【正文】 為滿足處于響應(yīng)呼叫就緒狀態(tài)這。電梯在三種工作狀態(tài)之間來(lái)回切換，構(gòu)成了完整的電梯工作過(guò)程。 陽(yáng)泉職業(yè)技術(shù)學(xué)院 —— 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 34 第五章 系統(tǒng)軟件開(kāi)發(fā) 在電梯控制中，有大量的邏輯信號(hào)需要處理，這部分工作是由 PLC 來(lái)完成的，系統(tǒng)軟件根據(jù)運(yùn)行要求及保護(hù)要求由 PLC 來(lái)實(shí)現(xiàn)邏輯控制。 不論哪種方式產(chǎn)生的減速命令，由于負(fù)載的變化、電網(wǎng)波動(dòng)、鋼絲繩打滑等，都會(huì)使減速過(guò)程不符合平層技術(shù)要求，為此一般在離層樓 100~200mm 處需設(shè)置一個(gè)平層矯正器，以確保平層的長(zhǎng)期準(zhǔn)確性。 5）減速及平層控制 電梯的工作特點(diǎn)是頻繁起制動(dòng)，為了提高工作效率、改善舒適感，要求電梯能平滑減速至速度為零時(shí)，準(zhǔn)確平層，即“無(wú)速停車(chē)抱閘”，不要出現(xiàn)爬行現(xiàn)象或低速抱閘，即直接停止，要做到這一點(diǎn)關(guān)鍵是準(zhǔn)確發(fā)出減速信號(hào)，在接近層樓面時(shí)按距離精確的自 動(dòng)矯正速度給定曲線。 圖 速度運(yùn)行曲線 在 0~t3 時(shí)間內(nèi)加速啟動(dòng)階段，其中 0~t1 和 t2~t3 時(shí)間內(nèi)為拋物線速度曲線，在 t1~t2時(shí)間內(nèi)為直線速度曲線； t3~t4 時(shí)間內(nèi)為穩(wěn)速運(yùn)行階段； t4~T 時(shí)間內(nèi)為減速制動(dòng)階段。同理，制動(dòng)曲線也可按此方法調(diào)整。同理，增加 S 曲線變化率起動(dòng)曲線彎曲部分變緩，反之，起動(dòng)曲線彎曲部分變急。因此通過(guò)改變起動(dòng)加速時(shí)間可獲得不同的起動(dòng)曲線斜率。加速斜率是以速度給定從 0 加速到 1000 轉(zhuǎn) /分所需要的時(shí)間來(lái)定 義的。人們對(duì)于速度變化的敏感度主要是加速度的變化率，舒適感就意味著要平滑的加速和減速。 系統(tǒng)采用全集選操作方式。 ①單轎廂下集選控制：登記所有轎廂和廳門(mén)下行召喚；轎廂上行時(shí)，只答應(yīng)轎廂召喚，直至最高層；自動(dòng)改變運(yùn)行方向?yàn)橄滦校瑧?yīng)答廳門(mén)下行召喚。 3）電梯操作方式 單臺(tái)電梯的操作方式有手柄操縱控制、按鈕控制、信號(hào)控制和集選控制等。 ⑩自動(dòng)返基站。 ⑨呼梯記憶與順向截停。 ⑧自動(dòng)定向，當(dāng)轎廂內(nèi)操縱盤(pán)選層指令相對(duì)與電梯位置具有不同方向時(shí)，電梯應(yīng)能按先入為主的原則，自動(dòng)確定運(yùn)行方向。 光電脈沖 拖動(dòng)控制系統(tǒng) 安全保護(hù)信號(hào) 輸入接口 PLC 輸出接口 呼梯信號(hào)指示 樓層顯示 運(yùn)行方向指示 呼梯鈴 開(kāi)關(guān)門(mén)控制 開(kāi)關(guān)門(mén)信號(hào) 門(mén)區(qū)或平層信號(hào) 運(yùn)行控制信號(hào) 內(nèi)指令信號(hào) 號(hào) 外指令信號(hào) 運(yùn)行方式選擇 安全裝置 井道裝置 轎廂操縱盤(pán) 廳外呼梯 指層器 調(diào)整器 拖動(dòng)控制 PC 主機(jī) CPU 存儲(chǔ)器 輸入接口 輸出接口 陽(yáng)泉職業(yè)技術(shù)學(xué)院 —— 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 30 ⑦內(nèi)指令記憶。 ⑥按鈕開(kāi)門(mén)。當(dāng)完成全部轎廂內(nèi)指令，又無(wú) 層外呼梯信號(hào)時(shí)，電梯應(yīng)自動(dòng)關(guān)門(mén)在調(diào)定時(shí)間內(nèi)自動(dòng)關(guān)閉轎廂照明。 ④待客自動(dòng)開(kāi)門(mén)，當(dāng)電梯在某層停梯待客時(shí)，按下層外召喚按鈕，應(yīng)能自動(dòng)開(kāi)門(mén)迎客。 ②電梯到位后，具有手動(dòng)或自動(dòng)開(kāi)門(mén)關(guān)門(mén)功能。電梯信號(hào)控制系統(tǒng)如圖 所示，輸入到 PLC 的控制信號(hào)有：運(yùn)行方式選擇（如自動(dòng)、有 /無(wú)司機(jī)、檢修、消防運(yùn)行方式等）、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(kāi)關(guān)門(mén)及限位信號(hào)、門(mén)區(qū)和平層信號(hào)等。 