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臺(tái)達(dá)電梯一體機(jī)IED電梯一體化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

中達(dá)電通股份有限公司
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1引言

    中國(guó)房地產(chǎn)行業(yè)的高速發(fā)展,包括普通住宅在內(nèi)的各類樓宇普遍都安裝了電梯,這也促使中國(guó)電梯行業(yè)在近幾年得到了快速發(fā)展壯大。隨著人們生活水平和生活質(zhì)量的提高,大家對(duì)電梯的安全性和舒適性也有了更高的要求,以往的電梯都是以主控制器為核心采集周邊元件的狀態(tài)信號(hào),再控制驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)曳引機(jī)拖動(dòng)電梯,配線復(fù)雜,出現(xiàn)問(wèn)題后排查困難,后續(xù)服務(wù)的技術(shù)支持和需求量也大。人們?cè)谧⒅厣钇焚|(zhì)提高的同時(shí),也渴望得到更加便捷、安全的垂直交通設(shè)施服務(wù),使得一體化控制系統(tǒng)的電梯越來(lái)越走俏。

2一體化控制系統(tǒng)的基本特點(diǎn)

    一體化控制系統(tǒng)具有以下特點(diǎn):控制和驅(qū)動(dòng)一體化的技術(shù),不僅從根本上提高了電梯的運(yùn)行性能和可靠性,更在占地空間、外圍配置、安裝調(diào)試和制造成本上給客戶帶來(lái)無(wú)可比擬的實(shí)惠。N條曲線、直接停靠、樓宇智能、遠(yuǎn)程監(jiān)控、短消息報(bào)修、PDA調(diào)試、蓄電池運(yùn)行等全套最新技術(shù)的應(yīng)用,給電梯控制提供了新的發(fā)展方向。

3控制系統(tǒng)規(guī)劃

3.1一體化控制系統(tǒng)的概念

    傳統(tǒng)的電梯控制系統(tǒng)大多采用微機(jī)板(或PLC)與變頻器的模式;而電梯一體化控制系統(tǒng)是將電梯的邏輯控制與變頻驅(qū)動(dòng)控制的有機(jī)結(jié)合和高度集成。將電梯專有微機(jī)控制板的功能集成到變頻器控制功能當(dāng)中,在此基礎(chǔ)上,將變頻器驅(qū)動(dòng)電梯的功能充分優(yōu)化。

圖1 IED一體化控制系統(tǒng)組成框圖

 

    電梯一體化控制系統(tǒng)主要由主控制器、層站召喚、樓層顯示等組成。主控制器高度集成了電梯的邏輯控制與驅(qū)動(dòng)控制功能,接收并處理平層、減速等井道信息以及其它外部信號(hào),輸出控制運(yùn)行接觸器、抱閘接觸器。系統(tǒng)各部件之間的組成框圖如圖1所示。

3.2 IED系列電梯一體化的規(guī)劃

    臺(tái)達(dá)電梯一體機(jī)IED系列電梯一體機(jī)是通過(guò)單一MCU高度整合,真正實(shí)現(xiàn)了一體化主控制器和驅(qū)動(dòng)控制器,而不是以往很多一體機(jī)采用兩顆MCU分別實(shí)現(xiàn)邏輯控制和驅(qū)動(dòng)控制。采用單一MCU進(jìn)行邏輯控制和驅(qū)動(dòng)控制有許多的優(yōu)勢(shì):?jiǎn)我籑CU可實(shí)現(xiàn)直接停靠;所有數(shù)字信號(hào)一起處理,速度快;一顆MCU單獨(dú)運(yùn)算,故障率低,由于不存在MCU之間的通訊問(wèn)題,運(yùn)算無(wú)延遲;沒(méi)有MCU之間互相傳遞數(shù)據(jù),不存在干擾問(wèn)題;一顆芯,不占空間,體積小。另外IED系列電梯一體機(jī)規(guī)劃了免脫負(fù)載直接調(diào)試,無(wú)需稱重補(bǔ)償即可實(shí)現(xiàn)完美啟動(dòng)與停車等技術(shù)。

3.3主控板輸入輸出口規(guī)劃

    主控板輸入口采用光耦隔離的方案,考慮輸出口的不同功用,采用繼電器輸出。對(duì)應(yīng)的通訊信號(hào)采用了Canbus、Modus的通訊方式。附表示出主控板輸入、輸出口的定義。

    附表 主控板輸入、輸出口的定義

輸入

輸出

功能定義

功能定義

功能定義

MI1

檢修

MI15

下限位

R1

備用

MI2

檢修上行

MI16

下一級(jí)減速

R2

運(yùn)行輸出接觸器

MI3

檢修下行

MI17

下二級(jí)減速

R3

抱閘輸出接觸器

MI4

上平層

MI18

下三級(jí)減速

R4

抱閘強(qiáng)激輸出接觸器

MI5

下平層

MI19

備用

R5

開(kāi)門(mén)輸出繼電器

MI6

門(mén)區(qū)

MI20

備用

R6

關(guān)門(mén)輸出繼電器

MI7

門(mén)鎖反饋

MI21

備用

 

