摘要自动扶梯是一种常年运载乘客的电力驱动设备,其运行状态常出现空载,大多数扶梯在空载时仍采用额定速度运行,具有耗能大,机械磨损严重等缺点,因此需要对自动扶梯进行节能运行改造。
本设计就是根据自动扶梯节能使用的基本要求,设计一种以微机与变频器相结合控制自动扶梯节能运行的系统。
工艺要求在保证舒适安全运行的条件下能够降低自动扶梯的能耗，延长自动扶梯的工作寿命。
自动扶梯控制系统的设计过程中主要包括电动机、热继电器、主电源开关、接触器、变压器、电线及电缆和制动电阻选型的基础上对于变频器驱动、电源控制、制动、故障显示、检修控制、速度检测、安全控制、照明控制等电路的设计。
完成电路的设计后再对于主驱动轮传感器、梯级缺失传感器、扶手带测速传感器的安装，最后经过离线调试和在线调试，该系统实现了节能化运行。
它实现了自动扶梯的电脑化控制，使自动扶梯更趋于智能化。
关键词：自动扶梯；微机；控制系统ABSTRACTEscalator is a perennial passenger electric equipment, its running state often without load, Most of the escalator when the without load is still using the rated speed, High energy consumption, mechanical wear and serious shortcomings. So the escalators need for energy-saving operation transformation. This design is based on the use of energy-efficient escalator basic requirements to design a combination of computer and inverter control system of the escalator energy-saving operation. Process requirements to ensure the comfort and safety of operation conditions of the escalator could reduce power consumption and extend the working life of the escalator.Escalator control system design process includes on the basis of motors, thermal relays, the main power switch, contactors, transformers, wires and cables, and brake resistor selection to inverter drive, power control, braking, fault indication, access control, speed detection, security control, lighting control circuit design. After completion of the circuit design for the main drive wheel sensors, sensor missing rungs, handrail speed sensor installation. Finally, after offline debugging and debugging, the system realizes energy-saving operation. It implements the escalator computerized control, so that the escalator tends to be more intelligent.Keywords：Escalator; Microcomputer; Control System目录1、引言 (1)2、概述 (2)2.1 课题背景 (2)2.2 国内外文献综述 (3)2.3 设计研究内容 (5)3、控制系统工艺 (6)3.1 控制系统工艺 (6)3.2 控制系统工作流程 (7)4、控制电路设计 (9)4.1 电动机选型 (9)4.2 热继电器的选用 (9)4.3 主电源开关的选用 (9)4.4 接触器的选用 (9)4.5 变压器的选用 (10)4.6 电线及电缆的选用 (10)4.7 制动电阻选型 (10)4.8变频驱动回路 (11)4.9电源控制回路 (12)4.10制动回路 (12)4.11故障显示回路 (13)4.12变频器主控回路 (14)4.13检修控制回路 (15)4.14速度检测回路 (15)4.15 安全控制回路 (16)4.16照明控制回路 (16)5、系统安装工艺与调试 (18)5.1主驱动轮传感器安装 (18)5.2梯级缺失传感器安装 (19)5.3扶手带测速传感器安装 (19)5.4离线调试 (20)5.5 在线调试 (22)总结 (24)致谢 ..................................................................................................... 错误！未定义书签。
