西门子6ES7231-0HC22-0XA8实体经营
一、PLC输入的内部线路
PLC输入的内部电路一般采用光电耦合电路,如下图所示(共阴极)。这样做,是为了把外部电路和PLC内部电路隔离开来,从而避免PLC内部电路受到来自于外部电路的干扰。此图只示出了PLC的一个输入,其它输入一样,并且所有输入的公共端(COM)可以连接在一起,也可以分为几组连接在一起共用。
值得说明的是,公共端可以是发光二极管的阳极连接一起,也可以是阴极连接一起,根据发光二极管COM端连接的不同,可以分为“共阳极”和“共阴极”。例如:三菱FX系列PLC输入电路就采用的是“共阳极”接法,而西门子或台达PLC的COM端是悬空的,可以由用户来根据实际需要或习惯来采用是“共阳极”还是“共阴极”。
从图中可以看出,要想让PLC的某个输入端有输入,光电耦合的发光二极管两端必须形成回路,即:COM端接“+”时,输入必须引入“-”电平(共阳极);COM端接“-”时,输入端必须引入“+”电平(共阴极)。
二、PLC输入外部电路的形式
PLC输入外部电路的外部节点形式共分为以下三种:
1、无源节点输入,即:开关节点输入。
2、NPN和PNP节点输入
3、二极管输入
下面,就这三种节点输入的形式及接线方式简单说明一下。
1、无源节点输入(开关量输入)
此种节点形式是PLC输入用的多的一种形式。使用此种形式时,只要注意PLC的输入公共端是共阳极还是共阴极就行了。如为共阳极,则通过开关节点引入的应该是负极,如为共阴极,则经过开关节点引入的应该是正极。如下图所示(括号内为共阳极时):
2、NPN和PNP节点输入
一些传感器或接近开关的输出节点是NPN或PNP节点形式。这时,做为PLC的输入是选NPN还是PNP节点,一方面要看要看PLC的接线形式而定,另外还要看传感器或接近开关的接线形式。下面举例来说明:
如下图所示,传感器的输出是NPN形式的。从图中负载接线可知,传感器动作时,输出0V(黑线④处)。这就要求,PLC的公共端(COM)是正极。因此,对于此线路,当PLC的公共端接(CON)正极时,PLC的输入就只能用NPN形式。
下图正好相反,当传感器动作时,其输出为正极(黑线④处)。此时,就要求PLC的公共端(COM)接负极。因此,对于此线路,当PLC的公共端接负极时,PLC的输入就只能用PNP的形式。
PLC的输入节点到底是采用PNP还是NPN的形式,其实大不可必死记。只要明白PLC输入内部的电路原理就行了,即:采用PNP还是NPN节点,都必须保证PLC输入电路内部的光电耦合部分的发光二极管得电。
以上两例是以西门子PLC为例,西门子PLC输入内部线路的光电耦合的公共端可以是共阴极或共阳极,因此,在考虑使用NPN或PNP输入时,可以改变公共端(COM)的正极或负极来分别使用;而对于三菱FX系列的PLC,因光电耦合的公共端是固定采用共阳极的,因此公共端只能接正极,输入也就只能使用NPN节点输入方式了。
3、串二极管输入
有时,需要在PLC的输入节点中串入一个发光二极管来为指示。如下图所示:
此时,一般PLC都会规定串入二极管的允许电压降及允许串入的二极管的个数。比如,上图所示的FX系列的PLC规定,发光二极管允许电压降为4V,多允许中时串入2个。
