1、序号（学号：021241133长春大学毕业设计（论文）基于plg的感应节能扶梯设计姓名崔雨学院电子信息工程学院专业自动化班级0212411指导教师吴旭志（讲师）基于plc的感应节能扶梯设计摘要自动扶梯是由一种特殊类型的链式输送机组成的，它由2种特殊类型的 带式输送机组成，连续输送机械，和人员在不同楼层间的建筑上上下。它的 出现给我们的日常生活带来极大的便利，同时也成为现代物质文明中的一个重 耍标志。伴随感应节能扶梯的发展，对其工艺、性能、智能化等要求也愈来愈 高，推动这变频器广泛的应用于感应节能扶梯的领域。甚至在车站、码头、商 场、机场、地铁等场所的集中应用。因此，经济学家说：“自动扶梯的出现

2、使人们有一个购物中心的愿望”。交 通专家还说：“这是自动扶梯和移动人行道的应用，我们可以尽可能大的建造车 站和机场“。自动扶梯的应用已改变了我们的生活。伴随着感应节能扶梯向着 高科技化、节能化、智能化等多方向的发展，所以变频器系统广泛应用于感应 节能扶梯的领域。所以本文采用西门子mm440的变频器。而对调速系统的改 造是红外对射传感器、丙门子plcs7-200可编程序控制器。所以智能感应扶梯 具有平稳启动，节能运行和检修运行等功能。所以当感应节能扶梯开启时，为 了避免产生巨大的启动电流。当无人乘梯时，感应节能扶梯会由额定运行的速 度变为五分之一的速度运行，多以节省了能源，同时减小了机械的损耗，

3、也为 顾客明白了扶梯运行方向等等；同时扶梯检修的时候，如此速度也保证了扶梯 检修的精度。design of induction energy saving escalator based on plcabstract the escalator is a a special structure type of chain conveyor in two special types of belt conveyor is combined with in between the different height of buildings in a carrier personnel remitt

4、ent a continuous conveyor machinery. its appearance has brought great convenience to our daily life，but also has become an important symbol of modem material civilization. with the further development of the escalator, the users of the process design，and other performance，intelligent requirements ar

5、e also getting higher and higher，prompting frequency control in the field of the escalator is widely used. even for stations, docks，shopping malls, airports and underground railways and other places of concentration.therefore, economists have said: "the emergence of the escalator to make people

6、 have a desire to go shopping mall.” traffic experts say mit!s the application of the escalator and the moving sidewalk so that we can build the station and the airport as large as possible." the application of escalator has changed our life. with the development of high technology, energy savi

7、ng and intelligent，the frequency converter is widely used in the field of the escalator. the system adopts siemens mm440 inverter control combination, to form a control system for the transformation of traditional escalator， infrared radiation sensor，siemens s7-200 plc can be compiled program contro

8、ller to make the escalator with a smooth start, energy-saving operation and overhaul operation. starting the escalator, in order to avoid produce a lot of starting current; when the unmanned elevator，escalator from the rated speed change for low-speed operation，saving the energy，also reduces the mec

9、hanical wear，also for passengers to clear the escalator running direction; escalator maintenance，operation and maintenance functions ensures the escalator maintenance accuracy.key words: escalator system; siemens s7-200; siemens mm440 inverter目录第1章绪论11.1国内外研究现状11.2自动扶梯系统简介31.3该课题研宂的目的及意义5第2章方案论证62.1

10、方案论证62.2控制系统的比较62.2.1 plc与继电器控制系统比较62.2.2变频调速系统72.3方案选定8第三章硬件的选择93.1电动机的选择93.2变频器的选择103.2.2变频器mm440参数设定133.3 plc 简介143.3.1 s7-200 plc153.4俾感器stl选择163.4.1红外传感器16第4章自动扶梯系统硬件电路设计194.1电路设计及电路图204.2系统软件设计23第5章自动扶梯调速节能系统plc程序设计25第6章总结与展望29ai射30参考文献31附录1扶梯系统程序设计32附录2硬件设计电路34第1章绪论1.1国内外研宄现状伴随社会经济力的快速的发展.各种大

11、型的商场的感应节能扶梯的使用量 在不停的增长。在以往的自动控制系统中，大多采用自动控制系统的自动控制 系统。这种类型的自动扶梯在空闲时间不能高效运转。后续调查，购物中心的 运行时间，自动扶梯率一般在65%左右。商业楼宇将较低，一般在约35%:所 以。为感应节能电梯控制系统的改革运动。截止至今，感应节能的扶梯的节能 改造方法主要分为以下两种.即用单片机做为核心技术去组合变频器的方式去 控制和用plc做为核心技术去组合变频器的方式去控制系统两种方法。木文采 用的是第二种控制方法。感应节能扶梯和电梯都是大型场所一定具有的经典设备，所以已在大型公 司，机场等场所广泛的去应用。大部分电梯的自动扶梯在额定

