變頻器和三菱PLC在電梯控制中的應(yīng)用
發(fā)布時(shí)間:2019-08-02 16:19:57來源:
文中分析了電梯的負(fù)載特性,闡述了采用梯形加速曲線的電梯理想速度曲線,結(jié)合變頻器和PLC的性能,論述了電梯控制系統(tǒng)的構(gòu)成和工作特性。闡述了電梯速度曲線產(chǎn)生的方法,歸納了由PLC構(gòu)成的控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)的特點(diǎn)。
關(guān)鍵詞:負(fù)載特性 理想速度曲線 控制系統(tǒng) 軟件設(shè)計(jì)
1.概述
隨 著城市建設(shè)的不斷發(fā)展,高層建筑不斷增多,電梯在國民經(jīng)濟(jì)和生活中有著廣泛的應(yīng)用。電梯作為高層建筑中垂直運(yùn)行的交通工具已與人們的日常生活密不可分。實(shí) 際上電梯是根據(jù)外部呼叫信號以及自身控制規(guī)律等運(yùn)行的,而呼叫是隨機(jī)的,電梯實(shí)際上是一個(gè)人機(jī)交互式的控制系統(tǒng),單純用順序控制或邏輯控制是不能滿足控制 要求的,因此,電梯控制系統(tǒng)采用隨機(jī)邏輯方式控制。目前電梯的控制普遍采用了兩種方式,一是采用微機(jī)作為信號控制單元,完成電梯信號的采集、運(yùn)行狀態(tài)和功 能的設(shè)定,實(shí)現(xiàn)電梯的自動(dòng)調(diào)度和集選運(yùn)行功能,拖動(dòng)控制則由變頻器來完成;第二種控制方式用可編程控制器(PLC)取代微機(jī)實(shí)現(xiàn)信號集選控制。從控制方式 和性能上來說,這兩種方法并沒有太大的區(qū)別。國內(nèi)廠家大多選擇第二種方式,其原因在于生產(chǎn)規(guī)模較小,自己設(shè)計(jì)和制造微機(jī)控制裝置成本較高;而PLC可靠性 高,程序設(shè)計(jì)方便靈活,抗干擾能力強(qiáng)、運(yùn)行穩(wěn)定可靠等特點(diǎn),所以現(xiàn)在的電梯控制系統(tǒng)廣泛采用可編程控制器來實(shí)現(xiàn)。
2.電梯理想運(yùn)行曲線
根據(jù)大量的研究和實(shí)驗(yàn)表明,人可接受的比較大加速度為am≤1.5m/s2, 加速度變化率ρm≤3m/s3,電梯的理想運(yùn)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(shí)現(xiàn)較為困難,而三角形曲線比較大加速 度和在啟動(dòng)及制動(dòng)段的轉(zhuǎn)折點(diǎn)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(shí) 現(xiàn)并且有良好加速度變化率頻繁指標(biāo),故被廣泛采用,采用梯形加速度曲線電梯的理想運(yùn)行曲線如圖1所示:
智 能變頻器是為電梯的靈活調(diào)速、控制及高精度平層等要求而專門設(shè)計(jì)的電梯專用變頻器,可配用通用的三相異步電動(dòng)機(jī),并具有智能化軟件、標(biāo)準(zhǔn)接口、菜單提示、 輸入電梯曲線及其它關(guān)鍵參數(shù)等功能。其具有調(diào)試方便快捷,而且能自動(dòng)實(shí)現(xiàn)單多層功能,并具有自動(dòng)優(yōu)化減速曲線的功能,由其組成的調(diào)速系統(tǒng)的爬行時(shí)間少,平 層距離短,不論是雙繞組電動(dòng)機(jī),還是單繞組電動(dòng)機(jī)均可適用,其比較高設(shè)計(jì)速度可達(dá)4m/s,其獨(dú)特的電腦監(jiān)控軟件,可選擇串行接口實(shí)現(xiàn)輸入/輸出信號的無觸 點(diǎn)控制。
變頻器構(gòu)成的電梯系統(tǒng),當(dāng)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(shè)定的速度及加速度值,啟動(dòng)電動(dòng)機(jī),達(dá)到比較大速度 后,勻速運(yùn)行,在到達(dá)目的層的減速點(diǎn)時(shí),控制器發(fā)出切斷高速度信號,變頻器以設(shè)定的減速度將比較大速度減至爬行速度,在減速運(yùn)行過程中,變頻器的能夠自動(dòng)計(jì) 算出減速點(diǎn)到平層點(diǎn)之間的距離,并計(jì)算出優(yōu)化曲線,從而能夠按優(yōu)化曲線運(yùn)行,使低速爬行時(shí)間縮短至0.3s,在電梯的平層過程中變頻器通過調(diào)整平層速度或 制動(dòng)斜坡來調(diào)整平層精度。即當(dāng)電梯停得太早時(shí),變頻器增大低速度值或減少制動(dòng)斜坡值,反之則減少低速度值或增大制動(dòng)斜坡值,在電梯到距平層位置4— 10cm時(shí),有平層開關(guān)自動(dòng)斷開低速信號,系統(tǒng)按優(yōu)化曲線實(shí)現(xiàn)高精度的平層,從而達(dá)到平層的準(zhǔn)確可靠。
3.電梯速度曲線
電梯運(yùn)行的舒適性取決于其運(yùn)行過程中加速度a和加速度變化率p的大小,過大的加速度或加速度變化率會造成乘客的不適感。同時(shí),為保證電梯的運(yùn)行效 率,a、p的值不宜過小。能保證a、p比較佳取值的電梯運(yùn)行曲線稱為電梯的理想運(yùn)行曲線。電梯運(yùn)行的理想曲線應(yīng)是拋物線-直線綜合速度曲線,即電梯的加、減 過程由拋物線和直線構(gòu)成。電梯給定曲線是否理想,直接影響實(shí)際的運(yùn)行曲線。