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基于MM420变频器的电梯控制系统设计
电梯是随着高层建筑的兴建而发展起来的一种垂直运送工具。在现代社会,电梯已像汽车、轮船同样,成为人类不可缺少的交通运送工具。它有多种控制方式，如继电器控制，PLC控制等。PLC控制电梯有如下的特点：可靠性高， PLC的平均无端障时间（MTBF）一般可达3~5万小时。并且能在工业环境下可靠地工作；编程简朴，PLC最常用的编程语言是梯形图语言。这种编程语言形象直观，容易掌握，当工作流程需要改变时，可以现场改变程序，使用方便、灵活；体积小、结构紧凑、安装、维修方便。本文介绍了一种控制的VVVF的电梯控制系统，通过与其它电梯控制系统比较，得出了其控制的优越性，并对其进行了较具体的软硬件设计，对于软硬件设计采用了模块化设计的思想，并说明了控制方式的可行性。

关键词：可编程控制器；电梯；电梯控制；变频器；梯形图

ABSTRACT

Elevator, developed with the construction of high architecture of vertical transportation tools. In the modern society, elevator, like cars, steamboats has become indispensable transportation tool for human beings. There are several control ways, such as relay and PLC control, and so on. The features of PLC control elevator are the following: First, high reliability. The MTBF of PLC can generally reach 30000 to 50000 hours. And it can easily adapt to the environments. That it can work reliably under the industrial environment. Second, easily program. The commonly used programming language is ladder diagram language, which is imagic and can be easily mastered. When the working process need to be changed, the program can be changed on spot, which is convenient and flexible. Third, small volume and compact structure and it is easy to install and maintain.This paper introduces the system structure of a VVVF (variable voltage variable frequency) elevator control system with PLC, we can find the advantage of this control method by compared with others, we achieve its hardware and software design in detail with a idea of module and clarifies that this control mode is feasible.

Keywords： PLC; elevator; elevator control; transducer; ladder diagram

目 录
1 绪论 4
1.1 电梯技术概况 4
1.1.1电梯技术前景展望 4
1.1.2电梯的种类及组成 6
1.2 电梯的重要参数 6
1.3电梯的保护装置 8
2 PLC控制系统与变频器 10
2.1 PLC控制系统设计 10
2.2 变频器的分类 11
2.3变频器的工作原理 …………………………………………………………………… 12
2.4 变频器的选择 13
2.4.1 选择变频器的规格以及满足条件 13
2.4.2西门子MM420变频器………………………………………………………….14
2.5 PLC与变频器的连接 18
2.6变频器的调速方案 18
3硬件设计 19
3.1变频电梯电力传动系统 19
3.2 交流电动机及其转速控制 21
4 软件设计 23
4.1 程序流程图……………………………………………………………….23
4.2 程序设计………………………………………………………………… 24
5结论 28
致 谢 29
参考文献 30

1 绪论

1.1 电梯技术概况
随着城市建设的不断发展，高层建筑不断增多，电梯在国民经济和生活中有着广泛的应用。电梯作为高层建筑中垂直运营的交通工具已与人们的平常生活密不可分。事实上电梯是根据外部呼喊信号以及自身控制规律等运营的，而呼喊是随机的，电梯事实上是一个人机交互式的控制系统，单纯用顺序控制或逻辑控制是不能满足控制规定的，因此，电梯控制系统采用随机逻辑方式控制。目前电梯的控制普遍采用了两种方式，一是采用微机作为信号控制单元，完毕电梯信号的采集、运营状态和功能的设定，实现电梯的自动调度和集选运营功能，拖动控制则由变频器来完毕；第二种控制方式用可编程控制器（PLC）取代微机实现信号集选控制。从控制方式和性能上来说，这两种方法并没有太大的区别。国内厂家大多选择第二种方式，其因素在于生产规模较小，自己设计和制造微机控制装置成本较高；而PLC可靠性高，程序设计方便灵活，抗干扰能力强、运营稳定可靠等特点，所以现在的电梯控制系统广泛采用可编程控制器来实现。