近年来,随着工厂自动化系统的兴起,可编程控制器(PLC)和现场总线在工业控制中得到了广泛的应用。在工厂自动化系统中,一般利用PLC的高可靠性、模块化结构以及编程简单等特点,将其作为下位机完成实时采集和控制任务;利用现场总线系统的开放性、互用性以及系统结构的高度分散性来构筑自动化领域的开放互连系统。控制系统中的主从站结构是经常用到的通讯方式,不过以往的从站只能单纯的靠主站中存储的程序来运行,主站若发生故障,从站就不能继续工作,这样就使整个系统的连续工作能力下降,不利于企业效益的增长。要解决这一问题,可换用带CPU的智能化DP从站,它不仅能实现独立的PID控制,也能接收PROFIBUS的PLC主站或PC主站的控制数据,构成一个数字化、智能双向、多点的通信系统现场总线网络,实现优控制,而且DP从站具有可靠性高、抗扰能力强、、维护方便的特点,因而可以很好的解决上述问题。 1 通讯结构 CPU315-2DP是西门子生产的S7系列产品,它的CPU上集成有PROFIBUS-DP通讯接口。AriCon 211-DP是北京金自天正智能控制股份有限公司(以下简称金自天正公司)的产品,它的CPU上也集成有PROFIBUS-DP通讯接口。整个的连接结构如图1所示。 图1 系统通信结构连接框图 MPI:MPI(Multi Point Interface)数据线用来连接PC机的串口和CPU315-2DP的通讯口。它是通过一个西门子生产的PC适配器把PC机的串口转化为MPI协议的。 RS232C:RS232C(RS表示Recommended Standard,C代表RS232新定义的一个型号)是目前PC机与通信工业中应用广泛的一种串行接口。它被定义为连接数据终端设备(DTE)和数据电路设备(DCE)的电缆中的信号电特性,是一种在低速率串行通讯中增加通讯距离的单端标准,采取不平衡传输方式,即单端通讯。RS232C适用于近距离传输。连接方式如图2所示。 图2 RS232串行接口连接方式 PROFIBUS-DP(Process FieldBus):采用RS485传输技术通讯,波特率可选9.6Kbps~12Mbps,电缆的大长度就取决于所选用的波特率。线路的两端带有终端传输电阻,介质为带屏蔽的双绞电缆。在这一级,PLC通过高速串行线同分散的现场设备进行通讯。 2 硬件部分 2.1 CPU315-2 DP 其主存储器的大存储量为512KB,CPU能多处理82K语句,并提供大8192个标记,512个定时器和512个计数器。同时CPU可扩充到1024DI/DO或128AI/AO。它的强大功能也可用一个集成的PROFIBUS-DP接口达到,并可作为主设备或从设备设置。多可将125个PROFIBUS-DP站连接到主设备。数据传输率为12Mbps。分布式I/O以与中央I/O完全相同的方式(即用STEP 7)进行配置和编程。它的通信协议芯片SPC3集成了DP协议中的FDL层,可以承担通信部分的微处理器负载,实现DP从站通信处理。 2.2 AriCon 211-DP 可用符合IEC61131-3标准的AriOCS对其组态编程,具有高灵活性,可以连接32个功能模块(数字I/O、模拟I/O、脉冲计数、通讯等)。具有极快的扫描周期,可连接附加的外部存储器,无需MPI适配器。大传输率为12Mbps。组态好的数据要使用RS232C下装到模块的CPU中。 3 软件部分 由PROFIBUS总线构成的现场总线控制器的软件包括:PROFIBUS总线设备的配置软件、驱动软件、组态软件和应用程序等。它们具有以下功能:主站和远程从站的参数设定,主站对从站的数据读写、图形组态、数据库建立与维护、数据统计、报表打印、故障报警,应用程序的开发、调试、运行等。其中,配置软件和驱动软件由设备厂商提供,组态软件可采用STEP7等通用型软件。 本次实验所有的软件都基于Microsoft bbbbbbs NT系统,有良好的用户界面,其功能也都相当完善和实用,使用非常方便。 3.1 编程组态软件STEP7 STEP7是西门子开发的一套SIMATIC 工业软件。它功能非常强大,不仅对开关量有完善的指令,而且在处理模拟量时也有丰富的指令系统。可以使用任何一种编程语言,如STL(语句表)、FBD(功能块图)和LAD(梯形图),可随心所欲的从一种语言切换到另一种。