可編程控制器在電梯中的應(yīng)用

一、光電編碼器與高速計(jì)數(shù)器

1、光電編碼器的工作原理

光電編碼器是一種新型的轉(zhuǎn)速及定位控制用傳感器，其工作故事可以用光電碼盤(pán)說(shuō)明。光電碼盤(pán)是沿圓周開(kāi)有均勻的孔或齒的圓盤(pán)，一組發(fā)光元件及光敏元件分置在盤(pán)的兩邊，當(dāng)圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，光時(shí)而通過(guò)孔或齒隙照到光敏元件上，時(shí)而被圓盤(pán)阻擋，這樣光敏元件上就產(chǎn)生了脈沖串波形的電信號(hào)。將該信號(hào)放大、整形，就能用來(lái)測(cè)量轉(zhuǎn)速及位移。光電編碼器在旋轉(zhuǎn)一周時(shí)可以產(chǎn)生數(shù)千以至上萬(wàn)的脈沖以滿(mǎn)足高精度的轉(zhuǎn)速及定位要求(在選擇編碼器追求高精度時(shí)，也要考慮控制器的接收頻率!)。在電梯的應(yīng)用中，對(duì)于編碼器的分辨率要求并不高，轎廂運(yùn)動(dòng)1mm能產(chǎn)生數(shù)個(gè)脈沖就可以了。我們希望的是編碼器在產(chǎn)生脈沖的同時(shí)能解決轉(zhuǎn)向判斷的問(wèn)題，那么如今的編碼器一般都是設(shè)有兩套(或是三套---零位測(cè)量用)光電裝置的，兩套光電裝置產(chǎn)生的脈沖的相位有一定的差別，就也就產(chǎn)生了方向信號(hào)，如A裝置產(chǎn)生脈沖相位超前于B相時(shí)為正轉(zhuǎn)。反之，為反轉(zhuǎn)。為了方便論述，我們選擇轎廂運(yùn)行1mm，編碼器產(chǎn)生1個(gè)脈沖。

2、PLC的高速計(jì)數(shù)器及高速計(jì)數(shù)指令(以三菱FX系列論述)

高速計(jì)數(shù)器是PLC的編程軟元件。相對(duì)普通計(jì)數(shù)器，高速計(jì)數(shù)器用于頻率高于機(jī)內(nèi)掃描頻率的機(jī)外脈沖計(jì)數(shù)(建議認(rèn)真了解一下PLC掃描周期的概念)。由于計(jì)數(shù)信號(hào)頻率高，計(jì)數(shù)以中斷方式，計(jì)數(shù)器的啟動(dòng)、復(fù)位、或計(jì)數(shù)方向的變化也多使用機(jī)外信號(hào)。PLC的高速計(jì)數(shù)器分為三種：1、單相單計(jì)數(shù)輸入高速計(jì)數(shù)器，2、單相雙計(jì)數(shù)輸入高速計(jì)數(shù)器，3、雙相雙計(jì)數(shù)輸入高速計(jì)數(shù)器。如單相單計(jì)數(shù)輸入高速計(jì)數(shù)器C235是采集X0的輸入信號(hào)。(PLC有其自己的規(guī)定，具體參照使用手冊(cè)。)

高速計(jì)數(shù)器有兩種工作方式。第一種利用自身觸點(diǎn)的動(dòng)作為信號(hào)，高速計(jì)數(shù)器和普通32們?cè)鰷p計(jì)數(shù)器一樣，在增計(jì)數(shù)到達(dá)設(shè)定值時(shí)，觸點(diǎn)動(dòng)作并保持，在做減計(jì)數(shù)達(dá)到設(shè)定值時(shí)(如觸點(diǎn)已置位)觸點(diǎn)復(fù)位。這種方式的缺點(diǎn)是控制受掃描周期的影響。高速計(jì)數(shù)器的第二種工作方式為中斷方式，這需使用高速計(jì)數(shù)器的專(zhuān)用指令。FX2N有三條是關(guān)于高速計(jì)數(shù)器的指令：1、高速計(jì)數(shù)器置位指令(HSCS)，2、高速計(jì)數(shù)器的復(fù)位指令(HSCR)，3、高速計(jì)數(shù)器區(qū)間比較指令(HSZ),此三條指令均為32位指令，均為中斷方式執(zhí)行。

結(jié)合五層電梯的控制，選擇FX2N-64MRPLC為控制器，選取雙相雙計(jì)數(shù)輸入高速計(jì)數(shù)器C254作為轎廂的定位計(jì)數(shù)器。其A相脈沖輸入端為X000，B相脈沖輸入端為X0001，處復(fù)位端為X0002，外啟動(dòng)端為X0006。

二、基于高速計(jì)數(shù)器的轎廂位置確定

電梯運(yùn)行時(shí)，高速計(jì)數(shù)器在光電編碼器的驅(qū)動(dòng)下完成計(jì)數(shù)工作，當(dāng)轎廂上升時(shí)加計(jì)數(shù)，當(dāng)轎廂下降時(shí)減計(jì)數(shù)，高速成計(jì)數(shù)器的當(dāng)前值即是轎廂在井道中的準(zhǔn)確位置，如樓層高度為5M，正常運(yùn)行時(shí)計(jì)數(shù)范圍為0---20000的數(shù)值，可設(shè)高速計(jì)數(shù)器設(shè)定值為30000或其他大于20000的數(shù)值，由于本程序并不打算利用當(dāng)前值等于預(yù)置值事件，便可以設(shè)個(gè)永遠(yuǎn)不可能達(dá)到的數(shù)值。

轎廂位置的確定有多重用處。其一是實(shí)現(xiàn)門(mén)廳及轎廂內(nèi)樓層數(shù)字指示，二是用于運(yùn)行定向，三是用于確定平層制動(dòng)的時(shí)刻。在每層樓上下各安排200mm轎廂當(dāng)前位置批示切換區(qū)間，當(dāng)轎廂到達(dá)該區(qū)間時(shí)，將轎廂當(dāng)前位置數(shù)據(jù)送到層樓當(dāng)前值存儲(chǔ)單元中保存，用來(lái)作為門(mén)廳及轎廂處樓層顯示數(shù)據(jù)。

為了電梯運(yùn)行之初的調(diào)試及維修時(shí)修正機(jī)械原因及建筑原因帶來(lái)的樓層計(jì)數(shù)器定位誤差，可在程序中安排定位自學(xué)習(xí)程序。通過(guò)檢修運(yùn)行獲得各層的準(zhǔn)確數(shù)據(jù)