三菱PLC

應(yīng)用

如何判斷用PNP

還是NPN的個人工作心得

10～30VDC

接近開關(guān)與PLC

連接時，如何判斷用PNP

還是NPN的個人工作心得:

對于PLC的開關(guān)量輸入回路。我個人感覺日本三菱的要好得多，甚至比西門子等赫赫大名的PLC

都要實用和可*！其主要原因是三菱等日本PLC

從歐美那兒學來技術(shù)并優(yōu)化設(shè)計，作到：

1、采用漏輸入，輸入端本來就設(shè)計為對地短路就引發(fā)開入有效！不會對電源系統(tǒng)構(gòu)成危害，也不

會由于電源故障影響其他輸入回路的正常工作！

2、采用源輸入，是共電源輸入端。在工程實際應(yīng)用中往往有太多的電纜，你可能無法保證電纜的相互接觸、破損，說不定共電源的開關(guān)量線路會無意接觸到設(shè)備地、外殼、其他地電位。因此可能

斷路電源供應(yīng)回路。造成電源損壞或者燒掉保險，從而可能影響其他輸入回路的正常工作。除非，每個輸入回路加保險……應(yīng)用成本較高也容易出現(xiàn)其他故障！

可編程控制器與變頻器連接時應(yīng)注意的問題

可編程控制器與變頻器連接時應(yīng)注意的問題

摘要：介紹可編程控制器（PLC）與變頻器的連接和連接時應(yīng)注意的問題，以免導(dǎo)致可編程控制器

或變頻器的誤動作或損壞。

關(guān)鍵詞：可編程控制器；變頻器；信號；連接

引言

可編程控制器（PLC）是一種數(shù)字運算與操作的控制裝置。PLC

作為傳統(tǒng)繼電器的替代產(chǎn)品，廣泛

應(yīng)用于工業(yè)控制的各個領(lǐng)域。由于PLC

可以用軟件來改變控制過程，并有體積小，組裝靈活，編程

簡單，抗干擾能力強及可*性高等特點，特別適用于惡劣環(huán)境下運行。

當利用變頻器構(gòu)成自動控制系統(tǒng)進行控制時，很多情況下是采用PLC

和變頻器相配合使用，例如我廠二催化的自動吹灰系統(tǒng)。PLC

可提供控制信號和指令的通斷信號。一個PLC

系統(tǒng)由三部分組成，即中央處理單元、輸入輸出模塊和編程單元。本文介紹變頻器和PLC

進行配合時所需注意的事項。

1.開關(guān)指令信號的輸入

變頻器的輸入信號中包括對運行/停止、正轉(zhuǎn)/反轉(zhuǎn)、微動等運行狀態(tài)進行操作的開關(guān)型指令信號。

變頻器通常利用繼電器接點或具有繼電器接點開關(guān)特性的元器件（如晶體管）與PLC）相連，得到運行狀態(tài)指令，如圖1

所示。

在使用繼電器接點時，常常因為接觸不良而帶來誤動作；使用晶體管進行連接時，則需考慮晶

體管本身的電壓、電流容量等因素，保證系統(tǒng)的可*性。

在設(shè)計變頻器的輸入信號電路時還應(yīng)該注意，當輸入信號電路連接不當時有時也會造成變頻器的誤動作。例如，當輸入信號電路采用繼電器等感性負載時，繼電器開閉產(chǎn)生的浪涌電流帶來的噪音有可能引起變頻器的誤動作，應(yīng)盡量避免。圖2

與圖3

給出了正確與錯誤的接線例子。

當輸入開關(guān)信號進入變頻器時，有時會發(fā)生外部電源和變頻器控制電源（DC24V）之間的串擾。

正確的連接是利用PLC

電源，將外部晶體管的集電極經(jīng)過二極管接到PLC。如圖4

所示。

2.數(shù)值信號的輸入

圖1

運行信號的連接方式

圖2

變頻器輸入信號接入方式

圖3

輸入信號的錯誤接法

輸入信號防干擾的接法

變頻器中也存在一些數(shù)值型（如頻率、電壓等）指令信號的輸入，可分為數(shù)字輸入和模擬輸入兩種。

數(shù)字輸入多采用變頻器面板上的鍵盤操作和串行接口來給定；模擬輸入則通過接線端子由外部給

定，通常通過0～10V/5V的電壓信號或0/4～20ｍＡ的電流信號輸入。由于接口電路因輸入信號而

異，因此必須根據(jù)變頻器的輸入阻抗選擇PLC的輸出模塊。圖5

為PLC

與變頻器之間的信號連接

圖。

當變頻器和PLC的電壓信號范圍不同時，如變頻器的輸入信號為0～10V，而PLC的輸出電壓信號

范圍為0～5V時；或PLC的一側(cè)的輸出信號電壓范圍為0～10V

而變頻器的輸入電壓信號范圍為0～

5V

時，由于變頻器和晶體管的允許電壓、電流等因素的限制，需用串聯(lián)的方式接入限流電阻及分

壓方式，以保證進行開閉時不超過PLC

和變頻器相應(yīng)的容量。此外，在連線時還應(yīng)注意將布線分開，保證主電路一側(cè)的噪音不傳到控制電路。

通常變頻器也通過接線端子向外部輸出相應(yīng)的監(jiān)測模擬信號。電信號的范圍通常為0～10V/5V

及

0/4～20ｍＡ電流信號。無論哪種情況，都應(yīng)注意：PLC

一側(cè)的輸入阻抗的大小要保證電路中電壓

和電流不超過電路的允許值，以保證系統(tǒng)的可*性和減少誤差。另外，由于這些監(jiān)測系統(tǒng)的組成互

不相同，有不清楚的地方應(yīng)向廠家咨詢。

另外，在使用PLC

進行順序控制時，由于CPU

進行數(shù)據(jù)處理需要時間，存在一定的時間延遲，故

在較精確的控制時應(yīng)予以考慮。

因為變頻器在運行中會產(chǎn)生較強的電磁干擾，為保證PLC

不因為變頻器主電路斷路器及開關(guān)器件等

產(chǎn)生的噪音而出現(xiàn)故障，將變頻器與PLC

相連接時應(yīng)該注意以下幾點：

（1）對PLC

本身應(yīng)按規(guī)定的接線標準和接地條件進行接地，而且應(yīng)注意避免和變頻器使用共同的接地線，且在接地時使二者盡可能分開。

（2）當電源條件不太好時，應(yīng)在PLC的電源模塊及輸入/輸出模塊的電源線上接入噪音濾波器和降

低噪音用的變壓器等，另外，若有必要，在變頻器一側(cè)也應(yīng)采取相應(yīng)的措施。

（3）當把變頻器和PLC

安裝于同一操作柜中時，應(yīng)盡可能使與變頻器有關(guān)的電線和與PLC

有關(guān)的電線分開。

（4）通過使用屏蔽線和雙絞線達到提高噪音干擾的水平。

結(jié)束語

PLC

和變頻器連接應(yīng)用時，由于二者涉及到用弱電控制強電，因此，應(yīng)該注意連接時出現(xiàn)的干擾，避免由于干擾造成變頻器的誤動作，或者由于連接不當導(dǎo)致PLC

或變頻器的損壞。

電機的無速度傳感器控制

無論是矢量控制系統(tǒng)，還是直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)，都需要轉(zhuǎn)速閉環(huán)控制，所需的轉(zhuǎn)速反饋信號來自與

電機同軸的速度傳感器，對于高性能系統(tǒng)一般都用光電碼盤，其成本、安裝、可*性都有問題。如

果能取消光電碼盤而保持良好的控制性能，顯然會大受歡迎，這就是無速度傳感器的高性能調(diào)速系

統(tǒng)。作為高性能的通用變頻器都希望采用無速度傳感器控制。

這時，可以通過容易測量的定子電壓和電流信號間接求得轉(zhuǎn)速。常用的方法有:

(1)

利用電機模型推導(dǎo)出轉(zhuǎn)速方程式，從而計算轉(zhuǎn)速;

(2)

利用電機模型計算轉(zhuǎn)差頻率，進行補償;

(3)

根據(jù)模型參考自適應(yīng)控制理論，選擇合適的參考模型和可調(diào)整模型，同時辨識轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)子磁鏈;

(4)

利用其它辨識或估計方法求得轉(zhuǎn)速;

(5)

