【文章內(nèi)容簡介】 開槽，當(dāng)槽數(shù)較多時，腐蝕加工也是很困難的，光刻技術(shù)幾乎成了唯一的手段。光電旋轉(zhuǎn)編碼器已成為檢測旋轉(zhuǎn)角度和線性位置最要的工具。隨著工業(yè)自動化事業(yè)的發(fā)展，光電旋轉(zhuǎn)編碼器的應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⒉粩鄶U大。 增量式旋轉(zhuǎn)編碼器示意圖 上述脈沖序列正確反映了轉(zhuǎn)速的高低，但不能鑒別方向。為了獲得轉(zhuǎn)速的方向，可增加一對發(fā)光接收裝置，使兩對發(fā)光和接收裝置錯開光柵節(jié)距的1/4，則兩組脈沖序列A和B的相位相差90度。正轉(zhuǎn)時A相超前B相；反轉(zhuǎn)時B相超前A相。采用簡單鑒相電路可以分辨轉(zhuǎn)向。 區(qū)分旋轉(zhuǎn)方向的A、B兩組脈沖序列若碼盤的光柵數(shù)為N，則轉(zhuǎn)速分辨率為1/N，常用的旋轉(zhuǎn)編碼器光柵數(shù)1022044096等，再增加光柵數(shù)將大大增加旋轉(zhuǎn)編碼器的制作難度和成本。 系統(tǒng)安全設(shè)計 電梯運行的充分與必要條件就是電梯的各種安全保護必須可靠有效。這是為了保證電梯最安全，最可靠的運行。根據(jù)電梯安全標(biāo)準(zhǔn)的要求，不論何種電梯均要符合標(biāo)準(zhǔn)中的安全保護要求?，F(xiàn)就一般電梯常用的且必不可少的安全保護環(huán)節(jié)簡介如下。(1)超速斷繩保護這一保護是很重要的，凡是在有可能使各類人員進入電梯轎廂內(nèi)的電梯，必須設(shè)置這一保護，是極為重要的保護環(huán)節(jié)，絕不能等閑視之，但只有在不允許，也不能進入各類人員的小型雜物電梯上才可不設(shè)置這一保護環(huán)節(jié)。(2)層門鎖保護電梯運行的三個充分與必要條件中之一是電梯必須關(guān)閉好門后方可運行。因此電梯門(包括轎廂門和各層樓的所有層門)必須閉鎖；若沒有閉鎖好，是不允許電梯運行的!并且還要求不可能隨意強制撥開各個層樓的層門。所以各樓層的層門必須要有機械和電氣的聯(lián)鎖保護，即只有當(dāng)各個層門確實關(guān)閉好后，機械的鉤子鎖鎖緊后電氣觸點才能接通，這樣電梯就可安全地運行。由上述可知，層門閉鎖保護是機械和電氣不可分割的環(huán)節(jié)。因此在電梯安裝竣工驗收時必須提供某一類型的層門閉鎖保護裝置的型式試驗報告和性能檢測報告。(3)電梯門的安全保護環(huán)節(jié)這一保護環(huán)節(jié)主要是指在關(guān)門過程中防止夾傷乘客等人員的保護裝置。一般有：安全觸板，光電保護或電子光幕保護裝置和關(guān)門力限制保護等。這些保護裝置可任選一種或兩種以上均可。這些保護裝置是在電梯關(guān)門過程中才起作用的。當(dāng)有乘客或其他人員在電梯關(guān)門過程中碰撞(或接近)電梯門扇時使電梯門停止關(guān)閉，并立即開啟，從而使乘客不致被門扇夾痛(傷)。