一种新型的电梯门机驱动系统

　第 2 卷第 4 期2003 年 10 月 　 　 江 南 大 学 学 报 (自 然 科 学 版) Journal of Southern Yangtze University( Natural Science Edition) 　　 　 Vol. 2 　No. 4 Oct . 　2003 　文章编号 :1671 - 7147(2003) 04 - 0374 - 03 　　收稿日期 :2002 - 10 - 15 ; 　修订日期 :2003 - 05 - 18. 作者简介 : 周 霞 (1970 - ) ,女 ,四川宜宾人 ,控制理论与控制工程在职硕士研究生 ,讲师. 一种新型的电梯门机驱动系统 周 霞1 , 　常呈建2 (1. 江南大学 通信与控制工程学院 ,江苏 无锡 214036 ; 2. 无锡展鹏科技有限公司 ,江苏 无锡 214073) 摘 　要 : 提出了一种利用 PLC 与变频器控制的交流异步电动机的新型驱动系统 ,改造了原有的电 梯门机 ,实现了门机驱动系统较为理想的运行曲线. 关键词 : 可编程控制器 ;变频调速 ;调压调速 中图分类号 : TP 273 文献标识码 : A A Ne w Device for Lift Door Machine ZHOU Xia1 , 　CHAN G Cheng2Jian2 (1. School of Communication and Control Engineering , Southern Yangtze University ,Wuxi 214036 , China ; 2. Flying Technological Limited Corporation ,Wuxi 214073 , China) Abstract : This paper presents a new device system for door machine , consisting of PLC , inverter and asynchous motor to attain a reasonable operating curve. Key words : PLC ; adjust speed by inverter ; adjust speed by voltage 　　在电梯的控制及运行中 ,以往大多采用直流电 机驱动方式 ,靠装在轿门上的撞 (块打板) ,撞击装 在轿顶上的行程开关 ,短接分压及分流电阻 ,改变 电机电枢绕组端的电压来实现调速. 但这种方法调 试较为困难 ,易受外界干扰 ,故障点多 ,且故障率较 高. 一般电梯故障中 ,有 70 %～80 %出现在门上. 作者提出一种 PLC + 变频器 + 交流异步电机 的门机驱动系统 ,它能使门机控制达到较理想的运 行曲线. 以往采用直流电动机驱动的特点是 :能在 宽广的范围内平稳且方便地调节速度 ,实现频繁的 快速启动、制动和反转 ,有较强的过载能力 ,能承受 频繁的冲击负载. 但是直流电机结构复杂 ,制造成 本高 ,运行维护工作量大 ,故障率高. 而交流异步电 动机结构简单、价格低廉、运行可靠、坚固耐用、运 行效率较高、工作特性较好. 而且和同容量的直流 电机相比 ,异步电动机的质量约为直流电机的一 半 ,而其价格仅为直流电机的 1/ 3. 但不足之处在于 调速性能较差 ,而增加变频器可以弥补异步电动机 这一缺点. 同时 ,作者采用磁感应开关替代了原门 机开关门系统中减速用的行程开关 ,改变了机械接 触方式 ,延长了门机驱动系统的寿命. 1 　新型门机驱动系统设计指标 采用 PLC 程序控制的系统 ,使电梯门机开门时 实现了如图 1 所示的速度曲线. 图 1 　门机开门速度曲线 Fig. 1 　Speed curve of lif t door at open the door 　　在刚开始的 0. 85 s ,慢速使轿门带上厅门 ,然后 加速至满速 ,当遇到开门减速信号时减为慢速开 门 ,遇到开门到位信号时则减速爬行 (为防止冲击 , 延时 0. 5 s)至停止[1 ] . 电梯门机系统关门时应实现 如图 2 所示的曲线. 图 2 　门机关门速度曲线 Fig. 2 　Speed curve of lif t door at slam the door 　　关门时 ,先快速关门 ,遇到关门减速信号时减 为慢关门 ,遇到关门到位信号后 ,减速为爬行 (延时 1. 2 s) ,使轿门与厅门脱开. 