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西门子6ES7212-1AB23-0XB8常规
光纤通信的发展状况
1966年英籍华裔学者高锟(C.K.KA)和霍克哈母(C.K.HOCKHAM)发表了关于传输介质新概念的论文,指出了利用光纤(Optical Fiber)进行信息传输的可能性和技术途径,奠定了现代光通信——光纤通信的基础。1970年,光纤研制了重大突破,同时作为光纤通信用的光源也了实质性的进展。由于光纤和半导体激光器的技术进步,是1970年成为光纤通信发展的一个重要里程碑。,美国在亚特兰大(ATLANTA )进行了世界上个实用光纤通信系统的现场实验,系统采用GAALAS激光器作为光源,多模光纤做传输介质,速率为44.7Mb/s,传输距离约10km。美国亚特兰大进行的现场实验,标志着光纤通信从基础发展到了商业应用的阶段。此后,光纤通信技术不断发展:光纤从多模发展到单模,工作波长从0.85um发展到1.31和1.55um,传输速率从几十发展到几十。另一方面,随着技术的进步和大规模产业的形成,光纤价格不断下降,应用范围不断扩大:从初期的市话局间中继到长途干线进一步延伸到用户接入网,从数字电话到有线电视(CATV),从单一类型信息的传输到多种业务的传输。目前光纤已成为信息宽带的主要媒质,光纤通信系统将成为未来国家基础设施的支柱。
2 光纤通信系统
光纤通信的诞生和发展是电信史上的一次重要与卫星通信、移动通信并列为20世纪90年代的技术。进入21世纪后,由于因特网业务的发展和音频、视频、数据、多媒体应用的增长,对大容量(高速和长距离)光波传输系统和网络有了为迫切的需求。
光纤通信就是利用光波作为载波来传送信息,而以光纤作为传输介质实现信息传输,达到通信目的的一种新通信技术。
通信的发展过程是以不断提高载波频率来扩大通信容量的过程,光频作为载频已达通信载波的上限,因为光是一种频的电磁波(3×1014Hz),因此用光作为载波进行通信容量大,是过去通信方式的千百倍,具有大的吸引力,光通信是人们早就追求的目标,也是通信发展的必然方向。
光纤通信与以往的电气通信相比,主要区别在于有很多优点:它传输频带宽、通信容量大;传输损耗低、中继距离长;线径细、重量轻,原料为石英,节省金属材料,有利于资源合理使用;绝缘、抗电磁干扰性能强;还具有抗腐蚀能力强、抗辐射能力强、可绕性好、无电火花、泄露小、保密性强等优点,可在特殊环境或军事上使用。
光纤通信的应用领域是很广泛的,主要用于市话中继线,光纤通信的优点在这里可以充分发挥,逐步取代电缆,得到广泛应用。还用于长途干线通信过去主要靠电缆、微波、卫星通信,现以逐步使用光纤通信并形成了占优势的比特传输方法;用于通信网、各国的公共电信网(如我国的国家一级干线、各省二级干线和县以下的支线);它还用于高质量彩色的电视传输、工业生产现场监视和调度、交通监视控制指挥、城镇有线电视网、共用天线(CATV)系统,用于光纤局域网和其他如在飞机内、飞船内、舰艇内、矿井下、电力部门、军事及有腐蚀和有辐射等中使用。
光纤传输系统主要由:光发送机、光、光缆传输线路、光中继器和各种无源光器件构成。要实现通信,基带信号还经过电端机对信号进行处理后送到光纤传输系统完成通信过程。图1示为一光纤通信系统框图。
图 1 光通信系统的基本组成结构图
它适合于光纤模拟通信系统中,而且也适用于光纤数字通信系统和数据通信系统。在光纤模拟通信系统中,电信号处理是指对基带信号进行放大、预调制等处理,而电信号反处理则是发端处理的逆过程,即解调、放大等处理。在光纤数字通信系统中,电信号处理是指对基带信号进行放大、取样、量化,即脉冲编码调制(PCM )和线路码型编码处理等,而电信号反处理也是发端的逆过程。对数据光纤通信,电信号处理主要包括对信号进行放大,和数字通信系统不同的是它不需要码型变换。