(4)上、下端站的強迫減速保護為了防止電梯在兩端站的永磁感應(yīng)器或選層器觸點等失效而產(chǎn)生不了減速信號所導(dǎo)致的快速沖頂或蹲底，根據(jù)電梯安全標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，必須在電梯井道內(nèi)的兩端設(shè)置強迫減速裝置。(6)上、下方向限位保護及終端保護對于速度不大于lm／s的交流雙速電梯，應(yīng)另設(shè)置終端極限開關(guān)。當(dāng)方向限位保護不起作用時，則最后通過碰鐵使極限開關(guān)動作，切斷電梯的動力電源，迫使電梯強行停止。(7)缺相、錯相保護 如當(dāng)供給電梯用電的電網(wǎng)系統(tǒng)，由于檢修人員檢修時不慎而造成三相動力線的相序與原相序有所不同時，就可使電梯原定的運行方向變更為相反的方向，這樣就會給電梯運行造成極大的危險性，帶來不堪設(shè)想的后果。此外也為防止電梯曳引電動機(或原動機)在電源缺相情況下的不正常運轉(zhuǎn)而導(dǎo)致燒損電動機現(xiàn)象的產(chǎn)生。因此要求在電梯控制系統(tǒng)中必須設(shè)置：缺相、錯相的保護繼電器。當(dāng)輸入交流曳引電動機(或直流電梯中的交流原動機，或主變壓器)接線端子前的任一部分(例如熱保護繼電器、接觸器的主觸頭、熔斷器、總電源開關(guān)等等)發(fā)生問題而導(dǎo)致的缺相，均應(yīng)通過缺相、錯相保護繼電器的動作而切斷控制電路中的安全保護回路。 現(xiàn)在，人們常將缺相和錯相的兩種保護作用合并在一個繼電器內(nèi)，這就是我們通常所稱的缺相、錯相保護繼電器。 (8)電梯電氣控制系統(tǒng)中的短路保護 一般的電氣設(shè)備均應(yīng)有短路保護，在電梯的電氣控制系統(tǒng)中也與其他電氣設(shè)備一樣，均用不同容量的熔斷器進行短路保護。熔斷器中的熔絲保護。(9) 曳引電動機(或直流電梯中的交流原動機或主變壓器)的過載保護一般最常用的過載保護是熱繼電器保護，當(dāng)電梯長期過載(即電動機中的電流大于額定電流)，熱繼電器中的雙金屬片經(jīng)過一定時間(該時間將隨電動機中電流大小而變化)后變形而斷開串接在安全保護回路中的熱繼電器觸點，從而切斷全部控制電路，強令電梯停止運行，從而保護電動機(或主變壓器)不因長期過載而燒損[6,7]。 硬件外部接線圖 電梯控制系統(tǒng)外部接線圖 4 軟件設(shè)計 流程圖 控制程序流程圖 輸入/輸出（I/O）分配表 輸入/輸出分配表高速計數(shù)輸入A相DIN1（下行驅(qū)動）高速計數(shù)輸入B相DIN2（電梯急停） 轎廂安全開關(guān)DIN3（上行驅(qū)動）五層外呼下DIN4四層外呼上NC四層外呼下關(guān)門驅(qū)動 三層外呼上開門驅(qū)動 三層外呼下五層下指示 二層外呼上四層上指示 二層外呼下四層下指示 一層外呼上三層上指示 一層外呼下三層下指示 底層外呼上二層上指示 下基準(zhǔn)位限位二層下指示 下極限位限位一層上指示 檢修開關(guān)一層下指示 手動開門按鈕底層向上指示 手動關(guān)門按鈕顯示驅(qū)動A 手動上行按鈕顯示驅(qū)動B 手動下行按鈕顯示驅(qū)動C 緊急停車按鈕顯示驅(qū)動D 消防電梯上行指示 關(guān)門限位開關(guān)電梯下行指示 開門限位開關(guān)底層內(nèi)呼指示 底層內(nèi)呼按鈕一層內(nèi)呼指示 一層內(nèi)呼按鈕二層內(nèi)呼指示 二層內(nèi)呼按鈕三層內(nèi)呼指示 三層內(nèi)呼按鈕四層內(nèi)呼指示 四層內(nèi)呼按鈕五層內(nèi)呼指示 五層內(nèi)呼按鈕叮咚轎廂開門按鈕電梯上行轎廂關(guān)門按鈕電梯下行上基準(zhǔn)位限位 電梯的運行流程（1）電梯的初始狀態(tài)。