【正文】 全、體積小。 光電式增量編碼器的轉軸上有與其一起轉動脈沖碼盤，碼盤上有均勻刻制的光柵，即 在碼盤上均勻分布著若干個透光區(qū)段和遮光區(qū)段。 由于無齒輪曳引機的轉速較低 ,為了保證驅動裝置速度反饋的精度，要求用于速度檢測的編碼器具有較高的精度，這對于無齒輪曳引機獲得良好的調速性能是至關重要的。要實現(xiàn)實際電梯的控制運行，則要像一般電梯控制裝置一樣分配好 PLC 的輸入輸出端子，同時為了實現(xiàn)上位機的組態(tài)模擬運行，需要使用 PLC 的內部輔助繼電器對應著分配好一套地址，用于組態(tài)程序模擬實際電梯的相應輸入輸出從而控制電梯的運行。 XJ為相序繼電器，其常開觸點控制安全繼電器 KA1。變頻器通常利用繼電器接點或者晶體管集電極開路形式 得到這些運行信號，如 PLC 的繼電器輸出電路或 PLC 的晶體管輸出電路。 終端超越保護由強迫減速開關、限位開關和極限開關以及相應的打板等附件組成。上限位開關SQ2接于 PLC 的 X001 輸入接口，下限位開關 SQ4 接于 PLC的 X004 輸入接口，在以后的程序中用它們的常閉觸點分別和運行軟繼電器 Y041 和 Y040 常閉觸點串聯(lián)后并聯(lián)一起控制制動器繼電器 Y007 和運行繼電器 Y000 的復位指令即可。按動 KP 后，通過用戶程序可以使開門電動機工作、蜂鳴器 FM工 作，超載繼電器 KA4 的振蕩工作致使超載指示燈 HL0 閃爍報警。 在通過上述方式發(fā)現(xiàn)情況后，電梯模型可以手動松開制動器，然后手動盤曳引機的手動盤車手輪，使轎廂平層?？浚儆晒ぷ魅藛T用專用鑰匙在轎廂停靠層的廳外打開廳門及轎門，放出轎廂內部的被困人員。同時，發(fā)出信號切斷控制電路。 （ 4）門聯(lián)鎖功能 在電梯廳門沒有關好的情況下轎廂就運行，將對廳中的人員產生很大的危險。二次輸出 10 103 使安全電路得到電源，使 PLC 輸出接口電路中直流部分得到工作電源。 在 PLC 的輸入接口 X017 處設置的 SA1開關，當 X017 為 ON 時，司機按動 SB3按鈕可以屏蔽外呼信號，使其不被登記，但通過轎廂內部蜂鳴器能夠通知司機，從而將外呼轉化為內指令信號，最終使電梯全程由司機人為控制。超載故障發(fā)生時， KP 常開觸點閉合會使 X010常開觸點閉合，導致超載輔助繼電器 M12為 ON。 （ 2）電梯手動關門。由于變頻器的輸出為零時，其輸出端子 2 27 之間內部導通，由于 27 和 PLC 的輸入 COM 連接， 25和 PLC 的X022 輸入端子連接，所以變頻器的輸出為零時 X022 為 ON。也即是說， M19 是本層停靠時的開門信號。通過上升沿微分輸出指令 PLS和下降沿微分輸出指令 PLF得出 M418對應的單脈沖上升沿 M200 和單脈沖下降沿 M201。 在程序中 X014的常開觸點控制主控指令 MC，在 PLC自學習期間程序執(zhí)行主控觸點 M101 和主控復位指令 MCR 之間的程序，這部分程序在電梯正常工作期間由于X014 為 OFF 就不會執(zhí)行了。 （ 2）設定值的設置 D300 中的脈沖由于轎廂所在的樓層不同而數(shù)據(jù)不同，為了使不同樓層的減速距離相同，將 D300 中的數(shù)據(jù)用 SUB 指令減去一個特定值 H（程序中設置為 1000，在實際調試中根據(jù)具體情況加以調整）后剩下的數(shù)據(jù)送給數(shù)據(jù)寄存器 D310，再將D310 作為 C237 的設定值。 無齒同步曳引電梯的監(jiān)控系統(tǒng)設計 24 圖 42 檢測減速點程序 電梯上下行控制程序 無齒同步曳引電梯的監(jiān)控系統(tǒng)設計 25 設計電梯上下行 控制程序見圖 43 所示。檢 測到減速信號 M7 后， Y04 Y044 變?yōu)?OFF，僅保持Y042 繼續(xù)為 ON，電機由頻率指令 8 轉為頻率指令 2 減速運轉。 樓層顯示程序 電梯在一層時， M600～ M605 中僅 M600 為 ON, 它使 Y033～ Y031 中的 Y031 為ON，而 Y03 Y032 為 OFF；電梯在 二層時， M600～ M605 中僅 M601 為 ON, 它使Y033～ Y031 中的 Y032 為 ON，而 Y03 Y031 為 OFF；電梯在三層時， M600～ M605中僅 M602 。 檢修狀態(tài)下， M3 為 ON，僅僅需要將 Y045 變?yōu)?ON，將變頻器端子 8和端子 11接通，電機以點動頻率運行即可。