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靜磁柵位移傳感器在電梯控制系統(tǒng)中的應(yīng)用
發(fā)布者：重慶電梯維保廠家 發(fā)布時間：
1 電梯控制簡介
電梯是現(xiàn)代建筑內(nèi)關(guān)系到人民生命財產(chǎn)安全的重要交通工具。如何提高電梯的運行效率、降低電梯能耗以及減少機械磨損、延長電梯的使用壽命，都是非常重要的研究課題。電梯是樓層用以固定提升的成套設(shè)備，具有安全可靠、乘坐舒適、停層準確、操作簡便、運輸效率高等特點。它由提升曳引系統(tǒng)、引導(dǎo)系統(tǒng)、安全裝置和電控系統(tǒng)組成。
目前電梯的控制普遍采用了兩種方式，一是采用微機作為信號控制單元，完成電梯信號的采集、運行狀態(tài)和功能的設(shè)定，實現(xiàn)電梯的自動調(diào)度和集選運行功能，拖動控制則由變頻器來完成；第二種控制方式用可編程控制器（PLC）取代微機實現(xiàn)信號集選控制。從控制方式和性能上來說，這兩種方法并沒有太大的區(qū)別。國內(nèi)廠家大多選擇第二種方式，其原因在于生產(chǎn)規(guī)模較小，自己設(shè)計和制造微機控制裝置成本較高；而PLC可靠性高，程序設(shè)計方便靈活。本設(shè)計在用三菱FX2系列PLC控制靜磁柵位移傳感器實現(xiàn)電梯平層控制。
靜磁柵位移傳感器在電梯控制系統(tǒng)中的作用為電梯平層控制的調(diào)整，電控系統(tǒng)是電梯的“中樞神經(jīng)”，其質(zhì)量的好與壞直接影響電梯質(zhì)量。客梯和醫(yī)用梯都講究乘坐舒適，而舒適感與運行時間有關(guān)。要想乘坐舒適，就要延長加、減速時間，因而使運行時間隨之延長，電梯運行效率降低。所以，為了使電梯具有較高的運行效率，加減速度應(yīng)該有一個合適的限度，而且變化要平穩(wěn)，這就對電控系統(tǒng)提出了如下要求：
1) 安全可靠，排除故障方便，在滿足使用要求前提下，線路越簡單越好。
2) 噪聲和振動小，選擇元件要合理，電磁聲不能大，安裝零件的結(jié)構(gòu)件要有足夠剛度，且有防松措施。
3) 能適應(yīng)頻繁起動、停止、調(diào)整及換向的工作要求，調(diào)速性能好，工作方式易于轉(zhuǎn)換。加、減速和等速要平穩(wěn)，速度曲線平滑，到站前無微動。
4) 能實現(xiàn)自動平層，且平層必須準確。
5) 能適應(yīng)在較大范圍內(nèi)變動地提升載荷，能重載起動。
根據(jù)電梯運行的特點及以上要求，電梯的運行速度應(yīng)當符合圖1所示曲線。平層誤差應(yīng)符合表1規(guī)定。
電梯運行速度曲線圖1
Vm電梯運行額定速度 Vp平行爬層慢車速度
表1 平層誤差范圍 mm
2 靜磁柵位移傳感器簡介
靜磁柵位移傳感器由“靜磁柵源”和“靜磁柵尺”兩部分結(jié)合使用。“靜磁柵源”使用鋁合金壓封無源釹鐵硼磁柵組成磁柵編碼陣列；“靜磁柵尺”用內(nèi)藏嵌入式微處理器系統(tǒng)的特制高強度鋁合金管材封裝，使用開關(guān)型霍爾傳感器件組成霍爾編碼陣列，鋁合金管材外部使用防氧化鍍塑處理。“靜磁柵源”沿“靜磁柵尺”軸線作無接觸（相對間隙寬容度和相對姿態(tài)寬容度達50mm）相對運動時，由“靜磁柵尺”解析出數(shù)字化位移信息，直接產(chǎn)生高于毫米數(shù)量級的位移量數(shù)字信號。充分發(fā)掘嵌入式微處理器的資源，將數(shù)據(jù)更新速度提高到毫秒數(shù)量級，以便能適應(yīng)5m/S以下運動速度的位移響應(yīng)。