硬件配置工具和试验工作方式的切换设备以及指令集(存有丰富的指令),即使是非常复杂的功能也能简便地编程。地址的分配和安装模块的组态是西门子STEP7管理器的一个功能,在这里,模块作为一个实际的PROFIBUS主站系统出现。完成的工程通过串口MPI传送给CPU。 3.2 组态软件AriOCS AriOCS是金自天正公司开发的专用于IEC1131-3 AriCon CPU21x编程组态的软件,采用IEC标准规定的五种语言。它支持在线调试修改和离线仿真,调试功能非常丰富,具有在线帮助功能。另外,它还附带了一个参数配置软件WinNCS。 3.3 GSD文件 PROFIBUS设备具有不同的性能特征,主要表现在现有功能(即I/O信号的数量和诊断信息)的不同或可能的总线参数,例如波特率和时间的监控不同。这些参数对每种设备类型和每家生产厂来说均有差别,为达到PROFIBUS简单的即插即用配置,这些特性均在电子数据单中具体说明,有时称为设备数据库文件(即GSD文件)。使用基于GSD的组态工具可将不同厂商生产的设备集成在一个总线系统中。GSD文件由生产厂商分别针对每一种设备并以设备数据库清单的形式提供给用户,此种文件格式便于读出任何一种PROFIBUS-DP设备的设备数据库文件,并且在组态总线系统时自动使用这些信息。 4 操作过程 将所有设备按照图1所示顺序连接好。 PROFIBUS通信协议将网络中通讯参与者分为主站和从站:主站首先要向从站发送通讯请求指令,从站根据请求指令中指定的内容向主站发回数据。一个主站可以向多个从站发送通讯请求,并利用从站地址(SLAVE ADDRESS)或从站识别码(SLAVE ID)来区分。 智能从站与普通从站的大区别就是带有自己的CPU,因此,它除了处理来自主站的数据外,还要处理本身的I/O数据,并且必须确保两种数据不重叠。在给主站组态的同时,也要给从站组态。 主站的CPU必须从FFh到00h记数,并且要先把来自智能从站的数据传送到主站的输出模块,然后,主站再把自己的数据传送给智能从站。从站接收到的数据必须保存在CPU外围模块的输入区域,并且通过背板总线传送给输出模块。另一方面,智能从站要从00h到FFh记数。这些数据也必须被保存到从站CPU的输出区域,然后通过PROFIBUS传送到主站,主站再传给输出模块。以此做周期性循环。 这里对以下数据进行组态: ①主站:PROFIBUS地址 1 输入区域 从10开始 字节长度:2Byte 输出区域 从20开始 字节长度:4Byte ②智能从站:PROFIBUS地址 2 输入区域 从30开始 字节长度:4Byte 输出区域 从40开始 字节长度:2Byte 参数数据 从50开始 字节长度:24Byte(固定) 诊断数据 从60开始 字节长度:6Byte(固定) 状态数据 从100开始 字节长度:2Byte(固定) 组态好的PROFIBUS地址必须与CPU模块上拨码开关设定的地址一致。 输入输出区域中的数据是映射到对方CPU中的数据:主站的输入对应于从站的输出,它们的字节长度要相等;而主站的输出则对应于从站的输入,它们的字节长度也要相等。 用STEP7给主站CPU315-2 DP组态,组态好的数据通过MPI电缆下装到主站的CPU中。在STEP7中,为主站编程,梯形图如图3所示。 图3 主站编程梯形图 其中:M0.0为中间变量,Q1.0对应于主站所带的I/O模块地址,而Q20.0则为映射到智能从站的数据,它对应着智能从站的Q30.0。 智能从站的组态采用组态软件AriOCS,组态好的数据通过RS232C传送给AriCon 211-DP。在AriOCS中,为智能从站编程,梯形图如图4所示。 图4 从站编程梯形图 其中:I30.0为映射到主站的数据,而Q2.7则对应于智能从站所带的I/O模块地址。 PROFIBUS通信协议保障了通信的高可靠性,不过这要以硬件和软件设计为基础。在通信接口连接时,必须遵循一定的规范,如信号的隔离、总线接口与收发器间避免线路过长等。这样,主从站就可以实现数据的通讯了。 5 结语 本次实验主要是实现了PLC与智能从站之间的数据通讯。使用智能从站的大好处在于,当主站出现故障停止运行时,智能从站因自身带有CPU,组态的数据都存在自己的CPU中,所以能够继续运行,而不受主站的影响,极大的提高了系统连续工作的能力,该方法值得推广应用。 |
