引言

目前,電梯的邏輯控制部分大多采用可編程序控制器(PLC)控制。為了充分發(fā)揮PLC的內(nèi)部資和功能,應(yīng)盡量減少其輸入信號(hào)的點(diǎn)數(shù),簡(jiǎn)化硬件線路,提高電梯運(yùn)行的可靠性。

在電梯運(yùn)行的關(guān)鍵問題是如何檢測(cè)電梯在井道中的相對(duì)位置,以往都采用在井道中不同的位置設(shè)置干簧感應(yīng)器來檢測(cè)減速、平層位置。這樣不但使PLC的輸入點(diǎn)數(shù)增加,而且還增加了在井道中的安裝作業(yè)強(qiáng)度。

而利用旋轉(zhuǎn)編碼器將電梯的運(yùn)動(dòng)位置轉(zhuǎn)化為脈沖,PLC對(duì)此脈沖進(jìn)行高速計(jì)數(shù),通過相應(yīng)的計(jì)算自動(dòng)生成電梯位置的有關(guān)數(shù)據(jù),控制電梯的減速、平層,對(duì)于層站數(shù)越多的電梯,越能體現(xiàn)出利用旋轉(zhuǎn)編碼器的優(yōu)點(diǎn)。因此,簡(jiǎn)化電梯的硬件電路,提高電梯運(yùn)行的可靠性。

旋轉(zhuǎn)編碼器的作用01

旋轉(zhuǎn)編碼器是一個(gè)產(chǎn)生脈沖的裝置,可將電梯在井道中移動(dòng)的距離轉(zhuǎn)化成為旋轉(zhuǎn)編碼器的脈沖輸出個(gè)數(shù)。為了能直接反映電梯的運(yùn)行情況,將旋轉(zhuǎn)編碼器安裝在曳引機(jī)齒輪減速箱輸出軸的軸端上,它隨著曳引電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)而旋轉(zhuǎn),這樣就可以從旋轉(zhuǎn)編碼器的脈沖輸出端獲得正比于電梯運(yùn)行距離的脈沖個(gè)數(shù),然后將此脈沖通過PLC內(nèi)部。

高速計(jì)數(shù)器的脈沖輸入端0000點(diǎn),傳送到PLC內(nèi)部高速計(jì)數(shù)器的存儲(chǔ)單元。為了提高計(jì)數(shù)器的脈沖精度,我們選用日本進(jìn)口的E6C-CWSC型可逆旋轉(zhuǎn)編碼器,其脈沖準(zhǔn)確、精度高,在低速時(shí)不會(huì)丟失脈沖。該型旋轉(zhuǎn)編碼器每轉(zhuǎn)動(dòng)一周可產(chǎn)生1024個(gè)脈沖。若已知曳引輪的直徑為0.7m,則根據(jù)計(jì)算可得到旋轉(zhuǎn)編碼器的脈沖個(gè)數(shù),經(jīng)過處理可得到電梯在井道中移動(dòng)的距離,也就知道了電梯在井道中的位置。了解更多PLC編程案例，關(guān)注公眾號(hào)我愛學(xué)PLC。

PLC的工作流程02

根據(jù)PLC的工作特點(diǎn),對(duì)用戶程序進(jìn)行循環(huán)掃描(其掃描周期為幾十毫秒),PLC每次掃描都讀取高速計(jì)數(shù)器值,累加后與設(shè)定的脈沖相比較。當(dāng)選層信號(hào)有效后,電梯開始啟動(dòng)運(yùn)行。旋轉(zhuǎn)編碼器隨之轉(zhuǎn)動(dòng)其脈沖輸出端輸出脈沖,PLC讀高速計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值,經(jīng)累加達(dá)到換速點(diǎn)脈沖數(shù)時(shí),經(jīng)過比較發(fā)出換速信號(hào),電梯減速繼續(xù)運(yùn)行,達(dá)到平層位置時(shí),經(jīng)過比較再發(fā)出平層信號(hào)。其過程見圖1。

應(yīng)用程序設(shè)計(jì)03

應(yīng)用旋轉(zhuǎn)編碼器主要是為其設(shè)計(jì)應(yīng)用程序。本設(shè)計(jì)以日本OMRON公司的C系列P型機(jī)為例。為防止脈沖丟失,其脈沖頻率最大為2KHZ。程序見圖2。