 

MI8

抱閘反饋

MI22

備用

 

 

MI9

運(yùn)行反饋

MI23

備用

 

 

MI10

安全反饋

CAN+

轎頂通訊

 

 

MI11

上限位

CAN-

 

 

MI12

上一級(jí)減速

SG1+

外召通訊

 

 

MI13

上二級(jí)減速

SG1-

 

 

MI14

上三級(jí)減速

 

 

 

 

3.4顯示板的規(guī)劃

    通訊信號(hào)采用了Modus的通訊方式。顯示板上采用4位的XH-4接口進(jìn)行上召喚、下召喚、鎖梯、消防按鈕的輸入,如圖2所示。

圖2 顯示板規(guī)劃

3.5指令板的規(guī)劃

    通訊信號(hào)采用了Canbus的通訊方式。單塊指令板上采用4位的XH-4接口進(jìn)行轎內(nèi)1~16樓層按鈕的輸入,通過(guò)指令板級(jí)聯(lián)的方式,可相應(yīng)的擴(kuò)展為64層。同時(shí)還集成了轎內(nèi)的開(kāi)、關(guān)門(mén)按鈕的輸入,消防員、司機(jī)、換向、直達(dá)等開(kāi)關(guān)的接口,如圖3所示。

圖3 指令板規(guī)劃

3.6轎頂板的規(guī)劃

轎頂板上集成了系統(tǒng)開(kāi)、關(guān)門(mén)信號(hào)輸出給門(mén)機(jī)控制器,門(mén)機(jī)控制器輸出開(kāi)、關(guān)門(mén)到位信號(hào)反饋給系統(tǒng)。同時(shí)還集成了模擬量的稱重信號(hào),轎廂到站鐘信號(hào),轎內(nèi)通訊信號(hào)、轎廂風(fēng)扇照明節(jié)能控制信號(hào),如圖4所示。另外,其端子設(shè)計(jì)成多功能輸入功能,可通過(guò)參數(shù)靈活的定義,調(diào)整各端子的功能。

圖4 轎頂板規(guī)劃

 

4控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

4.1主電路

5.主回路

圖5的主回路主要由一體化控制器、安全接觸器KAD、運(yùn)行接觸器KMY、曳引電動(dòng)機(jī)MO等組成。

4.2輸入口設(shè)計(jì)

低壓輸入端口的回路(如圖6所示)完全借鑒一般PLC的光耦輸入回路,有效的控制信號(hào)的干擾。

圖6 低壓輸入回路

              

4.3啟動(dòng)時(shí)無(wú)稱重自動(dòng)補(bǔ)償設(shè)計(jì)

    傳統(tǒng)的變頻驅(qū)動(dòng)器為了解決啟動(dòng)時(shí)的舒適感,往往需要啟動(dòng)補(bǔ)償功能。其目的應(yīng)該是在未知電梯載荷大小的情況下,根據(jù)電梯將要運(yùn)行的方向,給電機(jī)施加以合適的轉(zhuǎn)矩,使其平滑啟動(dòng),使啟動(dòng)瞬間溜車降低到最小,增加電梯的啟動(dòng)舒適感。IED系列一體機(jī)在程序設(shè)計(jì)中,預(yù)先產(chǎn)生一個(gè)基本的補(bǔ)償控制量,變頻器輸出之后,通過(guò)在啟動(dòng)瞬間連續(xù)檢測(cè)編碼器輸出的變化情況,快速判斷電機(jī)的實(shí)際運(yùn)行狀況,在此預(yù)先產(chǎn)生的基本補(bǔ)償控制量基礎(chǔ)之上,連續(xù)對(duì)變頻器輸出進(jìn)行快速的動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié),從而使啟動(dòng)過(guò)程更平穩(wěn)。

5應(yīng)用

    IED系列一體機(jī),在江蘇常熟某公司辦公樓進(jìn)行了完整的測(cè)試。現(xiàn)場(chǎng)為一臺(tái)3層3站的玻璃轎廂的無(wú)機(jī)房,使用通潤(rùn)GTW2-81P0主機(jī),載重800kg,額定梯速1.0m/s,曳引機(jī)額定功率5.5kW,額定電壓380V,額定電流12.8A,額定頻率16Hz,額定轉(zhuǎn)速96r/min,曳引機(jī)標(biāo)配海德漢1387(sin/cos型)編碼器。在測(cè)試過(guò)程中,IED系列一體機(jī)成功實(shí)現(xiàn)永磁同步無(wú)機(jī)房電梯的控制,如圖7所示。

圖7 現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試照片

6結(jié)束語(yǔ)

實(shí)踐證明,采用IED系列的電梯控制系統(tǒng),質(zhì)量可靠、運(yùn)行穩(wěn)定。更因其設(shè)計(jì)簡(jiǎn)便易用,被眾多電梯制造廠家選為主流配置。

作者簡(jiǎn)介

陸曉春(1982-)男 工程師,現(xiàn)就職于蘇州遠(yuǎn)志科技有限公司,主要從事電梯控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)工作。

 

 

 


 
 
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