1.概述 跟着城市建设的不断发展，高层建筑不断增多，电梯在国民经济和日子中有着广泛的使用。电梯作为高层建筑中笔直运转的交通东西已与人们的日常日子密不可分。实践上电梯是依据外部呼叫信号以及自身操控规则等运转的，而呼叫是随机的，电梯实践上是一个人机交互式的操控体系，单纯用次序操控或逻辑操控是不能满意操控要求的，因而，电梯操控体系选用随机逻辑办法操控。现在电梯的操控遍及选用了两种办法，一是选用微机作为信号操控单元，完结电梯信号的收集、运转状况和功用的设定，完结电梯的主动调度和集选运转功用，拖动操控则由变频器来完结；第二种操控办法用可编程操控器（PLC）替代微机完结信号集选操控。从操控办法和功用上来说，这两种办法并没有太大的差异。国内厂家大多挑选第二种办法，其原因在于生产规模较小，自己规划和制作微机操控设备本钱较高；而PLC牢靠性高，程序规划便利灵敏，抗干扰能力强、运转安稳牢靠等特色，所以现在的电梯操控体系广泛选用可编程操控器来完结。
2.电梯抱负运转曲线
依据很多的研讨和试验标明,人可接受的最大加快度为am≤1.5m/s2, 加快度改动率ρm≤3m/s3,电梯的抱负运转曲线按加快度可划分为三角形、梯形和正弦波形，因为正弦波形加快度曲线完结较为困难，而三角形曲线最大加快度和在发动及制动段的转折点处的加快度改动率均大于梯形曲线，即+ρm跳变到-ρm或由-ρm跳变到+ρm的加快度改动率，故很少选用，因梯形曲线简单完结并且有杰出加快度改动率频频目标，故被广泛选用，选用梯形加快度曲线电梯的抱负运转曲线如图1所示：
智能变频器是为电梯的灵敏调速、操控及高精度平层等要求而专门规划的电梯专用变频器，可配用通用的三相异步电动机，并具有智能化软件、规范接口、菜单提示、输入电梯曲线及其它要害参数等功用。其具有调试便利快捷，并且能主动完结单多层功用，并具有主动优化减速曲线的功用，由其组成的调速体系的匍匐时刻少，平层间隔短，不管是双绕组电动机，仍是单绕组电动机均可适用，其最高规划速度可达4m/s，其共同的电脑监控软件，可挑选串行接口完结输入/输出信号的无触点操控。
变频器构成的电梯体系，当变频器接纳到操控器宣布的呼梯方向信号，变频器依据设定的速度及加快度值，发动电动机，抵达最大速度后，匀速运转，在抵达意图层的减速点时，操控器宣布堵截高速度信号，变频器以设定的减速度将最大速度减至匍匐速度，在减速运转进程中，变频器的可以主动核算出减速点到平层点之间的间隔，并核算出优化曲线，然后可以按优化曲线运转，使低速匍匐时刻缩短至0.3s,在电梯的平层进程中变频器经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削减制动斜坡值，反之则削减低速度值或增大制动斜坡值，在电梯到距平层方位4—10cm时，有平层开关主动断开低速信号，体系按优化曲线完结高精度的平层，然后抵达平层的精确牢靠。
3.电梯速度曲线
电梯运转的舒适性取决于其运转进程中加快度a和加快度改动率p的巨细，过大的加快度或加快度改动率会形成乘客的不适感。一起，为保证电梯的运转功率，a、p的值不宜过小。能保证a、p最佳取值的电梯运转曲线称为电梯的抱负运转曲线。电梯运转的抱负曲线应是抛物线-直线归纳速度曲线，即电梯的加、减进程由抛物线和直线构成。电梯给定曲线是否抱负，直接影响实践的运转曲线。
3.1速度曲线发生办法
选用的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双绞线通讯适配器，FX2-40AW用于体系串行通讯。使用PLC扩展功用模块D/A模块完结速度抱负曲线输出，事先将数字化的抱负速度曲线存入PLC寄存器，程序运转时，经过查表办法写入D/A，由D/A转换成模拟量后将速度抱负曲线输出。
3.2加快给定曲线的发生
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。若电梯加快时刻在2.5～3秒之间。按保存值核算，电梯加快进程中每次查表的时刻间隔不宜超越10ms。
因为电梯逻辑操控部分程序最大，而PLC运转选用周期扫描机制，因而选用一般的查表办法，每次查表的指令时刻间隔过长，不能满意给定曲线的精度要求。在PLC运转进程中，其CPU与各设备之间的信息沟通、用户程序的履行、信号收集、操控量的输出等操作都是依照固定的次序以循环扫描的办法进行的，每个循环都要对一切功用进行查询、判别和操作。这种次序和格局不能人为改动。一般一个扫描周期，根本要完结六个进程的作业，包含运转监督、与编程器沟通信息、与数字处理器沟通信息、与通讯处理器沟通信息、履行用户程序和输入输出接口服务等。在一个周期内，CPU对整个用户程序只履行一遍。这种机制有其便利的一面，但实时性差。过长的扫描时刻，直接影响体系对信号呼应的作用，在保证操控功用的前提下，最大极限地缩短CPU的周期扫描时刻是一个很杂乱的问题。一般只能从用户程序履行时刻最短采纳办法。电梯逻辑操控部分的程序扫描时刻已超越10ms，虽然采纳了一些削减程序扫描时刻的办法，但仍无法将扫描时刻降到10ms以下。一起，制动段曲线选用按间隔准则，每段间隔到的呼应时刻也不宜超越10ms。为满意体系的实时性要求，在速度曲线的发生办法中，选用中止办法，然后有用地克服了PLC扫描机制的约束。