12、运行状态下，在 额定运行状态下工作，在额定转速下运行时，其能耗大、机械磨损严重、使用 寿命短等。而丙门子的mm440是一种高性能的矢量的变频器，它是用微处理 器来控制的，并且采用其备现代化的绝缘栅双极型晶体管（igbt）的设备去作 为功率输出的器件。采用西门子mm440于s7-200共同组成的控制变频系统， 可以很好解决这些个问题。所以，它们具有较高的运行可靠性以及功能的多样 性等。而且采用脉冲频率可选用专用脉冲调制技术，可以使电机有低噪声。从 而使保护工作得到改善，为变频器和电机提供良好的保护。采用丙门子mm440于s7-200组成的变频调速系统，在感应节能扶梯启动 运行时可以经过变频器，当

13、感应节能扶梯达到额定的速率去运行的时候，当60 秒后如没有顾客去乘梯时，则节能扶梯由原来的额定速度自动的降为约五分之 一额定的速度运行；当装置在感应扶梯进出口的对射传感器检验到有顾客乘梯 时，感应扶梯的速度立刻平缓地升至额定的速率，如果当有顾客继续进入感应 扶梯时，则感应扶梯会不停的以额定的速度去持续的运行。以下所采用的是感应扶梯调速系统具备的性能具有以下的的特点：（1）当自动扶梯停止等待时，有方向（如上行）开始运行，当自动扶梯开始运行时，进入待机等待。下一个的旅客检测装置检测是否有人通过，当有人通 过时，控制器在高速运行的时间计数器(记为“tc”)清零，然后自动扶梯开始 埔加到高速运行。高速

14、运行时间计数器(记为tc)开始计数，当tc >图4-6控制系统的连接可以通过plc来实现各种功能的控制，其中包括变频器、故障、出入u的 电路等问题，当扶梯出现故障的吋候，报警铃会立即响起来，同吋s7-20

54、0会控 制km1的开关，使电机断电，防止发生意外，同吋通过plc去控制mm440, 以配合工作人员的检修等控制功能。一般来说.感应扶梯在运行额定的速率的吋间远远小于运行五分之一额定 速率的吋间，所以s7-200控制器能够计算出感应扶梯在五分之一额定速率运行 一定时间后。会发出指令控制mm440使其降底速度。当有人经过自动扶梯的 盖板吋。会触发安装在床盖板u处的光电对射传感器，经过plc处理控制 mm440使电机开始加速运转。mm440的主要功能是调节扶梯的速度，启动和 稳定运行，所以在没有人的时候，s7-200的指令延迟后。致使扶梯的节能。热释电红外控制开关与plc的连接xix2x3x4x6x

55、7x10xiix12x13x14x15x16x17iwplc moos7-2o0图4-7传感器冋路当电梯开始，s7-200将继续检测光电传感器的电脉冲信号输入。plc会判 断是mm440进行正常速度或着低速运行。在自动扶梯额定速度运行的时候， 如果没有光脉冲信号输入，则系统延时2分钟（乘客从一端到另一端的时间） 将电机转移到低速运行。当安装的红外传感器检验到冇乘客乘梯，则感应扶梯 之速率会立刻地上升至额定的速率.但是一旦有顾客持续走进感应扶梯.则感 应扶梯将持续以额定的速率去行驶。但是当自动扶梯运行在额定速度，如没冇 乘客的梯子，自动扶梯将自动减少由额定速度约5/1的额定速度。4.2系统软件设

56、计交流电机转速公式：n= （1-s） /p 改变电动机极对数p调速，这是交流双速电动机采用的调速方法。 改变转差率s调速，用降低定子绕组电压和转子回路串电阻方法实现。 改变电源频率f可以调速，但是频率耍小于电动机的额定频率。自动扶梯是一个恒定的转矩负载。最大输出转矩的速度控制应保持不变：m = cm（/）i cos 夕式中：cm-转矩常数;cp-电机气隙磁通量;i-转子电流；转子功率因数9,需 要保持（p不变。根据定子每相电动势公式：u = 4.44 fnk（l）式屮：u -定子电压;f-定子电压频率;n-定子每相绕组匝数;k为电机常数，必 须保持u/f为常数，又根据电机拖动原理知识，转速之比等于频率之比，等于电压 之比，等于功率之比。n厂fs u厂p、变频器