论文总字数：22697字

摘 要

随着社会经济科技的不断发展,各种高楼大厦不断出现,电梯已经成为日常生活中必不可少的运输工具,电梯是一种运用电力拖动技术的特殊升降的设备。随着社会的不断发展，科技的不断进步，电梯从手柄开关操纵的电梯和按钮控制的电梯发展到了现在的群控电梯，为我们的高层运输做出了很大的贡献。

随着电力计算机控制技术和电力电子技术的飞速发展，交流变频调速技术的飞速发展。变频调速电梯采用了先进的PWM技术，显著的改善了电梯运行的质量和性能；而且变频调速电梯有着调速范围广、控制精度高、动态性能好，舒适、安静、快捷的优点，几乎可与直流电机相互媲美。同时变频调速电梯也显著改善了电动机供电电源的质量，减少了谐波，提高了电机的效率和功率因数，有着显著的节能效果。

本次的变频调速电梯的设计在采用PLC和变频器相互结合而实现电梯常规控制的基础上，通过对变频器和PLC芯片的合理选择，从而很大的提高了电梯的控制水平，并且改善了电梯运行的舒适感，使电梯达到了比较理想运行和控制效果。

关键词：PWM控制 电梯 变频调速 PLC

Six Layers of VVVF Elevator Control System Design Based on PLC

ABSTRACT

With the economic and social development of science and technology, all kinds of many-storied buildings continue to emerge, the elevator has be come in dispensable in the daily life of the means of transport, the elevator is a kind of special lifting equipment with electric drive technology. With the continuous development of society, the progress of science and technology, the elevator from the handle switch operation elevator and button control elevator develops to the present group control elevator, has made a great contribution to our senior transport.

随着电力计算机控制技术和电力电子技术的飞速发展，交流变频调速技术的飞速发展。变频调速电梯采用了先进的PWM技术，显著的改善了电梯运行的质量和性能；而且变频调速电梯有着调速范围广、控制精度高、动态性能好，舒适、安静、快捷的优点，几乎可与直流电机相互媲美。同时变频调速电梯也显著改善了电动机供电电源的质量，减少了谐波，提高了电机的效率和功率因数，有着显著的节能效果。

With the rapid development of computer power control technology and power electronic technology, the rapid development of AC variable frequency speed control technology. VVVF elevator adopts advanced PWM technology, to improve the quality and performance of elevator running; and VVVF elevator has a wide speed range, high control precision, good dynamic performance, the advantages of comfortable, quiet, fast, almost can be comparable with the DC motor. At the same time, VVVF elevator also significantly improves the quality of power supply of the motor, reduce the harmonic, improves the efficiency and the power factor of the motor, has obvious energy-saving effect.

本次的变频调速电梯的设计在采用PLC和变频器相互结合而实现电梯常规控制的基础上，通过对变频器和PLC芯片的合理选择，从而很大的提高了电梯的控制水平，并且改善了电梯运行的舒适感，使电梯达到了比较理想运行和控制效果。

Design of VVVF elevator the combination foundation and Realization of elevator on the conventional control in the use of PLC and frequency converter, through the rational selection of the frequency converter and PLC chips, which greatly improved the level of the elevator control, and improve the operation of the elevator comfort, so that the lift to reach a more ideal operation and control effect.

Keywords: PWM；Elevator；Frequency Control；PLC

目录

摘要 I

ABSTRACT II

目录 III

第一章 引言 1

第二章 电梯结构及工作原理 2

2.1电梯的概述 2

2.1.1电梯的概念 2

2.1.2电梯的起源和发展 2

2.1.3电梯的分类 2

2.1.4电梯的工作原理 4

2.2电梯的八大系统 4

2.2.1曳引系统 6

2.2.2导向系统 6

2.2.3门系统 6

2.2.4轿厢 6

2.2.5重量平衡系统 7

2.2.6电力拖动系统 7

2.2.7电气控制系统 7

2.2.8安全保护系统 8

第三章 电梯电力拖动控制系统 9

3.1变频调速电梯系统运行原理 9

3.2变频器 10

3.2.1变频调速原理 10

3.2.2变频器的结构、分类 10

3.2.3变频器机型选择 11

3.2.4变频器的参数设置 12

3.3电梯理想速度曲线设计 14

3.3.1电梯快速性的性能要求 14

3.3.2电梯舒适性的性能要求 15

3.3.3电梯速度曲线 15

3.4电梯曳引电动机及其功率确定 17

3.4.1电梯对曳引机的要求 17

3.4.2曳引电动机额定功率的粗选 17

3.4.3曳引电动机过载、启动校验 17

第四章 基于PLC的电梯控制系统设计 19

4.1 PLC及其在电梯控制中的应用特点 19

4.1.1 PLC定义及其特点 19

4.1.2 PLC控制电梯的优点 20

4.2 PLC的选型 20

4.2.1 轿厢楼层位置检测方法 21

4.2.1 PLC机型的选择 21

4.3 PLC变频控制系统设计方案 21

第五章 软件编程及MCGS仿真 24

5.1电梯电气控制系统软件设计 24

5.2各环节设计方法 26

5.2.1开关门环节 26

5.2.2层楼信号产生与消除环节 27

5.2.3呼叫电梯信号登记、消除、显示环节 27

5.2.4电梯的定向环节 27

5.2.5停层信号的产生和消除环节 27

5.2.6启动加速、稳定运行、制动环节 28

5.3 MCGS仿真 28

5.3.1 MCGS组态软件 28

5.3.2 六层电梯监控界面的设置 28

5.3.3MCGS中定义数据变量 29

第六章 结语 34

参考文献 35

附录 37

致谢 54

第一章 引言

当今世界，很多地区人口密集，为了解决人和土地之间的矛盾，所以我们必须合理的解决人与土地的矛盾。所以各种高层不断的兴建，而人们为了方便快捷的到达自己所要到的楼层，电梯就应运而生了，电梯已经开始变成人们在日常生活中不可缺少的工具。电梯的功能性的强弱已经对当下人的日常生活产生很重要的影响，所以我们一定要努力的提高电梯性能。而我国国内电梯控制系统中主要有以下面三种方式：继电器控制系统、PLC控制系统和微机控制系统。其中PLC控制系统因为它具有很多的优点而成为了现在电梯的主流。PLC控制系统中德变呀变频调速系统通过改变电动机的频率和电压，从而来改变电梯运行时的速度，可以使得乘客得到更好舒适感，它的平层精度很高，而且拥有非常明显的节能作用，有效的解决了电梯运行过程中的的舒适感问题。

以前，对于大多数的电梯的曳引系统都是用拖动系统来组成的，通过变换磁极的方向来进行电机的变频调速。这种调速有很多的限制和不足，首先这种调速只能进行有极调速，第二这种电梯，人们乘坐时的舒适感比较差。而后来的交流调压控制电梯，虽然舒适性得到了提高，但是耗能大，总体的性能不高。 与前面所有电梯比较，变频调速则是各种调速方法中效率和性能都比较好的一种。

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