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静磁栅位移传感器在电梯控制系统中的应用

发布时间:2016-09-18  浏览量:92

1 电梯控制简介
  电梯是现代建筑内关系到人民生命财产安全的重要交通工具。如何提高电梯的运行效率、降低电梯能耗以及减少机械磨损、延长电梯的使用寿命,都是非常重要的研究课题。电梯是楼层用以固定提升的成套设备,具有安全可靠、乘坐舒适、停层准确、操作简便、运输效率高等特点。它由提升曳引系统、引导系统、安全装置和电控系统组成。
  目前电梯的控制普遍采用了两种方式,一是采用微机作为信号控制单元,完成电梯信号的采集、运行状态和功能的设定,实现电梯的自动调度和集选运行功能,拖动控制则由变频器来完成;第二种控制方式用可编程控制器(PLC)取代微机实现信号集选控制。从控制方式和性能上来说,这两种方法并没有太大的区别。国内厂家大多选择第二种方式,其原因在于生产规模较小,自己设计和制造微机控制装置成本较高;而PLC可靠性高,程序设计方便灵活。本设计在用三菱FX2系列PLC控制静磁栅位移传感器实现电梯平层控制。
  静磁栅位移传感器在电梯控制系统中的作用为电梯平层控制的调整,电控系统是电梯的“中枢神经”,其质量的好与坏直接影响电梯质量。客梯和医用梯都讲究乘坐舒适,而舒适感与运行时间有关。要想乘坐舒适,就要延长加、减速时间,因而使运行时间随之延长,电梯运行效率降低。所以,为了使电梯具有较高的运行效率,加减速度应该有一个合适的限度,而且变化要平稳,这就对电控系统提出了如下要求:
  1) 安全可靠,排除故障方便,在满足使用要求前提下,线路越简单越好。
  2) 噪声和振动小,选择元件要合理,电磁声不能大,安装零件的结构件要有足够刚度,且有防松措施。
  3) 能适应频繁起动、停止、调整及换向的工作要求,调速性能好,工作方式易于转换。加、减速和等速要平稳,速度曲线平滑,到站前无微动。
  4) 能实现自动平层,且平层必须准确。
  5) 能适应在较大范围内变动地提升载荷,能重载起动。
  根据电梯运行的特点及以上要求,电梯的运行速度应当符合图1所示曲线。平层误差应符合表1规定。
  电梯运行速度曲线图1
  Vm电梯运行额定速度 Vp平行爬层慢车速度
  表1 平层误差范围 mm
  2 静磁栅位移传感器简介
  静磁栅位移传感器由“静磁栅源”和“静磁栅尺”两部分结合使用。“静磁栅源”使用铝合金压封无源钕铁硼磁栅组成磁栅编码阵列;“静磁栅尺”用内藏嵌入式微处理器系统的特制高强度铝合金管材封装,使用开关型霍尔传感器件组成霍尔编码阵列,铝合金管材外部使用防氧化镀塑处理。“静磁栅源”沿“静磁栅尺”轴线作无接触(相对间隙宽容度和相对姿态宽容度达50mm)相对运动时,由“静磁栅尺”解析出数字化位移信息,直接产生高于毫米数量级的位移量数字信号。充分发掘嵌入式微处理器的资源,将数据更新速度提高到毫秒数量级,以便能适应5m/S以下运动速度的位移响应。
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