选用OMRON公司C系列60P型PLC。PLC接收来自操纵盘和每层呼梯盒的召唤信号、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。
3.4 脉冲信号故障检测
脉冲信号的准确采集和传输在本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0001。
3.5 快速换速工作原理
限于篇幅,本文仅对快速换速工作原理进行介绍,梯形图如图5 所示。
图中数据存储单元DM01为快速换速距离脉冲数,DM30为楼层间距脉冲数,DM31为快速换速点对应的脉冲数,DM34为高速换速比较区间下限,DM35为高速换速比较区间上限,HR01为快速换速点开始信号,1507为快速运行信号,1700为选层信号,0010为零速信号,0503为快速换速输出信号。
以上行为例,DM31快速换速点对应的脉冲数是楼层间距DM30与快速换速举例DM01之差;DM31和DM30的值分别赋给DM34和DM35。运行时高速计数器不断累加脉冲数,每个扫描周期计数器的值与DM34 ~ DM35区段进行比较。当其值进入DM34与DM35区段时,HR01置位,表示进入快速换速区间;若此时有选层信号且电梯为快速运行,则发快速换速信号(0503置ON)。
4 结论
本文所述系统基于电气集选控制原则,采用脉冲计数方法,用脉冲编码器取代井道中原有的位置检测装置,实现位移控制,用软件代替部分硬件功能,既降低系统成本,又提高了系统的可靠性和安全性,实现电梯的全数字化控制。
在实验室调试的基础上,采用上述方法,实地对两台17层电梯进行改造,经有关部门检测和近一年的实际运行表明,系统运行可靠,乘坐舒适,故障率大为降低,平层精度在±5mm以内,取得了良好的运行效果。 选用OMRON公司C系列60P型PLC。PLC接收来自操纵盘和每层呼梯盒的召唤信号、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。
3 程序设计
利用变频器PG卡输出端(TA2.1)将脉冲信号引入PLC的高速计数输入端0000,构成位置反馈。高速计数器(CNT47)累加的脉冲数反映电梯的位置。高速计数器的值不断地与各信号点对应的脉冲数进行比较,由此判断电梯的运行距离、换速点、平层电和制动停车点等信号。理论上这种控制方式其平层误差可在±1个脉冲当量范围。在考虑减速机齿轮啮合间隙等机械因素情况下,电梯的平层精度可达±5mm内,大大低于国标±15mm的标准,满足电梯起制动平滑,运行平稳,平层准确的要求。电梯在运行过程中,通过位置信号检测,软件实时计算以下位置信号:电梯所在楼层位置、快速换速点、中速换速点、门区信号和平层位置信号等。由此省去原来每层在井道中设置的上述信号检测装置,大大减少井道检测元件和信号连线,降低成本。下面针对在实现集选控制基础上新增添的楼层计数、快速换速、中速换速、门区和平层信号5个子程序进行介绍。
3.1 楼层计数
本设计采用相对计数方式。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。楼层计数程序流程图如图2 所示。
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。
3.2 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。程序流程图如图3 所示。
中速换速与快速换速判断方法类似,不再重复。
项目配置
1、 本例使用的设备描述
| SERVO_02 | Motor Module: 6SL3120-2TE13-0AA3 |
| Motor: 1FK7022-5AK71-1LG0 | |
| Absolute Encoder | |
| SERVO_03 | Motor Module: 6SL3120-2TE13-0AA3 |
| Motor: 1FK7022-5AK71-1AG0 | |
| Sin/Cos Encoder |

图 10.
注意:S120支持两个周期性通讯接口IF1和IF2,分别通过CU参数P8839.0和P8839.1来定义IF1和IF2的通讯方式,在默认情况下P8839.0=P8839.1=99,就激活了这两个接口的自动模式,如下表所示:

在这种方式下无法实现PROFIBUS DP和PROFINET IO的并行通讯,因此为了实现其并行通讯,需要按如下方式设置:
? P8839[0]=1和P8839[1]=2:PROFIBUS DP 用于同步,PROFINET IO用于周期性通讯
? P8839[0]=2和P8839[1]=1:PROFINET IO用于同步,PROFIBUSDP用于周期性通讯(本例中的设置)

两个周期性通讯接口IF1和IF2的特性如上表所示:
注意:IF2不支持TM41,TM15,TM17,TM/TB,CU与CPU之间的通讯。
五、通过PROFIBUS DP或PROFINET IO总线来实现过程数据的传输
S7-300/400PLC通过PROFINET IO或PROFIBUSDP周期性通讯方式将控制字1(CTW1)和主设定值(NSETP_B)发送至驱动器。
(1) 控制字中Bit0做电机的起、停控制。
(2) 主设定值为速度设定值,参数P2000中的值为频率设定值和实际值的参考频率,对应4000H(十六进制),发送的高频率(大值)为7FFFH(200%)。
(3) 当组态的报文结构 PZD=2或自由报文999时,在S7-300/400 中可用“MOVE"指令进行数据传送;当组态的报文结构PZD >2,在S7-300/400 中需调用SFC14和SFC15系统功能块。
? SFC14(“DPRD_DAT")用于读驱动装置的过程数据。
? SFC15(“DPWR_DAT")用于将过程数据写入驱动装置。
例子(PROFINET IO):SERVO_02 控制字、主设定值的发送及状态字、实际频率的读取程序见图11。

图11
通过读取Servo_02的参数r2050和P2051可以判断数据是否传输成功。

图12
例子(PROFIBUS DP):SERVO_02"控制字、主设定值的发送及状态字、实际频率的读取程序见图13。

图13
通过读取Servo_02的参数r8850和P8051可以判断数据是否传输成功。

图14
注意通过通讯接口IF1和IF2可以同时实现CPU与Servo_02的数据传输
六、驱动器参数的读取及写入
1.扩展PROFIDRIVE功能(DPV1)
非周期性数据传送模式允许:
? 交换大量的用户数据
? 用DPV1的功能 READ 和 WRITE可以实现非周期性数据交换。传输数据块的内容应遵照PROFIdrive参数通道(DPV1)数据集DS47(非周期参数通道结构)。
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