利用電機的齒諧波電勢計算轉(zhuǎn)速;等等。

但是，無論哪一種方法，計算或辨識精度都有限，動態(tài)轉(zhuǎn)速的準確度更有限，因此目前實用的無速

度傳感器調(diào)速系統(tǒng)只能實現(xiàn)一般的動態(tài)性能，其高精度調(diào)速范圍達到10

就算不錯的了。目前，已

有若干品種的無速度傳感器高性能通用變頻器問世，但研究工作仍在繼續(xù)。

PLC

在小型專用設(shè)備自動化控制中的應(yīng)用

PLC

在小型專用設(shè)備自動化控制中的應(yīng)用

摘要：介紹了小型PLC

在自動化控制中的應(yīng)用，給出了PLC

與各控制對象的方框連接方法。

關(guān)鍵詞：設(shè)備.PLC.驅(qū)動.自動控制

1、概述

在小型專用設(shè)備中，經(jīng)常參與控制的對象除感知元件、開關(guān)量外，一般是伺服電機、步進電機、直流電機、交流電機。而一般小型專用設(shè)備則大多是單軸或者是雙軸系統(tǒng)，即上述單電機的開

環(huán)、閉環(huán)系統(tǒng)或者雙電機的相互配合運動系統(tǒng)。在這些系統(tǒng)中，只要解決了PLC

和電機驅(qū)動系

統(tǒng)的連接，就解決了這個系統(tǒng)的控制部分。

2、硬件系統(tǒng)構(gòu)成隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展，PLC

已具備兩路PIO（方波脈沖輸出）或PWM（占空比調(diào)節(jié)），這就為

整個系統(tǒng)的控制提供方便。

對于一般伺服電機、步進電機，它們的驅(qū)動系統(tǒng)接收的是PIO

信號，對于伺服電機、步進電機的速度或定位，僅需改變單位時間的脈沖個數(shù)。硬件連接框圖如下：對于小功率交流電機的驅(qū)

動系統(tǒng)即變頻器，現(xiàn)在有許多廠商開發(fā)了具有接收PWM

信號功能的變頻器，這樣交流電機的控制就迎刃而解。硬件連接框圖如下：

此主題相關(guān)圖片如下：

一般直流電機的控制有兩種方法：移相法和PWM

法。因此可用PLC

所提供的PWM

信號，自行設(shè)

計一種PWM

方法的驅(qū)動系統(tǒng)來控制直流電機。硬件連接框圖如下：

解決了控制部分，監(jiān)控部分又怎么解決？我們可采用單片機、觸摸屏、PC

等上位機與PLC的通訊

來解決整機的監(jiān)控部分。并對應(yīng)于不同的專用設(shè)備，僅須改變上位機及PLC的軟件部分。從而使整

機的設(shè)計周期就得到縮短，同時使整機的可*性得到了提高。

3、應(yīng)用

由于小型PLC

具備兩路PIO

或PWM

輸出，四路高速計數(shù)輸入，所以對于二軸系統(tǒng)，可用高速計數(shù)

輸入口定時采樣當前電機碼盤運行的速度，通過PLC

內(nèi)部強大的數(shù)字處理及PID

調(diào)節(jié)功能，使二

軸間以一定的運動關(guān)系相互配合，以完成整機的要求。對于許多三軸控制系統(tǒng)，如果對這種方法加

以變形使用，也會很方便解決。

此主題相關(guān)圖片如下：

PLC

在數(shù)控車床的側(cè)面加工中的應(yīng)用

PLC

在數(shù)控車床的側(cè)面加工中的應(yīng)用

車床CincomB12

型是一種輕型，高精密數(shù)控車床。主要適用于鐘表精密零件的加工，但它只能進

行外圓的車削加工，從而限制了它的加工范圍。

我公司現(xiàn)有此種型號的數(shù)控車床幾十臺，如果對其進行改造增加一些配制，就可以加大其加工范

圍，那么將會提升公司的經(jīng)濟效益。

我們現(xiàn)在機床刀板的右下則有一定的空間，加裝一臺小型馬達進行側(cè)面加工是可行的。而且在其

電器說明書中可以看到其機床的控制系統(tǒng)有空余開關(guān)量輸出，分別是M61.M62.M63.M64.M65，那

么我們可以利用這些輸出來控制側(cè)面加工。為了配合機床本身的高精密度我們選擇了三菱的伺服馬

達，其型號為HC-KSF23

及伺服驅(qū)動器，其型號為MR-J2S20A。

用PLC

構(gòu)成的控制系統(tǒng)可以把主要精力用于軟件編程，實現(xiàn)系統(tǒng)的控制功能。現(xiàn)在市面上的各種

PLC

都有比較強的軟件功能，尤其是各類功能指令，其功能更為豐富。三菱FX

系列用以替代繼電

器控制系統(tǒng)的基本邏輯指令有20

條，但其功能指令就有100

條之多，可以直接進行各種數(shù)據(jù)的算

術(shù)運算，邏輯運算，傳送比較，移位，循環(huán)等，還有一些直接的外部I/O

指令。編程的靈活性不比

單片機遜色，而且由于采用梯形編程，程序的編制，檢查，調(diào)試極為方便。在本系統(tǒng)中我們采用了

型號為FX1S-20MR的PLC。其梯形圖如下：

（見另一附加文件）

說明：

X0

ALM

X1

M61

速度1

X2

M62

速度2

X3

M63

速度3

X4

M64

馬達反轉(zhuǎn)

X5

M65

馬達停止

Y

OVER

外部準備完了

Y

機臺內(nèi)部過載保護

Y

伺服開啟

Y

SP1

Y

SP2

Y

ST1

正向啟動

Y

ST2

反向啟動

由于空間有限，本系統(tǒng)用一臺伺服馬達帶動兩把NSK

小型高速主軸，兩軸同時運轉(zhuǎn)，及兩把銑刀

只能同時旋轉(zhuǎn)，其缺點是降低了主軸的使用壽命，但相對于能夠加大機床的加工范圍還是利大于弊的。我們設(shè)定M61.M62.M63

為伺服馬達的三段速度，M64

為反轉(zhuǎn)，M65

為馬達停止。經(jīng)過試運行

三段速度可以滿足加工的要求。

PLC

因其性能可*，操作方便，程序修改簡單等特點，深受控制行業(yè)和維護人員的青睞。

變頻器選型注意事項

1.負載類型和變頻器的選擇：變頻器不是在任何情況下都能正常使用，因此用戶有必要對負載、環(huán)

境要求和變頻器有更多了解,電動機所帶動的負載不一樣，對變頻器的要求也不一樣。

A:風機和水泵是最普通的負載：對變頻器的要求最為簡單，只要變頻器容量等于電動機容量即

可（空壓機、深水泵、泥沙泵、快速變化的音樂噴泉需加大容量）。

B:起重機類負載：這類負載的特點是啟動時沖擊很大，因此要求變頻器有一定余量。同時，在重物下放肘，會有能量回饋，因此要使用制動單元或采用共用母線方式。

C:不均行負載：有的負載有時輕，有時重，此時應(yīng)按照重負載的情況來選擇變頻器容量，例如

軋鋼機機械、粉碎機械、攪拌機等。

D:大慣性負載：如離心機、沖床、水泥廠的旋轉(zhuǎn)窯，此類負載慣性很大，因此啟動時可能會振

蕩，電動機減速時有能量回饋。應(yīng)該用容量稍大的變頻器來加快啟動，避免振蕩。配合制動單元消

除回饋電能。

2.長期低速動轉(zhuǎn)，由于電機發(fā)熱量較高，風扇冷卻能力降低，因此必須采用加大減速比的方式

或改用6

級電機，使電機運轉(zhuǎn)在較高頻率附近。

3.變頻器安裝地點必需符合標準環(huán)境的要求，否則易引起故障或縮短使用壽命；變頻器與驅(qū)動

馬達之間的距離一般不超過50

米，若需更長的距離則需降低載波頻率或增加輸出電抗器選件才能

正常運轉(zhuǎn)。

電機節(jié)能的方法

要電機節(jié)能的最好方法是采用目前國際上己廣泛運用于風機節(jié)能和恒壓供水領(lǐng)域的先進變頻

調(diào)速技術(shù)和智能控制技術(shù)變頻器：多電平直接高壓變頻器、模糊控制器。

1、多電平直接高壓變頻器有如下優(yōu)點：高質(zhì)量的功率輸入、高功率因數(shù)、高效率、高質(zhì)量的功率輸出和最大限度的不間斷運行。

2、采用模糊控制器有如下優(yōu)點：最大限度地適應(yīng)被控對象的復(fù)雜性、控制精度高、響應(yīng)快、超調(diào)小、控制規(guī)律簡單。

