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南大傲拓NA200PLC在双速电梯控制中的应用 |
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newmaker |
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1 引言
电梯控制系统主要包括逻辑控制系统和调速系统。
调速系统的控制精度包括速度控制及位置控制对电梯的舒适度有非常重要的影响，本例所采用的调速系统使用三垦高性能变频器，利用旋转编码器测量拽引电机的转速，使用扩展的pg卡采集脉冲信号控制变频器的输出所构成的闭环控制系统，使电梯在双速运行过程中更加的稳定。
逻辑控制系统对于电梯的安全性及稳定性有及其重要的影响，在本例中，采用na200plc构成逻辑系统的控制核心。na200plc以全智能i/o设计和一系列安全性、可靠性设计为系统的安全可靠运行提供了保障。数字量输出模块采用输出回路密码锁设计，通过模块的反读、校核及执行的联合控制保证在任何情况下不会发生误动作。na200plc以其运算速度快，高性价比及优良的客服赢得了市场的认可。本例阐述了na200plc电梯控制系统的设计思想及方案实现。
2 系统构成
2.1 硬件系统
本系统主要由plc，变频器，及拽引电机组成的vvvf控制系统。如图1所示，用来完成对拽引电机的启停，加减速，运行方向，安全保护等指令信号的管理和控制。为了使电梯停止即变频停机时更加准确稳定，建议变频器加装制动系统(外置制动单元及制动电阻)。虽然电阻制动比起双igbt模块制动在节能上存在缺陷，但是从维护成本来说，显然更换电阻会比更换模块划算很多，而且利用igbt模块反馈电能回电网的技术推广和使用都没有普及。
图1 变频器控制系统
变频器的输入信号包括：上行信号和下行信号，对应变频器的正转di1、反转di2端子，电梯低速和电梯高速运行信号，对应变频器的一段速指令端子di3及二段速指令端子di4，而pg卡接收的信号为脉冲信号，端子硬件定义为开路集电极输入，端子定义如表1所示。
输入输出单元为plc的i/o接口部分：主要包括输入部分门厅呼叫，厢内楼层选择，平层限位及开、关门限位检测等信号，输出部分变频器控制，门机控制，抱闸动作，楼层指示，上行、下行指示，报警指示等信号。输入电路如图2所示。输出电路如图3所示。
图2 输入电路配置
图3 输出电路配置
plc接收来自电梯的呼叫信号，平层信号，然后根据这些输入信号的状态，通过内部的控制程序对信号的处理，最后向执行机构和各类显示元件发出控制信号。在电梯控制系统中，由于其控制的随机性，所以各种信号之间的关联性很强，逻辑关系的处理得当对电梯控制系统的稳定性及电梯的安全性能有直接的影响。因此，plc编程技术就成为本例电梯控制系统的关键技术。
2.2 软件结构：
软元件及变量分配如表2所示。表2 软元件及变量分配
 程序设计：程序采用模块化设计方法，对i/o点集中处理，思路清晰，便于系统调试和故障检修。下面介绍其中几个功能模块的梯形图程序：
(1)维修状态的梯形图程序如图4：旋钮的默认状态为i0001断开，在断开时m0002闭合，不论电梯处于什么位置，都直接下行到底层，电梯到达底层后，厢门上的限位器传送信号到plc中，表示电梯已经到达目标位置，延迟一段时间后，厢门开启进行维修工作。
图4 维修状态的梯形图程序
(2)电梯上下行运行判断程序如图5：如果电梯处于底层或顶层，则运行时只有一个方向：上行或者下行。如果停留在中间任何一层，就需要plc的运算将现在所在楼层和输入指令的楼层进行比较，然后输出上行还是下行的指令。
图5 电梯上下行运行判断程序
(3)最近上行目标楼层确定程序如图6：当电梯已经接收到目标楼层指令，且正在开始移动，在还没有到目标楼层之前，例如，正在1层开始运行，有人在2楼按下了上行的按钮，则电梯的最近上行目标楼层应立刻更新为2，而如果此时1层按下上行按钮，则不会影响电梯上行的运动状态。
图6 最近上行目标楼层确定程序
(4)开关门程序如图7：在电梯运行过程中，即使按下开门按钮，电梯门也不会打开；同样如果电梯门没有完全关闭，电梯不进行上下运行，以此保证乘客的安全。电梯定位完成后，开始计时1s开门，而手动开门也必须在延时结束后才能动作；电梯开门后计时2s后关门，而手动关门也必须在延时结束后动作。
图7 开关门程序
3 结束语
本案以南大傲拓科技有限公司自主研发生产的na200系列小型plc为例，阐述了plc在电梯控制系统中的应用。实践证明，国产plc在技术上的成熟使产品性能日臻完善，高性价比以及优良的客服都得到了市场的认可，这也是国产plc与国外品牌竞争最大的优势。随着国产plc的不断创新，走可持续发展道路，未来前景将更为广阔！(end)
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(10/19/2011) |
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