【文章內(nèi)容簡介】 電梯PLC的控制系和其他類型的電梯控制系統(tǒng)一樣主要由信號控制系統(tǒng)和拖動控制系統(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主機及擴展、機械系統(tǒng)、轎廂操縱盤、廳外呼梯盤、指示器、門機、調(diào)速裝置與拖動系統(tǒng)等。系統(tǒng)控制核心為PLC主機，操縱盤、呼梯盤、井道及安全保護信號通過PLC輸入接口送入PLC，由PLC作出正確的控制決策，向拖動和門機系統(tǒng)發(fā)出控制信號，完成電梯門的開關(guān)動作。圖2 電梯PLC控制系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)圖 設(shè)計思想電梯信號控制基本由PLC軟件實現(xiàn)。電梯信號控制系統(tǒng)如圖23所示，輸入到PLC的控制信號有:運行方式選擇、運行控制、轎內(nèi)指令、層站召喚、安全保護信息、旋轉(zhuǎn)編碼器光電脈沖、開關(guān)門及限位信號、門區(qū)和平層信號等。各種數(shù)字信號通過輸入接口輸入PLC內(nèi)部再由PLC通過輸出接口控制各種功能的實現(xiàn)。圖3 電梯PLC信號控制系統(tǒng)框圖隨著變頻器性能價格比的提高，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，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)計的專用變頻器早已問世，其功能較強，使用靈活，但價格相對較貴。電梯的調(diào)度要求除了一般工業(yè)控制的動態(tài)、靜態(tài)性能外，他的舒適度指標(biāo)往往是選擇中的一項重要內(nèi)容。本設(shè)計中拖動調(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行，以改善電梯運行的舒適感；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)計沒有采用專用變頻器，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)差補償、負載轉(zhuǎn)矩自適應(yīng)等一系列先進功能，可以最大限度地提高電機功率因數(shù)和電機效率，同時降低了電機運行損耗，特別適合電梯類負載頻繁變化的場合。另外，VS616G5變頻器的啟動、制動具有可任意調(diào)節(jié)的S曲線和零頻仍可輸出150%力矩的特點，配以高精度的旋轉(zhuǎn)編碼器，～%使得電梯運行舒適感好，零速抱閘，平層精度高。VS616G5型變頻器是安川電機公司面向世界推出的21世紀通用型變頻器，這種變頻器不僅考慮了V/f控制，而且還實現(xiàn)了矢量控制，通過其本身的自動調(diào)諧功能與無速度傳感器電流矢量控制，很容易得到高起動轉(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不失真的正弦流波形，使電機始終運行于靜噪音狀態(tài)。變頻器的功率可根據(jù)曳引機電機功率、電梯運行速度、電梯載重與配重進行計算。設(shè)電梯曳引機電機功率為P。，電梯運行速度為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。電機功率P1，變頻器功率P應(yīng)接近電機功率P1，相對于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，從而控制曳引電動機的轉(zhuǎn)動方向，決定電梯的上/下行運動；PLC通過向安川616G5變頻器發(fā)出電梯高速運行和電梯低速運行信號，從而間接控制曳引電動機的轉(zhuǎn)動速度，決定電梯的高速/低速運動。乘客對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)計電梯轉(zhuǎn)速基本出發(fā)點。生理需求是指乘客對其垂直平面內(nèi)運行方式提出要求。人們垂直平面內(nèi)乘坐電梯承受加速度或減速度時，會引起體內(nèi)器官相對運動，產(chǎn)生不舒服感覺，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、負無窮大，其它時刻則為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，能滿足客戶對電梯性能要求（加、額定轉(zhuǎn)速為1m/s），針對以上情況，本文中設(shè)計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改進后速度控制曲線 系統(tǒng)快速性和舒適性以及加、減速時間和額定轉(zhuǎn)速進行以下分析：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)計中考慮到加速快速性、選擇加速曲線FB與AE對稱，即tE=tBtF 。勻速運行時電梯額定轉(zhuǎn)速是1m/s，這要求B點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對稱則有ΔVFB=VE=。ΔtFB=tE=；ΔVEF=VN2VE=12==并各點參數(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稱，由對稱性可知　　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=　　（3）最小間距可實現(xiàn)性　　∴起動段 　　由對稱性知，∴ H=2=，電梯額定轉(zhuǎn)速為1m/s，加、。（4）舒適性 A、B、C、D四點，加速度變化率均為0，也即此時生理加速度為0。，這大大減小了重力效應(yīng)對人體影響。2．5I/O點數(shù)的估算與分配表一：PLC IO點數(shù)分配 輸入信號 輸出信號名 稱代號輸入點名 稱代號輸入點一樓內(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第一制動接觸器1ZKMY3開門按鈕SB5X0第二制動接觸器2ZKMY4關(guān)門按鈕SB6X1上行接觸器KM1Y5