基于FX2系列PLC的电梯平层控制系统设计

2011-08-05 17:43:52来源: 互联网
1 电梯控制简介  

  电梯是现代建筑内关系到人民生命财产安全的重要交通工具。如何提高电梯的运行效率、降低电梯能耗以及减少机械磨损、延长电梯的使用寿命,都是非常重要的研究课题。电梯是楼层用以固定提升的成套设备,具有安全可靠、乘坐舒适、停层准确、操作简便、运输效率高等特点。它由提升曳引系统、引导系统、安全装置和电控系统组成。

  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,完成电梯信号的采集、运行状态和功能的设定,实现电梯的自动调度和集选运行功能,拖动控制则由变频器来完成;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,其原因在于生产规模较小,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。本设计在用三菱 FX2系列PLC控制静磁位移传感器实现电梯平层控制

  静磁栅位移传感器在电梯控制系统中的作用为电梯平层控制的调整,电控系统是电梯的“中枢神经”,其质量的好与坏直接影响电梯质量。客梯和医用梯都讲究乘坐舒适,而舒适感与运行时间有关。要想乘坐舒适,就要延长加、减速时间,因而使运行时间随之延长,电梯运行效率降低。所以,为了使电梯具有较高的运行效率,加减速度应该有一个合适的限度,而且变化要平稳,这就对电控系统提出了如下要求:

  安全可靠,排除故障方便,在满足使用要求前提下,线路越简单越好。

  噪声和振动小,选择元件要合理,电磁声不能大,安装零件的结构件要有足够刚度,且有防松措施。

  能适应频繁起动、停止、调整及换向的工作要求,调速性能好,工作方式易于转换。加、减速和等速要平稳,速度曲线平滑,到站前无微动。

  能实现自动平层,且平层必须准确。

  能适应在较大范围内变动地提升载荷,能重载起动。

  根据电梯运行的特点及以上要求,电梯的运行速度应当符合图1所示曲线。平层误差应符合表1规定。

 

  

2 静磁栅位移传感器简介

  静磁栅位移传感器由“静磁栅源”和“静磁栅尺”两部分结合使用。“静磁栅源”使用铝合金压封无源钕铁硼磁栅组成磁栅编码阵列;“静磁栅尺”用内藏嵌入式微处理器系统的特制高强度铝合金管材封装,使用开关霍尔传感器件组成霍尔编码阵列,铝合金管材外部使用防氧化镀塑处理。“静磁栅源”沿“静磁栅尺”轴线作无接触(相对间隙宽容度和相对姿态宽容度达50mm)相对运动时,由“静磁栅尺”解析出数字化位移信息,直接产生高于毫米数量级的位移量数字信号。充分发掘嵌入式微处理器的资源,将数据更新速度提高到毫秒数量级,以便能适应5m/S以下运动速度的位移响应。

 

  

3 产品综合特点

  使用寿命长:无接触检测位置及角度,避免了机械损伤,理论上无寿命极限;

  抗恶劣环境:-40℃至+100℃工作温度范围,连续高粉尘、泥浆、水下及高撞击、 强振动工作环境;

  直接绝对型测量:直接指示位移毫米数或旋转角度数,无需换算,不怕掉电,任意定位控制;

  量程极长,分辨率适中:260毫米-2000米长度量程,分辨率0.2mm-1mm;

  极丰富的数据接口:4-20mA、1-5V等模拟量输出,各类串并行数据接口以及 PROFIBUS等各种现场总线;

  安装维护方便:在保持适度间隙的条件下,无约束安装运行。

4 PLC控制静磁栅位移传感器实现电梯平层控制

  要使电梯到达平层区域后能自动平层,必须有一套自动控制系统,即电梯的自动控制装置。该装置的控制部分是静磁栅位移传感器,以30层电梯为例,安装图如下图所示。

 

  

  

  上图所示轿厢处于地下层上面的第一层,静磁栅源安装于电梯井道和室外层平行,每层一个,静磁栅尺安装于轿厢上,长度为1.2米,地下层安装两个静磁栅源,用于检测轿厢是否到底位和运动方向。

  由于电梯的运行是根据楼层和轿厢的呼叫信号、行程信号进行控制,而楼层和轿厢的呼叫是随机的,因此,系统控制采用随机逻辑控制。即在以顺序逻辑控制实现电梯的基本控制要求的基础上,根据随机的输入信号,以及电梯的相应状态适时的控制电梯的运行。另外,轿厢的位置是由静磁栅位移传感器确定,并送 PLC的计数器来进行控制。同时,每层楼设置一个静磁栅源用于检测系统的楼层信号。

  a. 当电梯定向上行时,静磁栅尺上行方向检测到静磁栅源,抱闸打开,电梯上行。当轿厢碰到上强迫换速开关时,PLC内部锁存继电器得电吸合,定时器Tim10、Tim11开始定时,其定时的时间长短可视端站层距和梯速设定。上强迫换速开关动作后,电梯由快车运行转为慢车运行,正常情况下,上行平层时电梯应停车。如果轿厢未停而继续上行,当Tim10设定值减到零时,其常闭点断开,慢车接触器和上行接触器失电,电梯停止运行。在骄厢碰到上强迫换速开关后,由于某些原因电梯未能转为慢车运行,及快车运行接触器未能释放,当Tim11 设定值减到零时,其常闭点断开,快车运行接触器和上行接触器均失电,电梯停止运行。因此,不管是慢车运行还是快车运行,只要上强迫换速开关发出信号,不论端站其他保护开关是否动作,借助Tim10和Tim11均能使电梯停止运行,从而使电梯端站保护更加可靠。