系統(tǒng)控 制核心為 PLC 主機(jī)、操縱盤(pán)、呼梯盤(pán)、井道及安全保護(hù)信號(hào)通過(guò) PLC 輸入接口送入 PLC，存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器及召喚指示燈等發(fā)出顯示信號(hào)，向拖動(dòng)和門(mén)機(jī)控制系統(tǒng)發(fā)出控制信號(hào)。 PLC 控制系統(tǒng)硬件開(kāi)發(fā) 電梯 PLC 的控制系統(tǒng)和其他類(lèi)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。尤其是可用 PC 機(jī)對(duì)系統(tǒng)實(shí)時(shí)進(jìn)行監(jiān)控。 4） FX2N的編程可用編程器，也可以在 PC機(jī)上使用三菱公司的專(zhuān)用編程軟件包 MELSE 陽(yáng)泉職業(yè)技術(shù)學(xué)院 —— 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 28 MEDOC 來(lái)進(jìn)行。 2） FX2N指令功能豐富，有各種指令 107 條，且指令執(zhí)行速度快。 可編程 控制器（ PLC）的選型 根據(jù)以上選擇的轎廂樓層位置檢測(cè)法，要求可編程控制器必須具有高數(shù)計(jì)數(shù)器，綜合考慮后，系統(tǒng)選擇了日本三菱公司生產(chǎn)的 FX2N系統(tǒng) PLC。旋轉(zhuǎn)編碼器的轉(zhuǎn)軸直接與曳引電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸相連接，當(dāng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，編碼器輸出與轉(zhuǎn)角對(duì)應(yīng)的脈沖數(shù)，通過(guò)累計(jì)脈沖數(shù)量可直接算出轎廂相應(yīng)的位置行程，進(jìn)而，算出電梯運(yùn)行過(guò)程中轎廂所處層樓位置，確定換速點(diǎn)、提前開(kāi)門(mén)區(qū)、平層停車(chē)點(diǎn)等 [18]。 旋轉(zhuǎn)編碼器是一種 旋轉(zhuǎn)式測(cè)量裝置，通常安裝在被測(cè)軸上，隨被測(cè)軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)，用以測(cè)量轉(zhuǎn)動(dòng)量（主要是轉(zhuǎn)角），并把它們轉(zhuǎn)換成數(shù)字形式的輸出信號(hào)。 3）利用旋轉(zhuǎn)編碼器。 2）利用穩(wěn)態(tài)磁保開(kāi)關(guān)。 位置檢測(cè)方法主要有如下幾種： 1）用于簧管磁感應(yīng)器或其它位置開(kāi)關(guān)。其主要功能是：根據(jù)登記的內(nèi)選與外呼信號(hào)和轎廂的位置關(guān)系，確定運(yùn)行方向；當(dāng)電梯將要到達(dá)所需停站的樓層時(shí)，給曳引電動(dòng)機(jī)減速信號(hào)，使其換速；當(dāng)平層停車(chē)后，發(fā)出信號(hào)以消去已應(yīng)答的選層、呼梯信號(hào)，并指示轎廂當(dāng)前位置，選層器種類(lèi)較多，通常分為三大類(lèi)，即機(jī)械選層器、繼電器選層器和微機(jī)選層器。電梯運(yùn)行過(guò)程中，轎廂所處樓層位置如何檢測(cè)， PLC 軟件如何根據(jù)給定的輸入信號(hào)及運(yùn)行條件判斷或計(jì)算樓層數(shù)，是電梯正常運(yùn)行的首要問(wèn)題，是正確定向和選層換速的前提。此外系統(tǒng)還必須配置制動(dòng)電阻，當(dāng)電梯減速運(yùn)行時(shí)，電動(dòng)機(jī)處于再生發(fā)電狀態(tài)，向變頻器回饋電能，抑制直流電壓升高。 PLC 負(fù)責(zé)處理各種信號(hào)的邏輯關(guān)系，從而向變頻器發(fā)出起停信號(hào)，同時(shí)變頻器也將本身的工作狀態(tài)輸送給 PLC，形成雙向聯(lián)絡(luò)關(guān)系。 陽(yáng)泉職業(yè)技術(shù)學(xué)院 —— 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 26 第四章 PLC 的選擇及其硬件開(kāi)發(fā) 電梯控制系統(tǒng)硬件由轎廂操縱盤(pán)、廳門(mén)信號(hào)、 PLC、變頻器、調(diào)速系統(tǒng)構(gòu)成，控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖 所示。 513/30≈ 最后，選用的制動(dòng)電阻為 R=30(Ω )，功率為 P= [16]。 U2D/RZ=179。 