进行了程序的调试，最终使用MCGS软件将整个控制界面用动画的方式展示了出来。
关键词：自动扶梯 PLC 梯形图 MCGS 控制系统目录1 系统概述 (1)1.1 自动扶梯的概述 (1)1.2 PLC概述 (1)2 方案论证 (2)2.1 系统实现的主要功能及方案 (2)2.2 可编程控制器与其他控制器的比较 (3)3 系统硬件设计 (5)3.1 系统原理方框图 (5)3.2 系统主电路 (6)3.3 I/O分配 (7)3.4 I/O接线图 (8)3.5 元器件选型 (9)4 软件设计 (11)4.1 主流程图 (11)4.2 各部分梯形图具体功能 (13)5 系统调试 (19)5.1 MCGS简介 (19)5.2 自动扶梯监控系统设计 (19)设计心得 (21)参考文献 (22)附录程序清单 (23)1 系统概述1.1 自动扶梯的概述自动扶梯，亦称电动扶梯，是一种以运输带方式运送行人的运输工具。
一般是斜置。
行人在扶梯的一端站上自动行走的梯级，便会自动被带到扶梯的另一端，途中梯级会一路保持水平。
毕业设计精品 基于PLC的自动扶梯控制系统设计 精品
1 绪论可编程序控制器（PLC）因采用了以计算机为核心的通用自动控制装置，它的功能强，可靠性高，编程简单，使用方便，体积小巧，在工业控制中得到了广泛的应用。
以前的自动扶梯采用的是继电接触器控制的方式，扶梯采用星三角降压启动,由于接触器频繁吸合，常常出现故障，给电机的运行及扶梯的检修带来极大的不便。
PLC机从诞生以来，发展非常迅速，在发达的工业国家，已经广泛的应用在所有的工业部门，随着PLC性能、价格比的不断提高，过去在使用专用计算机的场合现在也可以使用PLC了。
PLC机的作用越来越大，其最基本、最广泛的应用是开关量逻辑控制。
PLC机的输入信号和输出信号都是只有通/断状态的开关量信号。
这种控制与继电器控制最为接近。
可以用价格较低的、仅有开关量控制功能的PLC机作为继电器控制系统的替代物。
开关量逻辑控制可以用于单台设备，也可以用于自动生产线的控制。
PLC还可以对温度，压力，流量等连续变化的模拟量进行闭环控制。
现代的PLC机具有数学运算，数据传送，转换，排序主查表，位操作等多种功能。
可以完成数据的采集分析和处理。
PLC机随着发展结构与功能不断改进，应用范围也迅速扩大，它可直接应用于工业环境，具有较强的抗干扰能力，广泛的适应能力和应用范围。
我们要想能够胜任PLC控制系统的设计工作，按要求完成好设计任务，仅仅掌握PLC设计的基础知识是不够的，必须经过反复实践，深入工作现场，灵活应用，不断积累经验。
我的设计题目是：商场自动扶梯控制系统设计。
通过设计这一题目，可以将我们所学知识加以复习，巩固，从而达到能够灵活应用的目的。
由于设计者学识有限，设计时间仓促，设计中一定有疏漏及错误，殷切希望各位老师和同学批评指正。
1.1 自动扶梯介绍自动扶梯是由一台特种结构形式的链式输送机和两台特殊结构形式的胶带输送机所组合而成，带有循环运动梯路，用以在建筑物的不同层高间向上或向下倾斜输送乘客的固定电力驱动设备。
运载人员上下的一种连续输送机械。
自动扶梯驱动机及其控制系统设计(有全套图纸)
自摘要：自动扶梯应用日益广泛，大型商场，宾馆都已离不开它，且在火车站，机场等更是大显身手。
一个完整的扶梯系统包括电动机、主传动机构、链传动机构、以及滚轮、梯级、扶手等。
通常把电动机、主传动机构、链传动机构以及制动、限速机构设计成一整体，叫做驱动机。
驱动机是自动扶梯最为重要的机构，它的质量直接决定了自动扶梯的工作性能、工作状态、工作寿命等。
