变频器的容量选择变频器的容量可根据曳引电机功率、电梯运行速度、电梯载重与配重进行选取。设电梯曳引电机功率为P1,电梯运行速度为V,电梯自重为W1,电梯载重为W2,重力加速度为g,则:P1=K2V<(W1+W2)g+F1>F1=K1(W1+W2)g式中K1为摩擦系数,K2为可靠系数。
确定曳引电机功率后,根据变额器额定电流大于电动机最大工作电流原则选定变频器的容量。本实验系统对功率要求并不苛刻,经过计算选用YASKAWAVSminiJ7变频器。
变频器的接线及功能电梯的上下行信号由PLC给出,并通过光电继电器输出至变频器,光电继电器使PLC和强电变频器电气隔离,保护PLC的安全。当Q0.6闭合时,电梯上行;Q0.7闭合时,电梯下行。另外可通过变频器内部参数设置改变电梯的加减速曲线、加减速时间、各种运行速度、过流过载保护和电流、速度、频率显示功能等。
制动电阻制动电阻消耗回馈电能,并抑制直流电压升高。当电梯减速运行时,电动机处于发电状态,向变频器回馈电能。这时,同步转速下降,交-直-交变频器的直流部分电压升高,为了能消耗回馈电能,并抑制直流电压升高,必须配置制动电阻。
可编程序控制器PLC的选型本系统为南航工程训练中心用于工程培训、课程实验而设计制造。系统中实际需要输入点18点,输出点18点,因此选用PLC的型号为西门子S7-224,扩展模块为EM223(8I-8O)。S7-224有输入14点,输出10点,编程指令100多条,8192字节的程序存储区,5120字节的数据存储区,配合8输入8输出扩展模块EM223可满足系统需求,如需要可继续扩展。系统采用Step7-Micro/WIN32编程,编程在PC机上通过编译后下载至PLC调试。在电梯的调试过程中,可通过PLC、PC机监控电梯的运行状态。PLC的I/O地址分配表。
PLC的编程由于是模型电梯,根据电梯的运行规律,作了功能上的简化。在编写电梯的PLC程序时,主要采用模块化的编程思想,其程序主要包括以下几个模块:高位极限传感器电梯的启动复位及参数初始化程序:此段程序在电梯启动或复位时,使电梯停靠在第一层,系统等待执行。该段程序定义了电梯运行所需要的部分逻辑线圈、数据寄存器的初始值。
呼叫记录程序:自动记忆各种呼叫信号,将门厅和箱内按钮的操作保存到对应的逻辑线圈中或者执行一定的指令加以处理,楼层显示程序:显示轿厢目前所在楼层,由于该模型电梯系统为四层楼结构,故用两位输出经过解码芯片在八位数码管上显示。
上、下行程序:根据呼叫信号、内选信号、电梯方向与电梯位置,确定电梯是上行还是下行;程序中顺向呼叫信号与内选无条件响应,反向截车遵循最远程反向原则。开关门程序:电梯到达目的层后,自动地进行开门、等待、关门过程;在关门过程中,如果门上感应器感应到门口有人时或厅外有呼叫信号,重新进入开门状态。故障处理程序:对电梯的上下行和开关门进行监控,当超时不到位时报警,对变频器、轿厢报警、超载等故障进行记忆并发出报警声光信号。
另外在程序的编写过程中,还可以增设以下功能:初开机时的自动定位功能;无呼叫信号的超时返回基站功能;定时开关电梯功能;轻载时的防捣乱处理功能。
结论该模型电梯系统已在南航工程训练中心通过测试并投入实验教学中。实践结果证明,该PLC变频调速模型电梯系统具有很高的教学实用性,能够很好地帮助学生学习PLC课程并使其对控制系统有感性认识。
本文关键字:教学 变频器基础,变频技术 - 变频器基础
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