参考文献 ............................................................................................. 错误！未定义书签。
1 引言自动扶梯的起源应该追溯到1857年，当时的那森·艾米斯申报了一项“自动滚梯”方案，该方案由一套通过滚轮驱动，首尾相连、连续不断运动的楼梯组成。
1897年，杰斯·雷诺(Jesse W. Reno)在美国纽约康尼岛的游乐场建成了一条使用斜板行走，类似是电动扶梯的机动游戏。
而查理斯.西伯格(Charles Seeberger)则在1898年购下一项关于电动扶梯的发明专利，并且与奥的斯电梯公司合作，1899年在纽约州制造出第一条有水平的梯级，扶手和梳齿板的电动扶梯。
1900年举行的巴黎博览会上，西伯格成功展出了他们以“电动扶梯”(Escalator)为名的产品，并且获得了一项头奖。
1910年奥的斯收购了西柏格的专利，次年再购下雷诺的公司。
1920年,奥的斯把两者的设计结合，成为今天电动扶梯的基本设计。
电动扶梯最先进入中国是1935年[1]。
当时上海的大新百货公司安装了两台奥的斯单人电动扶梯，连接地面至二楼，和二楼到三楼。
20世纪90年代末，富士达公司开发了变速式自动人行道，即自动人行道以分段速度运行，乘客从低速段进入，然后进入高速平稳运行段，再后进入低速段离开。
这样提高了乘客上下自动人行道时的安全性，缩短了长行程时的乘梯时间。
2000年4月，美国Elevator World报道，位于德国汉堡的蒂森自动扶梯工厂，制造出全彩色自动扶梯梯级，它由玻璃纤维材料制成，有蓝色、绿色、红色、灰色和黑色等。
彩色梯级为建筑师提供了丰富的设计想象空间。
2002年4月17日至20日，三菱电机公司在第5届中国国际电梯展览会上展出了倾斜段高速运行的自动扶梯模型。
可较接伸缩的驱动齿条结构在运行时可使梯级的间隔发生变化，从而使速度也产生变化。
其倾斜段的速度是出入口水平段速度的1.5倍，这样既缩短了乘客的乘梯时间，也提高了乘客上下扶梯的安全性与稳定性。
2003年2月，奥的斯公司发布新型的Next Step 自动扶梯，他采用Guarded踏板设计，梯级踏板和围裙板成为协调运行的单一模块；它还采用了其他一些提高自动扶梯安全性的新技术，自动扶梯技术又一次更新。
目前各大电梯公司对自动扶梯和自动人行道研究主要集中于安全、节能和环保等方面。
但是今后自动扶梯和自动人行道的发展方向除了以上三个方面之外，还将朝高速方向发展，所以本文是对自动扶梯的控制系统展开研究。
2 概述2.1 课题背景进入二十一世纪，随着科学技术的发展和计算机技术的广泛应用，人们对扶梯的安全性、可靠性的要求越来越高，继电器控制的弱点就越来越明显。
目前，扶梯的继电器控制方式已逐渐被微机控制取代，随着微机的安全性、稳定性也逐渐提高，目前的微机的控制技术已经能够满足扶梯的控制要求。
同时，由于电机交流变频调速技术的发展，电梯的拖动方式已由原来的直流调速逐渐过渡到了交流变频调速。
因此，微机控制技术加变频调速已经成为现代扶梯行业的一个热点。
而微机是一种适用于自动化控制的专用计算机，实质上属于计算机控制方式，与普通计算机一样，以通用或专用CPU作为字处理器，实现字运算和数据存储，另外还有位处理器，进行点（位）运算与控制。
自动扶梯采用微机控制，用软件实现对电梯运行的自动控制，可靠性大大提高；去掉了大部分继电器，控制系统结构简单，外部线路简化；微机课实现各种复杂的控制系统，方便地增加和改变控制功能；微机也可进行故障自动检测报警显示，提高运行安全性，并便于检修；用于群控调配和管理，并提高电梯运行效率；更改控制方案时不需要改动硬件接线。
随着电力电子技术、微电机技术和计算机控制急速的飞速发展，交流变频调速技术的发展也十分迅速。
电动机交流变频调速技术是当今节电、改善工艺流程以提高产品质量和改善环境、推动技术进步的一种主要手段。
变频调节其优异的调速性能和起制动性能、高效率、高功率因数和节电效果，广泛的使用范围及替他许多优点被国内外公认为最有发展前途的调速方式。
变频调速扶梯使用的是异步电动机，比同容量的直流电动机具有体积小、占空间小、结构简单、维护方便、可靠性高、价格低等优点；变频调速扶梯使用先进的SPWM 和SVPWM技术，明显改善了电动机供电电源的质量，减少谐波，提高了效率和功率因素，节能明显[2]。
变频器以其优越的性能，在电梯行业广泛应用。
目前国内七八十年代安装完成的电梯绝大部分是以继电器控制的方式，线路复杂，节电接线所，故障率高，一般没有调速，维修困难，有调速也属于能耗型调速，效率低，发热量大，调速性能指标较差，严重影响扶梯运行质量。
近年来，采用功能强，故障率低、可靠性高的微机来控制扶梯，为改善扶梯继电器控制的不足取的了良好的市场效果。
利用微机和变频器对旧扶梯进行改造，不但可以增加扶梯的舒适感、安全性、可靠性，还可以降低能源，减少运行费用。
但是随着微机控制技术的发展，采用旁路变频技术，在扶梯待机和加减速状态下采用变频控制，在稳定运行过程中采用工频控制，实现扶梯变频的降档节能使用。