1.1.1电梯技术前景展望
纵观我国电梯行业的发展历程，从改革开放到今天，电梯行业在不知不觉中走过了一个从无到有，从有到多，从多到精的发展历程。随着住宅市场的巨大变化，中国已经成为全球容量最大、增长最快的电梯市场。这就必然会使电梯技术不断的发展更新。
（1）结构不断紧凑化，体积不断轻型化、小巧化。
随着新技术、新结构、新材料、新工艺的发展，电梯的机械系统结构简朴化、体积小巧化、材料轻型化、工艺先进化、外观美丽化。同时，无机房电梯在此后会有较大的发展。
（2）技术含量更高，性能更好。
电梯行业技术发展非常迅速，现如今具有先进性能，高舒适性的VVVF电梯，已是电梯行业的标准配置；然而，永磁同步无齿轮曳引机具有更节能、更清洁、更安静、更安全、更经济等特点。所以永磁同步无齿轮曳引机将逐步成为新型曳引机的主流，由于永磁技术的先进性，将来很也许取代VVVF技术。此外，网络控制和智能群控制系统以其控制的先进性、快速性、准确性和可靠性也是电梯发展的潮流。
（3）安装更方便、快捷。
高效、安全、可反复使用的无手架安装，将是高层电梯安装的重要方式，随着技术的开发、应用，电梯的硬件系统给安装带来了更大的方便，使电梯安装更快、效率更高。

1.1.2电梯的种类及组成
本节介绍了电梯的分类、组成，通过学习应对电梯的定义和电梯的多种分类方法有一定的结识，并了解集选控制、并联控制和群控电梯的操控方式。
一、电梯分类
电梯通常按用途、速度、拖动方式和控制方式等进行分类。目前电梯的基本分类方法如下表1-1所示：
表1-1 电梯的分类
分类方式
种类

按用途分类
乘客电梯、载货电梯、医用电梯、杂物电梯、观光电梯、车辆电梯、船舶电梯、建筑施工电梯、冷库电梯、防爆电梯、矿井电梯、电梯操纵电站电梯及消防员用电梯等
按驱动方式分类
交流电梯、直流电梯、液压电梯、齿轮齿条电梯、螺杆式电梯及直线电机驱动的电梯等
按电梯速度分类
低速电梯（1.00m/s）、中速电梯（1.00～2.00m/s）、高速电梯（大于2.00m/s）、超高速电梯（超过5.00m/s）及特高速电梯（16.7m/s）
按有无司机分类
有司机电梯、无司机电梯及有/无司机电梯等
按操纵控制方式分类
手柄开关操纵、按钮控制电梯、信号控制电梯、集选控制电梯、并联控制电梯及群控电梯等
按特殊用途分类
冷库电梯、防爆电梯、矿井电梯、电站电梯及消防员用电梯等
现代物业建筑使用的电梯重要有信号控制、集选控制、并联控制及群控制电梯四种操控方式，其控制特点如下所述。
（1）信号控制电梯特点除具有自动平层，自动开门功能外，尚具有轿厢命令登记，层站召唤登记，自动停层，顺向截停和自动换向等功能。
（2）集选控制电梯是一种在信号控制基础上发展起来的全自动控制电梯，与信号控制的区别在于能实现无司机操纵。重要特点是:把轿厢内选层信号和各层外呼信号集合起来,自动决定上、下运营方向顺序应答。
（3）并联控制电梯是把2～3台电梯的控制线路并联起来进行逻辑控制，共用层站外召唤按钮，电梯自身都具有集选功能。
（4）群控电梯特点是用微机控制和统一调度多台集中并列的电梯。控制方式有以下两种。
控制系统按预先编制好的交通模式程序，集中调度和控制梯群的运营，称为梯群程序控制。
能实现自动数据的采集、互换及存储功能，尚有进行分析、筛选及报告的功能，称为梯群智能控制。

二、电梯的组成
曳引式电梯是垂直交通运送工具中最普遍的一种电梯，其结构重要由机械部分和电气部分组成；机械装置部分分为：
（1）曳引系统作用是提供电梯运营动力的设备，把曳引机的旋转运动，转换为电梯的垂直运动。
（2）轿厢在曳引钢丝绳的牵引下沿电梯井道内的导轨作快速平稳的运营。
（3）门系统作用就是打开或关闭轿厢与层站厅门的出入口。
（4）导向系统作用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。
（5）重量平衡系统由对重及重量补偿装置组成。对重将平衡轿厢自重和部分的额定载重。重量补偿装置，是补偿高层电梯中轿厢与对重侧曳引钢丝绳长度变化对电梯平衡设计影响的装置。
（6）机械安全保护装置由机械限速装置、缓冲器和端站保护装置组成。起到防止电梯超速行驶、终端越位、冲顶或蹲底等保护。
电气装置部分分为：
（1）电力拖动系统由曳引电机、供电系统、调速装置和速度反馈装置构成。对电梯实行速度控。
（2）操作控制系统由操纵装置、平层装置与选层器等构成。对电梯实行操纵、监控的系统。
（3）电气安全系统指在电梯控制系统中用于实现安全保护作用的电路及电气元件。