電梯上行時(shí),將輸入信號(hào)0006接通,電梯工作在自動(dòng)狀態(tài)。本程序的特點(diǎn),是每層樓都有一個(gè)固定的基準(zhǔn)脈沖數(shù),然后用此基值與計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值累加。這樣可防止脈沖數(shù)的累加誤差,到每層的平層處都將高速計(jì)數(shù)器進(jìn)行軟件清零,待到上一層時(shí),計(jì)數(shù)器重新開始計(jì)數(shù),這樣,每層的換速信號(hào),平層信號(hào)與本層計(jì)數(shù)脈沖有關(guān),不會(huì)出現(xiàn)層與層之間由于計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)累積誤差。有了脈沖計(jì)數(shù)及層樓數(shù)據(jù)后,電梯的定向、選層、指層、消號(hào)、減速、平層等都有可以進(jìn)行處理。電梯下行的程序與上行類似。了解更多PLC編程案例，關(guān)注公眾號(hào)我愛學(xué)PLC。

程序中有PC內(nèi)部輔助繼電器的功能如下:

0000高速計(jì)數(shù)器的脈沖輸入端:0001高速計(jì)數(shù)器的硬件復(fù)位端;0006電梯的工作狀態(tài)選擇開

關(guān);1000上行運(yùn)行繼電器:1600上行時(shí)1層至2

層的換速繼電器;1601上行時(shí)2層的平層繼電

器;1602上行時(shí)2層至3層的換速繼電器;1603

上行時(shí)3層的平層繼電器;1604上行時(shí)3層至4

層的換速繼電器;1605上行時(shí)4層的平層繼電

器;1606上行時(shí)4層至5層的換速繼電器;1607

上行時(shí)5層的平層繼電器;1807高速計(jì)數(shù)器的軟件復(fù)位繼電器;HR6011層的指層保持繼電器;HR6022層的指層保持繼電器;HR6033層的指層保持繼電器;HR6044層的指層保持繼電器;HR6055層的指層保持繼電器。

其他問題的考慮04

在電梯運(yùn)行中鋼絲繩打滑或其他原因都會(huì)引起誤差。因此,在井道中可設(shè)置校正裝置。其主要是在頂層或基站校止。利用感應(yīng)器或其他開關(guān)元件。在電梯到達(dá)校正點(diǎn)時(shí),將計(jì)速器清零,以免再運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)誤差。本程序如發(fā)生平層又誤差(任意樓層),可將電梯的運(yùn)行狀態(tài)打到檢修位置,再用慢上慢下將電梯調(diào)至平層位置即可。

為了進(jìn)一步保證計(jì)數(shù)器的工作可靠,在基站還設(shè)計(jì)一開關(guān),根據(jù)PLC的高速計(jì)數(shù)器的工作特點(diǎn),將此開關(guān)信號(hào)作為PLC0001的輸入點(diǎn),當(dāng)電梯到達(dá)基站時(shí),輸入信號(hào)0001有效,將高速計(jì)數(shù)器進(jìn)行硬件復(fù)位。

利用旋轉(zhuǎn)編碼器之后,減少很多井道中的機(jī)械安裝,而且電梯的調(diào)試也很方便。如換速距離或大或小,平層位置不準(zhǔn)確,通過改變PLC內(nèi)部存儲(chǔ)器存儲(chǔ)的脈沖數(shù)即可,再不用去井道中實(shí)際改變感應(yīng)器的位置,同時(shí),也可避免由于干簧感應(yīng)的機(jī)械損壞造成系統(tǒng)的停機(jī)事故等。另外,值得一提的是旋轉(zhuǎn)編碼器的硬件接線應(yīng)采用屏蔽線,以防止外界干擾而產(chǎn)生誤差。

總之,在PLC控制的電梯中應(yīng)用旋轉(zhuǎn)編碼器,使PLC的內(nèi)部資源和功能得到了充分的利用。由于節(jié)省了輸入點(diǎn)數(shù),使硬件線路得到了簡(jiǎn)化,從另一方面來說也就是提高了電梯運(yùn)行的可靠性,同時(shí)也給維修帶來很大的方便,并且在電梯的調(diào)試中有很大的靈活性。