3 光端机的作用和目前光端机的状况
在光纤通信系统中,光是光端机、光中继器的重要组成部分,它的基本功能是将要传输的电信号调制在光波上,并将其注入到光纤线路中。光的主要功能是将接收的光信号变换为原电信号,并且用自动增益控制电路(AGC)保稳定的输出,光接收的主要部件是光检测器,它的主要任务是进行光电转换。从光发送端输出经光缆线路传输被衰减的光信号到达接收端已是很微弱的了,为了有效地进行光电转换,系统要求光检测器要响应度高、噪声低,响应速度快,工作稳定。
目前的数据光端机已经有一段发展历程了,不在是简单的一路或四路的,也不在是单纯的某一接口了,而已经达到上百路(如120路、240路等),各种不同接口(RS-232、RS-485、USB等)相当成熟的地步了,像武汉波仕电子、北京讯风通信、杭州亿帮通信等公司的主要产品就是光端机,其中波仕电子的RS-232单模和多模的光端机还可以做到无须电源。本文仅就来说明其复用原理。
4 数据光端机设计所要达到的目的和功能及意义
本设计为多路RS-232C接口标准是一种广泛使用的普及标准。它涉及使用的普及标准。它涉及的范围很广,远远出了通信和计算机的领域。60年代中期,几乎毫无例外的使用电话交换网实现远程访问,于是RS-232C接口进行本地通信,因此使用加广泛。本设计正是基于RS-232串行口通过光纤传输。
随着分布计算机的建立,所需通信设备费用逐渐成为用户所关心的主要问题,为了减少这些费用,通过研究大量网络结构,从而确定尽可能采用设备。很多网络是地理分布的用户访问公用计算设备,将的地区建设成为链接这些用户到计算机的服务。尽管当终端业务量较少,使用租用线费用不太合理,但若能采用很多终端共用通信设备的结构,一般就能减少对一组用户提供通信的积累费用,而多路复用器的利用就可能用一条高速线路承担原来有一组低俗线路分别传输的业务量,所以当同一地理区域的大量数据终端进行通信时,或者但任意距离的很多租用线并行传输时应考虑使用多路复用器。
本数据光端机采用多路的设计,不但可以大大利用了线路,充分利用光纤的带宽资源。并且可以广泛的应用于各个领域,本设计的复用技术,可用信道传输不同的信息,将不同信息复用到一条光中进行传输,节省了设备,在现场的应用中可在同一系统中,将多种控制信息和数据信息用一台光端机进行传输,可同时连接计算机及其他符合RS-232标准的终端,方便控制和操作。这就是多路复用光端机的设计意义之所在,本文仅以复用来起到抛砖引玉的作用。
5 数据光端机的设计整体说明
整体电路的原理框图如图2所示:它将若干终端多路接入一个高速数据链路中,发送过程由计算机或终端传送来的RS-232C标准信号先要进行电平转换,将RS-232C电平转换为TTL电平,以便和后续电路兼容,再经过MOTOROLA的MC145428异步同步转换芯片将RS-232C帧结构中的起始位,停止位去除后,转换为同步输出。再经过一个多路复用电路将多路信号复用路径LED驱动后再对光源进行调制,将电信号转换为光信号发送到光纤中传输。
一、功能块图(FBD-Function Block Diagram)
功能块图用来描述功能、功能块和程序的行为特征,还可以在顺序功能流程图中描述步、动作和转变的行为特征。功能块图与电子线路图中的信号流图非常相似,在程序中,它可看作两个过程元素之间的信息流。功能块图普遍地应用在过程控制领域。
功能块用矩形块来表示,每一功能块的左侧有不少于一个的输入端,在右侧有不少于一个的输出端,功能块的类型名称通常写在块内,但功能块实例的名称通常写在块的上部,功能块的输入输称写在块内的输入输出点的相应地方。