1.概述
随着城市建设的不断发展,高层建筑不断增多,电梯在国民经济和生活中有着广泛的应用。电梯作为高层建筑中垂直运行的交通工具已与人们的日常生活密不可分。实际上电梯是根据外部呼叫信号以及自身控制规律等运行的,而呼叫是随机的,电梯实际上是一个人机交互式的控制系统,单纯用顺序控制或逻辑控制是不能满足控制要求的,因此,电梯控制系统采用随机逻辑方式控制。目前电梯的控制普遍采用了两种方式,一是采用微机作为信号控制单元,完成电梯信号的采集、运行状态和功能的设定,实现电梯的自动调度和集选运行功能,拖动控制则由变频器来完成;第二种控制方式用可编程控制器(PLC)取代微机实现信号集选控制。从控制方式和性能上来说,这两种方法并没有太大的区别。国内厂家大多选择第二种方式,其原因在于生产规模较小,自己设计和制造微机控制装置成本较高;而PLC可靠性高,程序设计方便灵活,抗干扰能力强、运行稳定可靠等特点,所以现在的电梯控制系统广泛采用可编程控制器来实现。
2.电梯理想运行曲线
根据大量的研究和实验表明,人可接受的大加速度为am≤1.5m/s2, 加速度变化率ρm≤3m/s3,电梯的理想运行曲线按加速度可划分为三角形、梯形和正弦波形,由于正弦波形加速度曲线实现较为困难,而三角形曲线大加速度和在启动及制动段的转折点处的加速度变化率均大于梯形曲线,即+ρm跳变到-ρm或由-ρm跳变到+ρm的加速度变化率,故很少采用,因梯形曲线容易实现并且有良好加速度变化率频繁指标,故被广泛采用,采用梯形加速度曲线电梯的理想运行曲线如图1所示:
智能变频器是为电梯的灵活调速、控制及高精度平层等要求而专门设计的电梯专用变频器,可配用通用的三相异步电动机,并具有智能化软件、标准接口、菜单提示、输入电梯曲线及其它关键参数等功能。其具有调试方便快捷,而且能自动实现单多层功能,并具有自动优化减速曲线的功能,由其组成的调速系统的爬行时间少,平层距离短,不论是双绕组电动机,还是单绕组电动机均可适用,其高设计速度可达4m/s,其独特的电脑监控软件,可选择串行接口实现输入/输出信号的无触点控制。
变频器构成的电梯系统,当变频器接收到控制器发出的呼梯方向信号,变频器依据设定的速度及加速度值,启动电动机,达到大速度后,匀速运行,在到达目的层的减速点时,控制器发出切断高速度信号,变频器以设定的减速度将大速度减至爬行速度,在减速运行过程中,变频器的能够自动计算出减速点到平层点之间的距离,并计算出优化曲线,从而能够按优化曲线运行,使低速爬行时间缩短至0.3s,在电梯的平层过程中变频器通过调整平层速度或制动斜坡来调整平层精度。即当电梯停得太早时,变频器增大低速度值或减少制动斜坡值,反之则减少低速度值或增大制动斜坡值,在电梯到距平层位置4—10cm时,有平层开关自动断开低速信号,系统按优化曲线实现高精度的平层,从而达到平层的准确可靠。
3.电梯速度曲线
电梯运行的舒适性取决于其运行过程中加速度a和加速度变化率p的大小,过大的加速度或加速度变化率会造成乘客的不适感。同时,为保证电梯的运行效率,a、p的值不宜过小。能保证a、p佳取值的电梯运行曲线称为电梯的理想运行曲线。电梯运行的理想曲线应是抛物线-直线综合速度曲线,即电梯的加、减过程由抛物线和直线构成。电梯给定曲线是否理想,直接影响实际的运行曲线。