1.2 电梯的重要参数
载重量(kg)， 轿厢尺寸(mm)，轿厢形式，轿门形式，开门宽度(mm)，开门方向，曳引方式，额定速度(m/s)，电气控制系统，停层站数(站)，提高高度(mm)，顶层高度(mm)，（底坑深度(mm)，井道尺寸(mm)，井道高度(mm)。
电梯的重要参数是设计和制造电梯的重要依据。用户选择电梯时，必须根据电梯的安装使用地点、运载对象等，对的的选择电梯类别和有关参数和尺寸。并根据所选择参数和规格尺寸，设计和建造安装电梯的建筑物，否则会影响电梯的使用效果。具体见表1-2。
表1-2 电梯参数Ⅰ类电梯的参数、尺寸
重要用途
非住宅电梯（办公室、写字楼等）
额定载重量/kg
630
800
1000
1250
1600
可乘人数/人
8
10
13
16
21
轿厢
宽度A/mm
1100
1350
1600
1950
深度B/mm
1400
1750
高度/mm
2200（2300）
2300
轿和层门
宽度E/mm
800
1100
深度F/mm
2023（2100）
2100
形式
中分门
井道
宽度C/mm
中分门
1800
1900
2400
2600
旁开门
②
深度D/mm
2100
2300
2600
低坑深度P/mm
V=0.63m/s
1400
1600
V=1.00m/s
V=1.60m/s
1600
V=2.50m/s
②
2200
顶层高度Q/mm
V=0.63m/s
3800
4200
4400
V=1.00m/s
V=1.60m/s
400
4200
4400
V=2.50m/s
②
5000
5200
5400

续表 1-2 电梯参数Ⅰ类电梯的参数、尺寸

机房

V=0.63m/s

面积S/㎡
15
20
22
25
宽度R/mm
2500
3200
深度T/mm
3700
4900
5500
高度H/mm
2200
2400
2800

V=1.00m/s
面积S/㎡
15
20
22
25
宽度R/mm
2500
3200
深度T/mm
3700
4900
5500
高度H/mm
2200
2400
2800
V=1.60m/s
面积S/㎡
15
20
22
25
宽度R/mm
2500
3700
深度T/mm
3700
4900
5500
高度H/mm
2200
2400
2800
V=2.50m/s
面积S/㎡
①
18
20
22
25
宽度R/mm
①
2800
3200
深度T/mm
①
4900
5500
高度H/mm
①
2800

1.3电梯的保护装置
（1）电磁制动器：装于曳引机柱上，一般采用直流电磁制动器，启动时通电松闸，停层时断电制动。
（2）逼迫减速开关：分别装于井道的顶部和底部，当轿厢驶过端站尚未减速时，轿厢上撞块就启动此开关，通过电气传动装置，使电动机逼迫减速。
（3）限位开关：当电梯轿厢开到顶或底,就会碰到此开关不能继续向前运营,只能反方向运营。
（4）行程极限保护开关：当限位开关不起作用时，轿厢通过端站时，此开关动作。
（5）急停按钮：装于轿厢司机控制操纵盘上，当发生异常情况时按此按钮切断电源，电磁制动器制动，电梯紧急停车。
（6）厅门开关：每个厅门都装有门锁开关；仅当厅门关闭时电梯才动作，在运营中如厅门开关断开，电梯立即停车。
（7）关门安全开关：常见的是装在轿厢门边的安全触板，在关门过程中如安全触板碰到乘客时，发出信号，门电机停止关门，反向开门，延时重新开门。
（8）超载开关：当超载时轿底下降开关动作，电梯不能关门和运营。
（9）其他开关：安全窗开关、钢带轮的断带开关等。