國內(nèi)外多項應(yīng)用實例證明采用上述技術(shù)后與原系統(tǒng)相比節(jié)電20—60%：

3、1600kw

鍋爐供水水泵應(yīng)用上述技術(shù)后，經(jīng)測算年節(jié)電13824036kwh,節(jié)電效率為36%，以每度電0.45

元計，年效益為220

萬元人民幣。

4、高爐400kw

除塵風機應(yīng)用上述技術(shù)后，經(jīng)測算年節(jié)電1175040kwh,節(jié)電效率為34%，以每度電0.45

元計，年效益為53

萬元人民幣。

由于變頻器每千瓦的成本隨著其功率增大而減少，變頻調(diào)速裝置的經(jīng)濟性也隨著電機功率的增

大而提高。變頻調(diào)速裝置投資回收期為一年左右，使用壽命約10

年?？傊涣髯冾l調(diào)速技術(shù)，具

有十分顯著的經(jīng)濟效益和社會效益，應(yīng)用變頻調(diào)速技術(shù)不僅是當前推進企業(yè)節(jié)能降耗的重要技術(shù)手

段，也是實現(xiàn)經(jīng)濟增長方式轉(zhuǎn)變的重要途徑。

要節(jié)能用變頻

目前，我國的風機、水泵在運行中普遍存在以下三個問題：

1、單機效率低，國內(nèi)產(chǎn)品比國外的效率約低5%～10%。這是市場競爭條件下制造廠應(yīng)提高產(chǎn)

品技術(shù)質(zhì)量的問題。

2、系統(tǒng)運行效率低。這是因為系統(tǒng)單機選型匹配不當、系數(shù)裕度過大和不合理的調(diào)節(jié)方式所

造成。參數(shù)裕度過大由兩方面造成：一是設(shè)計規(guī)范的裕度系數(shù)過大，“寬打窄用”；另一是系統(tǒng)中單

機選型過大，向上*檔、寧大勿小。最終造成整套系統(tǒng)“大馬拉小車”欠載運行的不合理匹配狀況。

3、由于第2

項原因，多數(shù)風機、水泵都要*風門或閘閥來節(jié)流，人為地增加管網(wǎng)阻力以減小流

量，因此阻力損失相應(yīng)增加，而此時風機和水泵的特性曲線不變，葉片轉(zhuǎn)速不變，系統(tǒng)輸入功率并

無減少，而是白白地損失在節(jié)流過程中。所以當風量變化時，就風機系統(tǒng)而言，會浪費大量的電能。

另外，在節(jié)流調(diào)節(jié)方式中，電動機、風機、水泵等長期處于高速、大負載下運行，造成維護工作量

大，設(shè)備壽命低，并且運行現(xiàn)場噪聲大，影響環(huán)境。

經(jīng)測算，當機泵的流量由100%降到50%時，若分別采用出口和入口閥門的節(jié)流調(diào)節(jié)方式，則

此時電機的輸入功率分別為額定功率的84%和60%，而此時機泵的軸功率僅為12.5%，即損失功

率分別為71.5%和47.5%，這說明即使機泵的設(shè)計效率為100%，在不采用先進的調(diào)節(jié)措施時，其

實際的運行效率可能只有百分之十幾或更低。

改變這種狀況的最好方法是采用目前國際上己廣泛運用于風機節(jié)能和恒壓供水領(lǐng)域的先進變

頻調(diào)速技術(shù)和智能控制技術(shù)變頻器：多電平直接高壓變頻器、模糊控制器。

矢量變頻器之應(yīng)用

一、變頻器在恒壓供水自動控制系統(tǒng)中的應(yīng)用：

變頻調(diào)速恒壓供水設(shè)備以其節(jié)能、安全、高品質(zhì)的供水質(zhì)量等優(yōu)點，使供水行業(yè)的技術(shù)裝備水

平從90

年代初開始經(jīng)歷了一次飛躍。恒壓供水調(diào)速系統(tǒng)實現(xiàn)水泵電機無級調(diào)速，依據(jù)用水量的變

化自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)的運行參數(shù)，在用水量的變化自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)的運行參數(shù)，在用水量發(fā)生變化時保持

水壓恒定以滿足用水要求，是當今最先進、合理的節(jié)能型供水系統(tǒng)。

變頻恒壓供水自動控制系統(tǒng)工作原理如下：

系統(tǒng)正常運行時，用戶用水管網(wǎng)上的壓力傳感器對用戶的用水水壓進行數(shù)據(jù)采樣，并將壓力信

號轉(zhuǎn)換為電信號，傳輸至PID

調(diào)節(jié)器，然后與用戶設(shè)定的壓力值進行比較和運算，并將比較和運算的結(jié)果轉(zhuǎn)換為頻率調(diào)節(jié)信號和水泵啟動臺數(shù)信號分別送至變頻器和可編程控制器（PLC）；變頻器據(jù)

以調(diào)節(jié)水泵電機的電源頻率，進而調(diào)整水泵的轉(zhuǎn)速；可編程控制器械根據(jù)PID

調(diào)節(jié)器傳輸過來的水

泵啟動臺數(shù)信號控制水泵的運轉(zhuǎn)。通過對水泵的啟動和停止臺數(shù)及其中變頻泵轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)，將用戶

管網(wǎng)中的水壓恒移穩(wěn)于用戶預(yù)先設(shè)計的壓力值，使供水泵組“提升”的水量與用戶管網(wǎng)不斷變化的用

水量保持一致，達到“變量恒壓供水”的目的。

以下威科矢量變頻器在某市市政供水工程中的應(yīng)用系統(tǒng)由可編程控制器，威科變頻器和電動機

組成，采用可編程序控制器（PLC）控制變頻調(diào)速器，具有控制水泵恒壓供水的功能。通過安裝在管網(wǎng)上的壓力傳感器，把水壓轉(zhuǎn)換成4～20mA的模擬信號，通過PLC

內(nèi)置的PID

控制器，來改變

電動水泵轉(zhuǎn)速。當用戶用水量增大，管網(wǎng)壓力低于設(shè)定壓力時，變頻調(diào)速的輸出頻率將增大，水泵

轉(zhuǎn)速提高，供水量加大，當達到設(shè)定壓力時，電動水泵的轉(zhuǎn)速不在變化，使管網(wǎng)壓力恒定在設(shè)定壓

力上；反之亦然。這樣通過閉環(huán)PID

控制就達到恒壓供水的目的。

當電機出現(xiàn)故障（即：過壓、過流、過載、電機過熱保護）后，系統(tǒng)會自動停止運行，當系

統(tǒng)恢復(fù)后，再重新按操作步驟進行操作。

二、變頻器在紡織機械中的應(yīng)用

棉紡織設(shè)備的大部分機器采用了變頻調(diào)速技術(shù)、可編程控器(PLC)技術(shù)，也已有相當一部分的產(chǎn)品采用了工控機、單片機、交流伺服系統(tǒng)、觸摸屏人機界面以及現(xiàn)場總線技術(shù)，實現(xiàn)了紡機產(chǎn)品的機電一體化，變頻器在紡織設(shè)備上應(yīng)用很普及，從清花、梳棉、并條、粗紗、細紗、絡(luò)筒、整經(jīng)、漿紗、無梭織機等均已采用。按使用情況可分為三種類型：

第一類：一臺主機選用一臺變頻器控制一臺電動機，如并條機、粗紗機、細紗機等。

第二類：一臺主機選用一臺變頻器控制多臺電動機，如并紗機、氣流紡機(單錠單電機傳動型)

等。

第三類：一臺主機用多臺變頻器分別控制多臺電動機，并由計算機控制多電機協(xié)調(diào)同步，和實

現(xiàn)卷繞成形功能，如取消錐輪的新型粗紗機、取消長邊軸傳動和無級變速器的新型漿紗機，分條整

經(jīng)機等。

紡織設(shè)備上應(yīng)用的變頻器的容量范圍：

0.37KW～500KW，90%以上為0.37KW～37KW。

威科矢量變頻器在梳棉機中的應(yīng)用。

某棉紡廠使用的梳棉機老機在設(shè)計方面由于受到當時的技術(shù)條件、設(shè)備制造成本，市場需要等

因素的限制不可避免的存在著一些缺陷。如A186D

型梳棉機道傳動系統(tǒng)中的電磁離合器由于故障

較高，經(jīng)常造成停機，不時出火警，給生產(chǎn)效率與產(chǎn)品質(zhì)量造成一定的損失，要保持與維護需投入

大量的人力與物力。慣性輪電磁離合器被棄用。這樣在由慢轉(zhuǎn)快的過程中產(chǎn)生細條，嚴重時出現(xiàn)破

邊，棉網(wǎng)拉斷的現(xiàn)象影響生產(chǎn)質(zhì)量。為避免這種現(xiàn)象，操作工用不當?shù)牟僮鬓k法來彌補以上設(shè)備缺

陷，但要造成大量的廢條，同樣是不可取的。

使用威科矢量變頻器改善梳棉機運行狀態(tài)的過程：A186D

梳棉機為了使道夫達到升、降速平

滑，在機械傳動中設(shè)計雙速電機，慣性輪、電磁離合器，用電氣加機械的手段來實現(xiàn)。A186E、A186F、FA201

梳棉機設(shè)計中又增加了電動機的星-三角轉(zhuǎn)換這一控制環(huán)節(jié)，從而進一步改善了升、降速頻率。

FA201B、FA212

梳棉機采用了威科矢量變頻器調(diào)速，從而實現(xiàn)了道夫升速斜率的任意調(diào)節(jié)，道夫工

藝轉(zhuǎn)速的任意可變的功能。為老機改造提供一個好的范例。

對A186D

老機進行矢量變頻器調(diào)速改造，不但提高設(shè)備性能，降低故障停機。還能提高生產(chǎn)

