1、VS-616G5變頻器在電梯調(diào)速控制系統(tǒng)中的應(yīng)用 (12008-08-11 14:24:52 來源：互聯(lián)網(wǎng)本文介紹了安川公司 VS-616G5 變頻器及 PLC在電梯控制中的應(yīng)用。詳細介紹了控制系統(tǒng)結(jié) 構(gòu)、主要功能、性能特點及實現(xiàn)方案，并針對客戶要求設(shè)計出一種速度曲線模型，通過對現(xiàn)有電梯控制系 統(tǒng)的改進，提高了電梯的舒適性、經(jīng)濟性和可靠性。關(guān)鍵字： 變頻器 501篇 可編程控制器 51篇 速度曲線 1篇 電梯 26 篇 控制系統(tǒng) 385 篇 1 引言隨著經(jīng)濟發(fā)展的日新月異，城市建設(shè)的步伐不斷加快，電梯成為關(guān)系到人 們生活和工作的重要工具之一。然而隨著人們生活水平的提高，對于電梯的要 求也在逐步

2、提高。電梯乘客對電梯性能的評價十分重要 , 作為公共交通工具的 電梯系統(tǒng) , 最重要的是為乘客提供安全感和舒適感。然而傳統(tǒng)的電梯控制系統(tǒng) 往往忽視了舒適感的要求，針對這一問題，運用 VS-616G5變頻器可編寫速度曲 線的優(yōu)點，對現(xiàn)有的電梯調(diào)速控制系統(tǒng)進行改進，既可以達到節(jié)能的要求又可 以最大限度的滿足乘客的要求。2 控制系統(tǒng)電梯的控制系統(tǒng)主要由變頻器、 PLC及旋轉(zhuǎn)編碼器組成。變頻器用來實現(xiàn)電機 的調(diào)速。本文所選用的安川 VS-616G5 通用變頻器的可自行設(shè)置速度曲線的特 點來實現(xiàn)平穩(wěn)操作和精確控制 , 使乘客在乘坐電梯時更加舒適。為滿足電梯安全 性的要求 , 變頻器通過與電動機同軸連接的

3、旋轉(zhuǎn)編碼器和 PG卡, 完成速度檢測及 反饋, 形成閉環(huán)系統(tǒng)。可編程控制器 PLC)負責處理各種信號的邏輯關(guān)系 ,從而 向變頻器發(fā)出起、停等信號 , 同時變頻器也將工作狀態(tài)信號送給 PLC , 形成雙 向聯(lián)絡(luò)關(guān)系 , 這是系統(tǒng)的核心。旋轉(zhuǎn)編碼器與電動機同軸連接 , 對電動機進行測 速。旋轉(zhuǎn)編碼器輸出 A、B 兩相脈沖 ,旋轉(zhuǎn)編碼器根據(jù) AB 脈沖的相序 , 可判斷 電動機轉(zhuǎn)動方向 , 并可根據(jù) A、B 脈沖的頻率測得電動機的轉(zhuǎn)速。旋轉(zhuǎn)編碼器 將此脈沖輸出給 PG卡,PG卡再將此反饋信號送給變頻器內(nèi)部 , 以便進行運算調(diào) 節(jié)。所以旋轉(zhuǎn)編碼器和 PG卡實現(xiàn)了閉環(huán)運行?？刂葡到y(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如下圖 1 所示

4、。2.1乘客對電梯的需要包括生理需求和心理需求，從生理和心理上滿足乘客需 要是設(shè)計電梯轉(zhuǎn)速的基本出發(fā)點。生理需求是指乘客對其在垂直平面內(nèi)的運行 方式提出的要求。人們在垂直平面內(nèi)乘坐電梯承受加速度或減速度時，會引起 體內(nèi)器官的相對運動，從而產(chǎn)生不舒服的感覺，這就是重力加速度效應(yīng)。根據(jù) 專家經(jīng)驗 1 ，電梯的加、減速度應(yīng)限制在 1.5m/S2 以內(nèi)，且加速度變化率應(yīng)限 制在 2.0m/S3 以內(nèi)。以往的速度控制曲線往往如下圖 2 所示，在 A、B、C、D 處 加速度變化率為正、負無窮大，其它時刻則為 0。在 VS-616G5變頻器中有 15 種速度曲線可供選擇，但多數(shù)均為如圖 2 所示的線性，即使