本设计通过对自动扶梯的基本结构的认识，考虑了各方面的因素，对自动扶梯的传动机构做了选择。
进行了自动扶梯的功率计算、蜗杆轴的设计计算，低速轴的设计计算，刚度校核计算等，最后设计了自动扶梯的电气控制系统。
关键词：自动扶梯；电动机；驱动机装置；蜗杆轴；低速轴，电气控制ABSTRACT：The range of Escalators includes products for commercial use in department stores, hotels or offices, as well as those for use in public areas such as railway stations, airports or the undergroupeed shaft；electricity control一、引言自动扶梯是机电一体化的典型产品。
近年来自动扶梯的高速度发展，不仅满足了各部门得到需要，而且促进了各行业的兴隆发达，效益倍增。
“自动扶梯热”的形成和持续，将进一步促使新产品的开发和产品质量的提高。
在这种形式下，普及电梯技术，研究电梯技术已成为当务之急。
自动扶梯是由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所组合而成的，用以在建筑物的不同层高间运载人员上下的一种连续输送机械。
一反转起动，与此同时，时间继电器KT2的线圈同时获电，KT2动断触点延时断开，KM3线圈断电释放，KT2动合触点闭合，KM2线圈获电吸合，电动机定子绕组由Ｙ连接自动换成△连接，电动机△连接反转启动。
「基于PLC的自动扶梯多功能变频节能控制系统设计」
「基于PLC的自动扶梯多功能变频节能控制系统设计」自动扶梯是现代城市中常见的交通工具之一，它的节能控制系统设计对提高能源利用率、降低能耗具有重要意义。
本文将从基于PLC的自动扶梯多功能变频节能控制系统的设计方面展开阐述。
首先，PLC（可编程逻辑控制器）作为自动化控制的核心部件，扮演着关键的角色。
PLC可以实现对自动扶梯系统的监测、控制和调节，并可以根据不同的运行状态对系统进行优化调整。
同时，PLC还可以实现与其他设备的联动，提高自动扶梯的整体控制能力。
其次，多功能变频技术是实现自动扶梯节能控制的重要手段。
传统自动扶梯的运行状态通常是固定的，而多功能变频技术可以根据运行状态的实时变化来调整扶梯的运行速度。
通过调整速度，可以在高峰期提高运行速度以满足乘客需求，在低峰期降低运行速度以节省能源。
此外，多功能变频技术还可以实现扶梯刹车、故障检测和报警等功能，提高自动扶梯的安全性和可靠性。
再次，节能控制系统设计需要考虑到自动扶梯的各项参数和运行状态。
通过传感器对扶梯的运行速度、乘客数量、温度等参数进行实时监测，可以获取到全面准确的运行状态信息。
在此基础上，结合PLC和多功能变频技术，可以实现实时的节能控制策略。
例如，在无人乘坐的情况下，可以降低运行速度以节约能源；在高温环境下，可以适当增大风扇风量以提高散热效果。
最后，设计一套完善的自动扶梯多功能变频节能控制系统需要满足以下要求：首先，系统的硬件选型要合适，要选择高性能的PLC和稳定可靠的多功能变频设备；其次，系统的软件设计要具备良好的扩展性和可编程性，以适应日后可能的升级和修改需求；再次，系统的监测手段要全面，要能够获取到各项参数的实时信息，并能对其进行分析和应用；最后，系统的安全性要得到保证，要建立相应的故障检测、报警和保护机制，以确保乘客的安全。
总之，基于PLC的自动扶梯多功能变频节能控制系统设计是提高自动扶梯能源利用率、降低能耗的关键。
