一、前言 電梯控制系統主要由調速部分和邏輯控制部分構成。調速部分的性能對電梯運行時乘客的舒適感有著重要作用,目前,大多選用高性能的變頻器,利用旋轉編碼器測量曳引電機轉速,構成閉環矢量控制系統。通過對變頻器參數的合理設置,不僅使電梯在運行超速和缺相等方面具備了保護功能,而且使電梯的起動、低速運行和停止更加平穩舒適。變頻器自身的起動、停止和電機給定速度選擇則都有邏輯控制部分完成,因此,邏輯控制部分是電梯安全可靠運行的關鍵。 早期的電梯邏輯控制采用繼電器方式,存在故障率較高、可靠性差、接線復雜、通用性差等缺點,因此,繼電器已退出了歷史的舞臺,取而代之的是性能穩定可靠、結構簡單且移植性好的PLC和微機控制系統。微機控制使得電梯控制系統體積減小、節省能源、可靠性提高,尤其是對群控、通訊等復雜電梯控制功能更具優越性,因此,微機控制系統多應用在性能要求較高的高檔客梯中。 由于可編程控制器(PLC)既保留了繼電器控制系統的簡單易懂、控制精度高、可靠性好、移植性好、控制程序可隨工藝改變、易于與計算機接口、維修方便等諸多優點。因此,PLC在電梯控制領域得到了更為廣泛而深入的應用。 毅天系列PLC以其可靠性高、運算速度快、產品成本低和電梯專用客制化服務等優點,已在多家電梯廠家中的電梯生產及改造中獲得了應用。本文以一臺4層4站的別墅電梯控制系統為例,闡述了毅天系列PLC在電梯控制系統的設計思想和實現方案。 二,電梯控制系統構成 電梯控制系統主要由變頻調速主回路、輸入輸出單元以及PLC單元構成,用來完成對電梯曳引電機及開關門機的起動,加減速,停止,運行方向,樓層顯示,層站召喚,轎箱內操作,安全保護等指令信號進行管理和控制功能。 變頻調速主回路由三相交流輸入、變頻調速驅動、曳引機和制動單元構成,變頻器采用日本安川公司矢量控制電梯專用變頻器616G5,其具有良好的低速運行特性,適合在電梯控制系統中應用。三相電源R、S、T經接線端子進入變頻器為其主回路和控制回路供電,輸出端U、V、W接電動機的快速繞組,外接制動單元減少了制動時間,加快制動過程。旋轉編碼器用來檢測電梯的運行速度和運行方向,變頻器將實際速度與變頻器內部的給定速度相比較,從而調節變頻器的輸出頻率及電壓,使電梯的實際速度跟隨變頻器內部的給定速度,達到調節電梯速度的目的。變頻器輸入信號為:上、下行方向指令,零速、爬行、低速、高速、檢修速度等各種速度編碼指令,復位和使能信號。變頻器輸出信號為:(1)變頻器準備就緒信號,在變頻器運轉正常時,通知控制系統變頻器可以正常運行;(2)運行中信號,通知PLC變頻器正在正常輸出;(3)零速信號,當電梯運行速度為零時,此信號輸出有效并通知PLC完成抱閘、停車等動作;(4)故障信號,變頻器出現故障時,此信號輸出有效并通知PLC作出響應,給變頻器斷電。 輸入輸出單元為PLC的I/O接口部分,主要由廳外呼叫、轎箱內選層、樓層及方向指示、開關門、井道內的上下平層、上下強迫換速開關、門鎖、安全保護繼電器、檢修、消防、泊梯、稱重等單元構成。輸入單元為:(1)廳外呼叫單元,用來對各層站的廳外召喚信號進行登記、記憶和消除,而且兼有無司機狀態的“本層廳外開門”功能,全集選方式的呼梯信號為2N-2個(N為層站數),下集選方式的呼梯信號為N個;(2)轎箱內選層單元,負責對預選樓層指令的登記、消除和指示,呼梯信號數為電梯停站層數N;(