起动加快运转由定周期中止服务程序完结。这种中止不能由程序进行开关，一旦设定，就一向按设守时刻间隔循环中止，所以，起动运转条件需放在中止服务程序中，在不满意运转条件时，中止即回来。
3.3减速制动曲线的发生
为保证制动进程的完结，需在主程序中进行制动条件判别和减速点承认。在减速点承认之前，电梯一向处于加快或稳速运转进程中。加快进程由固定周期中止完结，加快到对应形式的最大值之后，加快程序运转条件不再满意，每次中止后，不再履行加快程序，直接从中止回来。电梯以对应形式的最大值运转，在该形式减速点到后，发生高速计数中止，履行减速服务程序。在该中止服务程序中批改计数器设定值的条件，保证下次中止履行。
在PLC的内部寄存器中，减速曲线表的数值由大到小摆放，每次中止都履行一次“表指针加1”操作，则下一次中止的查表值将小于本次中止的查表值。门区平和层区的判别均由外部信号给出，以保证减速进程的牢靠性。
4.电梯操控体系
4.1电梯操控体系特性
在电梯运转曲线中的发动段是联系到电梯运转舒适感目标的首要环节,而舒适感又与加快度直接相关,依据操控理论,要使某个量按预订规则改动有必要对其进行直接操控,关于电梯操控体系来说,要使加快度按抱负曲线改动就有必要选用加快度反应,依据电动机的力矩方程式:M—MZ=ΔM=J（dn/dt），可见加快度的改动率反映了体系动态转距的改动，操控加快度就操控体系的动态转距ΔM=M—MZ。故在此段选用加快度的时刻操控准则，当发动上升段速度抵达稳态值的90%时，将体系由加快度操控切换到速度操控，因为在稳速段，速度为恒值操控动摇较小，加快度改动不大，且选用速度闭环操控可以使稳态速度坚持必定的精度，为制动段的精确平层创造条件。在体系的速度上升段和稳速段虽都选用PI调理器操控，但两段的PI参数是不同的，以进步体系的动态呼应目标。
在体系的制动段，即要对减速度进行必要的操控，以保证舒适感，又要严格地按电梯运转的速度和间隔的联系来操控，以保证平层的精度。在体系的转速降至120r/min之前，为了使两者得到统筹，采纳以加快度对时刻操控为主，一起依据在每一制动间隔上实践转速与理论转速的差错来批改加快度给定曲线的办法。例如在间隔平层点的某一间隔L处，速度应降为 Vm/s，而实践转速高为V′m/s，则阐明所加的制动转距不行，因而核算出此处的给定减速度值-ag后，使其再加上一个负差错ε，即便此处的减速度给定值批改为-（ag+ε）使给定减速度与实践速度负差错加大，然后加大了制动转距，使速度很快降到规范值，当电动机的转速降到120r/min 往后，此刻轿厢距平层只需十几厘米，电梯的运转速度很低，为避免未到平层区就泊车的现象呈现，以使电梯能较快地进入平层区，在此段选用份额调理，并选用时刻优化操控，以保证电梯精确及时地进入平层区，以抵达精确牢靠平层。
4.2电梯操控构成
因为电梯的运转是依据楼层和轿厢的呼叫信号、行程信号进行操控，而楼层和轿厢的呼叫是随机的，因而，体系操控选用随机逻辑操控。即在以次序逻辑操控完结电梯的根本操控要求的根底上，依据随机的输入信号，以及电梯的相应状况当令的操控电梯的运转。别的，轿厢的方位是由脉冲编码器的脉冲数承认，并送PLC的计数器来进行操控。一起，每层楼设置一个挨近开关用于检测体系的楼层信号。
为便于调查，对电梯的运转方向以及电梯地点的楼层进行显现，选用LED和发光管显现，而对楼层和轿厢的呼叫信号以指示灯显现(开关上带有指示灯)。
为了进步电梯的运转功率平和层的精度，体系要求PLC能对轿厢的加、减速以及制动进行有用的操控。依据轿厢的实践方位以及沟通调速体系的操控算法来完结。为了电梯的运转安全，体系应设置牢靠的毛病维护和相应的显现。选用PLC完结的电梯操控体系由以下几个首要部分构成。
4.2.1PLC操控电路；PLC接纳来自操作盘和每层呼梯的呼唤信号、轿厢和门体系的功用信号以及井道和变频器的状况信号，经程序判别与运算完结电梯的集选操控。PLC在输出显现和监控信号的一起，向变频器宣布运转方向、发动、加/减速运转和制动停梯等信号。
4.2.2电流、速度双闭环电路；变频器自身设有电流检测设备，由此构成电流闭环；经过和电机同轴联接的旋转编码器，发生a、b两相脉冲进入变频器，在承认方向的一起，使用脉冲计数构成速度闭环。