通过合理选型、软硬件的优化设计和全面的监测手段，可以实现对自动扶梯系统的全面控制和优化调整，进而提高其节能效果和运行安全性。
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南京理工大学毕业设计说明书(论文)作者: 学号：学院(系):专业:题目: 自动扶梯节能运行控制系统设计张雯高级实验师指导者：评阅者：2012 年 6 月南京理工大学毕业设计（论文）评语学生姓名：班级、学号：题目：综合成绩：毕业设计（论文）评语毕业设计说明书（论文）中文摘要毕业设计说明书（论文）外文摘要目录1 绪论 (1)1.1 国内外研究现状 (1)1.2 自动扶梯结构简介 (2)1.3 该课题研究目的及意义 (2)1.4 本章小结 (2)2 扶梯控制系统的方案论证 (4)2.1 常见的节能方法和控制系统的比较 (4)2.2 控制方式的比较与选择 (5)2.3 本章小结 (7)3 扶梯控制系统元器件的选择 (8)3.1 电动机的选择 (8)3.2 变频器的选择 (8)3.2.1 变频器的简介 (8)3.2.2 变频器的选型 (9)3.2.3 变频器参数设定 (9)3.3 PLC的选择..................................... 错误!未定义书签。
3.3.1 PLC的简介................................... 错误!未定义书签。
3.3.2 PLC的选型 (10)3.4 超声波传感器的选择 (10)3.4.1 超声波传感器的简介 (10)3.4.2 超声波传感器的选型 (11)3.5 光电编码器的选择 (11)3.5.1 光电编码器的简介 (11)3.5.2 光电编码器的选型 (12)3.6 电机抱闸器的选择 (12)3.6.1 电磁抱闸器的简介 (12)3.6.2 电磁抱闸器的选型 (12)3.7 鉴相器的选择 (13)3.7.1 鉴相器的简介 (13)3.7.2 鉴相电路的设计 (13)3.8 本章小结 (13)4 自动扶梯控制系统硬件电路设计 (14)4.1 自动扶梯硬件控制思路 (14)4.2 控制电路设计及电路图 (14)4.3 本章小结 (14)5 自动扶梯控制系统PLC程序设计 (15)5.1 控制系统流程图 (15)5.2 PLC程序设计 (16)5.3 本章小结 (16)结束语 (18)致谢 (19)参考文献 (20)附录1 控制系统程序设计 (21)附录2 硬件设计电路................................ 错误!未定义书签。
1 绪论1.1 国内外研究现状随着人们生活水平的快速提高，自动扶梯作为一种高效、方便、舒适的代步工具，被广泛应用在各种公共场合。
自动扶梯在带给人们便捷的同时，耗能问题也越来越引起广大用户的关心。
由于传统自动扶梯运行时约有20%～40%[1]的能量会以热量的形式被消耗掉,国内有研究人员对自动扶梯运行控制系统进行了研究，希望从控制系统的角度对自动扶梯的运行进行优化控制，以达到节能和减少磨损的目的。
目前自动扶梯上应用的控制系统主要有以下三种: 继电器控制系统、PLC 控制系统和单片机控制系统。
早期的继电器控制系统由于系统不稳定、维修量大等缺点已经逐渐被后两种控制系统所取代。
单片机控制系统虽在智能控制领域有较强的功能，但也存在控制系统编程设计难度大、系统抗干扰性差、维修技术复杂等缺陷。
PLC 控制系统在国内电梯控制领域中已形成主导地位。
在国外，自动扶梯发展迅速，发展历史比较长，扶梯控制技术日益成熟。
