PLC控制的VVVF电梯..doc

1、PLC 控制的 VVVF 电梯一、原理简介概况：目前电梯控制系统有二种方式：电梯专用多CPU 组成的控制系统和PLC 构成的控制系统。前者具有控制灵活、 功能强、易于专业化生产和成本较低等优点， 但它技术要求高，必须具有产品开发能力。而后者具有使用方便、工作可靠、编程易懂、故广为中小生产厂欢迎，广泛用于中低速度电梯控制系统。由于电力电子器件的发展和控制技术理论日趋成熟，在电挮拖动系统中均釆用VVVF( 变压变频 )技术。由于电挮对平层精度、乘坐舒适感、可靠性要很高，而且要求具有零速起动和零速抱的性能， 故对系统的调速比、动态、静态特性要求很高，因此电梯拖动中均釆用矢量闭环控制系统。 在电梯拖动

2、系统中，为了节约电能，采用带对重的平衡系统，因此随着轿厢内乘客的变化和运行方向的攺变，电动机可运行在四个工作象限，因此在选用变频器时也必须具有该功能。电梯操纵方式有单挮控制、二台并联、多台群控等，各种控制功能有数十种之多。本例仅介绍单挮控制系统中自动测量层高及与变频器相关的内容。控制原理与功能介绍：可逆高速计数器：以往轿厢在井道中运行的位置信号采用机械式选层器，或者在井道内安装位置传感器，这种方式不仅结构复杂、维修保养困难、可靠性差，容易造成错层等毛病，影响电梯正常运行，现在已经淘汰。 目前采用在电动机轴伸端安装双向脉冲编码器，它输出相位相差90 度的 A、B 相脉冲，把它输到变频器PG 卡中

3、，它既作为速度反馈信号，并通过分频脉冲输出A1 、B1 脉冲，它们之间相位仍差90 度。把A1 、B1 脉冲送到 PLC 的高速计数端 X0和 X1。由C251 作可逆计数，上行做加法，下行做减法。由于利用本机可逆高速计数器，它的频率相应为 2KC ，所以输入脉冲必需经过PG 卡分频， 分频系数与编码器脉冲数和电动机极对数有关。自动测量楼层高度 :电梯控制系统中，轿厢位置信号是十分重要的。它是信号登记、信号消除、自动减速自动定向和楼层显示的依据。 在电梯运行前， 必须对每房楼层高度进行测量並保存在数据寄存器D中。轿厢在井道中运行的位置是通过计数器C251 来反应的， 它和 D 寄存器中数据比较

4、就可得到相应楼层数。初始化：在楼层高度测量前或轿厢到达基站时必须对数据初始化。轿厢在基站时， 下端站 速开关 X7 、上下平层开关 X2 、X3 都是导通状态， 这时 C251、M1-M4、M501-M504 、Y10-Y13均置 0。D0、M0 置 1。层楼高度测定：当轿厢停靠基站时，上下平层感应器X2.X3 都处于接通状态，把测量开关X11 接通，电梯自动定上行 Y4 、抱闸继电器Y2 、检修继电器 Y14接通，变频器以 10HZ检修速度向上运行。每经过一个层楼时， 上下平层感应器同时接通时，循环左移指令 ROLP把 D0 的内容左移一位，并通过 MOVP 指令，把 DO 内容送入以 MO

5、 为首地址的层楼继电器MO 、M1 、M2 、M3 、和 M4 中。因为每通过一个层楼只可能接通相对应的M ，例如现在轿厢经过二楼，则M1 接通，通过 MOV 指令把C251 的脉冲数写入D202 中，同理轿厢先后经过三、四、五层时，把 C251 中的脉冲数写入到D203 、 D204 、D205 寄存器中，由于 D200 以上寄存器是具有失电记亿， 所以测量完的数据不会丢失。整个高度测量完毕必须将测定开关断开。如果运行一段时间后发现平层精度或减速距离有误差时，必须请相关人员重新测量。超前计数脉冲器 C252：由于电梯服务对象是乘客， 因此电梯有一项重要技术指标，即乘坐舒适感， 而它和加减距离