效率與生產(chǎn)質(zhì)量。

三、變頻器在提升設(shè)備中的應(yīng)用

威科變頻調(diào)速器以32

位微處理器為核心，內(nèi)部包括控制和驅(qū)動兩大部分。變頻器可通過其外

部控制端子實現(xiàn)啟停、正反轉(zhuǎn)、S

曲線加減速及多段速度控制。矢量控制運算中要用到的電機本身的一些參數(shù)，可由變頻器自動測出。此外，該變頻器還具有過流、過載、電動機過熱、過壓及欠壓，超速及失速等保護功能。變頻器還能提供運行停止信號，零速信號，速度到達信號及運行準備信號

等，可編程控制器綜合外部信號和變頻器給出的控制信號，經(jīng)分析及邏輯運算向外部設(shè)備及變頻器

給出控制命令。電梯調(diào)速控制的關(guān)鍵是啟動加速和減速平層，對其控制時要掌握以下幾點：

1、啟動控制

為使電梯啟動時平穩(wěn)無沖擊，無反向溜車，啟動控制應(yīng)按以下順序：

（1）首先向變頻器發(fā)出預(yù)勵磁命令，給電動機建立磁場(此時速度給定為零)；

（2）經(jīng)第一級延時后發(fā)出打開抱閘指令；

（3）再經(jīng)第二級延時確認抱閘打開后給出速度指令。

2、減速平層控制

電梯減速按照距離直接停車平層，即要求各層站的減速距離完全一致。減速到平層時無爬行過

程，由運行速度直接向零速減速。為保證停車時的舒適感，應(yīng)確認電梯到達零速時(此信號由變頻器

給出)才給出合抱閘命令，再經(jīng)一級延時，給出停止勵磁指令。若停車后電梯沒有平層，應(yīng)進行再平

層控制。

3、再平層控制

若電梯停車后沒有準確平層，或平層后因鋼絲繩形變使轎廂移位，應(yīng)進行再平層。再平層應(yīng)在較低的速度下進行(通常為運行速度的1%)，且應(yīng)在電梯門打開，電梯處在平層區(qū)內(nèi)的情況下進行。

變頻器有很好的低頻轉(zhuǎn)矩扭力，我們測得電梯在110%額定載重下仍能可*地進行再平層。

由于控制系統(tǒng)采用了脈沖編碼定位控制技術(shù)，故井道內(nèi)省略了減速感應(yīng)器，只在轎頂留下了一

套平層感應(yīng)裝置，并具有再平層功能。

實踐證明，改造后的電梯運行舒適感好，啟動、減速、平層的舒適感不因轎廂負載的變化而變

化，取得了令人滿意的效果。

改造中應(yīng)注意的幾個問題

電梯技術(shù)改造并沒有固定模式，一切應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場實際情況來定。但我們在將舊式交流雙速梯和

調(diào)壓調(diào)速梯改造成變頻調(diào)速電梯過程中覺得以下幾個常遇到的問題應(yīng)特別引起注意，以確保改造后

電梯的安全使用。

1、貨梯改全自動集選控制方式時，應(yīng)補裝安全觸板或光電保護裝置，無測重裝置的應(yīng)設(shè)法補

裝。

2、保持原額定載重量，額定速度不變，保持鋼絲繩原曳引比方式不變。

3、應(yīng)用線路或軟件保證轎頂行慢車時，轎內(nèi)和機房不能走車，以確保轎頂操作人員的安全。

4、層門無自動關(guān)閉裝置的應(yīng)在每層層門上增設(shè)可*的層門自動關(guān)閉裝置。

5、層門門扇是由繩、鏈聯(lián)接時，被動門扇應(yīng)補設(shè)電氣安全裝置。

6、檢查測試限速器、安全鉗及其聯(lián)動情況，不合格的限速器必須更換。

7、制動器應(yīng)作全面分解，閘帶上不允許有油垢，電磁鐵可動鐵芯與銅套間要干凈，并用石墨

粉潤滑。

四、變頻器在水泥機械中的應(yīng)用

變頻調(diào)速技術(shù)在我國水泥行業(yè)的應(yīng)用日趨廣泛。在生產(chǎn)工藝需要調(diào)速的許多環(huán)節(jié)，如回轉(zhuǎn)窯、單冷機、喂料機、配料系統(tǒng)、風機、水泵等，以交流變頻調(diào)速取代調(diào)壓調(diào)速、滑差調(diào)速以及直流調(diào)

速已成為一種必然趨勢。

在水泥粉磨工藝中，球磨機入磨物料粒度的大小，對其臺時產(chǎn)量影響較大，預(yù)破碎工藝作為提

高磨機臺時產(chǎn)量、降低粉磨電耗的重要途徑，引起了許多水泥企業(yè)的重視。根據(jù)工藝要求，水泥立

窯放料每次持續(xù)2～3

min，間隔2～3

min，但目前幾乎所有水泥企業(yè)中破碎機處于工頻恒速運行狀

態(tài)，24

h

連續(xù)運轉(zhuǎn)，造成電能的巨大浪費，并影響電機和破碎機的使用壽命。另一方面，由于破碎

機具有十分大的慣性，不易頻繁啟停，所以即使使用變頻器也難以解決系統(tǒng)制動時產(chǎn)生的泵升電壓

引起保護電路動作，使系統(tǒng)無法正常工作。

針對系統(tǒng)的以上特點，利用系列變頻器實現(xiàn)破碎機的變頻調(diào)速和軟啟動；利用再生能量回饋單

元克服破碎機制動過程中產(chǎn)生的過高的泵升電壓；利用PLC

實現(xiàn)系統(tǒng)的邏輯閉環(huán)控制，使破碎機的工作與立窯放料同步，實現(xiàn)間歇運行。從而在改善工藝控制質(zhì)量的同時，最大限度地節(jié)約了電能，降低了生產(chǎn)成本?，F(xiàn)場調(diào)試和運行結(jié)果表明，系統(tǒng)運行可*，節(jié)電率可達60%以上。

上述系統(tǒng)已在某水泥廠投入實際運行。系統(tǒng)根據(jù)送料信號自動實現(xiàn)啟制動運行，破碎機運行速

度連續(xù)可調(diào)。電機可以實現(xiàn)頻繁軟啟動，基本無啟動電流沖擊，啟動力矩足夠。系統(tǒng)在變頻運行條

件下，若變頻器突然故障，則自動切換至“工頻”狀態(tài)繼續(xù)運行，同時發(fā)出聲光報警信號(內(nèi)部可選)。

根據(jù)現(xiàn)場工況需要，將有放料信號時變頻運行給定頻率設(shè)為43

Hz，系統(tǒng)運行電流為27

A，運行電

壓280

V，改造后的系統(tǒng)平均每年耗電5.7

萬度。根據(jù)現(xiàn)場記錄，系統(tǒng)在改造前工作頻率為工頻50

Hz，運行電流為32

A，運行電壓400

V，平均每年耗電19.42

萬度。改造后的節(jié)電率為70.6%。該系統(tǒng)的突出優(yōu)點如下：

1、利用變頻調(diào)速技術(shù)改造了水泥熟料破碎機的拖動系統(tǒng)，滿足了破碎機的低速、間歇運行特

點，保證了工藝控制質(zhì)量，節(jié)能效果明顯，并有利于延長破碎機和電機的使用壽命。

2、利用能量回饋控制技術(shù)克服破碎機大慣性引起的泵升電壓，有效地保證了變頻器的安全運

行。系統(tǒng)除了變頻器和能量回饋裝置所具有的20

余種保護功能和故障自診斷功能外，還增設(shè)了電

機過熱、控制回路保護及報警。

3、利用可編程控制器PLC

實現(xiàn)了各種邏輯控制、變頻器啟制動自動控制及手動/自動、工頻/

變頻轉(zhuǎn)換和故障自切換等功能，使系統(tǒng)控制靈活方便，功能齊全。

五、系列變頻器在物流機械中的應(yīng)用

調(diào)速皮帶秤是一種用于測量和控制皮帶輸送機的速度和物料流量的實時連續(xù)計量裝置，廣泛應(yīng)