電梯是現(xiàn)代建筑內(nèi)關(guān)系到人民生命財產(chǎn)安全的重要交通工具。如何提高電梯的運行效率、降低電梯能耗以及減少機械磨損、延長電梯的使用壽命，都是非常重要的研究課題。電梯是樓層用以固定提升的成套設(shè)備，具有安全可靠、乘坐舒適、停層準確、操作簡便、運輸效率高等特點。它由提升曳引系統(tǒng)、引導(dǎo)系統(tǒng)、安全裝置和電控系統(tǒng)組成。
目前電梯的控制普遍采用了兩種方式，一是采用微機作為信號控制單元，完成電梯信號的采集、運行狀態(tài)和功能的設(shè)定，實現(xiàn)電梯的自動調(diào)度和集選運行功能，拖動控制則由變頻器來完成；第二種控制方式用可編程控制器（PLC）取代微機實現(xiàn)信號集選控制。從控制方式和性能上來說，這兩種方法并沒有太大的區(qū)別。國內(nèi)廠家大多選擇第二種方式，其原因在于生產(chǎn)規(guī)模較小，自己設(shè)計和制造微機控制裝置成本較高；而PLC可靠性高，程序設(shè)計方便靈活。本設(shè)計在用三菱FX2系列PLC控制靜磁柵位移傳感器實現(xiàn)電梯平層控制。
靜磁柵位移傳感器在電梯控制系統(tǒng)中的作用為電梯平層控制的調(diào)整，電控系統(tǒng)是電梯的“中樞神經(jīng)”，其質(zhì)量的好與壞直接影響電梯質(zhì)量。客梯和醫(yī)用梯都講究乘坐舒適，而舒適感與運行時間有關(guān)。要想乘坐舒適，就要延長加、減速時間，因而使運行時間隨之延長，電梯運行效率降低。所以，為了使電梯具有較高的運行效率，加減速度應(yīng)該有一個合適的限度，而且變化要平穩(wěn)，這就對電控系統(tǒng)提出了如下要求：
1) 安全可靠，排除故障方便，在滿足使用要求前提下，線路越簡單越好。
2) 噪聲和振動小，選擇元件要合理，電磁聲不能大，安裝零件的結(jié)構(gòu)件要有足夠剛度，且有防松措施。
3) 能適應(yīng)頻繁起動、停止、調(diào)整及換向的工作要求，調(diào)速性能好，工作方式易于轉(zhuǎn)換。加、減速和等速要平穩(wěn)，速度曲線平滑，到站前無微動。
4) 能實現(xiàn)自動平層，且平層必須準確。
5) 能適應(yīng)在較大范圍內(nèi)變動地提升載荷，能重載起動。
根據(jù)電梯運行的特點及以上要求，電梯的運行速度應(yīng)當符合圖1所示曲線。平層誤差應(yīng)符合表1規(guī)定。
電梯運行速度曲線圖1
Vm電梯運行額定速度 Vp平行爬層慢車速度
表1 平層誤差范圍 mm
2 靜磁柵位移傳感器簡介
靜磁柵位移傳感器由“靜磁柵源”和“靜磁柵尺”兩部分結(jié)合使用。“靜磁柵源”使用鋁合金壓封無源釹鐵硼磁柵組成磁柵編碼陣列；“靜磁柵尺”用內(nèi)藏嵌入式微處理器系統(tǒng)的特制高強度鋁合金管材封裝，使用開關(guān)型霍爾傳感器件組成霍爾編碼陣列，鋁合金管材外部使用防氧化鍍塑處理。“靜磁柵源”沿“靜磁柵尺”軸線作無接觸（相對間隙寬容度和相對姿態(tài)寬容度達50mm）相對運動時，由“靜磁柵尺”解析出數(shù)字化位移信息，直接產(chǎn)生高于毫米數(shù)量級的位移量數(shù)字信號。充分發(fā)掘嵌入式微處理器的資源，將數(shù)據(jù)更新速度提高到毫秒數(shù)量級，以便能適應(yīng)5m/S以下運動速度的位移響應(yīng)。
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