1.1 功能块图的信号流
在功能块网路中,信号通常是从一个功能或功能块的输出传递到另一个功能或功能块的输入。信号经由功能块左端流入,并求值新,在功能块右端流输出。
布尔信号的取反
在使用布尔信号时,功能或功能块的取反输入或输出可以在输入端或输出端用一个小圆点来表示,这种表示与在输入端或输出端加一个“取反”功能是一致的。如下图是一功能块图取反的实例。
信号反馈
功能块图允许功能块的输出反馈回网路左侧的功能块输入,形成反馈路径。下图是一功能块反馈路径的实例,功能块Load1的输出端Level反馈回功能块Loop1的输入端ProcessValue。
1.2 功能块网路设计
功能块图的设计应该保证主信号流的线路清晰,避免过多的信号跨接和线路方向改变。
1.3 功能的执行控制
功能块图网路中的功能执行控制隐含地从各功能所处的位置中表现出来。每一功能的执行隐含地是由一个输入使能EN控制,该输入EN是一个布尔类型变量,允许功能有选择的求值。当输入EN为TRUE时,该功能就执行,否则,功能不执行。功能的输出ENO也是一个布尔变量,当ENO从FALSE变成TRUE就表明功能已经完成了求值。
1.4 跳转和标注
功能块图允许使用“Jump”功能使得功能块图控制从程序的一个部分跳转到另一个由标识符“Lable”标识的部分继续执行。如下图是一个跳转的实例:当GasLevel的值过0。15时,相应的控制即转移到有表识符GAS_ALARM的程序段继续执行。
1.5 结构化文本与功能块图之间的转换特点
功能块图中的大部分程序能够转换为结构化文本。
结构化文本程序能够容易地转化为功能、功能块及其相关的参数值。
结构化文本直接转化为功能块网路是很困难的,IF…THEN, CASE,FOR, WHILE,
REPEAT格式的语句还不能直接转换为功能块网路。
1.6 连续功能流程图(CFC-Continuous Function Chart)
连续功能流程图是功能块图的一种特殊形式,它用于描述资源的层结构以及程序和功能块对任务的分配。
连续功能流程图和功能块图之间的主要区别是资源和任务分配的不同。每一功能用任务的名称来描述,如图所示。程序也是箱是的情况。如果一个程序内的功能块象它的父程序一样在相同的任务下执行,任务关联是隐含的。在这种情况下,任务名称就没有必要显示在功能块中。连续功能流程图如图7所示。
1.7 功能块图应用实例
如图是一个功能块应用的实例,该实例描述了用功能块控制空气风门的情况。信号ReqOpen以及ReqClose给出了所要求的风门的位置,该位置被保存在RS双稳态功能块中,来自“bbbbbbbb” 功能块输出及转换输出用于用于产生DemandOpen和DemandClose信号,这些信号驱动风门转动到合适的位置。
图一 功能块实例
图二 功能块程序示意图
风门上的限位开关OpenLS和CloseLS返回的是风门的实际位置信号。限位开关信号与要求的风门位置进行与比较,如果任何一个校对失败,比如风门已打开到要求的位置,而限位开关OpenLS处于false,延时计时器将起动。如果风门未按要求移动到要求的位置并且在限定的有间MoveTimeOut内不能确定限位开关的情况,定时器Timer1将产生Discrepancy信号。
二.梯形图(LD-Ladder Diagram)
梯形图IEC61131-3的三种图形化编程语言种一种,它可被用来描功能,功能块和程序即程序组织单元(POU-Porgramm Orgnization Unit)的行为,以及顺序功能图(SFC - Sequential Function Charts)中的行为和转移。
2.1 LD背景