世界上第一部以电动机为动力的升降机是美国奥的斯升降机公司于1889年推出的，距今已有一百多年的历史。
随着科技的发展，自动扶梯作为一种便捷快速的载人运输工具而被广泛的应用。
人们对于扶梯运行的平稳、高速、舒适、高效等方面也提出了越来越高的要求。
国外电梯行业发展迅猛，着力在扶梯节能化，运行智能化，控制远程化，元件集成化等方面进行改进和提高。
作为世界电梯主要生产商的日本三菱电梯公司，新推出的Z 系列自动扶梯，设计上采用了简约雅致的设计风格，为用户提供了融入任何建筑装饰的最佳灵活性，基于对自动扶梯安全性的重视，三菱电梯多年来在产品安全性方面积累了丰富的经验，“节能环保、可靠舒适、运行高效”，既符合环保节能、又满足了人性化的技术要求，使得乘用者在使用自动扶梯时，可获得三菱电梯良好的性能保障，体验高品质电梯带来的舒适和便捷。
这样的改进，使得采用变频控制的自动扶梯相对于普通标准型自动扶梯节能90%以上，节能效果非常明显。
由于节能运行时，扶梯处于低速状态，机械零件的磨损大大降低，相对延长了扶梯的使用寿命。
变频技术的使用大大降低了扶梯启动时对电网的影响，确保自动扶梯启动的平滑，舒适，可有效地提高电网的功率因数，减少无功损耗。
1.2 自动扶梯结构简介自动扶梯系统是由一台特种结构形式的链式输送机和两台特殊结构形式的带式输送机所组合而成，带有循环的运动梯路，用以在建筑物的不同层高间运载人员上下的连续输送机械，如图1-1。
自动扶梯的主要部件有牵引链条、链轮、梯级、导轨系统、电动机、变速装置、制动器、驱动主轴、梯路张紧设备、扶手、梳板、扶梯骨架和电气系统等。
自动行走的梯级在扶梯入口处进行水平运动，以后逐渐形成阶梯；在接近扶梯出口时再次恢复水平。
这些部件的运动都是通过自动扶梯梯级的主轮、辅轮沿不同的导轨运行来实现的。
1.3 该课题研究目的及意义随着经济社会的高度发展，自动扶梯作为一种方便的运输工具，应用场合非常广泛。
随着扶梯需求量的急剧增加, 我国的电梯生产总量也在逐年上升，中国已成为世界上最大的新装电梯市场。
然而在实际使用过程中，电梯的安全事故也是频频曝出，比如今年发生的“7.5北京地铁四号线电梯事故”、“9.9东莞奥的斯电梯事故”“12.2昆明电梯事故”等等，因此自动扶梯的安全、稳定运行就显得尤为重要。
伴随着自动扶梯的广泛应用，其耗能大的问题也逐渐为业主所关心，虽然对于方便顾客和提升服务质量方面起了较大的作用，但由于其使用场合的客流不稳定性，使得自动扶梯在一些时段的实际利用率并不高，经常处于轻载或空载状态，不仅造成了巨大的电能浪费，而且扶梯部件在连续高速运行状态下也产生了较大的磨损及疲劳损伤，容易产生运行故障。
1.4 本章小结本章介绍了国内外在自动扶梯控制系统领域研究的最新成果，比较了传统控制方式与节能控制方式的优缺点。
通过对自动扶梯机械结构的简单介绍，分析了自动扶梯的节能对象和可以采取的办法。
对比两种主流节能控制系统，列出了各自的优缺点，单片机偏向于智能控制，但存在系统设计复杂、抗干扰性差、难以掌握其维修技术等缺陷；PLC采用相对简单的梯形图编程语言，具有控制灵活方便、抗干扰能力强、运行稳定可靠等特点。
最后结合国内自动扶梯控制系统改造现状以及各大厂商的生产情况，得出PLC 控制在国内电梯控制，特别是节能控制领域应用中的应用将成为趋势。
因此本课题的研究具有很好的实用性和通用性。
2 扶梯控制系统的方案论证在自动化设备广泛应用的今天，自动扶梯的广泛应用，为人们的出行带来了方便。
然而随着人们节能意识的增强，对于自动扶梯节能运行的要求也越来越高。
大多数自动扶梯无论客流量大小，均按照额定速度运行，特别是空载时仍以额定速度运行，具有耗能大，机械磨损严重，使用寿命低，容易发生事故等缺点。