实验时 ,只要将自动/ 手 动开关拨到手动位置 ,通过开关门按钮实现单次 开、关门 ,拨到自动位置时则以每分钟开关门两个 周期的频率进行连续测试. 2 　系统硬件设计 2. 1 　变频器端子控制 一般的变频器都具有端子控制功能 ,见图 3. 　　R、S、T 为三相交流 380 V 的输入端 ,U、V、W 为三相输出端 , FWD 为正转端子 , REV 为反转端 子 ,RST 为报警复位 , X1 、X2 、X3 为多段速输入端 子 ,X4 为加减速时间控制 ,CM 为公共点 ,X4 通则选 用第二加减速时间 ,不通则选用第一加减速时 间[2 ] . 通过设定 X1 、X2 、X3 输入点的状态就可以控制 变频器输出的频率 ,以达到调速的目的 ,见 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 1. 变 频器输出控制信号与电梯速度的对应曲线见图 4. 图 3 　变频器端子控制图 Fig. 3 　Transducer control 表 1 　控制点 —速度对应图 Tab. 1 　Control spot VS corresponding speed 速 度 0 速 度 1 速 度 2 速 度 3 速 度 4 速 度 5 速 度 6 速 度 7 X12CM 3 3 3 3 X22CM 3 3 3 3 X32CM 3 3 3 3 注 　“3 ”代表高电平选通. 　　　速度 1 —开门放门刀频率 ,速度 2 —快开门频率 , 　　　速度 3 —慢开门频率 ,速度 4 —快关门频率 , 　　　速度 5 —慢关门频率 ,速度 6 —开门爬行频率 , 　　　速度 7 —关门爬行速频率. 图 4 　频率2控制点对应图 Fig. 4 　Frequency VS corresponding control spot 2. 2 　PLC与变频器硬件结构 PLC 与变频器硬件结构见图 5. 硬件上要保证可靠牢固的连接 ,改变 PLC 的编 程 ,得到 Y端输出不同信号对应变频器 X1 X2 输入 573　第 4 期 周 霞等 :一种新型的电梯门机驱动系统 点不同状态 ,从而控制变频器频率 ,获得不同速度. X0 —开门按钮 , X1 —关门按钮 , X2 —自动/ 手动关门选择 , X3 —开门到位 , X4 —关门到位 , X5 —开门减速 , X6 —关门减 速 ,X7 —安全触板 ,X8 —光栅保护. 图 5 　PLC与变频器硬件结构 Fig. 5 　PLC connect with trans 3 　系统软件设计 PLC 自身没有显示设备 ,作者选用的 PLC 梯形 图编程软件 ,可在与 PLC 相连的 PC 机上进行在线 和离线编程 ,为软件开发提供了便利. PLC 梯形图 是由许多个梯级组成 ,每个梯级又是由若干个指令 构成 ,该电梯门机验动系统的梯形图见图 6 [3 ,4 ] . 4 　结　语 实验证明 ,经过对电梯门机驱动系统的改进 , 方便了开关门的调整 ,改善了门机性能 ,降低了故 障率. 该系统目前已成功运用在无锡新纺电梯有限 责任公司生产的客梯开门机系统上 ,提高了公司门 机产品的质量和性能 ,并得到用户的普遍好评. 在 此基础上 ,作者将进一步开发基于 DSP 的门机驱动 系统 ,以期更好地改善系统性能. 图 6 　电梯门机验动系统的梯形图 Fig. 6 　The echelon f ig of lif t door machine control sys2 tem 参考文献 : [1 ] 朱昌明 ,洪致育 ,张惠侨 . 电梯与自动扶梯原理、结构、安装、测试[ M ] . 上海 :上海交通大学出版社 ,1995. [2 ] 朱善军 ,邓丽曼 ,周卓伦 ,等. 可编程序控制系统原理. 应用. 维护[ M ] . 北京 :清华大学出版社 ,1991. [3 ] Mitsubishi Electric Corporation. MITSUBISHI三菱微型可编程序控制器使用手册 ( FX2N系列微型可编程序控制器) (第一 版) [ Z] . JAPAN : Mitsubiashi Electric Corporation ,1997. [4 ] Mitsubishi Electric Corporation. FUJ I 可编程序控制器使用手册 (第一版) [ Z] . JAPAN : Mitsubishi Electric Corporation , 1997. (责任编辑 :彭守敏) 673 江 南 大 学 学 报 (自 然 科 学 版) 　　　　　　　　　　　　　　第 2 卷