用散裝固態(tài)原料的計量控制和輸送。

當電機驅(qū)動時，物料隨著皮帶的運動輸出，經(jīng)荷重傳感器Ｗ檢測并將其轉(zhuǎn)換成電信號，送

入控制器中；同時速度傳感器也將檢測的電動機轉(zhuǎn)速信號送入控制器中。速度信號和荷重信號經(jīng)控

制器進行變換和處理，計算出物料的瞬時流量和累計流量等，并與設(shè)定值進行比較后，通過ＰＩＤ

等方式調(diào)節(jié)輸出控制信號，以控制電動機轉(zhuǎn)速，使物料的流量穩(wěn)定在設(shè)定值上。

由于皮帶秤是一個集控制、計量與輸送為一體的設(shè)備，采用變頻器可以確保其在工業(yè)環(huán)境下的穩(wěn)定、可*的工作。

實踐證明，在工業(yè)環(huán)境比較惡劣的情況下，采用滑差電機調(diào)速時，由于滑差離合器密封性不好，離合器容易被灰塵或異物堵死而造成飛車(失控)現(xiàn)象?；钫{(diào)速電動機的低速性能很差，當皮帶秤

在低速運行時，皮帶機的速度往往處于一種不穩(wěn)定狀態(tài)，嚴重時會影響到皮帶秤的正常工作和計量

精度。另外，當要求皮帶秤的設(shè)定值變化范圍較大時，滑差調(diào)速電動機的調(diào)速范圍就顯得不夠。

采用變頻器除了能很好的解決上述問題外，還可以利用變頻器調(diào)速時機械特性很硬、轉(zhuǎn)差率小的特點。通過對皮帶秤的荷重信號檢測，采用預(yù)置控制與ＰＩＤ控制相結(jié)合的控制方法，大大提高

系統(tǒng)的響應(yīng)時間。這對于皮帶秤上物料忽然變化很大時，確保皮帶秤的控制和計量精度是非常重要的。

應(yīng)用變頻器在節(jié)能方面應(yīng)用效果亦十分顯著。它在水泵和風機上的應(yīng)用，與傳統(tǒng)的閥門、檔板

相比可節(jié)電約40%。以１個100kW的風機為例，按年工作時間8000h

計算，一年可節(jié)省32

萬kWh。

六、變頻器其余應(yīng)用實例

1、中央空調(diào)變頻調(diào)速：

采用變頻器對中央空調(diào)系統(tǒng)中的冷凍水泵組、冷卻水泵組進行調(diào)速，可實現(xiàn)一臺變頻器同時控

制多臺水泵，高效節(jié)能，避免了“大馬拉小車”現(xiàn)象，節(jié)電率30%~60%。同時能實現(xiàn)多點溫、濕

度檢測及集中監(jiān)控、達到最佳舒適度控制。

2、注塑機變頻調(diào)速控制：

注塑過程一般分為以下步驟：鎖?！⑸浔骸勰z加料→冷卻定型→開模頂針。每個步驟的負荷是不同的，采用變頻器對油泵進行控制，可以對應(yīng)每個步驟輸出相應(yīng)功率，從而顯著節(jié)約電能，節(jié)電率30%~60%

3、行車電機變頻調(diào)速控制：

行車一般有多臺電機，分別控制大車、小車及吊鉤上下，這幾臺電機都可用變頻器加以改造。

改造后具有以下明顯優(yōu)點：

（1）.電機啟動電流小，轉(zhuǎn)矩大，避免了大電流沖擊，節(jié)電顯著。

（2）.節(jié)約備件，無需更換接觸器等低壓電器。

（3）.無需人工維護，可*性極高。

4、風機，水泵變頻調(diào)速改造：

傳統(tǒng)的風機、水泵是通過風門檔板或閥門來調(diào)節(jié)流量，由于流量與轉(zhuǎn)速成正比、功率與轉(zhuǎn)速的3

次方成正比。因此采用變頻器通過調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速來調(diào)節(jié)流量，其功率（耗電量）會呈3

次方下降，節(jié)能效果非常明顯，節(jié)電率可達30--70%.5、在繞線機、拉絲機上應(yīng)用變頻器：

有啟動平穩(wěn)、啟動力矩大、無級調(diào)速的特點，能提高產(chǎn)量、降低故障率。

6、鍋爐風機變頻調(diào)速：

鍋爐風機包括引風機及鼓風機，一般是通過調(diào)節(jié)風門檔板改變送風量、采用變頻器后，可將

風門檔板調(diào)節(jié)至最大，通過變頻器進行調(diào)速。一般節(jié)電率都在40%以上。

7、空壓機變頻調(diào)速：

通過一臺變頻器能同時控制多臺空壓機，避免電機空轉(zhuǎn)耗能，無需專人值守，自動實現(xiàn)恒壓

供氣，高效節(jié)能。

用三菱編成的一個小程序

我于這個月參加了本市維修電工技術(shù)比武，其中有練習題，選拔題，競賽題。而難度卻是由難至易，競賽題是一星---三角啟動，就這一要求編制控制程序并不難，難的是整個工程你都要盡善盡美，符

合電器控制要求，從選材到安裝，直到遠轉(zhuǎn)正常，意義是在工人當中普及PLC，以考PLC

為主，50

分，兼顧其他，50

分。其間必要的外部保護也必須考慮周到，進入PLC

內(nèi)部進行連鎖保護，選

材和安裝不是我們這里主要討論的，我把我編制的程序上傳，大方之家見教，或?qū)Υ蠹矣袙伌u引玉

之用。我只能用文本，梯形圖無法上傳，我將語句表傳上來，給大家添麻煩了，后面再將選拔題和

練習題的語句表傳上，LD

X000

OR

Y001

ANI

X001

ANI

X002

OUT

Y001

輸出至（KM1）主電源接觸器

LD

Y001

OUT

T0

K50

LD

Y001

ANI

T0

ANI

Y003

(PLC

內(nèi)部互鎖)

ANI

X003

外部互鎖輸入點,來自三角形接觸器常開觸點.OUT

Y002

輸出至(KM2)

星形接觸器

LD

T0

ANI

Y002

(PLC

內(nèi)部連鎖)

ANI

X004

外部互鎖輸入點,來自星形接觸器常開觸點.OUT

Y003

END

這個程序本身一點不難,要考慮的是外部的兩個連鎖輸入,否則會發(fā)生當外部接觸器燒粘住,內(nèi)部PLC

照樣遠轉(zhuǎn).其他如何選材這里就不贅述了.就這題我要強調(diào)的是,PLC

內(nèi)部的軟接觸器的動作不是我們常規(guī)的理解,同時動作,而是從上到下的動

作.在比賽是就出現(xiàn)了一例,他把三角形放在星形前面,由一個T0

控制,工作的順序是先上三角形,后切

星形,造成主電路短路,應(yīng)該是先切星形,再上三角形,這還是對PLC

不是很了解.給大家提個醒,下次再

把那兩個的語句表傳上來.變頻器基礎(chǔ)知識------供初學者參考

1、什麼是變頻器？

變頻器是利用電力半導(dǎo)體器件的通斷作用將工頻電源變換為另一頻率的電能控制裝置。

2、PWM

和PAM的不同點是什麼？

PWM

是英文Pulse

Width

Modulation(脈衝寬度調(diào)製)縮寫，按一定規(guī)律改變脈衝列的脈衝寬度，以調(diào)

節(jié)輸出量和波形的一種調(diào)值方式。PAM

是英文Pulse

Amplitude

Modulation(脈衝幅度調(diào)製)縮寫，是

按一定規(guī)律改變脈衝列的脈衝幅度，以調(diào)節(jié)輸出量值和波形的一種調(diào)製方式。

3、電壓型與電流型有什麼不同？

變頻器的主電路大體上可分為兩類:電壓型是將電壓源的直流變換為交流的變頻器，直流回路的濾波

是電容;電流型是將電流源的直流變換為交流的變頻器，其直流回路濾波石電感。

4、為什麼變頻器的電壓與電流成比例的改變？

非同步電動機的轉(zhuǎn)矩是電機的磁通與轉(zhuǎn)子內(nèi)流過電流之間相互作用而產(chǎn)生的，在額定頻率下，如果

電壓一定而只降低頻率，那麼磁通就過大，磁回路飽和，嚴重時將燒毀電機。因此，頻率與電壓要

成比例地改變，即改變頻率的同時控制變頻器輸出電壓，使電動機的磁通保持一定，避免弱磁和磁

飽和現(xiàn)象的產(chǎn)生。這種控制方式多用於風機、泵類節(jié)能型變頻器。

5、電動機使用工頻電源驅(qū)動時,電壓下降則電流增加;對於變頻器驅(qū)動,如果頻率下降時電壓也下降，那麼電流是否增加？

頻率下降(低速)時,如果輸出相同的功率,則電流增加,但在轉(zhuǎn)矩一定的條件下,電流幾乎不變。

6、採用變頻器運轉(zhuǎn)時，電機的起動電流、起動轉(zhuǎn)矩怎樣？

採用變頻器運轉(zhuǎn)，隨著電機的加速相應(yīng)提高頻率和電壓，起動電流被限制在150%額定電流以下(根

據(jù)機種不同，為125%~200%)。用工頻電源直接起動時，起動電流為6~7

倍，因此，將產(chǎn)生機械電

氣上的衝擊。採用變頻器傳動可以平滑地起動(起動時間變長)。起動電流為額定電流的1.2~1.5

倍，起動轉(zhuǎn)矩為70%~120%額定轉(zhuǎn)矩；對於帶有轉(zhuǎn)矩自動增強功能的變頻器，起動轉(zhuǎn)矩為100%以上，可以帶全負載起動。