513/≈ (Ω ) 其中 UO為額定情況下變頻器的直流母線電壓，取 RZ≥ 30（ Ω ）由于制動(dòng)電阻的工作不是連續(xù)長(zhǎng)期工作，因此其功率可以大大小于通電時(shí)消耗的功率。 變頻器制動(dòng)電阻參數(shù)的計(jì)算 陽(yáng)泉職業(yè)技術(shù)學(xué)院 —— 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 25 由于電梯為位能負(fù)載，電梯運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生再生能量，所以變頻調(diào)速裝置應(yīng)具有制動(dòng) 功能。 由于采用變頻 調(diào)速，效率高。 ）179。 k=002, W1=20xxkg, W2=1000kg, W3=2400kg, g=所以： P2=（ 600179。在最大載重下，電梯上升所需曳 引功率為 P2： P2=[(W1+W2+W3)g+F1]*V 其中 F1=(W1+W2+W3)g+δ為摩擦力，δ可忽略不計(jì)。 變頻器容量計(jì)算 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。 參數(shù)設(shè)計(jì) 陽(yáng)泉職業(yè)技術(shù)學(xué)院 —— 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 23 參數(shù)設(shè)計(jì)的原則： （ 1） 減小啟動(dòng)沖擊及增加調(diào)速的舒適感，其速度環(huán)比 例系數(shù)宜小些，而積分時(shí)間常數(shù)宜大些； 表 變頻器常用參數(shù) 參數(shù) 功用 A 組 確定控制模式 B 組 選擇運(yùn)行功能 C 組 確定加減速時(shí)間和轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償時(shí)間 D 組 選擇頻率 E 組 確定運(yùn)行壓頻曲線 F 組 保護(hù)設(shè)置 H 組 確定偏差標(biāo)準(zhǔn) （ 2）提高了運(yùn)行效率，快車(chē)頻率應(yīng)選為工頻，而爬行頻率要盡可能低些，以減小停車(chē)沖擊； （ 3）零速一般設(shè)計(jì)為 0Hz，速抱閘功能將影響舒適感； 變頻器其他常用參數(shù)可根據(jù)電網(wǎng)電壓和電機(jī)銘牌數(shù)據(jù)直接輸入，具體的設(shè)置見(jiàn)表 [14]； 表 安川 616G5 變頻器主要參數(shù)設(shè) 置表 參數(shù) 設(shè)定值 說(shuō)明 A101 4 存取級(jí)別為： ADVANCED A102 3 帶 PG 的矢量控制 B101 0 主速來(lái)自 D101 C101 3S 加速時(shí)間為 3S C102 3S 減速時(shí)間為 3S C201 加速開(kāi)始時(shí)的 S曲線特性時(shí)間 C202 加速完成時(shí)的 S曲線特性時(shí)間 C203 減速開(kāi)始時(shí)的 S曲線特性時(shí)間 C204 減速完成時(shí)的 S曲線特性時(shí)間 C501 5 速度環(huán)比例，舒適感不好時(shí)在 5~40S 間調(diào)整 C502 1S 速 度環(huán)積分，舒適感不好時(shí)在 ~5S 間調(diào)整 D102 50Hz 快車(chē)速度 D103 6Hz 爬行速度 D109 10Hz 慢車(chē)速度 E101 380V 輸入電壓 E104 50Hz 最高輸出頻率 E105 380V 最大電壓輸出 E201 電動(dòng)機(jī)額定電流（按電動(dòng)機(jī)銘牌輸入） 陽(yáng)泉職業(yè)技術(shù)學(xué)院 —— 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 24 E204 6 電機(jī)極數(shù)（按電動(dòng)機(jī)銘牌輸入） H201 37 變頻器輸出端子 910 為運(yùn)轉(zhuǎn)中 2 H305 1F 選 D102 不選端子 16 輸入 L304 0 失速防止無(wú)效 L601 4 過(guò)轉(zhuǎn)矩檢出動(dòng)作選擇 L603 10S 過(guò)轉(zhuǎn)矩檢出時(shí)間 L604 4 過(guò)轉(zhuǎn)矩檢出動(dòng)作選擇 2 L605 200 過(guò)轉(zhuǎn)矩檢出標(biāo)準(zhǔn) 2 L606 2S 過(guò)轉(zhuǎn)矩檢出時(shí)間 2 L801 1 制動(dòng)電阻過(guò)熱 L805 1 輸入缺相 L807 1 輸出缺相 F101 600 PG 脈沖數(shù) F105 1/0 編碼器方向錯(cuò)時(shí)更改 變頻器自學(xué)習(xí)功能的應(yīng)用方法 為了使變頻器工作在最佳狀態(tài)，在完成參數(shù)設(shè)置后，需使變頻器對(duì)所驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)機(jī)進(jìn)行自學(xué)習(xí)，而 616G5 就具有曳引機(jī)參數(shù)自學(xué)習(xí)的功能 ，其方法是：將曳引機(jī)制動(dòng)輪與電機(jī)軸脫離，使電動(dòng)機(jī)處于空載狀態(tài)，然后啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)，讓變頻器自動(dòng)識(shí)別并存儲(chǔ)電動(dòng)機(jī)有關(guān)參數(shù)，變頻器將根據(jù)識(shí)別到的結(jié)果調(diào)整控制算法中的有關(guān)參數(shù)。 