為了方便分析，假設(shè)電梯位于1層待命，各層顯示器都被初始化，電梯處于以下狀態(tài)： ①各層呼叫燈均不亮。 ②電梯內(nèi)部及外部各層顯示器均為“ 1”。 ③電梯內(nèi)部及外部各層電梯門均關(guān)。（2）電梯在運行過程中：① 按下某層呼叫按鈕（1～6層）后，該層呼叫燈亮，電梯響應(yīng)該層呼叫。② 電梯上行時，若呼叫層處于電梯當(dāng)前運行之上目標(biāo)運行層之下，則電梯在完成前一指令之前先上行至該層，完成改層呼叫后再由近及遠的完成其他各個呼叫動作。若呼叫層處于電梯當(dāng)前層之下，則電梯在完成前一指令之前不響應(yīng)該指令，直至電梯重新處于待命狀態(tài)為止。③ 電梯下行時，若呼叫層處于電梯當(dāng)前運行之下目標(biāo)運行層之上，則電梯在完成前一指令之前先下行至該層，完成改層呼叫后再由近及遠的完成其他各個呼叫動作。若呼叫層處于電梯當(dāng)前層之上，則電梯在完成前一指令之前不響應(yīng)該指令，直至電梯重新處于待命狀態(tài)為止。④各樓層顯示隨電梯移動而改變，各層指示燈也隨之而變。⑤運行中電梯門始終關(guān)閉，到達指定層時，門才打開。⑥在電梯運行過程中支持其它呼叫。（3）電梯運行后狀態(tài)：在到達指定樓層后，電梯會繼續(xù)待命，直至新命令產(chǎn)生。①電梯在到達指定樓層后，電梯門會自動打開，經(jīng)一段延時自動關(guān)閉。②各樓層顯示值為該層所在位置，且上行下行指示燈均滅。 (1)接受每個按鈕（包括內(nèi)部和外部的呼叫）的呼叫命令，并做出相應(yīng)的響應(yīng)。(2)電梯停在某一層（例如3層）時，此時按動該層（3層）的呼叫按鈕（上呼叫或下呼叫），則相當(dāng)于發(fā)出打開電梯門命令，進行開門的動作過程；若此時電梯的轎廂不在該層（在其余6層），則等到電梯關(guān)門后，按照不換向原則控制電梯向上或向下運行。（3）電梯運行的不換向原則是指優(yōu)先響應(yīng)不改變現(xiàn)在電梯運行方向的呼叫，直到這些命令全部響應(yīng)完畢后才響應(yīng)使電梯反向運行的呼叫。例如現(xiàn)在電梯位置在2層和3層之間上行，此時出現(xiàn)了2層上呼叫、3層下呼叫和4層上呼叫，則電梯首先響應(yīng)4層上呼叫，然后再依次響應(yīng)3層下呼叫和2層上呼叫。（4）電梯在每一層都有一個行程開關(guān)，當(dāng)電梯碰到某層行程開關(guān)時，表示電梯已經(jīng)到達該層。（5)當(dāng)按動某個呼叫按鈕后，響應(yīng)的指示等亮并保持，直到電梯響應(yīng)該呼叫為止。（6)當(dāng)電梯停在某層時，在電梯內(nèi)部按動開門按鈕，則電梯門打開，按動電梯內(nèi)部的關(guān)門按鈕，則電梯門關(guān)閉。