7、V/f

模式是什麼意思？

頻率下降時電壓V

也成比例下降，這個問題已在回答4

說明。V

與f的比例關(guān)係是考慮了電機特性

而預(yù)先決定的，通常在控制器的存儲裝置(ROM)中存有幾種特性，可以用開關(guān)或標度盤進行選擇。

8、按比例地改V

和f

時，電機的轉(zhuǎn)矩如何變化？

頻率下降時完全成比例地降低電壓，那麼由於交流阻抗變小而直流電阻不變,將造成在低速下產(chǎn)生地

轉(zhuǎn)矩有減小的傾向。因此，在低頻時給定V/f,要使輸出電壓提高一些,以便獲得一定地起動轉(zhuǎn)矩,這種

補償稱增強起動?？梢話裼酶鞣N方法實現(xiàn),有自動進行的方法、選擇V/f

模式或調(diào)整電位器等方法。

9、在說明書上寫著變速範圍60~6Hz，即10:1，那麼在6Hz

以下就沒有輸出功率嗎？

在6Hz

以下仍可輸出功率，但根據(jù)電機溫升和起動轉(zhuǎn)矩的大小等條件，最低使用頻率取6Hz

左右，此時電動機可輸出額定轉(zhuǎn)矩而不會引起嚴重的發(fā)熱問題。變頻器實際輸出頻率(起動頻率)根據(jù)機種

為0.5~3Hz.10、對於一般電機的組合是在60Hz

以上也要求轉(zhuǎn)矩一定，是否可以？

通常情況下時不可以的。在60Hz

以上(也有50Hz

以上的模式)電壓不變，大體為恒功率特性，在高

速下要求相同轉(zhuǎn)矩時，必須注意電機與變頻器容量的選擇。

11、所謂開環(huán)是什麼意思？

給所使用的電機裝置設(shè)速度檢出器(PG)，將實際轉(zhuǎn)速反饋給控制裝置進行控制的，稱為“閉環(huán)”，不

用PG

運轉(zhuǎn)的就叫作“開環(huán)”。通用變頻器多為開環(huán)方式，也有的機種利用選件可進行PG

反饋。

12、實際轉(zhuǎn)速對於給定速度有偏差時如何辦？

開環(huán)時，變頻器即使輸出給定頻率，電機在帶負載運行時，電機的轉(zhuǎn)速在額定轉(zhuǎn)差率的範圍內(nèi)

(1%~5%)變動。對於要求調(diào)速精度比較高，即使負載變動也要求在近於給定速度下運轉(zhuǎn)的場合，可

採用具有PG

反饋功能的變頻器(選用件)。

13、如果用帶有PG的電機，進行反饋後速度精度能提高嗎？

具有ＰＧ反饋功能的變頻器，精度有提高。但速度精度的植取決於ＰＧ本身的精度和變頻器輸出頻

率的解析度。14、失速防止功能是什麼意思？

如果給定的加速時間過短，變頻器的輸出頻率變化遠遠超過轉(zhuǎn)速(電角頻率)的變化，變頻器將因流

過過電流而跳閘，運轉(zhuǎn)停止，這就叫作失速。為了防止失速使電機繼續(xù)運轉(zhuǎn)，就要檢出電流的大小

進行頻率控制。當加速電流過大時適當放慢加速速率。減速時也是如此。兩者結(jié)合起來就是失速功

能。

15、有加速時間與減速時間可以分別給定的機種，和加減速時間共同給定的機種，這有什麼意義？

加減速可以分別給定的機種，對於短時間加速、緩慢減速場合，或者對於小型機床需要嚴格給定生

產(chǎn)節(jié)拍時間的場合是適宜的，但對於風機傳動等場合，加減速時間都較長，加速時間和減速時間可

以共同給定。

16、什麼是再生制動？

電動機在運轉(zhuǎn)中如果降低指令頻率，則電動機變?yōu)榉峭桨l(fā)電機狀態(tài)運行，作為制動器而工作，這

就叫作再生（電氣）制動。

17、是否能得到更大的制動力？

從電機再生出來的能量貯積在變頻器的濾波電容器中，由於電容器的容量和耐壓的關(guān)係，通用變頻

器的再生制動力約為額定轉(zhuǎn)矩的10%~20%。如採用選用件制動單元，可以達到50%~100%。

18、轉(zhuǎn)矩提升問題

自控系統(tǒng)的設(shè)定信號可通過變頻器靈活自如地指揮頻率變化，控制工藝指標，如在煙草行業(yè)的糖料、香料工序，可由皮帶稱的流量信號來控制變頻器頻率，使泵的轉(zhuǎn)速隨流量信號自動變化，調(diào)節(jié)加料

量，均勻地加入香精、糖料。也可利用生產(chǎn)線起停信號通過正、反端子控制變頻器的起、停及正、反轉(zhuǎn)，成為自動流水線的一部分。此外在流水生產(chǎn)線上，當前方設(shè)備有故障時後方設(shè)備應(yīng)自動停機。

變頻器的緊急停止端可以實現(xiàn)這一功能。在SANKEN、MF、FUT

和FVT

系列變頻器中可以預(yù)先設(shè)

定三四個甚至多達七個頻率，在有些設(shè)備上可據(jù)此設(shè)置自動生產(chǎn)流程。設(shè)定好工作頻率及時間後，變頻器可使電機按順序在不同的時間以不同的轉(zhuǎn)速運行，形成一個自動的生產(chǎn)流程。

簡述FX2N

系列PLC

在玻管生產(chǎn)中的應(yīng)用

(網(wǎng)友“肖巖“的文章)

簡述FX2N

系列PLC

在玻管生產(chǎn)中的應(yīng)用

本公司現(xiàn)有拉管機系統(tǒng)為80

年代的技術(shù)，隨著時代的發(fā)展已經(jīng)不能適應(yīng)生產(chǎn)的需要。對于生產(chǎn)中

所需要調(diào)節(jié)的拉速、旋轉(zhuǎn)管轉(zhuǎn)速、拉管長度的調(diào)整，原來都采用機械變速的方式來調(diào)整。現(xiàn)采用

FX2N

系列PLC

根據(jù)生產(chǎn)中的不同需要進行電氣化改造。

1.對于旋轉(zhuǎn)管轉(zhuǎn)速的調(diào)整：由于生產(chǎn)操作人員在機尾（牽引機處）隨時要根據(jù)生產(chǎn)情況調(diào)整旋轉(zhuǎn)管的轉(zhuǎn)速，兩地相距約40

米必須對旋轉(zhuǎn)管電機采用變頻器遠程控制。將FX2N

主機+2DA

模塊同

變頻器安置于機頭控制柜內(nèi)，用模擬量輸出模塊的電壓輸出（0~10V）控制變頻器的轉(zhuǎn)速。通過

導(dǎo)線將PLC

輸入信號引到機尾控制柜內(nèi)用按鈕給PLC

輸入信號，通過程序?qū)⑤斎胄盘栟D(zhuǎn)變成數(shù)

字量的增加或減少從而改變模擬量輸出模塊輸出電壓的大小。達到遠程控制的目的。同時將變頻器的FM

頻率輸出信號輸入到顯示儀表經(jīng)過轉(zhuǎn)換以后用來觀察旋轉(zhuǎn)管的轉(zhuǎn)速。

2.對于拉速和拉管長度的調(diào)整：同樣采用FX2N+4DA

模塊+

變頻器（控制拉速）

+

伺服放大器

（控制切割機）。拉速的調(diào)整可以類似于旋轉(zhuǎn)管轉(zhuǎn)速的調(diào)整，通過按鈕來調(diào)整模擬量輸出模塊數(shù)值的增減，改變4DA

通道1

輸出電壓輸入到變頻器從而改變拉管機轉(zhuǎn)速。將增量型編碼器（1000p/r

開路集電極型）安裝于一定的位置測量拉管機電機的轉(zhuǎn)速，將此信號（A

相脈沖）輸入到FX2NPLC的高速輸入端子，利用FNC56

SPD

指令來檢測牽引機速度（調(diào)整拉管長度計算用）；將B

相脈沖

輸入到頻率計用以顯示拉速。對于拉管長度的調(diào)整可將上述輸入到PLC的拉速信號（經(jīng)過計算轉(zhuǎn)

