安徽工程大学毕业设计（论文）
入、交流16点输入、交流8点输入模块。
② 数字量输出模块
数字量输出模块SM322将S7-300内部信号电平转换成过程所要求的外部信号电平，可直接用于驱动电磁阀、接触器、小型电动机、灯和电动机启动器等。
晶体管输出模块只能带直流负载，属于直流输出模块； 可控硅输出方式属于交流输出模块；
继电器触点输出方式的模块属于交直流两用输出模块。
从响应速度上看，晶体管响应最快，继电器响应最慢；从安全隔离效果及应用灵活性角度来看，以继电器触点输出型最佳。
③ 模拟量输入模块
SM331主要由A/D转换部件、模拟切换开关、补偿电路、恒流源、光电隔离部件、逻辑电路等组成。A/D转换部件是模块的核心，其转换原理采用积分方法，被测模拟量的精度是所设定的积分时间的正函数，也即积分时间越长，被测值的精度越高。SM331可选四档积分时间：2.5ms、16.7ms、20ms和l00ms，相对应的以位表示的精度为8、12和14。
④ 模拟量输出模块
模拟量输出模块SM332目前有三种规格型号，即4AO×l2位模块、2AO×12位模块和4AO×l6位模块，分别为4通道的12位模拟量输出模块、2通道的12位模拟量输出模块、4通道的16位模拟量输出模块。
SM332可以输出电压，也可以输出电流。在输出电压时，可以采用2线回路和4线回路两种方式与负载相连。采用4线回路能获得比较高的输出精度。
(3) PS307电源模块
PS307是西门子公司为S7-300专配的24VDC电源。PS307系列模块除输出额定电流不同外(有2A、5A、10A三种)，其工作原理和各种参数都相同。
PS307可安装在S7-300的专用导轨上，除了给S7-300 CPU供电外，也可给I/O模块提供负载电源。
(4) 接口模块(IM)
接口模板(IM360/361)用来在机架之间传递总线。IMS接口代表发送，IMR接口代表接收。接口模板必须安装到特定的插槽。如果需要，在扩展机架可以安装辅助电源。对于双层组态，硬连线的IM365接口模板较为经济(不需要辅助电源，在扩展机架上不能使用CP模板)。
(5) 通讯处理器模块
CP340/CP341通讯处理模块用于建立点对点的低速连接，最大传输速率为19.2kbps。有三种通信接口：RS-232C，20mA(TTY)和RS-422/RS-485，有多种通讯协议可以使用。 3.2 变频器的选择
变频器的种类很多，下面根据不同的分类方法对变频器分类: (1) 按变换频率的方法分 交─直─交变频器 交─交变频器 (2) 按主电路工作方式分 电压型变频器 电流型变频器 (3) 按变频器调压方法的不同分 PAM变频器
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唐悦奇：基于PLC的施工场地升降机控制系统设计
PWM变频器
(4) 按工作原理分类 U/f控制变频器 VC控制变频器 SF控制变频器 (5) 按照用途分类 通用变频器
高性能专用变频器 高频变频器 3.2.1 VS-616G5型通用变频器
升降机的调度要求除了一般工业控制的静态、动态性能外，他的舒适度指标往往是选择中的一项重要内容。本设计中拖动调速系统的关键在于保证升降机按理想的给定速度曲线运行，以改善升降机运行的舒适感；另外，由于升降机在建筑物内的耗电量占建筑物总用电量的相当比例，因此，升降机节约用电日益受到重视。
考虑以上各种因素，本设计选用安川VS-616G5型全数字变频器。它具有磁通矢量控制、转差补偿、负载转矩自适应等一系列先进功能，可以最大限度地提高电机功率因数和电机效率，同时降低了电机运行损耗，特别适合升降机类负载频繁变化的场合。
另外，VS-616G5变频器的启动、制动具有可任意调节的S曲线和零频仍可输出150%力矩的特点，配以高精度的旋转编码器，控制精度可达0. 01～0. 02%使得升降机运行舒适感好，零速抱闸，平层精度高。无须配专用电机，可自学习所配电机的各个参数，精确控制任何品牌的电机。采用高性能IGBT，载波频率20KHZ，从而使变频器输出一个不失真的正弦流波形，使电机始终运行于静噪音状态。
VS-616G5型变频器是安川电机公司面向世界推出的21世纪通用型变频器。这种变频器不仅考虑了V/f控制，而且还实现了矢量控制，通过其本身的自动调谐功能与无速度传感器电流矢量控制，很容易得到高起动转矩与较高的调速围[5]。
VS-616G5变频器的特点如下:
(1) 包括电流矢量控制在内的四种控制方式均实现了标准化。 (2) 有丰富的内藏与选择功能。
(3) 由于采用了最新式的硬件，因此，功能全、体积小。 (4) 保护功能完善、维修性能好。
(5) 通过LCD操作装置，可提高操作性能。 VS-616G5型变频器的标准规格如表3.1所示。
表3.1 VS-616G5型变频器的标准规格
最大输出电压
220V级
输出额定输出频率 特性 额定输入电压和
频率
允许电压波动
电源
允许频率波动
输出
最大输出电压
特性
3相,200/208/220/230V(对应于输入电压) 最大400Hz
3 相，200/208/220V 50Hz 200/208/220/230V 60Hz +10%，-15%
±5%
3相,380/400/415/440/460V(对应于输入电压)
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400V
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级