（10）报警和救援装置：电梯发生人员被困在轿厢内时，通过报警或通信装置应能将情况及时告知管理人员并通过救援装置将人员安全救出轿厢。

2 PLC控制系统与变频器

2.1 PLC控制系统设计
一、PLC控制系统设计的基本原则如下：
（1）选用的PLC必须满足被控对象的控制规定。
（2）在满足控制规定的前提下，保证PLC控制系统安全、可靠。
（3）PLC控制系统尽也许简朴。
（4）具有高的性价比。
二、PLC控制系统设计环节
图2-1是PLC控制系统设计环节的流程图。具体环节如下：
（1）了解和分析被控对象的控制规定，拟定输入、输出设备的类型和数量。
（2）根据输入、输出设备的类型和数量，拟定 PLC的I/O点数，并选择相应点数的PLC机型。
（3）合理分派I/O点数，绘制PLC控制系统输入、输出端子接线图。
（4）根据控制规定绘制工作循环图或状态流程图。
（5）根据工作循环图或状态流程图编写梯形图、指令语句、汇编语言或计算机高级语言等形式的用户程序。
（6）用编程器将用户程序输入到PLC内部存储器中，进行程序调试。
（7）程序调试。先进行模拟调试，再进行现场联机调试；先进行局部、分段调试，再进行整体、系统调试。
（8）调试过程结束，整理技术资料，投入使用。

分控对象、明确控制规定
选择PLC机型
硬件设计
软件设计
模拟调试
修改
修改
符合设计规定？
现场联机调试
符合设计规定？
投入运营
否
否
否
否
是
图2-1 PLC控制系统设计环节流程

三、采用PLC控制系统控制具有的优点为：在电梯控制系统中采用PLC，用软件实现对电梯运营的自动控制，提高了可靠性。去掉了选层器及大部分继电器，控制系统结构简朴，外部接线简化。PLC可以实现复杂的系统控制，方便的增长或改变控制功能。PLC可进行故障的自检和报警显示，提高了系统的安全性。并便于检修。用于群控调配和管理，提高了电梯的运营效率。改变控制方案时不需要改动硬件接线。

2.2 变频器的分类
变频器的种类有很多，根据不同的分类方法将变频器分为：
按互换环节方法分：交-直-交变频器；交-交变频器。
按主电路工作方式分：电压型变频器；电流型变频器。
按电压的调制方式分：PAM变频器；PWM变频器。
按工作原理分：V/f控制变频器；转差频率控制变频器；矢量控制变频器；直接转矩控制变频器。
按用途分：通用变频器；高性能变频器；具有电源再生功能的变频器；风机、水
泵用变频器；其他专业变频器。
2.3变频器的工作原理
变频器的主电路是给异步电动机提供调压调频电源的电力变换部分，变频器的主电路大体上可分为两类:电压型是将电压源的直流变换为交流的变频器，直流回路的滤波是电容。电流型是将电流源的直流变换为交流的变频器，其直流回路滤波是电感。它由三部分构成，将工频电源变换为直流功率的“整流器”，中间滤波电路以及将直流功率变换为交流功率的“逆变器”。
a.整流器（将恒压恒频的交流电变换为直流电）
最近大量使用的是二极管的变流器，它把工频电源变换为直流电源。也可用两组晶体管变流器构成可逆变流器，由于其功率方向可逆，可以进行再生运转。
b.中间滤波环节（对整流后的电压或电流进行滤波）
将整流后的电压或电流进行滤波，减小电压和电流的波动。
c.逆变器（将直流电变换成频率和电压都可调的交流电）
同整流器相反，逆变器是将直流功率变换为所规定频率的交流功率，以所拟定的时间使6个晶体管导通、关断就可以得到三相交流输出。6个晶体管导通或截止的规律是：
（1）每个晶体管连续导通或截止半个周期；
（2）任一个时刻都有3个晶体管导通；
（3）每隔60°相位角换流一次，换流发生在同一臂上。

变频器的原理结构图
2.4 变频器的选择
变频器是变频调速系统的核心设备，它的质量对系统的可靠性有很大的影响，选择品牌时，质量品质，是选择时重要考虑的因素。在同一品牌中选择时，则依据已拟定的调速方案、负载类型以及应用时所需的附加功能来拟定。