梯形图来源于美国,它基于图形表示的继电器逻辑,是PLCbianchengruanjian/' target='bbbbbb'>PLC编程中被广泛使用一种图形化语言。梯形图程序的左、右两侧有两垂直的电力轨线,左侧的电力轨线名义上为功率流从左向右沿着水平梯级通过各个触点、功能、功能块、线圈等提供能量,功率流的终点是右侧的电力轨线。每一个触点代表了一个布尔变量的状态,每一个线圈代表了一个实际设备的状态,功能或功能块与IEC 61131-3中的标准库或用户创建的功能或功能块相对应。一简单的梯形图程序如图(一)所示。
2.2 IEC61131-3的LD图形符号
IEC61131-3中的梯形图(LD)语言是对各PLC厂家的梯形图(LD)语言合理地吸收、借鉴,语言中的各图形符号与各PLC厂家的基本一致。IEC61131-3的主要的图形符号包括:1.触点类:常开触点、常闭触点、正转换读出触点、负转换触点。2. 线圈类:一般线圈、取反线圈、置位(锁存)线圈、复位去锁线圈、保持线圈、置位保持线圈、复位保持线圈、正转换读出线圈、负转换读出线圈。 3. 功能和功能块:包括标准的功能和功能块以及用户自己定义的功能块,图形太多这里未给出。
2.3 IEC61131-3的LD编程
2.3.1 在梯形图中连接功能块
功能块能被连接在梯形图的梯级中,每一功能块有相应的布尔输入和输出量。输入量可以被梯形图梯级直接驱动,输出可以提供驱动线圈的功率流。在每一个块上至少应有一个布尔输入和布尔输出以允许功率流通过这个块。功能块可以是标准库中的也可以是自定义的。如下图二是一个在梯形图中连接功能块以驱动电动马达的实例。
2.3.2 在梯形图中连接功能
每一个功能有一个附加的布尔输入EN和布尔输出ENO。EN提供了流入功能的功率流信号;ENO提供了可用来驱动其它功能和线圈的功率流。如下图三是在梯形图中连接功能的实例,个功能是在三个数中取大,二个功能是从功能输出的大数与1000.0比较,根据比较1000.0的大小来控制线圈COOL。
2.3.3 在梯形图中有反馈回路
在梯形图程序中可包含反馈回路,例如,在反馈回路中,一个或多个触点值被用作功能或功能块的输入的情况。如图三是在梯形图中有反馈回路的情况。
2.3.4 梯形图中使用跳转和标注
使用梯形图的跳转功能使得梯形图程序可以从程序的一个部分跳转到由一个标识符标识的另一部分。如下图四是在梯形图中使用跳转和标注的实例,当变量OXYGEN或PRESSURE是OFF,控制即转移到由SPARGE标识的控制程序处执行。
2.4ST、FBD及LD之间的可移植性
简单的主要包含“与”和“或”逻辑梯形图程序可以与结构化文本程序转换;在大部分的情况下,梯形图程序可以与功能块图程序进行转换。
用结构化文本描述的功能可以直接与梯形图、功能块转换
除简单的逻辑描述外,由结构化文本程序到梯形图程序的转换常常是不可能的
2.5 梯形图编程
如图五是一个用梯形图编写的火灾报警程序。FD1,FD2和FD3 是三个火灾探测器,
图三 火灾报警系统示意图
图四 火灾报警系统的梯形图程序
MAN1是一个手动按钮,用来触发火灾报警。当三个探测器中的任两个或三个全部探测到有火灾情况发生时,于是Alarm_SR功能块驱动报警线圈报警。bbbbbAlarm按钮报警。当有一个探测器处于ON,相应的火灾警告指示灯亮。如果该指示灯在报警后继续保持亮,就表明该探测器或者有错,或者在该探测器的附近有火灾。
三. 顺序功能流程图(SFC-Sequential Function Chart)
顺序功能流程图是IEC61131-3三种图形化语言中的一种,是一种强大的描述控制程序的顺序行为特征的图形化语言,可对复杂的过程或操作由到底地进行辅助开发。SFC允许一个复杂的问题逐层地分解为步和较小的能够被详细分析的顺序。
3.1 顺序功能流程图的基本概念