6、密切相关， 因此不同速度电梯起制距离是不一样的。如 1 米/秒的电梯减速距离约1.5 米，而1.6 米 /秒电梯减速距离约 2.5 米。提升速度越快，制动距离越长。因此电机必须在到达目的层前按须要的减速距离提前减速。如 1.6米 /秒电梯， 电梯起动和减速距离约需5米，而每层层高一般为 3 米，这样电梯运行一个层楼，电动机不可能达到满速，只有停靠二层以上电动机才能达到满速。 因此电梯在运行前进行单多层判别，如单层运行M341 接通，反之为多层。因 C251 是电梯实际运行距离，通过加法指令DADD ，加上超前脉冲 K 值，送到超前计数器C252， K 值大小即表示提前减速距离。当电梯处于检修工

7、作时X14 接通， 因为不须超前减速， 故运行时只要把 C251 中脉冲器直接送到 C252 即可。当电梯下行时，经过DSUB 减法指令，在C251 中减去超前脉冲 K ，然后送到超前脉冲计数器 C252。当电梯平层停靠后，把C251 中数送到 C252，其目的是消除平层误差。超前层楼位置信号：因为电梯自动定向、信号登记、 到层站自动消号、 自动减速、 层楼显示等功能都和层楼位置信号有关， 因此位置信号正确于否直接影响电梯正常使用。因此位置信号必须具备超前、 失电保持、位置正确等功能。用M500-M504 表示相应层楼。现采用数字比较指令， 把起前脉冲计数器C252 中的脉冲数和层楼脉冲寄存器

8、D 中脉冲数进行比较， 当二者相等时， 通过 SET 指令把相应层楼继电器置1。例如电梯上行，超前脉冲计数器 C252 为 2000，而一楼到二楼的高度也是2000只脉冲，这时M501 被置 1，表示电梯位置己到达二楼， 如果电梯要求停层， 则发出减速信号， 而电梯实际位置还在一层和二层之间。当电梯行驶至三楼，使 M502 置 1，同时使 M501 复 0。依次工作使层楼信号更换。2.2.5 层楼显示：电梯运行时在轿厢和厅外装有层楼显示器，一般采用带译码七段笔划显示或者用点阵显示。必须把层楼位置信号M500-M501 通过编码和码制转换， 最后通过 Y10-Y13 输出二十进制码，去驱动层楼显

9、示器。如果显示器直接为七段笔划显示器，则可以通过地址译码直接在 Y 中输出。电机速度和方向控制3.1 电机方向控制：电动若正转则设定电梯上行，反之为下行。 而电动机的正反决定变频器输出电压的相序，采用安川616G7 变频器，它输出相序由输入端口地址决定，当S1 为 1 时正转， S2 为反转。梯形图中Y4 、 Y5 分别控制变频器S1 和 S2 端口，即可控制电动机旋转的方向。在梯形图现1 时中有许多条件，最重要的是只有轿厢门和层门都关上后才能定向。3.2 电机速度控制：如案例中电梯提升速度为1.6 米 /秒，则电机转速有单层、多层、低速爬行和检修四种。一般单层转速为 30HZ ，多层转速为 48HZ ，低速爬行转速为 3HZ ，检修转速为 10HZ 。它们由 Y6 、 Y7 、 Y14 分别控制变频器输入端口 S5、S6、Y7 ，在变频器 D1-02 、 D1-03 、D1-04和D1-05参数中设置上述频率。Y6置1 时电机为单层速度，Y7置 1 时电机为多层速度，Y6、Y7同时置1 时电机为低速爬行速度，Y14置 1 时电机为检修速度。3.3 抱闸控制：在起重机械中， 一般采用失电抱闸，一旦失电利用机械制动力不让重物下落，这样确保安全。而电梯抱闸控制不仅要保证乘客安全，而且控制抱闸开合时间对乘坐舒适感影响极大，在乘客电梯中均要求做到起