【正文】 序和輸入輸出接口服務(wù)等。在一 個(gè)周期內(nèi)， CPU 對(duì)整個(gè)用戶程序只執(zhí)行一遍。這種機(jī)制有其方便的一面，但實(shí)時(shí)性差。過長的掃描 時(shí)間，直接影響系統(tǒng)對(duì)信號(hào)響應(yīng)的效果，在保證控制功能的前提下，最大限度地縮短 CPU 的周期 掃描時(shí)間是一個(gè)很復(fù)雜的問題。一般只能從用戶程序執(zhí)行時(shí)間最短采取方法。電梯邏輯控制部分的 程序掃描時(shí)間已超過 10ms，盡管采取了一些減少程序掃描時(shí)間的辦法，但仍無法將掃描時(shí)間降到 10ms 以下。同時(shí)，制動(dòng)段曲線采用按距離原則，每段距離到的響應(yīng)時(shí)間也不宜超過 10ms。為滿足 系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性要求，在速度曲線的產(chǎn)生方式中，采用中斷方法，從而有效地克服了 PLC 掃描機(jī)制的 限制。起動(dòng)加速運(yùn)行由定周期中斷服務(wù)程序完成。這種中斷不能由程序進(jìn)行開關(guān)，一旦設(shè)定，就 一直按設(shè)定時(shí)間間隔循環(huán)中斷，所以，起動(dòng)運(yùn)行條件需放在中斷服務(wù)程序中，在不滿足運(yùn)行條件時(shí)， 中斷即返回。 減速制動(dòng)曲線的產(chǎn)生為保證制動(dòng)過程的完成，需在主程序中進(jìn)行制動(dòng)條件判斷和減速點(diǎn)確定。 在減速點(diǎn)確定之前，電梯一直處于加速或穩(wěn)速運(yùn)行過程中。 加速過程由固定周期中斷完成，加速到 對(duì)應(yīng)模式的最大值之后，加速程序運(yùn)行條件不再滿足，每次中斷后，不再執(zhí)行加速程序，直接從中 斷返回。電梯以對(duì)應(yīng)模式的最大值運(yùn)行，在該模式減速點(diǎn)到后，產(chǎn)生高速計(jì)數(shù)中斷，執(zhí)行減速服務(wù) 程序。在該中斷服務(wù)程序中修改計(jì)數(shù)器設(shè)定值的條件，保證下次中斷執(zhí)行。在 PLC 的內(nèi)部寄存器 中，減速曲線表的數(shù)值由大到小排列，每次中斷都執(zhí)行一次“表指針加 1”操作，則下一次中斷的查 表值將小于本次中斷的查表值。門區(qū)和平層區(qū)的判斷均由外部信號(hào)給出，以保證減速過程的可 * 性。 電梯控制系統(tǒng)特性在電梯運(yùn)行曲線中的啟動(dòng)段是關(guān)系到電梯運(yùn)行舒適感指標(biāo)的主要環(huán)節(jié) ,而舒 適感又與加速度直接相關(guān) ,根據(jù)控制理論 ,要使某個(gè)量按預(yù)定規(guī)律變化必須對(duì)其進(jìn)行直接控制 ,對(duì)于電 梯控制系統(tǒng)來說 ,要使加速度按理想曲線變化就必須采用加速度反饋 ,根據(jù)電動(dòng)機(jī)的力矩方程 式 :M— MZ=Δ M=J（ dn/dt），可見加速度的變化率反映了系統(tǒng)動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)距的變化，控制加速度就控制系 統(tǒng)的動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)距Δ M=M— MZ。故在此段采用加速度的時(shí)間控制原則，當(dāng)啟動(dòng)上升段速度達(dá)到穩(wěn)態(tài)值 的 90%時(shí)，將系統(tǒng)由加速度控制切換到速度控制，因?yàn)樵诜€(wěn)速段， 速度為恒值控制波動(dòng)較小，加速 度變化不大，且采用速度閉環(huán)控制可以使穩(wěn)態(tài)速度保持一定的精度，為制動(dòng)段的精確平層創(chuàng)造條件。 在系統(tǒng)的速度上升段和穩(wěn)速段雖都采用 PI 調(diào)節(jié)器控制，但兩段的 PI 參數(shù)是不同的，以提高系統(tǒng)的 動(dòng)態(tài)響應(yīng)指標(biāo)。