5、少數(shù)幾種 S型，也 不能滿足客戶對電梯性能的要求 加、減速時間為 1.5s ，額定轉(zhuǎn)速為 1m/s）， 針對以上的情況，在本文中設(shè)計了一種新型的速度控制曲線。如下圖 3 所示。圖 2 常規(guī)的速度控制曲線圖 3 改進后的速度控制曲線2.2 改進后速度曲線的確定在 AE、FB、 CG、HD四段選用拋物線平滑地完成加速、減速， EF、GH兩段 選用曲線的切線來完成調(diào)速過程。由系統(tǒng)實際要求所知：電梯的額定轉(zhuǎn)速為 1m/s，加、減速所用時間為 1.5s ，人體所能承受的最大加速度為 amax=1.5m/s 2， max =2m/s3，根據(jù)上述要求所用的速度曲線模型如下所示2AE：V=0.9t 2 t 0

6、,0.667EF: V=1.2t-0.4004 t 0.667,0.833FB: V=1-0.91.5-t )2 t 0.833,1.52CG：V=1-0.9t c-t )2 t c=1.5+T0 t 1.5+T 0,2.167+T 0GH：V=0.6-1.2t-2.167-T 0) t 2.167+T 0,2.334+T 0HD: V=0.92008-08-11 14:24:52 來源：互聯(lián)網(wǎng)本文介紹了安川公司 VS-616G5 變頻器及 PLC在電梯控制中的應(yīng)用。詳細介紹了控制系統(tǒng)結(jié) 構(gòu)、主要功能、性能特點及實現(xiàn)方案，并針對客戶要求設(shè)計出一種速度曲線模型，通過對現(xiàn)有電梯控制系 統(tǒng)的改進，提

7、高了電梯的舒適性、經(jīng)濟性和可靠性。關(guān)鍵字： 變頻器 501 篇 可編程控制器 51 篇 速度曲線 1 篇 電梯 26 篇 控制系統(tǒng) 385 篇 2.2.1 函數(shù)分析過程1. 曲線的選擇根據(jù)系統(tǒng)的快速性和舒適性以及加、減速時間和額定轉(zhuǎn)速進行以下分析：2加速曲線 AE ：V=kt2 則可知此段 aAE =2kt 、AE=2k加速切線 EF ：V=VE+2kt Et-t E）則可知此段 aEF=2kt E、E=0 設(shè)計中考慮到加速的快速性、選擇加速曲線 FB與 AE對稱，即 t E=t B-t F 勻速運行時電梯的額定轉(zhuǎn)速是 1m/s，這要求 B點加速度及加速度變化率均 須為 0，由此選擇勻速曲線

8、BC : V=VN a=0 =0 根據(jù)以上分析可知2 2 3 3選擇 am=1.2m/s 21.5m/s 2=amax 。m=1.8m/s 32m/s3=max因為設(shè)定 AE與 FB對稱則有VFB=VE=0.4m/s 。t FB=t E=0.667sVEF=VN-2VE=1-20.4=1-0.8=0.2m/st并得各點參數(shù)入下所示E: t E=0.667s VE=0.4m/sF: t F=t E+t EF=0.667+0.167=0.833sVF=VE+ VEF=0.4+0.2=0.6m/sB: t B=t F+t E=0.833+0.667=1.5s VB=VF+VE=VN=1m/s AE段

9、： V=kt2= /2-t 2=0.9t 2 t 0,0.667EF: V=VE+at-t E)=0.4+1.2t-0.667 )=1.2t-0.4004 t 0.667,0.833FB:V=VB-kt B-t )2=1-0.91.5-t )2 t 0.833,1.5因為加速和減速段曲線是對稱的，由對稱性可知CG：V= VC-kt c-t )2=1-0.9t c-t )2 t c=1.5+T0 t 1.5+T 0,2.167+T 0GH：V=VG-at-t G)=0.6-1.2t-2.167-T 0) t 2.167+T 0,2.334+T 0HD: V=kt -t D)2=0.92008-0