顺序功能流程图可以由步、有向连线和过渡的集合描述。如下图反映了SFC的主要特征。
步
步用矩形框表示,描述了被控系统的每一特殊状态。MFC中的每一步的名字应当是的并且应当在MFC中仅仅出现一次。一个步可以是的,也可以是休止的,只有当步处于状态时,与之相应的动作才会被执行,至于一个步是否处于状态,则取决于上一步及过渡。
有向连线
有向连线表示功能图的状态转化路线,每一步是通过有向连线连接的。
过渡
过渡表示从一个步到另一个步的转化,这种转化并非任意的,只有当满足一定的转换条件时,转化才能发生。转换条件可以用ST、LD或FBD来描述。转换定义可以用ST、IL、LD或FBD来描述。过渡用一条横线表示,可以对过渡进行编号。
动作(bbbbbb)
每一步是用一个或多个动作(bbbbbb)来描述的。动作包含了在步被执行时应当发生的一些行为的描述,动作用一个附加在步上的矩形框来表示。每一动作可以用IEC的任一语言如ST、FBD、LD或IL来编写。每一动作有一个限定(Qulifier),用来确定动作什么时候执行;标准还定义了一系列限定器(Qulifier),地定义了一个特定与步相关的动作什么时候执行。每一动作还有一个指示器变量,该变量仅仅是用于注释。动作的表示如下图所示:
转化规则
顺序功能流程图的任一步可能是的,也可能是休止的,与之相应的动作(bbbbbb)只有在步处于状态时,方能被执行,所以,步被和被休止的过程编确定了系统的行为。初始状态是指指令运行的开始即被的那个状态,这个步的标志为S0。每个过程都可以是有效的,也可以是无效的,只有紧接其前的各个阶段都处于状态时,过渡才是有效的,只有同时满足(1)过渡是有效的 (2)过渡对应的接受特性为真,与过渡相连的下一步方能处于状态,同时,紧接其前的各个步全部被休止。当几个过渡可以同时被时,他们将同时被。
3.2 顺序功能流程图(SFC)的几种主要形式
按着结构的不同,顺序功能流程图(SFC)可分为以下几种形式:单序列控制、同时序列控制、分支结构序列、转移序列和起始步。
3.3 顺序功能流程图(SFC)的程序执行
顺序功能流程图(SFC)程序的执行应遵循相应的规则,每一程序组织单元(POU)与一任务(task)相对应,任务负责周期性地执行程序组织单元(POU)内的IEC程序,顺序功能流程图(SFC)内的动作也是以同样周期被执行。
3.4 对不的SFC的处理
SFC编译器有能力采用相应的算法检测到某些结构不的SFC。如果一个整个流程图能分解为一个单步,该SFC就是的,否则是不的。
3.5 SFC编程举例
我们现在用SFC编写一个工业电梯(lift)程序。电梯通过一个电动绞车控制上升或下降,可按要求停止在任一楼层。当电梯将到达某一被选楼层的位置时,一微型接近开关(Proximity Switch)起作用并发出信号,让电梯减速并停在正确的位置。当电梯停下后,门微动开关(Floor Switches)起作用并将门打开。该工业电梯(lift)的MFC程序如图所示。
程序从“Init”起始步开始。主要顺序从“DoorOpen”步开始,依次执行“Shutting”步、“MoveLeft”步、“Inching”步、 “Stopping”步、 “Opening”步等,终实现对电梯的顺序控制。
1.Controlnet 和Devicenet 组网方式不同,需要rsnetworx for contronet & rsnetworx for devicenet,C网比较好组 ,D网有些难度。
2.C网是先I/O配置,download下去后,在使用rsnetworx for controlnet 进行组网。而
D网是行rsnetworx for devicenet 进行组网,再在5000中进行I/o配置,注意输入输出字节的选择