但在電梯行進期間電梯門是不能被打開的。（7)當(dāng)電梯運行到某層后，相應(yīng)的指示燈亮，直到電梯運行到前方一層時樓層指示燈改變[5]。 控制程序設(shè)計 開門、關(guān)門控制程序 電梯轎廂的開門、關(guān)門控制程序應(yīng)遵循以下原則： （1）不論是外呼梯信號還是內(nèi)呼梯信號，只要電梯轎廂到達最低樓層或最高樓層，就一定要打開電梯轎廂門響應(yīng)該呼梯信號。 （2）任一樓層的內(nèi)呼梯信號為“ON”時，（如三層的內(nèi)呼梯信號為“ON”），只要電梯轎廂到達該樓層，就一定要打開電梯轎廂門響應(yīng)該呼梯信號。 （3） 所有的與電梯轎廂運行方向同向的外呼梯信號為“ON”時（例如，電梯轎廂向上運行，三層的向上呼梯信號為“ON”），只要電梯轎廂到達該樓層，就一定要打開電梯轎廂門響應(yīng)該呼梯信號。 （4）所有的與電梯運行方向反方向的外呼梯信號為“ON”時（例如，電梯轎廂向上運行，三層的向下呼梯信號為“ON“），只要其前方樓層沒有任何內(nèi)呼梯或外呼梯信號，那么電梯轎廂到達該樓層時就一定要打開電梯轎廂門響應(yīng)該呼梯信號。 如果電梯轎廂門在打開的過程中，有人按下了關(guān)門按鈕，電梯轎廂門開門驅(qū)動器就應(yīng)該釋放。電梯轎廂的關(guān)門控制比較簡單，當(dāng)電梯轎廂內(nèi)有人按下了關(guān)門按鈕，或則電梯轎廂門打開一段時間后，電梯轎廂門就應(yīng)該關(guān)閉。在電梯轎廂門關(guān)閉的過程中，如果有人按下了開門按鈕，或則關(guān)門已經(jīng)完成，又或者電梯轎廂門時安全的，電梯轎廂關(guān)門驅(qū)動器就應(yīng)該釋放。 呼梯信號的鎖定與清除程序 電梯控制中的呼梯信號包括外呼梯信號（在電梯轎廂外選擇的請求上樓或下樓的信號）和內(nèi)呼梯信號（乘客需要到達的樓層）。內(nèi)呼梯信號的鎖定與清除比較簡單。只要電梯轎廂不處于某一樓層，并且該樓層有內(nèi)呼梯信號，那么該呼梯信號就需要被鎖定。只要電梯到達對應(yīng)的樓層，該呼梯信號就應(yīng)當(dāng)被響應(yīng)。響應(yīng)的標(biāo)識是電梯到達該樓層時停止運行，打開轎廂門。外呼梯信號的鎖定與清除相對來說要復(fù)雜一點，只要某一樓層有外呼梯信號，那么該呼梯信號就需要被鎖定。當(dāng)電梯的運行方向與呼梯方向相同，那么就需要響應(yīng)該呼梯信號；如果電梯的運行方向與呼梯方向相反，那么就需要等待電梯轎廂運行回來后，再響應(yīng)該呼梯信號。電梯轎廂在運行過程中，如果有多個反方向的呼梯信號同時存在，例如，在電梯轎廂向上運行過程時同時存在有一層向下呼梯信號、二層向下呼梯信號、三層向下呼梯信號、四層向下呼梯信號，此時就要優(yōu)先響應(yīng)最遠的反方向呼梯信號，即四層向下呼梯信號，然后電梯轎廂轉(zhuǎn)為向下運行，依次響應(yīng)其余的呼梯信號（此時，其余的呼梯信號已經(jīng)變?yōu)橥蚝籼菪盘枴Ｈ绻娞蒉I廂在向上運行的過程中，達到某一層遇到反方向的呼梯信號，并且該樓層的前方再沒有其他的任何呼梯信號時，那么就需要開門響應(yīng)。 以上程序表示的就是電梯轎廂響應(yīng)一層往下外呼信號的控制程序。