4.2.3位移操控电路；电梯作为一种载人东西，在位势负载状况下，除要求安全牢靠外，还要求运转平稳，乘坐舒适，停靠精确。选用变频调速双环操控可根本满意要求，使用现有旋转编码器构成速度环的一起，经过变频器的PG卡输出与电机速度及电梯位移成份额的脉冲数，将其引进PLC的高速计数输入端口，经过累计脉冲数，经式（1）核算出脉冲当量，由此承认电梯方位。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端站维护；当电梯定向上行时，上行方向继电器、快车辅佐接触器、快车运转接触器、门锁继电器、上行接触器均得电吸合，抱闸翻开，电梯上行。当轿厢碰到上逼迫换速开关时，PLC内部锁存继电器得电吸合，守时器Tim10、Tim11开端守时，其守时的时刻长短可视端站层距和梯速设定。上逼迫换速开关动作后，电梯由快车运转转为慢车运转，正常情况下，上行平层时电梯应泊车。假如轿厢未停而持续上行，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，电梯中止运转。在骄厢碰到上逼迫换速开关后，因为某些原因电梯未能转为慢车运转，及快车运转接触器未能开释，当Tim11 设定值减到零时，其常闭点断开，快车运转接触器和上行接触器均失电，电梯中止运转。因而，不管是慢车运转仍是快车运转，只需上逼迫换速开关宣布信号，不管端站其他维护开关是否动作，凭借Tim10和Tim11均能使电梯中止运转，然后使电梯端站维护愈加牢靠。当电梯需求下行，只需有了选梯指令，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预备。下端站的维护原理与上端站维护相似不再重复。 4.2.5楼层计数；楼层计数选用相对计数办法。运转前经过自学习办法，测出相应楼层高度脉冲数，对应17层电梯别离存入16个内存单元DM06～DM21。楼层计数器（CNT46）为一双向计数器，当抵达各层的楼层计数点时，依据运转方向进行加1或减1计数。运转中，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，持平时宣布楼层计数信号，上行加1，下行减1。为避免计数器在计数脉冲高电平期间重复计数，选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持平时，若电梯处于快速运转且本层有选层信号，发快速换速信号。若电梯中速运转或虽快速运转但本层无选层信号，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脉冲信号毛病检测；脉冲信号的精确收集和传输在体系中显得尤为重要，为检测旋转编码器和脉冲传输电路毛病，规划了有无脉冲信号和讹夺脉冲检测电路，经过实时检测保证体系正常运转。为消除脉冲计数累计差错，在基站设置复位开关，接入PLC高速计数器CNT47的复位端。 5.软件规划特色 5.1选用优先级行列依据电梯所在的方位和运转方向，在编程中，选用了四个优先级行列，即上行优先级行列、上行次优先级行列、下行优先级行列、下行次优先级行列。其间，上行优先级行列为电梯向上运转时，在电梯所在方位以上楼层所宣布的向上运转的呼叫信号，该呼叫信号所对应的楼层所具有的脉冲数寄存的寄存器所构成的阵列。上行次优先级行列为电梯向上运转时，在电梯所在方位以下楼层所宣布的向上运转的呼叫信号，该呼叫信号所对应的楼层所具有的脉冲数寄存的寄存器所构成的行列。操控体系在电梯运转中实时摆放的四个优先级陈设，为完结随机逻辑操控供给了根底。 5.2选用先进先出行列依据电梯的运转方向，将同向的优先级行列中的非零单元(有呼叫时此单元为七零单元，无呼叫时则此单元为零)送入寄存器行列(先进先出行列FIFO)，使用先进先出读出指令SFRDP指令，将FIFO第一个单元中的数据送入比较寄存器。 5.3选用随机逻辑操控当电梯以某一运转方向挨近某楼层的减速方位时，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、有呼叫恳求时，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，则在该楼层减速泊车：假如不相同，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，履行该楼层的减速泊车。该动作结束后，将被保存的数据从头送入比较寄存器，以完结随机逻辑操控。5.4选用软件显现体系使用行程判别楼层，并转化成BCD码输出，经过硬件接口电路以LED显现5.5对变频器的操控PLC依据随机逻辑操控的要求，可向变频器宣布正向运转、反向运转、减速以及制动信号，再由变频器依据必定的操控规则和操控算法来操控电机。一起，当体系呈现毛病时，PLC向变频器宣布信号 5.结束语选用MIC340电梯专用变频器构成的电梯操控体系，可完结电梯操控的智能化，但因为候梯和电梯轿内的人抵达各层的人数是智能电梯无法承认的，即便选用AITP人工智能体系，传输的交通客流信息也是含糊的，为处理电梯这一笔直交通操控体系的两大不可知要素，需求咱们在往后的作业中去不断的研讨和探究。
