變頻器的容量選擇變頻器的容量可根據(jù)曳引電機(jī)功率、電梯運(yùn)行速度、電梯載重與配重進(jìn)行選取。設(shè)電梯曳引電機(jī)功率為P1,電梯運(yùn)行速度為V,電梯自重為W1,電梯載重為W2,重力加速度為g,則:P1=K2V<(W1+W2)g+F1>F1=K1(W1+W2)g式中K1為摩擦系數(shù),K2為可靠系數(shù)。
確定曳引電機(jī)功率后,根據(jù)變額器額定電流大于電動機(jī)最大工作電流原則選定變頻器的容量。本實驗系統(tǒng)對功率要求并不苛刻,經(jīng)過計算選用YASKAWAVSminiJ7變頻器。
變頻器的接線及功能電梯的上下行信號由PLC給出,并通過光電繼電器輸出至變頻器,光電繼電器使PLC和強(qiáng)電變頻器電氣隔離,保護(hù)PLC的安全。當(dāng)Q0.6閉合時,電梯上行;Q0.7閉合時,電梯下行。另外可通過變頻器內(nèi)部參數(shù)設(shè)置改變電梯的加減速曲線、加減速時間、各種運(yùn)行速度、過流過載保護(hù)和電流、速度、頻率顯示功能等。
制動電阻制動電阻消耗回饋電能,并抑制直流電壓升高。當(dāng)電梯減速運(yùn)行時,電動機(jī)處于發(fā)電狀態(tài),向變頻器回饋電能。這時,同步轉(zhuǎn)速下降,交-直-交變頻器的直流部分電壓升高,為了能消耗回饋電能,并抑制直流電壓升高,必須配置制動電阻。
可編程序控制器PLC的選型本系統(tǒng)為南航工程訓(xùn)練中心用于工程培訓(xùn)、課程實驗而設(shè)計制造。系統(tǒng)中實際需要輸入點(diǎn)18點(diǎn),輸出點(diǎn)18點(diǎn),因此選用PLC的型號為西門子S7-224,擴(kuò)展模塊為EM223(8I-8O)。S7-224有輸入14點(diǎn),輸出10點(diǎn),編程指令100多條,8192字節(jié)的程序存儲區(qū),5120字節(jié)的數(shù)據(jù)存儲區(qū),配合8輸入8輸出擴(kuò)展模塊EM223可滿足系統(tǒng)需求,如需要可繼續(xù)擴(kuò)展。系統(tǒng)采用Step7-Micro/WIN32編程,編程在PC機(jī)上通過編譯后下載至PLC調(diào)試。在電梯的調(diào)試過程中,可通過PLC、PC機(jī)監(jiān)控電梯的運(yùn)行狀態(tài)。PLC的I/O地址分配表。
PLC的編程由于是模型電梯,根據(jù)電梯的運(yùn)行規(guī)律,作了功能上的簡化。在編寫電梯的PLC程序時,主要采用模塊化的編程思想,其程序主要包括以下幾個模塊:高位極限傳感器電梯的啟動復(fù)位及參數(shù)初始化程序:此段程序在電梯啟動或復(fù)位時,使電梯停靠在第一層,系統(tǒng)等待執(zhí)行。該段程序定義了電梯運(yùn)行所需要的部分邏輯線圈、數(shù)據(jù)寄存器的初始值。
呼叫記錄程序:自動記憶各種呼叫信號,將門廳和箱內(nèi)按鈕的操作保存到對應(yīng)的邏輯線圈中或者執(zhí)行一定的指令加以處理,樓層顯示程序:顯示轎廂目前所在樓層,由于該模型電梯系統(tǒng)為四層樓結(jié)構(gòu),故用兩位輸出經(jīng)過解碼芯片在八位數(shù)碼管上顯示。
上、下行程序:根據(jù)呼叫信號、內(nèi)選信號、電梯方向與電梯位置,確定電梯是上行還是下行;程序中順向呼叫信號與內(nèi)選無條件響應(yīng),反向截車遵循最遠(yuǎn)程反向原則。開關(guān)門程序:電梯到達(dá)目的層后,自動地進(jìn)行開門、等待、關(guān)門過程;在關(guān)門過程中,如果門上感應(yīng)器感應(yīng)到門口有人時或廳外有呼叫信號,重新進(jìn)入開門狀態(tài)。故障處理程序:對電梯的上下行和開關(guān)門進(jìn)行監(jiān)控,當(dāng)超時不到位時報警,對變頻器、轎廂報警、超載等故障進(jìn)行記憶并發(fā)出報警聲光信號。
另外在程序的編寫過程中,還可以增設(shè)以下功能:初開機(jī)時的自動定位功能;無呼叫信號的超時返回基站功能;定時開關(guān)電梯功能;輕載時的防搗亂處理功能。
結(jié)論該模型電梯系統(tǒng)已在南航工程訓(xùn)練中心通過測試并投入實驗教學(xué)中。實踐結(jié)果證明,該P(yáng)LC變頻調(diào)速模型電梯系統(tǒng)具有很高的教學(xué)實用性,能夠很好地幫助學(xué)生學(xué)習(xí)PLC課程并使其對控制系統(tǒng)有感性認(rèn)識。










