【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 電梯PLC的控制系和其他類型的電梯控制系統(tǒng)一樣主要由信號(hào)控制系統(tǒng)和拖動(dòng)控制系統(tǒng)兩部分組成。圖22為電梯PLC控制系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)圖，主要硬件包括PLC主機(jī)及擴(kuò)展、機(jī)械系統(tǒng)、轎廂操縱盤、廳外呼梯盤、指示器、門機(jī)、調(diào)速裝置與拖動(dòng)系統(tǒng)等。系統(tǒng)控制核心為PLC主機(jī)，操縱盤、呼梯盤、井道及安全保護(hù)信號(hào)通過(guò)PLC輸入接口送入PLC，由PLC作出正確的控制決策，向拖動(dòng)和門機(jī)系統(tǒng)發(fā)出控制信號(hào)，完成電梯門的開關(guān)動(dòng)作。圖2 電梯PLC控制系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)圖 設(shè)計(jì)思想電梯信號(hào)控制基本由PLC軟件實(shí)現(xiàn)。電梯信號(hào)控制系統(tǒng)如圖23所示，輸入到PLC的控制信號(hào)有:運(yùn)行方式選擇、運(yùn)行控制、轎內(nèi)指令、層站召喚、安全保護(hù)信息、旋轉(zhuǎn)編碼器光電脈沖、開關(guān)門及限位信號(hào)、門區(qū)和平層信號(hào)等。各種數(shù)字信號(hào)通過(guò)輸入接口輸入PLC內(nèi)部再由PLC通過(guò)輸出接口控制各種功能的實(shí)現(xiàn)。圖3 電梯PLC信號(hào)控制系統(tǒng)框圖隨著變頻器性能價(jià)格比的提高，交流變頻調(diào)速己應(yīng)用到許多領(lǐng)域，變頻調(diào)速的諸多優(yōu)點(diǎn)，使得交流變頻調(diào)速在電梯行業(yè)也得到廣泛應(yīng)用。目前有為電梯控制而設(shè)計(jì)的專用變頻器早已問(wèn)世，其功能較強(qiáng)，使用靈活，但價(jià)格相對(duì)較貴。電梯的調(diào)度要求除了一般工業(yè)控制的動(dòng)態(tài)、靜態(tài)性能外，他的舒適度指標(biāo)往往是選擇中的一項(xiàng)重要內(nèi)容。本設(shè)計(jì)中拖動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)的關(guān)鍵在于保證電梯按理想的給定速度曲線運(yùn)行，以改善電梯運(yùn)行的舒適感；另外，由于電梯在建筑物內(nèi)的耗電量占建筑物總用電量的相當(dāng)比例，因此，電梯節(jié)約用電日益受到重視。因此，本設(shè)計(jì)沒(méi)有采用專用變頻器，而選用安川VS616G5型全數(shù)字變頻器。它具有磁通矢量控制、轉(zhuǎn)差補(bǔ)償、負(fù)載轉(zhuǎn)矩自適應(yīng)等一系列先進(jìn)功能，可以最大限度地提高電機(jī)功率因數(shù)和電機(jī)效率，同時(shí)降低了電機(jī)運(yùn)行損耗，特別適合電梯類負(fù)載頻繁變化的場(chǎng)合。另外，VS616G5變頻器的啟動(dòng)、制動(dòng)具有可任意調(diào)節(jié)的S曲線和零頻仍可輸出150%力矩的特點(diǎn)，配以高精度的旋轉(zhuǎn)編碼器，～%使得電梯運(yùn)行舒適感好，零速抱閘，平層精度高。VS616G5型變頻器是安川電機(jī)公司面向世界推出的21世紀(jì)通用型變頻器，這種變頻器不僅考慮了V/f控制，而且還實(shí)現(xiàn)了矢量控制，通過(guò)其本身的自動(dòng)調(diào)諧功能與無(wú)速度傳感器電流矢量控制，很容易得到高起動(dòng)轉(zhuǎn)矩與較高的調(diào)速范圍。采用高性能IGBT，載波頻率20KHZ，從而使變頻器輸出一個(gè)不失真的正弦流波形，使電機(jī)始終運(yùn)行于靜噪音狀態(tài)。變頻器的功率可根據(jù)曳引機(jī)電機(jī)功率、電梯運(yùn)行速度、電梯載重與配重進(jìn)行計(jì)算。設(shè)電梯曳引機(jī)電機(jī)功率為P。，電梯運(yùn)行速度為V，電梯自重為W1，電梯載重為W2，配重為W3，重力加速度為g，變頻器功率為P。在最大載重下，電梯上升所需曳引功率為P2：P2=[(Wl+W2+W3)g+F]V。其中F=( Wl+W2+W3)g+為摩擦力，可忽略不計(jì)。