PLC控制的VVVF电梯
一、原理简介
概况：
目前电梯控制系统有二种方式：电梯专用多CPU组成的控制糸统和PLC构成的控制系统。前者具有控制灵活、功能强、易于专业化生产和成本较低等优点，但它技术要求高，必须具有产品开发能力。而后者具有使用方便、工作可靠、编程易懂、故广为中小生产厂欢迎，广泛用于中低速度电梯控制系统。
由于电力电子器件的发展和控制技术理论日趋成熟，在电挮拖动糸统中均釆用VVVF(变压变频)技术。由于电挮对平层精度、乘坐舒适感、可靠性要很高，而且要求具有零速起动和零速抱的性能，故对系统的调速比、动态、静态特性要求很高，因此电梯拖动中均釆用矢量闭环控制系统。在电梯拖动糸统中，为了节约电能，采用带对重的平衡系统，因此随着轿厢内乘客的变化和运行方向的攺变，电动机可运行在四个工作象限，因此在选用变频器时也必须具有该功能。
电梯操纵方式有单挮控制、二台并联、多台群控等，各种控制功能有数十种之多。本例仅介绍单挮控制系统中自动测量层高及与变频器相关的内容。

控制原理与功能介绍：
可逆高速计数器：
以往轿厢在井道中运行的位置信号采用机械式选层器，或者在井道内安装位置传感器，这种方式不仅结构复杂、维修保养困难、可靠性差，容易造成错层等毛病，影响电梯正常运行，现在已经淘汰。目前采用在电动机轴伸端安装双向脉冲编码器，它输出相位相差90度的A、B相脉冲，把它输到变频器PG卡中，它既作为速度反馈信号，并通过分频脉冲输出A1、B1脉冲，它们之间相位仍差90度。把A1、B1脉冲送到PLC的高速计数端X0和X1。由C251作可逆计数，上行做加法，下行做减法。由于利用本机可逆高速计数器，它的频率相应为2KC，所以输入脉冲必需经过PG卡分频，分频系数与编码器脉冲数和电动机极对数有关。

自动测量楼层高度:
电梯控制系统中，轿厢位置信号是十分重要的。它是信号登记、信号消除、自动减速自动定向和楼层显示的依据。在电梯运行前，必须对每房楼层高度进行测量並保存在数据寄存器D中。轿厢在井道中运行的位置是通过计数器C251来反应的，它和D寄存器中数据比较就可得到相应楼层数。
初始化：
在楼层高度测量前或轿厢到达基站时必须对数据初始化。轿厢在基站时，下端站 速开关X7、上下平层开关X2、X3都是导通状态，这时C251、、M1-M4、M501-M504、Y10-Y13均置0。D0、M0置1。
层楼高度测定：
当轿厢停靠基站时，上下平层感应器X2.X3都处于接通状态，把测量开关X11接通，电梯自动定上行Y4、抱闸继电器Y2、检修继电器Y14接通，变频器以10HZ检修速度向上运行。每经过一个层楼时，上下平层感应器同时接通时，循环左移指令ROLP把D0的内容左移一位，并通过MOVP指令，把DO内容送入以MO为首地址的层楼继电器MO、M1、M2、M3、和M4中。因为每通过一个层楼只可能接通相对应的M，例如现在轿厢经过二楼，则M1接通，通过MOV指令把C251的脉冲数写入D202中，同理轿厢先后经过三、四、五层时，把C251中的脉冲数写入到D203、D204、D205寄存器中，由于D200以上寄存器是具有失电记亿，所以测量完的数据不会丢失。整个高度测量完毕必须将测定开关断开。如果运行一段时间后发现平层精度或减速距离有误差时，必须请相关人员重新测量。
超前计数脉冲器C252：
由于电梯服务对象是乘客，因此电梯有一项重要技术指标，即乘坐舒适感，而它和加减距离密切相关，因此不同速度电梯起制距离是不一样的。如1米/秒的电梯减速距离约1.5米，而1.6米/秒电梯减速距离约2.5米。提升速度越快，制动距离越长。因此电机必须在到达目的层前按须要的减速距离提前减速。如1.6米/秒电梯，电梯起动和减速距离约需5米，而每层层高一般为3米，这样电梯运行一个层楼，电动机不可能达到满速，只有停靠二层以上电动机才能达到满速。因此电梯在运行前进行单多层判别，如单层运行M341接通，反之为多层。因C251是电梯实际运行距离，通过加法指令DADD，加上超前脉冲K值，送到超前计数器C252，K值大小即表示提前减速距离。
当电梯处于检修工作时X14接通，因为不须超前减速，故运行时只要把C251中脉冲器直接送到C252即可。
当电梯下行时，经过DSUB减法指令，在C251中减去超前脉冲K，，然后送到超前脉冲计数器C252。
当电梯平层停靠后，把C251中数送到C252，其目的是消除平层误差。
超前层楼位置信号：
因为电梯自动定向、信号登记、到层站自动消号、自动减速、层楼显示等功能都和层楼位置信号有关，因此位置信号正确于否直接影响电梯正常使用。因此位置信号必须具备超前、失电保持、位置正确等功能。用M500-M504表示相应层楼。
现采用数字比较指令，把起前脉冲计数器C252中的脉冲数和层楼脉冲寄存器D中脉冲数进行比较，当二者相等时，通过SET指令把相应层楼继电器置1。例如电梯上行，超前脉冲计数器C252为2000，而一楼到二楼的高度也是2000只脉冲，这时M501被置1，表示电梯位置己到达二楼，如果电梯要求停层，则发出减速信号，而电梯实际位置还在一层和二层之间。当电梯行驶至三楼，使M502置1，同时使M501复0。依次工作使层楼信号更换。
2.2.5层楼显示：
电梯运行时在轿厢和厅外装有层楼显示器，一般采用带译码七段笔划显示或者用点阵显示。必须把层楼位置信号M500-M501通过编码和码制转换，最后通过Y10-Y13输出二十进制码，去驱动层楼显示器。如果显示器直接为七段笔划显示器，则可以通过地址译码直接在Y中输出。