除了安全鉗以外，只有它能夠使工作中的電梯轎廂停止運行，另外它還對轎廂與廳門地坎平層時的準確度起著重要作用。 各層減速點的測取 在一層平層時將 0 傳送給數(shù)據(jù)寄存器 D306。 （ 2）樓層高的傳送 在電梯的正常運行期間，利用空間位置繼電器 M300～ M305，結合電梯上下運行繼電器 Y040 和 Y041，將 D201～ D205 中的數(shù)據(jù)視電梯的位置分別傳送給數(shù)據(jù)寄存器 D300。 空間位置繼電器的程序設計 數(shù)據(jù)傳送指令 MOV在轎廂處于一層時將數(shù)據(jù) 0送給數(shù)據(jù)寄存器 D200 和 D306，在轎廂處于六層時將數(shù)據(jù) 5送給數(shù)據(jù)寄存器 D200 和 D306。相對計數(shù)方式是采用相對坐標計數(shù)，每次從平層點開始計數(shù)到下一個平層點，然后高速計數(shù) 器復位，每一層都從 0 開始計數(shù)，樓層對應的脈沖數(shù)存放于一個數(shù)據(jù)寄存器中，將數(shù)據(jù)寄存器減去一個對應減速距離的脈沖數(shù)，剩下的脈沖數(shù)給另一個數(shù)據(jù)寄存器作為計數(shù)器的設定值。 電梯本層開門。 （ 3）關閉電梯時關門?？傊?，電梯通過 PLC 的內部輔助繼電器 M12 實現(xiàn)了超載開門（亦即超載不關門）不運行并且報警提示的功能。 電梯通過拖動調速系統(tǒng)驅動電機拖動轎箱運動。利用所選低壓電器設計了主電路和各種輔助電路，具體包括 PLC 接口電路、主拖動電路及反饋電路、開關門電路及制動器電路、電梯保護環(huán)節(jié)的硬件綜合電路和啟閉電梯與照明電路，其中對電梯保護環(huán)節(jié)重點進行了設計?？傊娞莸乃虚T必須關好轎廂才可能運行，有關這個功能實現(xiàn)的電路見圖 36所示。 （ 3）急停功能 急停開關是實現(xiàn)急停功能的手動低壓電器。除了極限 開關 QS（鐵殼開關）具有短路保護外， QF1 也具有短路保護功能。 防夾人保護 廳門、轎門是乘客出入電梯的必經(jīng)之路，因此需設置安全保護裝置，以免在關門過程中夾傷人員。 當電梯失控后，第一道及第二道防線均不能使電梯停止工作時，轎廂的打板就會隨著電梯的繼續(xù)運行碰觸第三道防線 —— 極限開關 QS 的碰輪。當電梯出現(xiàn)失控，轎廂已到達頂層或底層減速點而不能減速時，裝在轎廂上的打板就會隨轎廂的運行而與強迫減速開關接觸，發(fā)出減速信號，迫使電梯停駛。由此指導思想可以設計出圖 34 所示的 PLC 輸出端子和變頻器輸入端子連接的反饋回路。 表 31 輸入地址分配 無齒同步曳引電梯的監(jiān)控系統(tǒng)設計 12 Table 31 The Allocation of Input Address 輸入點 功能 輸入點 功能 X0、 X1 一、二級上限位開關 SQSQ2 X15 制動接觸器 KM1輔閉輸入 X2 變頻器 PG輸出 X16 上班繼電器 KA3常閉輸入 X X4 一、二級下限位開關 SQSQ4 X17 司機工作狀態(tài)開關 SA1 X5 平層光電開關 SQ5 X20 變頻器運行信號 X6 門連鎖繼電器 KA2信號 X21 變頻 器故障信號 X7 安全運行繼電器 KA1輸入信號 X22 變頻器零速信號 X10 超載開關 KP X23 檢修開關 SA2 X11 開門按鈕 SB1 X24～ X31 1～ 6層內選按鈕 SB4～ SB9 X12 關門按鈕 SB2 X32～ 33 慢上、慢下按鈕 SB10～SB11 X13 直駛按鈕 SB3 X34～ 40 1～ 5層上行呼梯按鈕SB12～ SB16 X14 變頻器自學習端子 X41～ 45 2～ 6層下行呼梯按鈕SB17～ SB21 表 32 輸出地址分配 Table 32 The Allocation of Output Address 輸出點 功能 輸出點 功能 Y0 運行接觸器 KM2 Y11～ 16 1～ 6層內選指示燈 HLN1～HLN6 Y1 風扇 FS Y17～ 23 1～ 5層上行呼梯指示燈HLS1～ HLS5 Y2 超載繼電器 KA4 Y24～ 30 2～ 6層下行呼梯指示燈HLX2～ HLX6 Y4 電源接觸器 KM3(SQ SQ7為上下兩個極限限位開關的觸點 ) Y31～ 33 樓層指示電子裝置 Y5 開門繼電器 KA5 Y34～ 35 上、下運行方向指示 Y6 關門繼電器 KA6 Y40～ 41 變頻器正、反運 行 Y7 制動接觸器 KM1 Y42～ 44 多段速指令 3輸入 無齒同步曳引電梯的監(jiān)控系統(tǒng)設計 13 圖 33 PLC接口電路 Fig 33 The Chart of PLC Interface Circuit Y10 蜂鳴器 FM(超載指示燈 HL0) Y45 變頻器點動輸入 無齒同步曳引電梯的監(jiān)控系統(tǒng)設計 14 圖 34 主電路及反饋電路 Fig 34 The Chart of Main Circuit and Feedback Circuit 設計的反饋回路也見圖 34所示。