【文章內容簡介】 作。盡管如此，每種 PAC 都有自己的環(huán)境技術條件，用戶在選用時，特別是在設計控制系統(tǒng)時，對環(huán)境條件要進行充分的考慮。一般 PAC及其外部電路（I/O 模塊、輔助電源等）都能在下列環(huán)境條件下可靠工作，見圖31： 表 31 工作環(huán)境溫度 工作溫度 055℃，最高為 60℃儲存溫度 40℃—+80℃濕度 相對濕度 5%95%（無凝結霜）電源 交流 200V，允許變化范圍15%—+15%，頻率 4753Hz，瞬間停電保持10ms第 3 章 貨梯控制系統(tǒng)的硬件設計9 環(huán)境 周圍空氣不能混有可燃性、爆炸性和腐蝕性氣體振動和沖級 滿足國際電工委員會標準對于需要應用在特殊環(huán)境下的 PAC，要根據(jù)具體的情況進行合理的選擇。GE FANUC PAC Systems 系列中的控制器，其緊湊的物理設計，簡易的安裝方式，強大的控制功能，和極具競爭力的價格，可用于低成本的小規(guī)模控制場合。PAC Systems 系列產品能滿足三層貨梯控制系統(tǒng)的設計要求，又因為 PAC Systems RX3i 在一個緊湊的、節(jié)省成本的組件包中提供了高級的自動化功能，且具有如下特點：（1）把一個新型的高速底板（PCI27mhz）結合到現(xiàn)成的 9030 系列串行總線上。（2）具有 Intel 300mhz CPU(與 RX7i 相同)。（3）消除信息的瓶頸現(xiàn)象，獲得快速通過量。（4）支持新的 RX3i 和 9030 系列輸入輸出模塊。（5）大容量的電源，支持多個裝置的額外功率或多余要求。（6）使用與 RX7i 模塊相同的引擎，使得容易實現(xiàn)程序的移植。（7）RX3i 還使用戶能夠更靈活地配置輸入/輸出。（8）具有擴充診斷和中斷的新增加的、快速的輸入、輸出。（9）具有大容量接線端子板的 32 點離散輸入、輸出。因此貨梯控制系統(tǒng)的控制可選擇模塊式結構的 PAC Systems RX3i 控制器。GE FANUC PAC Systems RX3i 如圖 32 及其編程軟件 Proficy ME()如圖 33。運城學院學士學位論文10圖 32 PAC Systems RX3i 控制器圖 33 編程軟件 Proficy ME 輸入/輸出的分配如下該系統(tǒng)占用 PLC 的 25 個 I/O 口，12 個輸入點，13 個輸出點，具體的 I/O 分配如下表 32 所示：表 32 三層電梯 I/O 地址分配表 輸入 輸出器件（觸摸屏 M） 說明 器件 說明第 3 章 貨梯控制系統(tǒng)的硬件設計11I1 啟動 Q1 1FI2 停止 Q2 2FI3 SQ1 Q3 3FI4 SQ2 Q4 1FOI5 SQ3 Q5 1FCI6 UP1 Q6 2FOI7 DOWN2 Q7 2FCI8 UP2 Q8 3FOI9 DOWN3 Q9 3FCI10 內呼 1 Q10 1FUI11 內呼 2 Q11 2FUI12 內呼 3 Q12 2FDQ13 3FD PAC 外部接線本設計的 GE FANUC PAC Systems RX3i 外部接線圖如圖 31 FANUC PAC Systems RX3i 傳感器電源 24V(DC)可以輸出 600mA 電流，通過核算在本設計中 PAC 容量完全滿足要求。 圖 34 PAC 外部接線圖運城學院學士學位論文12 變頻器的選擇及硬件的連接變頻器是變頻調速系統(tǒng)的核心設備，其可以方便的控制電梯的上行、下行和變速運行，改善了乘坐電梯的舒適感和平穩(wěn)性，它的質量對系統(tǒng)的可靠性有很大的影響。在變頻器選用時，則依據(jù)設計的要求及性能、已確定的調速方案來確定。按照變頻器功率進行選擇，在實際中常?？赡軙胁煌?。根據(jù)具體的工程情況，可以有以下的幾種選擇方式 [9]：（1）按照功率選擇：一般做為初步投資估算依據(jù)。（2）按照電動機額定電流選擇：多用于恒轉矩負載的新設計項目。（3）按照電動機實際運行電流選擇：多用于改造工程。（4）照轉矩過載能力選擇。：（1）為降低電梯成本，選用通用變頻器。（2）電梯的啟動和停車都要平穩(wěn)。（3）變頻器帶有防止失速功能。（4）變頻器具有優(yōu)良的轉矩特性。（5）根據(jù)被控設備的負載特性選用。（6）所選用通用變頻器的類型與被控異步電動機的參數(shù)匹配。