在系統(tǒng)的制動(dòng)段，即要對(duì)減速度進(jìn)行必要的控制，以保證舒適感，又要嚴(yán)格地按 電梯運(yùn)行的速度和距離的關(guān)系來控制，以保證平層的精度。在系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速降至 120r/min 之前，為了 使兩者得到兼顧，采取以加速度對(duì)時(shí)間控制為主，同時(shí)根據(jù)在每一制動(dòng)距離上實(shí)際轉(zhuǎn)速與理論轉(zhuǎn)速 的偏差來修正加速度給定曲線 的方法。例如在距離平層點(diǎn)的某一距離L 處，速度應(yīng)降為 Vm/s，而 實(shí)際轉(zhuǎn)速高為 V′ m/s，則說明所加的制動(dòng)轉(zhuǎn)距不夠，因此計(jì)算出此處的給定減速度值 ag 后，使其再 加上一個(gè)負(fù)偏差ε，即使此處的減速度給定值修正為 （ ag+ε）使給定減速度與實(shí)際速度負(fù)偏差加大， 從而加大了制動(dòng)轉(zhuǎn)距，使速度很快降到標(biāo)準(zhǔn)值，當(dāng)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速降到120r/min 以后，此時(shí)轎廂距 平層只有十幾厘米，電梯的運(yùn)行速度很低，為防止未到平層區(qū)就停車的現(xiàn)象出現(xiàn)，以使電梯能較快 地進(jìn)入平層區(qū)，在此段采用比例調(diào)節(jié)，并采用時(shí)間優(yōu)化控制，以保證電梯準(zhǔn)確及時(shí)地進(jìn)入平層區(qū)， 以達(dá)到準(zhǔn)確可 *平層。 電梯控制構(gòu)成由于電梯的運(yùn)行是根據(jù)樓層和轎廂的呼叫信號(hào)、行程信號(hào)進(jìn)行控制，而樓層和 轎廂的呼叫是隨機(jī)的，因此，系統(tǒng)控制采用隨機(jī)邏輯控制。即在以順序邏輯控制實(shí)現(xiàn)電梯的基本控 制要求的基礎(chǔ)上，根據(jù)隨機(jī)的輸入信號(hào)，以及電梯的相應(yīng)狀態(tài)適時(shí)的控制電梯的運(yùn)行。另外，轎廂 的位置是由脈沖編碼器的脈沖數(shù)確定，并送 PLC 的計(jì)數(shù)器來進(jìn)行控制。同時(shí)，每層樓設(shè)置一個(gè)接近 開關(guān)用于檢測(cè)系統(tǒng)的樓層信號(hào)。為便于觀察，對(duì)電梯的運(yùn)行方向以及電梯所在的樓層進(jìn)行顯示， 采用 LED 和發(fā)光管顯示，而對(duì)樓層和轎廂的呼叫信號(hào)以指示燈顯示 (開關(guān)上帶有指示燈 )。為了提 高電梯的運(yùn)行效率和平層的精度，系統(tǒng)要求 PLC 能對(duì)轎廂的加、減速以及制動(dòng)進(jìn)行有效的控制。根 據(jù)轎廂的實(shí)際位置以及交流調(diào)速系統(tǒng)的控制算法來實(shí)現(xiàn)。為了電梯的運(yùn)行安全，系統(tǒng)應(yīng)設(shè)置可 *的 故障保護(hù)和相應(yīng)的顯示。采用 PLC 實(shí)現(xiàn)的電梯控制系統(tǒng)由以下幾個(gè)主要部分構(gòu)成。 控制電路； PLC 接收來自操縱盤和每層呼梯的召喚信號(hào)、轎廂 和門系統(tǒng)的功能信號(hào)以及井 道和變頻器的狀態(tài)信號(hào)，經(jīng)程序判斷與運(yùn)算實(shí)現(xiàn)電梯的集選控制。 PLC 在輸出顯示和監(jiān)控信號(hào)的同 時(shí)，向變頻器發(fā)出運(yùn)行方向、啟動(dòng)、加 /減速運(yùn)行和制動(dòng)停梯等信號(hào)。 電流、速度雙閉環(huán)電路；變頻器本身設(shè)有電流檢測(cè)裝置，由此構(gòu)成電流閉環(huán)；通過和電機(jī)同軸 聯(lián)接的旋轉(zhuǎn)編碼器，產(chǎn)生 a、 b 兩相脈沖進(jìn)入變頻器，在確認(rèn)方向的同時(shí)，利用脈沖計(jì)數(shù)構(gòu)成速度 閉環(huán)。 