根據(jù)地址的分配，可以設計 PLC 接口電路如圖 33所示。 由上述的計算知道，曳引電動機旋轉一轉時轎廂移動的距離為 Dπ =120mm（ D為曳引輪的直徑），則 考慮到上述的計算結果，并考慮經(jīng)濟性等原因，最終選擇了武漢松野智能儀表有限公司生產的 EH100 光電旋轉編碼器，分辨率為每轉 1200 個脈沖。利用由光電發(fā)射管、光電接收管組成的光電耦合器將轉軸轉過的角度轉換為相應的電氣脈沖信號。 本設計需要用數(shù)字操作器將參數(shù) H103～ H106設定為 3～ 6，從而將端子 5～8 的功能重新設定為多段速指令 1～ 3 和點動頻率即可，實際工作過程中只用三級速度即可。 變頻器的選擇 無齒輪永磁同步曳引機具有優(yōu)良的低速、大轉矩特性，能較好地滿足電梯曳引要求，這種性能的實現(xiàn)還必須基于與之配套的驅動裝置的良好性能和良好匹配性 。 3）和變頻器連接的信號有上下運行 2個、多段速指令 3個及點動信號 1個，無齒同步曳引電梯的監(jiān)控系統(tǒng)設計 8 共 6個。 3）接收變頻器輸出的脈沖信號、運行信號、故障信號和零速信號，共 4個。它不但具有 27 條基本指令、 2條步進指令和 128 種功能指令，還具有 3072 點輔助繼電器、 1000 點狀態(tài)繼電器、256 點定時器、 235 點計數(shù)器、 8000 多點 16 位數(shù)據(jù)寄存器、 128 點跳步指針和 15點中斷指針等。該產品可作為低速傳動系統(tǒng)中的驅動元件。 無齒同步曳引電梯的監(jiān)控系統(tǒng)設計 6 第 3章 電梯硬件系統(tǒng)設計 本電梯設計為六層，各樓層外部面板都配有帶指示燈的工業(yè)用按鈕和用來顯示轎廂樓層數(shù)的數(shù)碼管。 控制程序可變，具有很好的柔性 在生 產工藝流程改變或設備更新時，如果需要改變控制功能，往往不必改變硬設備，只需改變一下應用程序就可以達到目的。 微機控制系統(tǒng) 微機具有體積小、成本低、自動化程度高、通用性強、節(jié)省能源的特點。他控式變頻調速雖然能夠解決永磁同步電機的起動問題，但仍存在失步、振蕩等問題，因此永磁同步電機變頻調速系統(tǒng)一般采用自控式運行。永磁同步無齒曳引技術具有優(yōu)越的低速轉矩特性和精確平穩(wěn)的運轉特性，有優(yōu)越的調速性能，能真正實現(xiàn)“零速抱閘”和“直接停靠”。 永磁同步電動機拖動方式具有如下的優(yōu)點： （ 1）永磁同步電動機的結構簡單緊湊、少維護。但是，在改變轉速的同時，希望勵磁電流和功率因數(shù)基本保持不變。所以，大部分使用調壓調速的電梯，在電機上都安裝有風扇制冷裝置。 在電梯中有兩個運動： 轎廂的升降運動和轎門及廳門的開關運動。 如何能夠安全且直觀地了解電梯的機械結構，并且了解當前電梯的主要拖動方式和控制方式及其主要發(fā)展方向，以便更好地為電梯的教學服務，一直是許多高校當前研究的熱點話題之一。 Monitor 無齒同步曳引電梯的監(jiān)控系統(tǒng)設計 3 目錄 摘要 .............................................................................................................................. 1 Abstract ........................................................................................................................ 2 第 1 章緒論 ................................................................................................................ 1 第 2 章電梯電氣方案設計 ....................................................