  b. 当电梯需要下行,只要有了选梯指令,下行方向继电器得电其常开点闭合,锁存继电器被复位,Tim10和Tim11均失电,其常闭点闭合为电梯正常下行做好了准备。下端站的保护原理与上端站保护类似不再重复。

  c. 楼层计数采用相对计数方式。运行前通过自学习方式,测出相应楼层高度脉冲数,对应30层电梯分别存入30个内存单元DM06~DM21。楼层计数器(CNT46)为一双向计数器,当到达各层的楼层计数点时,根据运行方向进行加1或减1计数。运行中,高速计数器累计值实时与楼层计数点对应的脉冲数进行比较,相等时发出楼层计数信号,上行加1,下行减1。为防止计数器在计数脉冲高电平期间重复计数,采用楼层计数信号上沿触发楼层计数。

  d. 当高速计数器值与快速换速点对应的脉冲数相等时,若电梯处于快速运行且本层有选层信号,发快速换速信号。若电梯中速运行或虽快速运行但本层无选层信号,则不发换速信号。

  e. 门区信号;当高速计数器CNT47数值在门区所对应脉冲数范围内时,发门区信号。

5 软件设计特点

  根据电梯所处的位置和运行方向,在编程中,采用了四个优先级队列,即上行优先级队列、上行次优先级队列、下行优先级队列、下行次优先级队列。其中,上行优先级队列为电梯向上运行时,在电梯所处位置以上楼层所发出的向上运行的呼叫信号,该呼叫信号所对应的楼层静磁栅源存放的寄存器所构成的阵列。上行次优先级队列为电梯向上运行时,在电梯所处位置以下楼层所发出的向上运行的呼叫信号,该呼叫信号所对应的楼层静磁栅源存放的寄存器所构成的队列。控制系统在电梯运行中实时排列的四个优先级陈列,为实现随机逻辑控制提供了基础。

  采用先进先出队列,根据电梯的运行方向,将同向的优先级队列中的非零单元(有呼叫时此单元为七零单元,无呼叫时则此单元为零)送入寄存器队列(先进先出队列FIFO),利用先进先出读出指令SFRDP指令,将FIFO第一个单元中的数据送入比较寄存器。

  采用随机逻辑控制,当电梯以某一运行方向接近某楼层的减速位置时,判别该楼层是否有同向的呼叫信号(上行呼叫标志寄存器、下行呼叫标志寄存器、有呼叫请求时,相应寄存器为l,否则为0),如有,将相应的寄存器的脉冲数与比较寄存器进行比较,如相同,则在该楼层减速停车:如果不相同,则将该寄存器数据送入比较寄存器,并将原比较寄存器数据保存,执行该楼层的减速停车。该动作完毕后,将被保存的数据重新送入比较寄存器,以实现随机逻辑控制。

6 结束语

  采用三菱FX2系列PLC控制静磁栅位移传感器实现电梯平层控制。可实现电梯控制的智能化,电梯运行舒适感好,启动、减速、平层的舒适感不因轿厢负载的变化而变化,取得了令人满意的效果。

关键字:静磁栅位移传感器  电梯控制  PLC  电梯平层控制

编辑:鲁迪 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/afdz/2011/0805/article_3918.html
本网站转载的所有的文章、图片、音频视频文件等资料的版权归版权所有人所有,本站采用的非本站原创文章及图片等内容无法一一联系确认版权者。如果本网所选内容的文章作者及编辑认为其作品不宜公开自由传播,或不应无偿使用,请及时通过电子邮件或电话通知我们,以迅速采取适当措施,避免给双方造成不必要的经济损失。
论坛活动 E手掌握
微信扫一扫加关注
论坛活动 E手掌握
芯片资讯 锐利解读
微信扫一扫加关注
芯片资讯 锐利解读
推荐阅读
全部
静磁栅位移传感器
电梯控制
PLC
电梯平层控制

小广播

独家专题更多

富士通铁电随机存储器FRAM主题展馆
富士通铁电随机存储器FRAM主题展馆
馆内包含了 纵览FRAM、独立FRAM存储器专区、FRAM内置LSI专区三大部分内容。 
走,跟Molex一起去看《中国电子消费品趋势》!
走,跟Molex一起去看《中国电子消费品趋势》!
 
带你走进LED王国——Microchip LED应用专题
带你走进LED王国——Microchip LED应用专题
 

About Us 关于我们 客户服务 联系方式 器件索引 网站地图 最新更新 手机版

站点相关: 视频监控 智能卡 防盗报警 智能管理 处理器 传感器 其他技术 综合资讯 安防论坛

北京市海淀区知春路23号集成电路设计园量子银座1305 电话:(010)82350740 邮编:100191

电子工程世界版权所有 京ICP证060456号 京ICP备10001474号 电信业务审批[2006]字第258号函 京公海网安备110108001534 Copyright © 2005-2016 EEWORLD.com.cn, Inc. All rights reserved