3.1速度曲线产生方法
采用的FX2-64MR PLC,并考虑输入输出点要求增加了FX-8EYT、FX-16EYR、FX-8EYR三个扩展模块和FX2-40AW双绞线通信适配器,FX2-40AW用于系统串行通信。利用PLC扩展功能模块D/A模块实现速度理想曲线输出,事先将数字化的理想速度曲线存入PLC寄存器,程序运行时,通过查表方式写入D/A,由D/A转换成模拟量后将速度理想曲线输出。
3.2加速给定曲线的产生
8位D/A输出0~5V/0~10V,对应数字值为16进制数00~FF,共255级。若电梯加速时间在2.5~3秒之间。按保守值计算,电梯加速过程中每次查表的时间间隔不宜超过10ms。
由于电梯逻辑控制部分程序大,而PLC运行采用周期扫描机制,因而采用通常的查表方法,每次查表的指令时间间隔过长,不能满足给定曲线的精度要求。在PLC运行过程中,其CPU与各设备之间的信息交换、用户程序的执行、信号采集、控制量的输出等操作都是按照固定的顺序以循环扫描的方式进行的,每个循环都要对所有功能进行查询、判断和操作。这种顺序和格式不能人为改变。通常一个扫描周期,基本要完成六个步骤的工作,包括运行监视、与编程器交换信息、与数字处理器交换信息、与通讯处理器交换信息、执行用户程序和输入输出接口服务等。在一个周期内,CPU对整个用户程序只执行一遍。这种机制有其方便的一面,但实时性差。过长的扫描时间,直接影响系统对信号响应的效果,在保证控制功能的前提下,大限度地缩短CPU的周期扫描时间是一个很复杂的问题。一般只能从用户程序执行时间短采取方法。电梯逻辑控制部分的程序扫描时间已超过10ms,尽管采取了一些减少程序扫描时间的办法,但仍无法将扫描时间降到10ms以下。同时,制动段曲线采用按距离原则,每段距离到的响应时间也不宜超过10ms。为满足系统的实时性要求,在速度曲线的产生方式中,采用中断方法,从而有效地克服了PLC扫描机制的限制。
起动加速运行由定周期中断服务程序完成。这种中断不能由程序进行开关,一旦设定,就一直按设定时间间隔循环中断,所以,起动运行条件需放在中断服务程序中,在不满足运行条件时,中断即返回。
3.3减速制动曲线的产生
为保证制动过程的完成,需在主程序中进行制动条件判断和减速点确定。在减速点确定之前,电梯一直处于加速或稳速运行过程中。加速过程由固定周期中断完成,加速到对应模式的大值之后,加速程序运行条件不再满足,每次中断后,不再执行加速程序,直接从中断返回。电梯以对应模式的大值运行,在该模式减速点到后,产生高速计数中断,执行减速服务程序。在该中断服务程序中修改计数器设定值的条件,保证下次中断执行。
在PLC的内部寄存器中,减速曲线表的数值由大到小排列,每次中断都执行一次“表指针加1”操作,则下一次中断的查表值将小于本次中断的查表值。门区和平层区的判断均由外部信号给出,以保证减速过程的可靠性。
4.电梯控制系统
4.1电梯控制系统特性
在电梯运行曲线中的启动段是关系到电梯运行舒适感指标的主要环节,而舒适感又与加速度直接相关,根据控制理论,要使某个量按预定规律变化必须对其进行直接控制,对于电梯控制系统来说,要使加速度按理想曲线变化就必须采用加速度反馈,根据电动机的力矩方程式:M—MZ=ΔM=J(dn/dt),可见加速度的变化率反映了系统动态转距的变化,控制加速度就控制系统的动态转距ΔM=M—MZ。故在此段采用加速度的时间控制原则,当启动上升段速度达到稳态值的90%时,将系统由加速度控制切换到速度控制,因为在稳速段,速度为恒值控制波动较小,加速度变化不大,且采用速度闭环控制可以使稳态速度保持一定的精度,为制动段的jingque平层创造条件。在系统的速度上升段和稳速段虽都采用PI调节器控制,但两段的PI参数是不同的,以提高系统的动态响应指标。