換成單位為毫米/

秒的數(shù)值），與通過按鈕輸入到PLC的長度信號數(shù)字值（單位毫米）相除，得

到切割機割刀每轉(zhuǎn)的時間（單位秒/

轉(zhuǎn)）。然后計算出割刀的轉(zhuǎn)速，根據(jù)割刀與割刀電機傳動比計

算出割刀電機的轉(zhuǎn)速。通過電機轉(zhuǎn)速與伺服放大器輸出頻率的對應(yīng)關(guān)系，以及伺服放大器輸出頻率

與輸入電壓的對應(yīng)關(guān)系計算出PLC

輸出電壓數(shù)字量。此計算的數(shù)值為伺服電機的初始速度，由于

計算時可能存在誤差以及電壓波動等原因的影響此時的速度并不能精確的控制切割長度，還需要通

過與伺服放大器集電極開路輸出脈沖數(shù)值（根據(jù)要求通過參數(shù)設(shè)定脈沖輸出數(shù)）輸入到PLC

高速

技術(shù)端子進行比較，將其差值乘以系數(shù)放大后疊加到初始速度數(shù)值上，不斷地通過偏差調(diào)整以達到

精確控制拉管長度的目的。最后將此數(shù)字量輸出到4DA

通道2，作為伺服放大器轉(zhuǎn)速控制的輸

入電壓（0~10V）。將切割長度數(shù)值輸出到4DA

通道3，用數(shù)顯表顯示拉管長度設(shè)定值。這樣，不管操作者改變拉管長度設(shè)定值，或者改變拉速，PLC

都可以隨時調(diào)整伺服電機的轉(zhuǎn)速保證切割

長度的精確控制。

FX2NPLC

在單級同步系統(tǒng)中的應(yīng)用

(網(wǎng)友“肖巖“的文章)

利用FX2NPLC+2DA

模塊+

變頻器+

增量型編碼器（1000P/R

三相開路集電極型）可以方便的在由兩個不同的動力驅(qū)動的系統(tǒng)中實現(xiàn)同步。具體應(yīng)用時根據(jù)所要實現(xiàn)的同步要求在合適的位置

安裝主、從編碼器，以方便主、從編碼器信號比較，即在需同步的每個單位主、從編碼器轉(zhuǎn)1

圈。

當安裝好編碼器以后，分別將主、從編碼器的三相脈沖用雙絞屏蔽線引到FX2NPLC的6

個高速

計數(shù)器端子上。輸入端子X0

作為速度檢測（FNC56）的指定端口，X1~X5

分別對應(yīng)

C236~C240；

X1

C236

主編碼器B

相碼道脈沖（比較用）

X2

C237

主編碼器Z

相零點脈沖

X3

C238

從編碼器A

相碼道脈沖（比較用）

X4

C239

從編碼器Z

相零點脈沖

X5

C240

從編碼器B

相碼道脈沖（調(diào)整相位用）

在程序中，首先用速度檢測指令（FNC56）檢測主編碼器在單位時間內(nèi)的脈沖數(shù)，然后根據(jù)前級

速度推算后一級的速度給定值。同時用主、從編碼器（C236、C238）的比較脈沖進行比較

（C237、C239

分別用于復(fù)位C236、C238），將他們的差值乘以一定的系數(shù)放大以后在疊加

到速度給定值上（用以消除累積誤差）。然后通過2DA

輸出0~10V

電壓到變頻器的速度控制輸入

端子上。此時即可實現(xiàn)主、從編碼器的零點同步，由于機械零點與電氣零點會不同步。此時就必須

調(diào)整相位即調(diào)整電氣零點。在調(diào)整相位時，將C240的設(shè)定值用數(shù)據(jù)寄存器設(shè)定為一定的值（數(shù)值

大小可調(diào)整），用零點脈沖首先復(fù)位調(diào)整相位用的高速計數(shù)器C240，再用C240

復(fù)位比較用的高

速計數(shù)器C238

即可。

網(wǎng)友liaoleo的文章:變頻器維修

變頻器：

最近維修一臺三菱A540-55K

變頻器，是一位維修新手維修不好才拿到我們這里來，這臺機本

來是壞了一個模塊，換好模塊后，這位新手想測量驅(qū)動是否正常，把模塊觸發(fā)線撥掉，結(jié)果一通電

就跳閘，檢查后發(fā)現(xiàn)又燒掉一個模塊！他想很久都弄不明白為什么會這樣！

原來IGBT

模塊的觸發(fā)

端在觸發(fā)線撥掉后有可能留有小量電壓，此時模塊處于半導(dǎo)通狀態(tài)，一通電就因短路而燒壞，GTR

模塊沒有這特性，才可這樣測試！最近維修不少三菱A240-22K

變頻器，都是壞模塊！原因是保養(yǎng)

不好，如散熱器塵多堵塞、電路板太臟、散熱硅脂失效等，這變頻器的輸出模塊（PM100CSM120）

是一體化模塊，就是壞一路也要整個換掉，維修價格高！好的模塊也難找！如果你的變頻器還沒壞，則要多加小心保養(yǎng)！特別是這幾天天氣炎熱！

最近維修一臺安川616G5-55KW

變頻器，損壞嚴重，其原來是有一個快熔斷了（三相各有一個

快熔），電工可能是沒有經(jīng)驗，沒有檢查模塊是否有問題，又一時找不到快熔，就用一條銅線代替，開機后發(fā)出一聲巨響，兩個模塊炸裂，吸收回路壞，推動板也無法維修，換新板，造成重大損失！

按我們經(jīng)驗，如果快熔斷則模塊大多有問題，但模塊壞快熔不一定斷！銅線代替快熔的做法我們

已見過不少次！

我們發(fā)現(xiàn)經(jīng)常有人在把三菱A240-5.5KW

變頻器換成A540-5.5KW

時把A540-5.5KW“N”線接

地！一送電變頻器就發(fā)出巨響！變頻器損壞嚴重！一方面是A540-5.5KW的“N”線與A240-5.5KW

變頻器的地線的位置相似！有的電工沒看清楚就把地線接上去；有的電工則誤認為“N”線就是地線！

請三菱變頻器用戶小心接線！

很多人打來電話問到外觀一樣的模塊怎樣測出其電流的大小，其實很簡單，只要用電容表，測

出模塊G-E

或C-E

結(jié)的電容量，電流大的電容量也大！注意要在同類型的模塊中比較！

今天有一位電工打來電話，說他在給變頻器試機時發(fā)現(xiàn)變頻器輸出電壓有1000

多伏（輸入

380V），問是否是變頻器故障？是否會燒電機？他還不明白變頻器只會降壓，不會升壓！原來他是

用數(shù)字萬用表測量，由于變頻器輸出電壓是高頻載波，普通沒防干擾的數(shù)字表在這里測量是很不

準！

有此粗心的電工在給三菱A540

變頻器的輔助電源（R1、T1）接線時沒有拿掉短接片，結(jié)果在把變頻器燒掉后還弄不明白其道理，原來當短接片沒拿掉時，變頻器內(nèi)部R

與R1、T

與T1

是已連

在一起，電工以為從R、T

引來兩條線沒有分別，結(jié)果把R

接到S1、T

接到R1，造成相間短路，由于R

與R1、T

與T1的連線是通過電源板的中間層，結(jié)果把電源板燒掉，爆開成兩層！一般情況

下沒必要接輔助電源（R1、T1）！

有的維修新手在維修變頻器時不懂利用假負載，一當驅(qū)動有故障，燒掉模塊后就說模塊質(zhì)量不

好！假負載就是用一個幾百歐的電阻（電燈炮也可以），串在主回路上，如有快熔就把它拿掉，裝

上電阻；沒有快熔則可在主回上任何地方斷開，串上這電阻！這個電阻起到限流作用，當模塊有

短路時也不會把模塊燒掉，等開機后測量變頻器輸出正常，才把這假負載撤掉！

很多工廠供電是發(fā)電機發(fā)電，當發(fā)電機有故障時，輸出高壓電常把變頻器及電子儀器燒壞！

這種情況是我們經(jīng)常見過的，去年深圳就有一家拉絲廠一次就壞了二十幾臺30KW

變頻器，停產(chǎn)十

幾天，造成重大損失，工廠在發(fā)電機搞了很多保護方法可效果不太明顯！

后來我們想了一個被動的保護方法，就是在變頻器或儀器的輸入端的空氣開關(guān)上加了壓敏電阻

（380V

用821K，220V471K），這樣當有高壓電時壓敏就會短路，空氣開關(guān)跳閘，保護了變頻器，變頻器故障率大大減小，壓敏電阻很便宜，這個方法可說是花小錢辦大事！