變頻器結(jié)構(gòu)及參數(shù)設(shè)計(jì) VS616G5 變頻器共有 9 組參數(shù)，每一組參數(shù)的設(shè)計(jì)都具有特定的含義。其容量可選 1∶ 1 配置，即電動(dòng)機(jī)容量和變頻器容量相等。 除 PG 卡和制動(dòng)電阻外。這時(shí)同步轉(zhuǎn)速下降，交 直 交變頻器的直流部分電壓升高，制動(dòng)電阻的作用就是 消耗回饋電能。 圖 、 B 兩相脈沖波形圖 VS616G5 用在電梯調(diào)速系統(tǒng)中時(shí)，還必須配置制動(dòng)電阻。旋轉(zhuǎn)編碼器將此脈沖輸出給 PG 卡， PG 卡再將此反饋信號(hào)送給 616G5 內(nèi)部，以便進(jìn)行運(yùn)算調(diào)節(jié)。 當(dāng) A 相脈沖滯后于 B 相脈沖 90176。旋轉(zhuǎn)編碼器輸出 A、 B、兩相脈沖，當(dāng) A相脈沖超前 B 相脈沖 90176。 變頻器的配置及容量選擇 VS616G5 變頻器用在電梯調(diào)速系統(tǒng)中時(shí)，必須配 PG 卡及旋轉(zhuǎn)編碼器，以供電動(dòng)機(jī)測(cè)速及反饋。 2線日語(yǔ)液晶顯示器 接通插件板可選擇 16種 (最多可裝 3塊 ) 保護(hù)功能 電機(jī)保護(hù)、變頻過(guò)載、瞬間過(guò)電流、電壓下 降、過(guò)電壓、輸入缺相 VS— 616G5 型通用變頻器電梯調(diào)速系統(tǒng) 通用變頻器 VS616G5 可直接控制交流異步電動(dòng)機(jī)的電流，使電動(dòng)機(jī)保持較高 的輸出轉(zhuǎn)矩；它適合用于各種應(yīng)用場(chǎng)合，可以低速下實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)起動(dòng)并且極其精確地運(yùn)行，其自動(dòng) 陽(yáng)泉職業(yè)技術(shù)學(xué)院 —— 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 22 調(diào)整功能可使各種電動(dòng)機(jī)達(dá)到高性能的控制。 %(10℃ ~+40℃ ) 模擬式指令 177。 %(無(wú) PG) %(帶 PG) 速度響應(yīng) 5Hz(無(wú) PG) 30Hz(帶 PG) 轉(zhuǎn)矩極限 有 轉(zhuǎn)矩精度 177。 V/F 控制 178。無(wú)傳感器矢量控制 (無(wú) PG) 178。 VS— 616G5 型變頻器的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格如表 陽(yáng)泉職業(yè)技術(shù)學(xué)院 —— 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 21 表 VS— 616G5 型變頻器的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格 電壓 200V 400V 容量范圍 ~1100KVA ~460KVA 電 源 電壓頻率 200V：三相 200/200/208/220V 400V: 三相 380/400/415//460V 電壓允許變動(dòng) +10% 15% 頻率允許變動(dòng) 177。 （ 4）保護(hù)功能完善、維修性能好。 （ 2）有豐富的內(nèi)藏與選擇功能。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 [10,11]。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)。 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，控制精度可達(dá) ~%，使得電梯運(yùn)行舒適感好，零速抱閘，平層精度高。 考慮以上各種因素，本設(shè)計(jì)選用安川 VS616G5 型全數(shù)字變頻器。 陽(yáng)泉職業(yè)技術(shù)學(xué)院 —— 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 20 VS— 616G5 型通用變頻器 VS616G5 型通用變頻器 電梯的調(diào)