在系统的制动段,即要对减速度进行必要的控制,以保证舒适感,又要严格地按电梯运行的速度和距离的关系来控制,以保证平层的精度。在系统的转速降至120r/min之前,为了使两者得到兼顾,采取以加速度对时间控制为主,同时根据在每一制动距离上实际转速与理论转速的偏差来修正加速度给定曲线的方法。例如在距离平层点的某一距离L处,速度应降为 Vm/s,而实际转速高为V′m/s,则说明所加的制动转距不够,因此计算出此处的给定减速度值-ag后,使其再加上一个负偏差ε,即使此处的减速度给定值修正为-(ag+ε)使给定减速度与实际速度负偏差加大,从而加大了制动转距,使速度很快降到标准值,当电动机的转速降到120r/min 以后,此时轿厢距平层只有十几厘米,电梯的运行速度很低,为防止未到平层区就停车的现象出现,以使电梯能较快地进入平层区,在此段采用比例调节,并采用时间优化控制,以保证电梯准确及时地进入平层区,以达到准确可靠平层。
4.2电梯控制构成
由于电梯的运行是根据楼层和轿厢的呼叫信号、行程信号进行控制,而楼层和轿厢的呼叫是随机的,因此,系统控制采用随机逻辑控制。即在以顺序逻辑控制实现电梯的基本控制要求的基础上,根据随机的输入信号,以及电梯的相应状态适时的控制电梯的运行。另外,轿厢的位置是由脉冲编码器的脉冲数确定,并送PLC的计数器来进行控制。同时,每层楼设置一个接近开关用于检测系统的楼层信号。
为便于观察,对电梯的运行方向以及电梯所在的楼层进行显示,采用LED和发光管显示,而对楼层和轿厢的呼叫信号以指示灯显示(开关上带有指示灯)。
为了提高电梯的运行效率和平层的精度,系统要求PLC能对轿厢的加、减速以及制动进行有效的控制。根据轿厢的实际位置以及交流调速系统的控制算法来实现。为了电梯的运行安全,系统应设置可靠的故障保护和相应的显示。采用PLC实现的电梯控制系统由以下几个主要部分构成。
4.2.1PLC控制电路:PLC接收来自操纵盘和每层呼梯的召唤信号、轿厢和门系统的功能信号以及井道和变频器的状态信号,经程序判断与运算实现电梯的集选控制。PLC在输出显示和监控信号的同时,向变频器发出运行方向、启动、加/减速运行和制动停梯等信号。
4.2.2电流、速度双闭环电路:变频器本身设有电流检测装置,由此构成电流闭环;通过和电机同轴联接的旋转编码器,产生a、b两相脉冲进入变频器,在确认方向的同时,利用脉冲计数构成速度闭环。
4.2.3位移控制电路:电梯作为一种载人工具,在位势负载状态下,除要求安全可靠外,还要求运行平稳,乘坐舒适,停靠准确。采用变频调速双环控制可基本满足要求,利用现有旋转编码器构成速度环的同时,通过变频器的PG卡输出与电机速度及电梯位移成比例的脉冲数,将其引入PLC的高速计数输入端口,通过累计脉冲数,经式(1)计算出脉冲当量,由此确定电梯位置。电梯位移
h=SI
式中I—累计脉冲数; S—脉冲当量;
S = plD / (pr) (1)
l—减速比; D—牵引轮直径; P—旋转编码器每转对应的脉冲数; r—PG卡分频比。
4.2.4端站保护:当电梯定向上行时,上行方向继电器、快车辅助接触器、快车运行接触器、门锁继电器、上行接触器均得电吸合,抱闸打开,电梯上行。当轿厢碰到上强迫换速开关时,PLC内部锁存继电器得电吸合,定时器Tim10、Tim11开始定时,其定时的时间长短可视端站层距和梯速设定。上强迫换速开关动作后,电梯由快车运行转为慢车运行,正常情况下,上行平层时电梯应停车。如果轿厢未停而继续上行,当Tim10设定值减到零时,其常闭点断开,慢车接触器和上行接触器失电,电梯停止运行。在骄厢碰到上强迫换速开关后,由于某些原因电梯未能转为慢车运行,及快车运行接触器未能释放,当Tim11 设定值减到零时,其常闭点断开,快车运行接触器和上行接触器均失电,电梯停止运行。因此,不管是慢车运行还是快车运行,只要上强迫换速开关发出信号,不论端站其他保护开关是否动作,借助Tim10和Tim11均能使电梯停止运行,从而使电梯端站保护更加可靠。