电机速度和方向控制
3.1电机方向控制：
电动若正转则设定电梯上行，反之为下行。而电动机的正反决定变频器输出电压的相序，现采用安川616G7变频器，它输出相序由输入端口地址决定，当S1为1时正转，S2为1时反转。
梯形图中Y4、Y5分别控制变频器S1和S2端口，即可控制电动机旋转的方向。在梯形图中有许多条件，最重要的是只有轿厢门和层门都关上后才能定向。

3.2电机速度控制：
如案例中电梯提升速度为1.6米/秒，则电机转速有单层、多层、低速爬行和检修四种。
一般单层转速为30HZ，多层转速为48HZ，低速爬行转速为3HZ，检修转速为10HZ。它们由Y6、Y7、Y14分别控制变频器输入端口S5、S6、、Y7，在变频器D1-02、D1-03、D1-04和D1-05参数中设置上述频率。Y6置1时电机为单层速度，Y7置1时电机为多层速度，Y6、Y7同时置1时电机为低速爬行速度，Y14置1时电机为检修速度。

3.3抱闸控制：
在起重机械中，一般采用失电抱闸，一旦失电利用机械制动力不让重物下落，这样确保安全。而电梯抱闸控制不仅要保证乘客安全，而且控制抱闸开合时间 对乘坐舒适感影响极大，在乘客电梯中均要求做到起动时零速开闸，停靠时零速合闸。所以它和变频器输出的配合很重要。抱闸继电器Y2接通的先决条件是方向和门锁。

3.4变频器输出继电器：
根据电梯安全规范变频器输出和电动机之际必须加装隔离接触器，避免因变频器误动作，造成不必要的故障。为了保证变频器不在带负载情况断开，所以输出继电器Y15必须最先投入最后断开。























五、安川变频器616G5设置参数表
参数 名称 出厂设定 设定值 备注
A1-00 显示语言选择 0 1 英语
A1-01 参数存取等级 0 2 全部
A1-02 控制摸式 2 3 矢量闭环
A1-03 初始值 2220
B1-01 频率指令选择 1 1
C1-01 加速时间 10 2.5
C1-02 减速时间 10 2.5
C2-01 加速开始时的S特性时间 0.2 1
C2-02 加速完了时的S特性时间 0.2 1
C2-03 减速开始时的S特性时间 0.2 1
C2-04 减速完了时的S特性时间 0 1.2
C5-01 速度控制比例增益( P ) 20 30-40
C5-02 速度控制积分时间( I ) 0.5 0.5
D1-02 频率指令2 0 30HZ 单层速度
D1-03 频率指令3 0 48HZ 多层速度
D1-04 频率指令4 0 2.