位移控制電路；電梯作為一種載人工具，在位勢(shì)負(fù)載狀態(tài)下，除要求安全可 *外，還要求運(yùn)行 平穩(wěn)，乘坐舒適，停 *準(zhǔn)確。采用變頻調(diào)速雙 環(huán)控制可基本滿足要求，利用現(xiàn)有旋轉(zhuǎn)編碼器構(gòu)成速 度環(huán)的同時(shí)，通過變頻器的 PG 卡輸出與電機(jī)速度及電梯位移成比例的脈沖數(shù)，將其引入 PLC 的高 速計(jì)數(shù)輸入端口，通過累計(jì)脈沖數(shù)，經(jīng)式（ 1）計(jì)算出脈沖當(dāng)量，由此確定電梯位置。電梯位移 h=SI 式 中 I— 累計(jì)脈沖數(shù)； S— 脈沖當(dāng)量； S=plD/ (pr)（ 1） l— 減速比； D— 牽引輪直徑； P— 旋轉(zhuǎn)編碼器每 轉(zhuǎn)對(duì)應(yīng)的脈沖數(shù)； r— PG 卡分頻比。 端站保護(hù)；當(dāng)電梯定向上行時(shí)，上行方向繼電器、快車輔助接觸器、快車運(yùn)行接觸器、門鎖繼 電器、上行接觸器均得電吸合，抱閘打開，電梯上行。當(dāng)轎廂碰到上強(qiáng)迫換速開關(guān)時(shí)， PLC 內(nèi)部鎖 存繼電器得電吸合，定時(shí)器 Tim Tim11 開始定時(shí)，其定時(shí)的時(shí)間長短可視端站層距和梯速設(shè)定。 上強(qiáng)迫換速開關(guān)動(dòng)作后，電梯由快車運(yùn)行轉(zhuǎn)為慢車運(yùn)行，正常情況下，上行平層時(shí)電梯應(yīng)停車。如 果轎廂未停而繼續(xù)上行，當(dāng) Tim10 設(shè)定值減到零時(shí)，其常閉點(diǎn)斷開，慢車接觸器和上行接觸器失電， 電梯停止運(yùn)行。在驕廂碰到上強(qiáng)迫換速開關(guān)后，由于某些原因電梯未能轉(zhuǎn)為慢車運(yùn)行，及快車運(yùn)行 接觸器未能釋放，當(dāng) Tim11 設(shè)定值減到零時(shí)，其 常閉點(diǎn)斷開，快車運(yùn)行接觸器和上行接觸器均失 電，電梯停止運(yùn)行。因此，不管是慢車運(yùn)行還是快車運(yùn)行，只要上強(qiáng)迫換速開關(guān)發(fā)出信號(hào)，不論端 站其他保護(hù)開關(guān)是否動(dòng)作，借助 Tim10 和 Tim11 均能使電梯停止運(yùn)行，從而使電梯端站保護(hù)更加可 *。 當(dāng)電梯需要下行，只要有了選梯指令，下行方向繼電器得電其常開點(diǎn)閉合，鎖存繼電器被復(fù)位， Tim10 和 Tim11 均失電，其常閉點(diǎn)閉合為電梯正常下行做好了準(zhǔn)備。下端站的保護(hù)原理與上端站保護(hù)類似 不再重復(fù)。 樓層計(jì)數(shù)；樓層計(jì)數(shù)采用相對(duì)計(jì)數(shù)方式。運(yùn)行前通過自學(xué)習(xí)方式，測(cè)出相應(yīng)樓層高度脈沖數(shù)， 對(duì)應(yīng) 17 層電梯分別存入 16 個(gè)內(nèi)存單元 DM06～ DM21。樓層計(jì)數(shù)器（ CNT46）為一雙向計(jì)數(shù)器， 當(dāng)?shù)竭_(dá)各層的樓層計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)，根據(jù)運(yùn)行方向進(jìn)行加 1 或減 1 計(jì)數(shù)。運(yùn)行中，高速計(jì)數(shù)器累計(jì)值實(shí) 時(shí)與樓層計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的脈沖數(shù)進(jìn)行比較，相等時(shí)發(fā)出樓層計(jì)數(shù)信號(hào)，上行加 1，下行減 1。為防止 計(jì)數(shù)器在計(jì)數(shù)脈沖高電平期間重復(fù)計(jì)數(shù)，采用樓層計(jì)數(shù)信號(hào)上沿觸發(fā)樓層計(jì)數(shù)器。 