當(dāng)電梯轎廂往下運行，到達一層時就需要開門響應(yīng)該呼梯信號；如果電梯轎廂往上運行，一層樓層前方再沒有其他的任何呼梯信號，那么到達一層時就需要開門響應(yīng)該呼梯信號。二層到五層的外呼梯信號的鎖定與復(fù)位程序以此類推。 平層判斷控制程序 平層判斷控制程序主要是為了判斷電梯轎廂目前是否處于平層。電梯轎廂運行的位置是用高速計數(shù)器的脈沖數(shù)來定位的，所以使用了高速計數(shù)器控制字。當(dāng)電梯轎廂運行到下基準(zhǔn)位置時，高速計數(shù)器的控制字首先被清零，然后高速計數(shù)器被啟動。高速計數(shù)器的設(shè)定計數(shù)方式為雙向、AB正交脈沖計數(shù)。 以上程序是用來控制六層電梯的，所以使用了六條比較指令來判斷電梯是否平層。平層控制是有一定的誤差的，只要高速計數(shù)器經(jīng)過值處于平層允許誤差之內(nèi)，就認為已經(jīng)到達該樓層的平層位置，需要的時候可以停止電梯轎廂的運行，打開電梯轎廂開門。 電梯上下行指示 電梯轎廂的運行趨勢確定后，只要有任何呼梯信號，電梯運行方向就應(yīng)該顯示出來，以提供給乘坐電梯的乘客。 電梯的運行方向確定后，如果電梯轎廂門關(guān)閉，那么電梯轎廂就可以在井道里上下運行。運行方向控制程序如下所示。 電梯轎廂在井道里運行期間，上行如果碰到上基準(zhǔn)限位開關(guān)，下行如果碰到下基準(zhǔn)限位開關(guān)或下極限保護開關(guān)，或者電梯轎廂開門，均應(yīng)該停止運行。 自動復(fù)位控制程序 當(dāng)電梯在自動控制模式下由斷電狀態(tài)變?yōu)橥姞顟B(tài)，或者由手動控制模式轉(zhuǎn)為自動控制模式時，需要執(zhí)行自動復(fù)位控制程序。這段程序的目的是使電梯恢復(fù)到初始狀態(tài)，即電梯轎廂門關(guān)閉，電梯處于下基準(zhǔn)位置。 復(fù)位控制的過程是用自動調(diào)整信號繼電器來記憶復(fù)位過程。當(dāng)電梯轎廂安全監(jiān)測到轎廂門已經(jīng)安全時，轎廂門可以關(guān)閉。 轎廂門的關(guān)閉限位開關(guān)監(jiān)測到轎廂門關(guān)閉后，如果電梯轎廂不在下基準(zhǔn)位置，電梯轎廂正轉(zhuǎn)驅(qū)動器繼電器將閉合，電梯轎廂下行，直到下基準(zhǔn)位置時停止。到達下基準(zhǔn)位置后，復(fù)位過程結(jié)束。 調(diào)試過程中遇到的問題與解決方案 （1）、電梯運行到每一樓層停下時，電梯門打開一半就不能繼續(xù)開門了，開門延時了很長一段時間都不能關(guān)門，得手動按下電梯的“關(guān)門按鈕”電梯門才能關(guān)閉，繼而才能繼續(xù)運行，后來甚至到每一平層時電梯門都不能打開，得手動按下電梯的“關(guān)門按鈕”電梯才能繼續(xù)運行，剛開始還以為是程序編寫有問題，不過檢查了半天也沒發(fā)現(xiàn)程序有啥毛病，運行時監(jiān)控狀態(tài)發(fā)現(xiàn)”開門按鈕“觸點接通了，后來請教導(dǎo)師時導(dǎo)師說可能是開門按鈕的保險絲燒了，所以門才開不了門，導(dǎo)師說