3.这你要从AB的3层网络熟悉了,传输的数据信息不一样,C网个人觉得主要是站点与站点之间信息的传输(包括生产/消费者通讯模式),D 主要是针对设备进行底层的一些数据采集;其次2者的网络介质不一样,C网可以走同轴电缆(RG6)或者大于1KM的时候用光缆,D网就是的DEVICENET电缆了,5根线,红,白,屏蔽,蓝,黑;2者的传输数据量不一样,C网是恒定5M不会受数据量过大和距离而变慢,基本影响不大,D网由于传输距离有限,大500M,因此当距离为100M的时候速率是500K,250M的时候是250K,500M的时候速率为100K.再就是组网的时候不
一、引言
随着我国经济的发展,电梯市场异常繁荣,年需求4万多台,成为全世界为活跃的市场。由于我国电梯受日本产品的影响较大,人们对于电梯舒适感的要求越来越高。如何提高电梯运行的舒适感成为各个电梯厂家关注的一个重要问题。
二、 选用品良、稳定的曳引机
电梯控制系统应该说是一个机械系统。电梯运行就是轿箱在导轨上的往复机械运动,由于其载人功能,对其性、振动噪音和舒适感提出了较为苛刻的要求。电梯机械的性由机械设计和材料的选型可以保证。轿箱在X、Y方向的机械振动靠导轨的安装和导靴的加工精度和质量来保证,而Z方向的机械振动与曳引机及其驱动电机、变频调速器息息相关。
曳引机是电梯运行的驱动装置,其性能直接关系到电梯运行的舒适感。曳引机的机械间隙对电梯的影响主要体现在电梯在加减程中,在电机速率发生变化时,电动运行和发电运行状态将发生切换,造成电梯的振动,大地影响了电梯的舒适感。在电梯S曲线加减程中,一般各有一两次明显失重或者重感觉,并伴随曳引机发出异响。另外,对于一些改造的双速旧梯用曳引机,由于多次高低速切换的冲击,造成连接套轴中的橡胶垫片严重磨损,也会造成上述现象。因此,电梯厂家对新选型的曳引机的间隙提出明确的要求,并在维保时定期检查连接轴的磨损情况。
另外,曳引机内部齿轮或者涡轮涡杆的加工、安装精度差、动平衡调节不好,也会造成电梯在高速时产生振动和噪音。笔者曾经在某个厂家,发现电梯运行的垂直振动特别大,采用了一切办法均无效的情况下,怀疑为曳引机问题,厂家不相信,换市场上所有变频器,均无改善,换曳引机,问题得到解决。结果问题是该曳引机生产厂家规模小,检测手段落后,生产的曳引机,一致性难以保证,给电梯厂造成重大直接和间接的损失。因此,曳引机的选择,不能贪图,选择技术实力雄厚,检测手段齐全,体系健全的厂家。还有一点要强调的是,在同样梯速情况下,以选择曳引机减速比大的曳引机为好。因为减速比大,造成的倒溜现象就小,启动舒适感就容易调整。实践明,同样梯速下,采用6电机曳引机比采用4电机的启动舒适感差。本质原因是6电机比4电机的启动转矩并没有大1.5倍以上。
三、选用品良的驱动电机
在保证曳引机质量的前提下,与曳引机配套的电机的性能也直接关系到电梯的起制动过程的性能,问题主要表现为启动舒适感的好坏。如果电机的启动转矩大,在电梯松闸的时刻产生的倒溜就会很小。目前,在许多变频器的手册中,有严重误导用户的说法。变频器可以达到200%甚至300%以上的启动转矩,实际上都是没有实际意义的。如果一个电机的设计启动转矩 和大转矩 小,变频器再好,也不会产生大的输出转矩,而且还容易产生速度的波动,造成振荡。
根据异步电机的基本知识,电机的M-N曲线如图1(a)所示,图中A点为初启动转矩点,B点为大转矩点,C点为额定工作点。其中电机的启动转矩 与电机的转差率s有关,转差大,初始启动转矩大,要提高转差,要求转子电阻 大,转子电感小,图1(b)示出了转子电阻不同情况下的机械特性曲线。从图上还可以看出,随着转子电阻增大,大转矩 未发生变化,但是其对应的大转差 增大,在同等负载下,转差也增大。这就是进口电梯采用高转差电机的原因。可是目前许多进口曳引机为了降,均配备国产低转差电机,转差频率一般小于2.5Hz,其启动性能大打折扣。因此在选择曳引机时,其配套电机的和性能的选择也同等重要。