电源
额定输出频率 额定输入电压和 频率
允许电压波动 允许频率波动
最大400Hz
3相,380/400/415/440/460V 50-60Hz +10%，-15%
±5%
正弦波PWM (V/f控制、带PG反馈的V/F控制、开环矢量、闭环矢量控制4种控制方式任选性)
150%/1Hz(带PG, 150%/Ormin) 1:100(带PG, 1:1000) ±0. 2%(带PG，±0. 02%) 5Hz(带PG, 30Hz)
可采用(参数设定：4级可变) ±5%
20Hz(带PG, 40Hz) 0. 1～400Hz
数字指令:0. 01% ( -10 0C～+40 ℃) 模拟指令:0.1% (250℃～±10 ℃)
控制方式 启动力矩
控制 特性
速度控制范围 速度控制精度 速度响应 力矩限制 力矩精度 力矩响应 频率控制范围 频率控制精度
变频器的参数设置
由于采用PLC作为逻辑控制部件，故变频器和PLC通讯时采用开关量而不用模拟量。 (1) VS-616G5变频器的参数
616G5变频器共有9组参数，每一组参数的设定都具有特定的含义。常用参数如表3.2
表3.2 VS-616G5变频器的参数
参数 功用 A组 B组 C组 D组 E组 F组 G组
确定控制模式 选择运行功能
确定加减速时间及转矩补偿时间 选择频率
确定运行压频曲线 保护设置 确定偏差标准
(2) 参数设计的原则：
① 减小启动冲击及增加调速的舒适感，其速度环比例系数宜小些，而积分时间常数宜大些。
② 提高了运行效率，快车频率应选为工频，而爬行频率要尽可能低些，以减小停车击。
③ 零速一般设计为0Hz，速抱闸功能将影响舒适感。
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④ 变频器其他常用参数可根据电网电压和电机铭牌数据直接输入，具体的设置如表3.3安川616G5变频器主要参数设置表
表3.3 安川616G5变频器主要参数设置
参数 A1-02 B1-01 B1-02 B1-03 B1-04 B2-01 B2-04 C1-03 C1-04 C2-01 C2-02 C2-03 C2-04 C5-01 C5-02 D1-09 E1-01 E1-04 E1-05 E1-06 E1-09 E2-01 E2-02 E2-03 E2-04 F1-01 F1-02 F1-03 F1-04 F1-05
名称 控制方式选择 频率指令选择 运行指令选择 停止方法选择 反转禁止选择 零速电平选择 停止时直流制动时间
加速时间2 减速时间2
加速开始时s型曲线时间 加速完了时s型曲线时间 减速开始时s型曲线时间 减速完了时s型曲线时间
ASR比例增益1 ASR积分时间1 检修速度 输入电压设置 最高输出频率 最大电压 额定电压频率 最低输出频率电压 电机额定电流 电机额定滑差 电机空载电流 电机极数 PG常数
PG断线检测时的动作选择
超速时的动作选择 超度偏差过大时的动作选择
PG分频比
设定值 2 1 1 0 0 0.1Hz 1.0S 2.0S 2.0S 0.6S 0.6S 0.6S 0.6S 5 3S 200rpm 380 50Hz 380 50Hz 0V 0 0 0
根据电机极数设置
说明
不带PG矢量控制方式
按电机铭牌设置 按电机铭牌设置 按电机铭牌设置 按电机铭牌设置 根据旋转编码器铭牌设置
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安徽工程大学毕业设计（论文）
3.3升降机的主要组成部分
(1) 升降机轿厢
轿厢是运送乘客和货物的升降机组件，是升降机的工作部分。轿厢由轿厢架和轿厢体组成。
(2) 曳引机
曳引系统的主要功能是输出与传递动力，使升降机运行。曳引系统主要由曳引机、曳引钢丝绳，导向轮，反绳轮组成。
(3) 升降机井道及导轨
升降机井道是用以供升降机轿厢运行的通道。升降机导轨就是在轿厢和墙壁之间的轨道，上面有轮子在滑动，表面很光滑，用矫厢导轨支架来支撑。它可以用来防止轿相晃动。货梯和客梯上都装有。
(4) 导向系统
导向系统的主要功能是限制轿厢和对重的活动自由度，使轿厢和对重只能沿着导轨作升降运动。导向系统主要由导轨，导靴和导轨架组成。
(5) 门系统
门系统的主要功能是封住层站入口和轿厢入口。门系统由轿厢门，层门，开门机，门锁装置组成。
(6) 重量平衡系统
平衡系统的主要功能是相对平衡轿厢重量，在升降机工作中能使轿厢与对重间的重量差保持在限额之内，保证升降机的曳引传动正常。系统主要由对重和重量补偿装置组成。
(7) 电力拖动系统
电力拖动系统的功能是提供动力，实现升降机速度控制。电力拖动系统由曳引电动机，供电系统，速度反馈装置，电动机调速装置等组成
(8) 电气控制系统
电气控制系统的主要功能是对升降机的运行实行操纵和控制。电气控制系统主要由操纵装置，位置显示装置，控制屏(柜)，平层装置，选层器等组成。
升降机是机、电一体化产品。其机械部分好比是人的躯体，电气部分相当于人的神经，控制部分相当于人的大脑。各部分通过控制部分调度，密切协同，使升降机可靠运行。尽管升降机的品种繁多，但目前使用的升降机绝大多数为电力拖动、钢丝绳拽引式结构，其机械部分由拽引系统，轿厢和门系统，平衡系统，导向系统以及机械安全保护装置组成;而电气控制部分由电力拖动系统，运行逻辑功能控制系统和电气安全保护等系统组成
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