2.4.1 选择变频器的规格以及满足条件
按照变频器标称功率进行选择，在实际中经常也许会行不通。根据具体的工程情况，可以有以下的几种选择方式：
（1）按照标称功率选择：一般做为初步投资估算依据。
（2）按照电动机额定电流选择：多用于恒转矩负载的新设计项目。
（3）按照电动机实际运营电流选择：多用于改造工程。
（4）照转矩过载能力选择。
且选择的变频器应满足以下条件：
（1）根据被控设备的负载特性选用通用变频器的类型。
（2）所选用通用变频器的类型与被控异步电动机的参数匹配。
（3）为减少电梯成本，选用通用变频器。
（4）电梯的启动和停车都要平稳。
（5）变频器带有防止失速功能。
（6）变频器具有优良的转矩特性。

2.4.2 西门子MM420变频器
西门子MM420的变频器具有很高的运营可靠性和功能的多样性。采用脉冲频率可选的专用脉宽调制技术，可使电动机低噪声运营。全面而完善的保护功能为变频器和电动机提供了良好的保护

表2-2 变频器参数设立
参数号
出厂值
设立值
说明
P0003
1
1
设用户访问级为标准级
P0004
0
7
命令和数字I/O
P0700
2
2
命令源选择“由端子排输入”
P0003
1
2
设用户访问级为扩展级
P0004
0
7
命令和数字I/O
*P0701
1
1
ON接通正转，OFF停止
*P0702
1
2
ON接通反转，OFF停止
*P0703
9
10
正向点动
*P0704
15
11
反转点动
P0003
1
1
设用户访问级为标准级
P0004
0
10
设定值通道和斜坡函数发生器
P1000
2
1
由键盘（电动电位计）输入设定值
*P1080
0
0
电动机运营的最低频率(Hz)
*P1082
50
50
电动机运营的最高频率(Hz)
*P1120
10
5
斜坡上升时间（s）
*P1121
10
5
斜坡下降时间（s）
P0003
1
2
设用户访问级为扩展级
P0004
0
10
设定值通道和斜坡函数发生器
*P1040
5
20
设定键盘控制的频率值
*P1058
5
10
正向点动频率(Hz)
*P1059
5
10
反向点动频率(Hz)
*P1060
10
5
点动斜坡上升时间（s）
*P1061
10
5
点动斜坡下降时间（s）

变频器的输入信号涉及对运营/停止、正转/反转、点动等运营状态进行操作的数字操作信号。变频器通常运用继电器触点或晶体管集电极开路形式得到这些运营信号PLC的输出端口可以和变频器的上述信号端子直接相连接，从而实现PLC对变频器的控制。
变频器的监测输出信号分为开关量检测信号和模拟量检测信号两种，用来和其他设备配合以组成控制系统。模拟量检测输出信号既可根据需要送给电流表或频率表，也可以送给PLC的模拟量输入模块。对于开关量检测信号，由于是通过继电器触点或晶体管集电极开路的形式输出，额定值均在24V/50mA之上，符合S7-200PLC对输入信号的规定，所以将变频器的开关量检测信号西门子PLC的输入端直接相连接，从而实现信号的反馈控制。
2.5 PLC与变频器的连接
PLC的输出是+24V的电压，是开关量信号。用它作为变频器的输入信号。如上述实验四。控制PLC的四个输出的有无。从而可以作为变频器的开光量的输入，最终控制电机的转速。先对变频器进行参数的设定，即约定一个固定的运营模式。将PLC四个输出端作为信号输出。每个输出都有0/1的输出。如0000，0001，0010,0011，0100……1111，共16个运营速度。可实现多速度的运营方式。或增长变频器的斜坡上升下降时间，如都为10s，则电梯的加减速的大小减小，而人就不会明显的感觉超重与失重。最终达成乘坐着舒适度规定！

2.6变频调速方案
一、控制要点
控制模式。为了保证在低速时能有足够大的转矩，最佳采用带转速反馈的矢量控制方式。
起动方式。为满足吊钩从“床面”上升时，需要消除传动间隙，将钢丝绳拉紧的规定，应采用S型起动方式。
制动方式。采用再生制动、直流制动和电磁机械制动相结合的方法。
点动制动。点动制动是用来调整被吊物体空间位置的，应能单独控制。点动频率不宜过高。
二、调速方案
变频器的选型。考虑到起升机构对运营的可靠性规定较高，应选用品有带速度反馈矢量控制功能的变频器。
调速机构。虽然变频器调速是无级的，可以用外接电位器来进行调速，希望调速时的基本操作方法可以和原拖动系统的操作方法相同。因此，采用左、右各若干挡转速的控制方式，