2.1 常见的节能方法和控制系统的比较目前自动扶梯中运用的节能方法主要有以下3种[3]：（1）自动控制运行方式自动控制运行方式实际上是一种“自动重新启动”的运行控制方式，由自动扶梯控制系统根据客流需求，自行启动、停止电动机，达到节能运行目的的运行方式。
这种方式，在扶梯的两端安装传感器，一旦传感器检测到有乘客进入扶梯(传感器检测区域可设置，一般距离梳齿板1.5米左右，以保证自动扶梯有足够的时间启动加速到额定速度，可以应对突发客流，确保充分发挥自动扶梯的运输能力)扶梯开始启动运行，在额定速度运行阶段，如果不断检测到有乘坐需求，扶梯将保持额定运行速度运行。
如果在程序设定的固定时间内没有再检测到乘坐需求，则扶梯控制系统将停止扶梯运行。
停机期间再次检测到乘客进入扶梯时，扶梯会重新启动运行。
（3）变频运行方式变频运行方式是在扶梯上增设变频装置，根据客流情况自动改变电动机电源频率，利用了电动机同步转速随频率变化的特性n/)60-=[4] (2-1)1(psfn：异步电动机转速；f：电源频率；s：电机转差率；p：电机极对数。
通过变频器将交流工频电源（50Hz或60Hz）变换成电压频率均可以变化的电源形式输送给电动机，从而达到调速的目的。
本方法的优点是：一、调速的范围很大。
变频调速装置的调速范围都比较宽，适合经常处于低载荷状态下运行的电气设备的调速需求；二、调速的效率高。
变频调速是通过改变电源的频率，使电动机仍按照该频率的同步转速运行，不会增加转速损失，因此变频调速是高效率的调速方式；三、启动电流小。
电机最高速度可以不受制于电源，从而实现电机的高速化、小型化；四、调速平稳可靠。
可以根据需要实现连续调速，选择最佳的运行速度，低速软启动，平稳调速。
五、主电路仍可直接供电。
当变频装置发生故障时，可以直接退出运行，改由工频系统直接供电，不会影响设备的连续运行。
特别适合出现突发情况时可以最大限度的保障乘客安全，同时保证客流畅通。
自动扶梯中运用的控制系统主要有3种：（1）继电器控制系统（2）单片机控制系统（3）PLC 控制系统PLC 是通过周期循环扫描方式运行，运行程序的过程中不受外界影响，减少了外界干扰；同时PLC 在硬件方面具有着良好的屏蔽措施、对电源及I/O 电路有多种形式的滤波、CPU 电源自动调整与保护、CPU 与I/O 电路之间采用光电隔离、输出联锁的方式、采用模块式结构并增加故障显示电路；在软件方面，设置故障自我诊断、数据保护和恢复程序。
PLC 采用大规模集成电路技术，按照严格的生产工艺制造，具备先进的内部电路抗干扰技术，具有很高的运行可靠性。
相对于单片机控制系统，PLC 采用相对简单的梯形图编程语言，更贴近工程技术人员的习惯，具有良好的控制灵活性、强大的抗干扰能力、稳定的运行状态等特点。
因此对于自动扶梯来说，采用PLC 进行控制是一个最佳选择。
2.2 控制方式的比较与选择在进行异步电动机调速时，一般希望尽可能保持电动机的电磁转矩不变（这是为了防止低速运行时出现转矩不足的情况），而要保持电磁转矩不变，只要保证主磁通量不变化即可。
异步电动机的主磁通是定、转子合成磁动势产生的，由于三相异步电动机定子绕组每相电动势的有效值为m N f E φ11144.4=[5] （2-2）本设计中主要面对的是基频以下的调速情况。
根据上文所述，要保持不变，当调低频率时，必须降低电动机定子每相绕组上由主磁通感应的电动势1E ，使得 ）常数（C f E =11 （2-3） 即采用恒定电动势频率比的控制方式。
这种方式又称为恒磁通变频调速，属于恒转矩调速的范畴。