快速換速；當(dāng)高速計(jì)數(shù)器值與快速換速點(diǎn)對(duì)應(yīng)的脈沖數(shù)相等時(shí)，若電梯 處于快速運(yùn)行且本層有 選層信號(hào)，發(fā)快速換速信號(hào)。若電梯中速運(yùn)行或雖快速運(yùn)行但本層無選層信號(hào)，則不發(fā)換速信號(hào)。 門區(qū)信號(hào)；當(dāng)高速計(jì)數(shù)器 CNT47 數(shù)值在門區(qū)所對(duì)應(yīng)脈沖數(shù)范圍內(nèi)時(shí)，發(fā)門區(qū)信號(hào)。 脈沖信號(hào)故障檢測(cè)；脈沖信號(hào)的準(zhǔn)確采集和傳輸在系統(tǒng)中顯得尤為重要，為檢測(cè)旋轉(zhuǎn)編碼器和 脈沖傳輸電路故障，設(shè)計(jì)了有無脈沖信號(hào)和錯(cuò)漏脈沖檢測(cè)電路，通過實(shí)時(shí)檢測(cè)確保系統(tǒng)正常運(yùn)行。 為消除脈沖計(jì)數(shù)累計(jì)誤差，在基站設(shè)置復(fù)位開關(guān)，接入 PLC 高速計(jì)數(shù)器 CNT47 的復(fù)位端。 采用優(yōu)先級(jí)隊(duì)列根據(jù)電梯所處的位置和運(yùn)行方向，在編程中，采用了四個(gè)優(yōu)先級(jí)隊(duì)列，即上 行優(yōu)先級(jí)隊(duì)列、上行次優(yōu)先級(jí)隊(duì)列、下行優(yōu)先級(jí)隊(duì)列、下行次優(yōu)先級(jí)隊(duì)列。其中，上行優(yōu)先級(jí)隊(duì)列 為電梯向上運(yùn)行時(shí)，在電梯所處位置以上樓層所發(fā)出的向上運(yùn)行的呼叫信號(hào)，該呼叫信號(hào)所對(duì)應(yīng)的 樓層所具有的脈沖數(shù)存放的寄存器所構(gòu)成的陣列。上行次優(yōu)先級(jí)隊(duì)列為電梯向上運(yùn)行時(shí)，在電梯所 處位置以下樓層所發(fā)出的向上運(yùn)行的呼叫信號(hào)，該呼叫信號(hào)所對(duì)應(yīng)的樓層所具有的脈沖數(shù)存放的寄 存器所構(gòu)成的隊(duì)列?？刂葡到y(tǒng)在電梯運(yùn)行中實(shí)時(shí)排列的四個(gè)優(yōu)先級(jí)陳列，為實(shí)現(xiàn)隨機(jī)邏輯控制提供 了基礎(chǔ)。 采用先進(jìn)先出隊(duì)列根據(jù)電梯的運(yùn)行方向，將同向的優(yōu)先級(jí)隊(duì)列中的非零單元 (有呼叫時(shí)此單元 為七零單元，無呼叫時(shí)則此單元為零 )送入寄存器隊(duì)列 (先進(jìn)先出隊(duì)列FIFO)，利用先進(jìn)先出讀出指 令 SFRDP 指令，將 FIFO 第一個(gè)單元中的數(shù)據(jù)送入比較寄存器。 采用隨機(jī)邏輯控制當(dāng)電梯以某一運(yùn)行方向接近某樓層的減速位置時(shí)，判別該樓層是否有同向 的呼叫信號(hào) (上行呼叫標(biāo)志寄存器、下行呼叫標(biāo)志寄存器、有呼叫請(qǐng)求時(shí)，相應(yīng) 寄存器為 l，否則為 0)，如有，將相應(yīng)的寄存器的脈沖數(shù)與比較寄存器進(jìn)行比較，如相同，則在該樓層減速停車：如果 不相同，則將該寄存器數(shù)據(jù)送入比較寄存器，并將原比較寄存器數(shù)據(jù)保存，執(zhí)行該樓層的減速停車。 該動(dòng)作完畢后，將被保存的數(shù)據(jù)重新送入比較寄存器，以實(shí)現(xiàn)隨機(jī)邏輯控制。 采用軟件顯示系統(tǒng)利用行程判斷樓層，并轉(zhuǎn)化成 BCD 碼輸出，通過硬件接口電路以 LED 顯 示。 對(duì)變頻器的控制 PLC 根據(jù)隨機(jī)邏輯控制的要求，可向變頻器發(fā)出正向運(yùn)行、反向運(yùn)行、減速 以及制動(dòng)信號(hào)，再由變頻器根據(jù)一定的控制規(guī)律和控 制算法來控制電機(jī)。