3硬件设计

电梯的硬件系统由操纵盘、门厅信号、PLC、变频器、调速系统构成，系统结构图如图3-1所示。
图中变频器只完毕调速功能，而逻辑控制部分由PLC完毕。PLC负责解决各种信号的逻辑关系，从而向变频器发出起停信号，同时变频器也将自身的工作状态发PLC形成双向联络关系。系统还配置了与电动机同轴连接旋转译码器及PG卡，完毕速度检测及反馈，形成速度闭环和位置闭环。此系统还必须配置制动电阻，当电梯减速运营时，电动机处在再生发电状态，向变频器回馈电能，克制直流电压升高。

3.1变频电梯电力传动系统
如图3-2所示为电梯驱动机构原理图，动力来自电动机，一般选11KW或15KW的异步电动机。曳引机的作用有三个：一是调速，二是驱动曳引钢丝绳，三是在电梯停车时实行制动。为了加大载重能力，钢丝绳的一端是轿厢，另一端加装了配重装置，配重的重量随电梯载重的大小而变化。计算公式如下：
配重的重量=（载重量/2+轿箱自重）×45%
式中的45%是平衡系数，一般规定平衡系数在45%～50%之间
这种驱动机构可使电梯的载重能力大为提高，在电梯空载上行或空载下行时，电动机额负载最大，处在驱动状态，这就规定电动机在四象限内运营。为满足乘客的舒适感和平层精度，规定电动机在各种负载下都有良好的调速性能和准确停车性能。为满足这些规定采用变频器控制电动机是最合适的。变频器不仅可以提供良好的调速性能，并能节约大量电能，这是目前电梯大量采用变频器控制的重要因素。下面以目前正弦输入和正弦输出电压源变频驱动系统为例并结合图3-3说明VVVF变频电梯电力传动系统的工作原理。
图3-3 变频电梯电力传动系统
该系统的特点有：（1）使用交流感应电动机结构简朴，制造容易，维护方便，适于高速运营。（2）电力传动效率高，节约电能。电梯属于一种位能负载，在运营时具有动能，因此在制动时，将其回馈电网具有很大意义。（3）结构紧凑，体积小，重量轻，占地面积大为减少。
3.2 交流电动机及其转速控制
从发电厂送出的交流电的频率是恒定不变的，在我国是50Hz。
交流电动机的同步转速
N1=60f1/p （5.1）
式5.1中，N1为同步转速，单位是r/min；f1为定子电流频率，单位是Hz；p为电动机的磁极对数。
异步电机转速
N= N1（1－S）=60f1（1－S）/p （5.2）
式5.2中，S为异步电动机的转差率，S=（ N1﹣N）/ N1。
以上两个式子说明，无论是同步电动机还是异步电动机，转速都与送人电动机的电流频率f成正比例变化，也就是说，改变电源频率可以方便地改变电动机的运营速度，也就是说变频对于交流电动机的调速来说是十分合适的。但是，从交流电动机诞生到变频器出现的近百年里，交流变频调速却一直只是人们的抱负。在那个期间，交流异步电动机的调速重要采用变极调速及改变转差率调速。其中变极是改变定子绕组的接线以改变电动机的磁极对数的调速方法。这是一种有极调速，转速智能成倍地变化，是不连续的变化，并且制造工艺限制了电动机磁极对数种类的增长。改变转差率调速有转子调电路串电阻速、串极调速、改变定子电压调速等多种方法。其中，转子串电阻调速的调速范围不算小，但是实际应用中由于串入的电阻越大，转差率越大，转子铜损耗就也大，很不经济。并且串入的电阻越大，转速越不稳定。它是一种有极调速。串极调速的功率因数低。调压调速会使损耗增长。长期以来，电力拖动领域中规定平滑调速的场合一直是直流电机占据着统治地位。这是由于变频调速的关键设备，可调节频率的交流电源的制造是十分困难的。
这种局面随着通用变频器的诞生而发生了主线的变化。
变频器诞生以来，交流调速技术日益普及。变频器是一个新型高科技点在产品，它广泛应用于交流电动机的调速控制，变频调速的优点有：调速范围大；电源频率可以连续调节，转速可以平滑改变；变频时，电源电压按照不同频律变化，不仅可以实现恒转矩调速，还可以实现恒功率调速，以适应不同负载的规定。交流电动机以其结构简朴，坚固耐用及变频器带来了良好的调速性能，这已经在调速应用中占据了主导地位。