四、 选用性能优良的变频器
异步电机矢量控制是基于电机参数的矢量控制,因此电机参数能够进行自动学习。否则,不了优越的性能。因此,选用能够进行电机参数自学习的变频器。其次,变频器具有零速150%以上的转矩输出,可以保良好的启动和停车舒适感。另外,需要非常好的过载能力,110%的额定负载,连续运行,特别对于高层电梯,需要满载运行过30S以上的,要考虑这一点。一些国外厂家的变频器,**额定负载,不能够连续运行60S,因此,在用于高层电梯控制的时候,均建议放大一档使用,给用户造成了不必要的经济损失。
选定好变频器后,要做到比较好的舒适感,关键还要调试好变频器的性能及运行曲线。电梯在启动的时候,由于机械导靴有比较大的静摩擦力,可以通过调节启动速度和启动速度保持时间来。另外,一般变频器均有速度环PI参数调整功能,通过速度环PI参数调整,可以有效调整变频器的动态响应速度和稳速精度,可提高电梯的启动和稳态运行的舒适感。启动性能与低频PI参数有关,可以先将低频I设定为零或者比较大的值,不考虑平层精度情况下调节KP,增大KP,低频动态响应加快,启动转矩大,但是KP过大,引起振荡,启动和停车爬行的舒适感会变差。因此,增大KP到电梯在满载、空载情况下,不振荡为临界,然后可以逐步减小I参数,达到启动,爬行均满意的效果。高频PI参数调整原则是,保启动加速和停车减程的调小,一般小于2%额定速度,又要保稳速情况下的速度精度,一般不过0.001m/s。先将高频I设定为零或者比较大的值,调节K,使参数小于电梯在高频稳态产生振荡的临界参数,然后逐步减小I,使得调达到要求的指标。对于采用相同曳引机和机械的场合,可以在调好一台电梯情况下,通过键盘参数拷贝来实现复制。上述中,积分时间常数I的单位为时间单位S。特别提醒的是,目前市场上的绝大多数变频器PI参数采用立的两个数来调整,没有实际物理量概念,此时的I越大,相当于时间常数越小。
对于加减程中的舒适感,要通过S曲线调整来解决。一般是加速度和减速度在0.5~1 之间,开始段急加速和结束段急减速可以调整为0.25~0.5 ,结束段急加速和开始段急减速可以在0.5~0.9 之间。S曲线的调整还与电梯的场所有关,对于医院、疗养院等对舒适感要求很高的场合,需要减小相应参数,对于办公写字搂等需要率的场合,可以适当增大相应参数。结束段急加速和开始段急减速的增大,有利于克服间隙造成的加减程的抖动。
五、 采用控制时序
的控制时序如图2所示,变频器接收到运行命令后,入零速运行过程,延时T1,保证电机励磁达到稳态后打开报闸,同时变频器开始运行启动速度的启动速度保持时间T2后是高速、低速到零速,零速运行T3后,在保证惯性影响为零的情况下,关闭报闸,由于报闸抱紧需要一定时间,因此延迟T4后撤消运行命令。按照此时序,可以保证启动和停车均有理想的舒适感。在艾默生TD3100变频器中,T1由F7.00设定,T2由F3.01设定,T3由F7.01设定,T4由控制决定,如果控制器延迟时间不够,TD3100变频器将自动延长命令保持时间。
六、 其他
1、启动补偿
对于1.75m/s以下的中低速电梯,由于运行速度较低,基本不需要启动补偿就可以达到比较满意的程度。对于1.75m/s以上的中高速电梯,如果启动舒适感要求比较高的场合,就添加称重装置,进行启动转矩的补偿。一般有两种称重装置,开关量检测和模拟量检测方式。对于开关量检测具有,但只能够做到有级,一般安装4个开关,可以在空载和满载之间实现任意4点的准确补偿,但是由于是有级补偿,还不能够做到理想的程度。模拟量传感器可以实现无级补偿,但是存在的问题是模拟量传感器往往随着电梯的使用,其输出会发生偏移,造成补偿错误,效果有时会比不补偿还差,因此需要定期对补偿增益进行调整。艾默生TD3100电梯变频器启动转矩补偿原理如图所示