根據(jù)大量的研究和實驗表明，人可接受的最大加速度為 am≤，加速度變化率ρm≤3m/s3,電梯的理想運行曲線按加速度可劃分為三角形、梯形和正弦波形，由于正弦波形加速度曲線實現(xiàn)較為困難，而三角形曲線最大加速度和在啟動及制動段的轉折點處的加速度變化率均大于梯形曲線，即 ρm跳變到ρm 或由ρm 跳變到 ρm的加速度變化率，故很少采用，因梯形曲線容易實現(xiàn)并且有良好加速度變化率頻繁指標，故被廣泛采用。變頻器構成的電梯系統(tǒng)，當變頻器接收到控制器發(fā)出的呼梯方向信號，變頻器依據(jù)設定的速度及加速度值，啟動電動機，達到最大速度后，勻速運行，在到達目的層的減速點時，控制器發(fā)出切斷高速度信號，變頻器以設定的減速度將最大速度減至爬行速度，在減速運行過程中，變頻器的能夠自動計算出減速點到平層點之間的距離，并計算出優(yōu)化曲線，從而能夠按優(yōu)化曲線運行，使低速爬行時間縮短,在電梯的平層過程中變頻器通過調整平層速度或制動斜坡來調整平層精度。即當電梯停得太早時，變頻器增大低速度值或減少制動斜坡值，反之則減少低速度值或增大制動斜坡值，在電梯到距平層位置4—10cm時，有平層開關自動斷開低速信號，系統(tǒng)按優(yōu)化曲線實現(xiàn)高精度的平層，從而達到平層的準確可靠。 （其速度曲線如圖35）第 3 章 貨梯控制系統(tǒng)的硬件設計13圖 35 拋物線—直線綜合速度曲線拋物線—直線綜合速度曲線的加速時間的起始階段（ta/n）和最末段（ta/n）均為拋物線形速度曲線，而中間段（n2）ta/n為直線形的速度曲線；n為起動時間系數(shù)。變頻器的選型。考慮到起升機構對運行的可靠性要求較高，應選用具有帶速度反饋矢量控制功能的變頻器。調速機構。雖然變頻器調速是無級的，可以用外接電位器來進行調速，希望調速時的基本操作方法能夠和原拖動系統(tǒng)的操作方法相同。施耐德 atv61 的變頻器具有很高的運行可靠性和功能的多樣性。采用脈沖頻率可選的專用脈寬調制技術，可使電動機低噪聲運行。全面而完善的保護功能為變頻器和電動機提供了良好的保護，能夠滿足設計的要求。因此選用施耐德atv61 變頻器如圖 35 所示。 運城學院學士學位論文14圖 35 施耐德 atv61 變頻器變頻器的輸入信號包括對運行/停止、正轉/反轉、點動等運行狀態(tài)進行操作的數(shù)字操作信號。PAC 的輸出端口可以和變頻器的信號端子直接相連接，從而實現(xiàn) PAC 對變頻器的控制。 控制電路設計本文的貨梯控制系統(tǒng)是全并行控制系統(tǒng)。電梯的各開關量信號并行地接入到PAC的相應輸入輸出端子。貨梯信號控制基本由PAC軟件實現(xiàn)。調速系統(tǒng)則通過PAC控制變頻器來實現(xiàn)對電機的調速。并采用譯碼器與主電動機相連，編碼器產生的脈沖直接輸入PAC的高速脈沖計數(shù)輸入端，在PAC中通過對此脈沖的計數(shù)，可以用程序計算出電梯走過的距離及當前的速度，從而完成調速系統(tǒng)的位置和速度反饋。本設計采用GE FANUC PAC Systms RX3i控制器。主電路圖如圖37所示：運城學院學士學位論文14譯碼器PAC控制器發(fā)光二級管電路七段數(shù)碼管樓層顯示電路轎廂開關門電路交流變頻調速器電路編碼器按鈕電路樓層傳感器檢測電路（霍爾傳感器）電梯其它輸入信號 電機圖 36 主電路圖第 4 章 貨梯控制系統(tǒng)的軟件設計15第 4 章 貨梯控制系統(tǒng)的軟件設計 控制系統(tǒng)的流程圖行程開關有信號則表示電梯停在當前層，如果沒有信號，若電梯上升則執(zhí)行上下行流程如圖 42，若電梯不上升則 2 樓下呼或選層。如果二樓行程開關有信號，則表示停在二樓。如果沒有信號，則 1 樓下呼或選層。如果一樓行程開關有信號，則表示停在一樓。如果沒有一樓下呼或選層，則等待復位。其流程圖 41。圖 41 電梯開關門流程圖行程開關有 信號？ 判斷電梯停在哪層YESNO電梯上升？YES 執(zhí)行上升、下降流程NO2 樓向下呼或選層？YES 2 樓行程開關信號？NONO1 樓向下呼或選層？1 樓行程開關信號？YESYES1 樓停復位等待NO2 樓停YES運城學院學士學位論文16圖 42 電梯上升下降流程圖 三層貨梯的梯形圖主程序：子程序：電梯在 1 樓 YES 3 樓有信號 電梯上升YES停止NO電梯在 2 樓 1 樓有信號YES YES 電梯下降NO3 樓有信號NO停止NOYES 電梯上升電梯在 3 樓 YES 2 樓有信號YES 電梯上升NO停止第 4 章 貨梯控制系統(tǒng)的軟件設計17運城學院學士學位論文18第 4 章 貨梯控制系統(tǒng)的軟件設計19運城學院學士學位論文20第 4 章 貨梯控制系統(tǒng)的軟件設計21 貨梯控制系統(tǒng)的語言程序程序如下：步序