10、8-11 14:24:52 來源：互聯(lián)網(wǎng)本文介紹了安川公司 VS-616G5 變頻器及 PLC在電梯控制中的應(yīng)用。詳細介紹了控制系統(tǒng)結(jié) 構(gòu)、主要功能、性能特點及實現(xiàn)方案，并針對客戶要求設(shè)計出一種速度曲線模型，通過對現(xiàn)有電梯控制系 統(tǒng)的改進，提高了電梯的舒適性、經(jīng)濟性和可靠性。關(guān)鍵字： 變頻器 501 篇 可編程控制器 51 篇 速度曲線 1 篇 電梯 26 篇 控制系統(tǒng) 385 篇 2. 曲線的合理性檢驗2VE則兩段曲線間存在切線，加速曲線光 滑。aavb=0.65m/s 3起動段 電梯走了 0.75m 的距離由對稱性知，降速段亦運行 0.75m， H=20.75=1.5m因為普通樓層一層樓高

11、度為 2.5m，所以在電梯的額定轉(zhuǎn)速為 1m/s，加、減 速所用時間為 1.5s 的前提下所設(shè)計的加速曲線滿足最小間距的要求。4）舒適性在 A、 B、C、D 四點，加速度的變化率均為 0，也即此時的生理加速度為 0。在整個運行過程中加速度變化率最大值為 1.8m/S3，這大大減小了重力效應(yīng) 對人體的影響。2.3 變頻器參數(shù)設(shè)置變頻器部分參數(shù)設(shè)置如下表 1 所示：表 1 變頻器參數(shù)3 控制系統(tǒng)特點1) 采用新型速度控制曲線。針對電梯所運行的不同環(huán)境和運行速度要 求設(shè)計符合人體所滿意的速度曲線，無論在節(jié)能方面還是滿意度方面都是傳統(tǒng) 電梯控制系統(tǒng)所不能達到的。2) 采用檢測邏輯控制。當電梯以某一運行

12、方向接近某樓層的減速位置 時，判別該樓層是否有同向的呼叫信號 有呼叫請求時，相應(yīng)寄存器為 l ，否則 為 0 )，如有，將相應(yīng)的寄存器的脈沖數(shù)與比較寄存器進行比較，如相同，則 在該樓層減速停車。如果不相同，則將該寄存器數(shù)據(jù)送入比較寄存器，并將原 比較寄存器數(shù)據(jù)保存，執(zhí)行該樓層的減速停車。3) 采用優(yōu)先級隊列。根據(jù)電梯所處的位置和運行方向，在編程中，采 用了四個優(yōu)先級隊列，即上行優(yōu)先級隊列、上行次優(yōu)先級隊列、下行優(yōu)先級隊 列、下行次優(yōu)先級隊列。其中，上行優(yōu)先級隊列為電梯向上運行時，在電梯所 處位置以上樓層所發(fā)出的向上運行的呼叫信號，該呼叫信號所對應(yīng)的樓層所具 有的脈沖數(shù)存放的寄存器所構(gòu)成的隊列：

13、上行次優(yōu)先級隊列為電梯向上運行 時，在電梯所處位置以下樓層所發(fā)出的向上運行的呼叫信號，該呼叫信號所對 應(yīng)的樓層所具有的脈沖數(shù)存放的寄存器所構(gòu)成的隊列。4) 靈活的變頻器控制。 PLC根據(jù)控制的要求，可向變頻器發(fā)出正向運 行、反向運行、減速以及制動信號，再由變頻器根據(jù)一定的控制規(guī)律和控制算 法來控制電機。5) 可靠的系統(tǒng)工作狀態(tài)。當系統(tǒng)出現(xiàn)故障時， PLC可向變頻器發(fā)出信 號，者避免了更大事故的發(fā)生4 結(jié)束語以變頻器和 PLC為核心的電梯控制系統(tǒng)可根據(jù)客戶的要求對以往的電梯控 制系統(tǒng)進行改造，尤其是安川 VS-616G5型變頻器可編制速度曲線的特點為電梯 舒適度的提高，提供了技術(shù)支持。通過合理分析所得速度控制曲線既可以滿足 快速性的要求又避免了重力加速度效應(yīng)。本控制系統(tǒng)具有先進、可靠、經(jīng)濟的 特色。, M iyauchi A, Kaneko Mgroup byusingfuzzy expertt ra