2、 减振器和钢丝绳的合理选用
许多电梯厂家,对于减振器选用非常随意。实际上减振器对于提高电梯的舒适感有非常重要的作用。减振器一般有曳引机底座的橡胶减振垫、轿箱底部的减振弹簧或橡胶减振垫、轿箱部的钢丝绳减振器三种。曳引机底座的减振垫质量和减振效果千差万别,它直接影响到电梯的舒适感,特别是当电梯上行到层2至4层启动、停车时,问题将表现的异常。轿箱底部的减振器的质量将直接关系到电梯稳态运行的平稳性,如果弹性系数大,特性太硬,将起不到减振作用,会产生高频振动,人体会感觉到麻脚的感觉,严重时,将造成轿箱的高频振动,产生比较大的噪音。反之,将产生低频振荡,造成人体的下沉感。因此合理选用。钢丝绳的减振作用与轿箱底部的减振器作用相同,根据楼层高度,选用弹性系数合理的钢丝绳,在保证满载情况下,伸缩量符合要求的情况下,达到良好的减振效果。另外在高层电梯上,由于钢丝绳较长,松紧程度一致性差时,容易造成高速运行时钢丝绳的摆动,互相撞击造成轿箱的振动。一个有效的方法就是在钢丝绳末端添加钢丝绳减振器,对于钢丝绳的振动波产生有效的吸收,防止反射而形成差拍现象。
3、 编码器的合理选用
编码器是电梯变频器闭环的必要器件,其合理选用对电梯的、运行产生重大影响。从安装方式上,轴套式加,但价格相对连轴式稍贵。目前许多采用连轴式编码器厂家,由于标准连轴器在同轴度不好的情况下,很容易折断,性非常差,就自己采用非常简单的连接方式,给电梯的运行带来隐患。从接线方式上讲,有推挽输出的和开路集电输出的,建议在编码器连线过5m以上时建议选用开路集电编码器,以提高抗干扰能力。
编码器的每转脉冲数一般在300以上就可以保证变频器的正常运行,建议在成本许可的情况下,将编码器每转脉冲数提高到1000到2000,可以大大提高电梯的启动舒适感。原因是每转脉冲数越大,启动溜车就容易实现,从而达到转矩的快速调整,减小溜车。
4、 控制系统的合理接地
电梯控制系统中,接地是一个影响性的关键问题。由于我国供电的不规范,大多数场合是三相四线制,而非三相五线制,接地问题变得加。在安装调试时保证控制柜、曳引机及轿箱接地或零,然后是编码器接地。但是要强调的是,目前市场上编码器的规范性较差,有些编码器自身的抗干扰能力差,设计厂家将编码器引线的屏蔽层与编码器外壳连接,这是非常严重的错误。如果用户将编码器屏蔽层与变频器的地相接时,由于两端接地,变频器与电机之间存在电位差,容易产生干扰,轻者造成电梯的低频抖动和随机的过流保护,重者当调试现场曳引机没有接地或者接地不良时,电机的漏电将造成变频器接口板的严重损坏。因此,建议选用屏蔽层与外壳不连接的编码器,实施远端一点接地,可以大大提高系统的性。
5、 制动电阻的合理选取
制动电阻是用于消耗电梯在发电过程中产生的回馈电能,电阻阻值的选取参考变频器说明书有关内容以**制动转矩选取,但是电阻功率大小直接关系到体积和价格,许多厂家不知道如何选取,同等功率的变频器电阻全部是一样的。这是存在严重隐患的。因为电阻的功率与楼层的高度是有关的,一个6层楼和一个30层大楼,所用变频器可能均是15KW,但是变频器发电连续运行的时间相差5倍,其功率也需要相差5倍,才可以保证性,延长电阻的寿命。因此电阻的功率应该先按照连续制动计算,然后根据不同楼层高度相应地调整功率。
七、 结论
本文针对曳引机、电机、变频器及运行调试等内容,从电气和机械两个方面,提出了一些提高电梯启动、加速、稳态和减速停车运行过程中舒适感的有效对策,对于电梯厂家、曳引机制造厂家及电梯改造、维护厂家均有一定的参考。