4 软件设计
4.1 程序流程图
电梯控制程序的设计需按照4-1所示的程序流程图来编辑。

图4-1 程序流程图

4.2程序设计

网络1：电梯启动准备时间中间辅助部分

注释：M0.0是中间继电器。按下I0.0，I0.1，I0.2后，M0.0，M0.1，M0.2得电自锁，并且T37开始计时。1.5S后T37得电。

网络2：电梯上升下降部分

注释：I0.3，I0.4，I0.5分别是安装在一，二，三楼的行程开关。如按I0.0时，电梯就在一楼，则直接开门；如不在一楼则电梯下降（电机正转）。按是I0.1时，根据一楼和三楼的行程开关的压合情况，判断电梯是上升还是下降。按I0.2时，如电梯就在三楼则直接开门如不在三楼则电梯上升（电机反转）。Q0.0与Q0.1是电机正反转互锁。

网络3：电梯开门准备时间
注释：电梯得到呼喊信号后，1.5S后开始向呼喊楼层运转。到达呼喊楼层1.5S后开门。

网络4：电梯开门部分
注释：T38，T39，T40得电后Q0.2，Q0.3，Q0.4得电。I1.1，I1.2，I1.3是强制开门按钮，若在人多时，可以在电梯关门后但在电梯上升或下降前打开门，进入电梯。若T37已得电即一开始上升或下降则强制开门无效。I0.3，I0.4，I0.5是为了保证电梯在运营中不得开门。Q0.2与QO.5，Q0.3与Q0.6，Q0.4与Q0.7分别是开门电机的正反转的互锁。

网络5：电梯关门准备时间部分
注释：I0.6，I.7，I1.0是开门完毕的行程开关。当其中有压合时T41则复位，当Q0.5或Q0.6或Q0.7得电时，即电机关门开始时，T41复位。

网络6：电梯关门部分
注释：I1.4，I1.5，I1.6是关门完全的行程开关。Q0.2与QO.5，Q0.3与Q0.6，Q0.4与Q0.7分别是开门电机的正反转的互锁。I1.7是强制关门按钮，若人少是可以提前关门。

PLC表达与功能相应符号表

5 结论

电梯采用PLC变频调速系统提高了系统运营的平稳性、工作的可靠性，操作与维护也很方便，接线简朴、编程直观、扩展容易、安全性高、可调节电梯运营速度、舒适感好等特点，同时节约了大量电能。由于系统选用了通过PLC控制变频器来调节电机的速度，而电机的正转、反转，变频调速是通过软件来实现的；具有良好的速度稳定性和安全可靠性，并且在低频时可以提高电动机的转矩。实验证明设计的程序合理可行。
致 谢

本文的研究工作通过上网广泛搜集资料和在图书馆查阅书籍，根据设计的规定记录相关的资料、数据信息。并在我的指导老师许艳英老师的精心指导下完毕的。在我的设计过程中老师您在百忙之中抽出时间为我查漏补缺。在我的学业和论文的设计工作中倾注着老师辛勤的劳动成果。在此我要向我的指导老师致以最衷心的感谢和深深的敬意。在论文即将完毕之际，我的心情无法安静，从开始进入课题到论文的顺利完毕，有多少可敬的师长、同学、朋友给了我无言的帮助。在此，向所有关心和帮助过我的领导、老师、同学和朋友表达由衷的谢意！请接受我真挚的谢意!
衷心地感谢在百忙之中评阅论文和参与答辩的各位老师。在这里由衷的对你们说一句：你们辛劳了。谢谢你们！

参考文献

[1] 范永胜、王岷著，《电气控制与PLC应用》，195-200页，中国电力出版社，2023
[2] 吴丽著，《电气控制与PLC实用教程》，255-258页，黄河水利出版社，2023
[3] 李良仁著，《变频调速技术与应用》，115-117页，电子工业出版社，2023
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[5] 李惠晟著，《电梯控制技术》，44-47页，机械工业出版社，2023
[7] 丁斗章著，《变频调速技术与系统应用》，187-196页，机械工业出版社，2023
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[9] 张燕宾著，《变频调速应用实践》10-22页，机械工业出版社，2023