電機(jī)功率P1，變頻器功率P應(yīng)接近電機(jī)功率P1，相對(duì)于P2留有安全裕量，可取P=。k=，Wl=2000Kg，W2=1000Kg，W3=2400Kg，g=，V=所以：P2=(600+108)≈又所以：P==由于采用變頻調(diào)速，效率高。，取變頻器容量為15kW。PLC通過(guò)向安川616G5變頻器發(fā)出電梯上行輸出和電梯下行輸出信號(hào)，從而控制曳引電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向，決定電梯的上/下行運(yùn)動(dòng)；PLC通過(guò)向安川616G5變頻器發(fā)出電梯高速運(yùn)行和電梯低速運(yùn)行信號(hào)，從而間接控制曳引電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)速度，決定電梯的高速/低速運(yùn)動(dòng)。乘客對(duì)電梯需要包括生理需求和心理需求，從生理和心理上滿足乘客需設(shè)計(jì)電梯轉(zhuǎn)速基本出發(fā)點(diǎn)。生理需求是指乘客對(duì)其垂直平面內(nèi)運(yùn)行方式提出要求。人們垂直平面內(nèi)乘坐電梯承受加速度或減速度時(shí)，會(huì)引起體內(nèi)器官相對(duì)運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生不舒服感覺(jué)，這就是重力加速度效應(yīng)。專家們一直建議電梯加、。速度控制曲線往往如下圖24所示，A、B、C、D處加速度變化率為正、負(fù)無(wú)窮大，其它時(shí)刻則為0。VS616G5變頻器中有15種速度曲線可供選擇，但多數(shù)均為如圖24所示線性，少數(shù)幾種S型，能滿足客戶對(duì)電梯性能要求（加、額定轉(zhuǎn)速為1m/s），針對(duì)以上情況，本文中設(shè)計(jì)了一種新型速度控制曲線。如下圖25所示：圖4常規(guī)速度控制曲線圖5改進(jìn)后速度控制曲線 系統(tǒng)快速性和舒適性以及加、減速時(shí)間和額定轉(zhuǎn)速進(jìn)行以下分析：加速曲線AE ：V=kt2 則可知此段aAE =2kt、ρAE=2k加速切線EF ：V=VE+2ktE（ttE）則可知此段 aEF=2ktE、ρE=0設(shè)計(jì)中考慮到加速快速性、選擇加速曲線FB與AE對(duì)稱，即tE=tBtF 。勻速運(yùn)行時(shí)電梯額定轉(zhuǎn)速是1m/s，這要求B點(diǎn)加速度及加速度變化率均須為0，由此選擇勻速曲線BC : V=VN a=0 ρ=0以上分析可知選擇am=。ρm=2m/s3=ρmax　由　　設(shè)定AE與FB對(duì)稱則有ΔVFB=VE=。ΔtFB=tE=；ΔVEF=VN2VE=12==并各點(diǎn)參數(shù)入下所示E: tE= VE=；F: tF=tE+ΔtEF=+= VF=VE+ΔVEF=+=；B: tB=tF+tE=+= VB=VF+VE=VN=1m/s　　∴ AE段：V=kt2=ρ/2t2= t∈[0,]　　EF: V=VE+a（ttE）=+（）= t∈[,]　　FB:V=VBk（tBt）2=（）2 t∈[,]　　加速和減速段曲線是對(duì)稱，由對(duì)稱性可知　　CG：V= VCk（tct）2=（tct）2 tc=+T0 t∈[+T0,+T0]　　GH：V=VGa（ttG）=（） t∈[+T0,+T0]　　HD: V=k（ttD）2=（t3T0）2 t∈[+T0,3+T0]（1）光滑性 VN=1m/s VE=2VE則兩段曲線間存切線，加速曲線光滑。　?。?）快速性aav=、aavaavb=　?。?）最小間距可實(shí)現(xiàn)性　　∴起動(dòng)段 　　由對(duì)稱性知，∴ H=2=，電梯額定轉(zhuǎn)速為1m/s，加、。（4）舒適性 A、B、C、D四點(diǎn)，加速度變化率均為0，也即此時(shí)生理加速度為0。，這大大減小了重力效應(yīng)對(duì)人體影響。2．5I/O點(diǎn)數(shù)的估算與分配表一：PLC IO點(diǎn)數(shù)分配 輸入信號(hào) 輸出信號(hào)名 稱代號(hào)輸入點(diǎn)名 稱代號(hào)輸入點(diǎn)一樓內(nèi)指令按鈕SB1X10快車接觸器KKMY0二樓內(nèi)指令按鈕SB2X11快加速接觸器KJKMY1三樓內(nèi)指令按鈕SB3X12慢車接觸器MKMY2四樓內(nèi)指令按鈕SB4X13第一制動(dòng)接觸器1ZKMY3開門按鈕SB5X0第二制動(dòng)接觸器2ZKMY4關(guān)門按鈕SB6X1上行接觸器KM1Y5