当电梯需要下行,只要有了选梯指令,下行方向继电器得电其常开点闭合,锁存继电器被复位,Tim10和Tim11均失电,其常闭点闭合为电梯正常下行做好了准备。下端站的保护原理与上端站保护类似不再重复。
4.2.5楼层计数:楼层计数采用相对计数方式。运行前通过自学习方式,测出相应楼层高度脉冲数,对应17层电梯分别存入16个内存单元DM06~DM21。楼层计数器(CNT46)为一双向计数器,当到达各层的楼层计数点时,根据运行方向进行加1或减1计数。
运行中,高速计数器累计值实时与楼层计数点对应的脉冲数进行比较,相等时发出楼层计数信号,上行加1,下行减1。为防止计数器在计数脉冲高电平期间重复计数,采用楼层计数信号上沿触发楼层计数器。
4.2.6快速换速:当高速计数器值与快速换速点对应的脉冲数相等时,若电梯处于快速运行且本层有选层信号,发快速换速信号。若电梯中速运行或虽快速运行但本层无选层信号,则不发换速信号。
4.2.7门区信号:当高速计数器CNT47数值在门区所对应脉冲数范围内时,发门区信号。
4.2.8脉冲信号故障检测:脉冲信号的准确采集和传输在系统中显得尤为重要,为检测旋转编码器和脉冲传输电路故障,设计了有无脉冲信号和错漏脉冲检测电路,通过实时检测确保系统正常运行。为消除脉冲计数累计误差,在基站设置复位开关,接入PLC高速计数器CNT47的复位端。
5.软件设计特点
5.1采用优先级队列
根据电梯所处的位置和运行方向,在编程中,采用了四个优先级队列,即上行优先级队列、上行次优先级队列、下行优先级队列、下行次优先级队列。其中,上行优先级队列为电梯向上运行时,在电梯所处位置以上楼层所发出的向上运行的呼叫信号,该呼叫信号所对应的楼层所具有的脉冲数存放的寄存器所构成的阵列。上行次优先级队列为电梯向上运行时,在电梯所处位置以下楼层所发出的向上运行的呼叫信号,该呼叫信号所对应的楼层所具有的脉冲数存放的寄存器所构成的队列。控制系统在电梯运行中实时排列的四个优先级陈列,为实现随机逻辑控制提供了基础。
5.2采用先进先出队列
根据电梯的运行方向,将同向的优先级队列中的非零单元(有呼叫时此单元为七零单元,无呼叫时则此单元为零)送入寄存器队列(先进先出队列FIFO),利用先进先出读出指令SFRDP指令,将FIFO个单元中的数据送入比较寄存器。
5.3采用随机逻辑控制
当电梯以某一运行方向接近某楼层的减速位置时,判别该楼层是否有同向的呼叫信号(上行呼叫标志寄存器、下行呼叫标志寄存器、有呼叫请求时,相应寄存器为l,否则为0),如有,将相应的寄存器的脉冲数与比较寄存器进行比较,如相同,则在该楼层减速停车:如果不相同,则将该寄存器数据送入比较寄存器,并将原比较寄存器数据保存,执行该楼层的减速停车。该动作完毕后,将被保存的数据重新送入比较寄存器,以实现随机逻辑控制。
5.4采用软件显示
系统利用行程判断楼层,并转化成BCD码输出,通过硬件接口电路以LED显示。
5.5对变频器的控制
PLC根据随机逻辑控制的要求,可向变频器发出正向运行、反向运行、减速以及制动信号,再由变频器根据一定的控制规律和控制算法来控制电机。同时,当系统出现故障时,PLC向变频器发出信号。
5.结束语
采用MIC340电梯专用变频器构成的电梯控制系统,可实现电梯控制的智能化,但由于候梯和电梯轿内的人到达各层的人数是智能电梯无法确定的,即使采用AITP人工智能系统,传输的交通客流信息也是模糊的,为解决电梯这一垂直交通控制系统的两大不可知因素,需要我们在今后的工作中去不断的研究和探索。