同時(shí)，當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)， PLC 向變頻器發(fā)出信號(hào)。 MIC340 電梯專用變頻器構(gòu)成的電梯控制系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)電梯控制的智能化，但由于 候梯和電梯轎內(nèi)的人到達(dá)各層的人數(shù)是智能電梯無法確定的，即使采用 AITP 人工智能系統(tǒng)，傳輸 的交通客流信息也是模糊的，為解決電梯這一垂直交通控制系統(tǒng)的兩大不可知因素，需要我們?cè)诮? 后的工作中去不斷的研究和探索。 CCLink 現(xiàn)場總線的通信初始化設(shè)置方法和應(yīng)用比較分析 2021315 CCLink 現(xiàn)場總線是日本三菱電機(jī)公司主推的一種基于 PLC 系統(tǒng)的現(xiàn)場總線，這是目前在世界現(xiàn) 場總線市場上唯一的源于亞洲、又占有一定市場份額的現(xiàn)場總線。它在實(shí)際工程中顯示出強(qiáng)大的生 命力，特別是在制造業(yè)得到廣泛的應(yīng)用。在 CCLink 現(xiàn)場總線的應(yīng)用過程中，最為重要的一部分 便是對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行通信初始化設(shè)置。目前 CCLink 通信初始化設(shè)置的方法有三種，本文將對(duì)這三種不 同的初始化設(shè)置方法進(jìn)行比較和分析，以期尋求在不同的情況下如何來選擇最簡單有效的通信初始 化設(shè)置方法。這對(duì) CCLink 現(xiàn)場總線在實(shí)際工程中的使用具有重要的現(xiàn)實(shí)意義，一則為設(shè)計(jì)人員在 保證設(shè)計(jì)質(zhì)量的前提下減少工作量和節(jié)省時(shí)間，二則也試圖探索一下是否可以進(jìn)一步發(fā)揮和挖掘 CCLink 的潛力。實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)簡述為了便于比較通信初始化設(shè)置方法，我們首先在實(shí)驗(yàn)室中建 立了這樣一個(gè)小型的 CCLink 現(xiàn)場總線系統(tǒng) .整個(gè)系統(tǒng)的配置如圖 1 所示。 圖 1 系統(tǒng)配置 在硬件連接設(shè)置無誤之后，就可開始進(jìn)行通信初始化設(shè)置。 三種設(shè)置方法的使用 圖 2 通信初始化程序的流程 首先采用的是最基本的方法 ,即通過編程來設(shè)置通信初始化參數(shù)。編制通信初始化程序的流程如圖 2 所示。首先在參數(shù)設(shè)定部分，將整個(gè)系統(tǒng)連接的模塊數(shù)，重試次數(shù)，自動(dòng)返回模塊數(shù)以及當(dāng) CPU 癱瘓時(shí)的運(yùn)行規(guī)定（停止）以及各站的信息寫入到存儲(chǔ)器相應(yīng)的地址中。在執(zhí)行刷新指令之后緩沖 存儲(chǔ)器內(nèi)的參數(shù)送入內(nèi)部寄存區(qū)，從而啟動(dòng)數(shù)據(jù)鏈接。如果緩沖存儲(chǔ)器內(nèi)參數(shù)能正常啟動(dòng)數(shù)據(jù)鏈接， 這說明通信參數(shù)設(shè)置無誤，這時(shí)就可通過寄存指令將參數(shù)寄存到Eamp。sup2。PROM。這是因?yàn)橐坏? 電內(nèi)部寄存區(qū)的參數(shù)是不會(huì)保存的，而 Eamp。sup2。PROM 中 的參數(shù)即使斷電仍然保存。同時(shí)通信參數(shù) 必須一次性地寫入 Eamp。sup2。PROM，即僅在初始化時(shí)才予以執(zhí)行。此后CPU 運(yùn)行就通過將 Eamp。sup2。PROM 內(nèi)的參數(shù)送入內(nèi)部寄存區(qū)去啟動(dòng)數(shù)據(jù)鏈接。值得注意的是，如果通信參數(shù)設(shè)置有誤 （如參數(shù)與系統(tǒng)所采用的硬件不一致，或參數(shù)與硬件上的設(shè)置不一致），