摘 要 ：該文介紹了交流變頻調(diào)速電梯的工作過(guò)程、PLC控制系統(tǒng)的硬件和軟件，著重分析了位置檢測(cè)及其控制。

關(guān)鍵詞： 電梯 , 變頻器 , PLC , 硬件 , 軟件

1 引言
隨著城市建設(shè)的不斷發(fā)展，高層建筑不斷增多，電梯作為高層建筑中垂直升降的交通工具已和人們的日常生活密不可分，是機(jī)械電氣相結(jié)合的機(jī)電一體化產(chǎn)品。電梯控制系統(tǒng)可分為調(diào)速部分和邏輯控制部分。調(diào)速部分的性能對(duì)電梯運(yùn)行時(shí)乘客的舒適感有著重要影響，而邏輯控制部分則是電梯安全可靠運(yùn)行的關(guān)鍵。本設(shè)計(jì)采用PLC控制變頻器調(diào)速系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)電流、速度、位移三閉環(huán)控制，具有一定的代表性和新穎性。

2 電梯控制系統(tǒng)硬件構(gòu)成
電梯控制系統(tǒng)硬件由轎廂操縱盤(pán)、廳門(mén)信號(hào)、PLC、變頻器調(diào)速系統(tǒng)構(gòu)成，控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。圖中變頻器只完成調(diào)速功能，而邏輯控制部分是由PLC完成的。PLC負(fù)責(zé)處理各種信號(hào)的邏輯關(guān)系，從而向變頻器發(fā)出起停信號(hào)，同時(shí)變頻器也將本身的工作狀態(tài)輸送給PLC，形成雙向聯(lián)絡(luò)關(guān)系。系統(tǒng)還配置了與電動(dòng)機(jī)同軸連接的旋轉(zhuǎn)編碼器及PG卡，完成速度檢測(cè)及反饋，形成速度閉環(huán)和位置閉環(huán)。此外系統(tǒng)還必須配置制動(dòng)電阻，當(dāng)電梯減速運(yùn)行時(shí)，電動(dòng)機(jī)處于再生發(fā)電狀態(tài)，向變頻器回饋電能，抑制直流電壓升高。
本設(shè)計(jì)電梯為四層辦公樓用的交流電梯，經(jīng)過(guò)分析可知系統(tǒng)輸入信號(hào)為26個(gè)，包括保護(hù)、工作狀態(tài)選擇、開(kāi)/關(guān)門(mén)控制、位置檢測(cè)、呼梯、速度控制等 。輸出信號(hào)21個(gè)，包括開(kāi)/關(guān)門(mén)、上行、下行、控制變頻器信號(hào)、報(bào)警器、指示燈等。根據(jù)以上情況選擇三菱FX2－64MR PLC。變頻器選用安川616G5 CIMR-G5A 4022通用變頻器，技術(shù)特性為:可直接控制交流異步電動(dòng)機(jī)的電流，使電動(dòng)機(jī)保持較高的輸出轉(zhuǎn)矩;適用于各種應(yīng)用場(chǎng)合，在低速下實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)起動(dòng)并且極其精確的運(yùn)行;它的自動(dòng)調(diào)整功能可使各種電動(dòng)機(jī)達(dá)到高性能的控制;它將U/f控制、矢量控制、閉環(huán)U/f控制、閉環(huán)矢量控制四種控制方式熔為一體，其中閉環(huán)矢量控制最適合電梯控制要求。
旋轉(zhuǎn)編碼器與主電動(dòng)機(jī)同軸連接，通過(guò)PG卡(又名編碼器連接板)對(duì)電動(dòng)機(jī)測(cè)速和反饋電梯的位置 。選用OMRON公司的1024脈動(dòng)增量式光電脈沖旋轉(zhuǎn)編碼器。旋轉(zhuǎn)編碼器與電動(dòng)機(jī)同軸連接，產(chǎn)生A、B兩相脈沖。當(dāng)A相脈沖超前于B相脈沖90度時(shí)，認(rèn)為電動(dòng)機(jī)處于正轉(zhuǎn)狀態(tài);當(dāng)A相脈沖滯后于B相脈沖90度時(shí)，認(rèn)為電動(dòng)機(jī)處于反轉(zhuǎn)狀態(tài)。根據(jù)A、B相脈沖的相序，可判斷電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向。根據(jù)A、B脈沖的頻率(或周期)可測(cè)得電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。若以A、B相脈沖的前沿或后沿產(chǎn)生計(jì)數(shù)脈沖，可以形成代表正向位移和反向位移的脈沖序列。旋轉(zhuǎn)編碼器將此脈沖輸出給PG卡，PG卡再將此反饋信號(hào)送給變頻器，以便進(jìn)行運(yùn)算調(diào)節(jié)。