變頻器的容量選擇變頻器的容量可根據曳引電機功率、電梯運行速度、電梯載重與配重進行選取。設電梯曳引電機功率為P1,電梯運行速度為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,K2為可靠系數。
確定曳引電機功率后,根據變額器額定電流大于電動機最大工作電流原則選定變頻器的容量。本實驗系統對功率要求并不苛刻,經過計算選用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和強電變頻器電氣隔離,保護PLC的安全。當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部參數設置改變電梯的加減速曲線、加減速時間、各種運行速度、過流過載保護和電流、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。當電梯減速運行時,電動機處于發電狀態,向變頻器回饋電能。這時,同步轉速下降,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的選型本系統為南航工程訓練中心用于工程培訓、課程實驗而設計制造。系統中實際需要輸入點18點,輸出點18點,因此選用PLC的型號為西門子S7-224,擴展模塊為EM223(8I-8O)。S7-224有輸入14點,輸出10點,編程指令100多條,8192字節的程序存儲區,5120字節的數據存儲區,配合8輸入8輸出擴展模塊EM223可滿足系統需求,如需要可繼續擴展。系統采用Step7-Micro/WIN32編程,編程在PC機上通過編譯后下載至PLC調試。在電梯的調試過程中,可通過PLC、PC機監控電梯的運行狀態。PLC的I/O地址分配表。
PLC的編程由于是模型電梯,根據電梯的運行規律,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位及參數初始化程序:此段程序在電梯啟動或復位時,使電梯停靠在第一層,系統等待執行。該段程序定義了電梯運行所需要的部分邏輯線圈、數據寄存器的初始值。
呼叫記錄程序:自動記憶各種呼叫信號,將門廳和箱內按鈕的操作保存到對應的邏輯線圈中或者執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為四層樓結構,故用兩位輸出經過解碼芯片在八位數碼管上顯示。
上、下行程序:根據呼叫信號、內選信號、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選無條件響應,反向截車遵循最遠程反向原則。開關門程序:電梯到達目的層后,自動地進行開門、等待、關門過程;在關門過程中,如果門上感應器感應到門口有人時或廳外有呼叫信號,重新進入開門狀態。故障處理程序:對電梯的上下行和開關門進行監控,當超時不到位時報警,對變頻器、轎廂報警、超載等故障進行記憶并發出報警聲光信號。
另外在程序的編寫過程中,還可以增設以下功能:初開機時的自動定位功能;無呼叫信號的超時返回基站功能;定時開關電梯功能;輕載時的防搗亂處理功能。
結論該模型電梯系統已在南航工程訓練中心通過測試并投入實驗教學中。實踐結果證明,該PLC變頻調速模型電梯系統具有很高的教學實用性,能夠很好地幫助學生學習PLC課程并使其對控制系統有感性認識。