FX2

系列PLC

構(gòu)成電梯控制系統(tǒng)特性分析

電梯

2004-3-15

摘要；文中分析了電梯的負載特性，闡述了采用梯形加速曲線的電梯理想速度曲線，結(jié)合變頻

器和PLC的性能，論述了電梯控制系統(tǒng)的構(gòu)成和工作特性。闡述了電梯速度曲線產(chǎn)生的方法，歸納

了由PLC

構(gòu)成的控制系統(tǒng)軟件設(shè)計的特點。

關(guān)鍵詞：負載特性理想速度曲線控制系統(tǒng)軟件設(shè)計

1.概述隨著城市建設(shè)的不斷發(fā)展，高層建筑不斷增多，電梯在國民經(jīng)濟和生活中有著廣泛的應(yīng)用。

電梯作為高層建筑中垂直運行的交通工具已與人們的日常生活密不可分。實際上電梯是根據(jù)外部呼

叫信號以及自身控制規(guī)律等運行的，而呼叫是隨機的，電梯實際上是一個人機交互式的控制系統(tǒng)，單純用順序控制或邏輯控制是不能滿足控制要求的，因此，電梯控制系統(tǒng)采用隨機邏輯方式控制。

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*性高，程序設(shè)計方便靈活，抗干擾能力強、運行穩(wěn)定可*等特

點，所以現(xiàn)在的電梯控制系統(tǒng)廣泛采用可編程控制器來實現(xiàn)。

2.電梯理想運行曲線根據(jù)大量的研究和實驗表明,人可接受的最大加速度為am≤1.5m/s2,加速度

變化率ρm≤3m/s3,電梯的理想運行曲線按加速度可劃分為三角形、梯形和正弦波形，由于正弦波形

加速度曲線實現(xiàn)較為困難，而三角形曲線最大加速度和在啟動及制動段的轉(zhuǎn)折點處的加速度變化率

均大于梯形曲線，即+ρm

跳變到-ρm

或由-ρm

跳變到+ρm的加速度變化率，故很少采用，因梯形曲

線容易實現(xiàn)并且有良好加速度變化率頻繁指標，故被廣泛采用，采用梯形加速度曲線電梯的理想運

行曲線如圖1

所示：

智能變頻器是為電梯的靈活調(diào)速、控制及高精度平層等要求而專門設(shè)計的電梯專用變頻器，可配用

通用的三相異步電動機，并具有智能化軟件、標準接口、菜單提示、輸入電梯曲線及其它關(guān)鍵參數(shù)

等功能。其具有調(diào)試方便快捷，而且能自動實現(xiàn)單多層功能，并具有自動優(yōu)化減速曲線的功能，由

其組成的調(diào)速系統(tǒng)的爬行時間少，平層距離短，不論是雙繞組電動機，還是單繞組電動機均可適用，其最高設(shè)計速度可達4m/s，其獨特的電腦監(jiān)控軟件，可選擇串行接口實現(xiàn)輸入/輸出信號的無觸點

控制。變頻器構(gòu)成的電梯系統(tǒng)，當變頻器接收到控制器發(fā)出的呼梯方向信號，變頻器依據(jù)設(shè)定的速度及加速度值，啟動電動機，達到最大速度后，勻速運行，在到達目的層的減速點時，控制器發(fā)

出切斷高速度信號，變頻器以設(shè)定的減速度將最大速度減至爬行速度，在減速運行過程中，變頻器的能夠自動計算出減速點到平層點之間的距離，并計算出優(yōu)化曲線，從而能夠按優(yōu)化曲線運行，使

低速爬行時間縮短至0.3s,在電梯的平層過程中變頻器通過調(diào)整平層速度或制動斜坡來調(diào)整平層精

度。即當電梯停得太早時，變頻器增大低速度值或減少制動斜坡值，反之則減少低速度值或增大制

動斜坡值，在電梯到距平層位置4—10cm

時，有平層開關(guān)自動斷開低速信號，系統(tǒng)按優(yōu)化曲線實現(xiàn)

高精度的平層，從而達到平層的準確可*。

3.電梯速度曲線電梯運行的舒適性取決于其運行過程中加速度a

和加速度變化率p的大小，過大的加速度或加速度變化率會造成乘客的不適感。同時，為保證電梯的運行效率，a、p的值不宜過小。

能保證a、p

最佳取值的電梯運行曲線稱為電梯的理想運行曲線。電梯運行的理想曲線應(yīng)是拋物線-

直線綜合速度曲線，即電梯的加、減過程由拋物線和直線構(gòu)成。電梯給定曲線是否理想，直接影響

實際的運行曲線。

3.1

速度曲線產(chǎn)生方法采用的FX2-64MR

PLC，并考慮輸入輸出點要求增加了FX-8EYT、FX-16EYR、FX-8EYR

三個擴展模塊和FX2-40AW

雙絞線通信適配器，F(xiàn)X2-40AW

用于系統(tǒng)串行通

信。利用PLC

擴展功能模塊D/A

模塊實現(xiàn)速度理想曲線輸出，事先將數(shù)字化的理想速度曲線存入

PLC

寄存器，程序運行時，通過查表方式寫入D/A，由D/A

轉(zhuǎn)換成模擬量后將速度理想曲線輸出。

3.2

加速給定曲線的產(chǎn)生8

位D/A

輸出0～5V/0～10V，對應(yīng)數(shù)字值為16

進制數(shù)00～FF，共255

級。若電梯加速時間在2.5～3

秒之間。按保守值計算，電梯加速過程中每次查表的時間間隔不宜超

過10ms。由于電梯邏輯控制部分程序最大，而PLC

運行采用周期掃描機制，因而采用通常的查

表方法，每次查表的指令時間間隔過長，不能滿足給定曲線的精度要求。在PLC

運行過程中，其

CPU

與各設(shè)備之間的信息交換、用戶程序的執(zhí)行、信號采集、控制量的輸出等操作都是按照固定的順序以循環(huán)掃描的方式進行的，每個循環(huán)都要對所有功能進行查詢、判斷和操作。這種順序和格式

不能人為改變。通常一個掃描周期，基本要完成六個步驟的工作，包括運行監(jiān)視、與編程器交換信

息、與數(shù)字處理器交換信息、與通訊處理器交換信息、執(zhí)行用戶程序和輸入輸出接口服務(wù)等。在一

個周期內(nèi)，CPU

對整個用戶程序只執(zhí)行一遍。這種機制有其方便的一面，但實時性差。過長的掃描

時間，直接影響系統(tǒng)對信號響應(yīng)的效果，在保證控制功能的前提下，最大限度地縮短CPU的周期

掃描時間是一個很復(fù)雜的問題。一般只能從用戶程序執(zhí)行時間最短采取方法。電梯邏輯控制部分的程序掃描時間已超過10ms，盡管采取了一些減少程序掃描時間的辦法，但仍無法將掃描時間降到

10ms

以下。同時，制動段曲線采用按距離原則，每段距離到的響應(yīng)時間也不宜超過10ms。為滿足

系統(tǒng)的實時性要求，在速度曲線的產(chǎn)生方式中，采用中斷方法，從而有效地克服了PLC

掃描機制的限制。起動加速運行由定周期中斷服務(wù)程序完成。這種中斷不能由程序進行開關(guān)，一旦設(shè)定，就

一直按設(shè)定時間間隔循環(huán)中斷，所以，起動運行條件需放在中斷服務(wù)程序中，在不滿足運行條件時，中斷即返回。

3.3

減速制動曲線的產(chǎn)生為保證制動過程的完成，需在主程序中進行制動條件判斷和減速點確定。

在減速點確定之前，電梯一直處于加速或穩(wěn)速運行過程中。加速過程由固定周期中斷完成，加速到

對應(yīng)模式的最大值之后，加速程序運行條件不再滿足，每次中斷后，不再執(zhí)行加速程序，直接從中

斷返回。電梯以對應(yīng)模式的最大值運行，在該模式減速點到后，產(chǎn)生高速計數(shù)中斷，執(zhí)行減速服務(wù)

程序。在該中斷服務(wù)程序中修改計數(shù)器設(shè)定值的條件，保證下次中斷執(zhí)行。在PLC的內(nèi)部寄存器

中，減速曲線表的數(shù)值由大到小排列，每次中斷都執(zhí)行一次“表指針加1”操作，則下一次中斷的查

表值將小于本次中斷的查表值。門區(qū)和平層區(qū)的判斷均由外部信號給出，以保證減速過程的可*

性。

4.電梯控制系統(tǒng)

4.1

電梯控制系統(tǒng)特性在電梯運行曲線中的啟動段是關(guān)系到電梯運行舒適感指標的主要環(huán)節(jié),而舒

適感又與加速度直接相關(guān),根據(jù)控制理論,要使某個量按預(yù)定規(guī)律變化必須對其進行直接控制,對于電

梯控制系統(tǒng)來說,要使加速度按理想曲線變化就必須采用加速度反饋,根據(jù)電動機的力矩方程

式:M—MZ=ΔM=J（dn/dt），可見加速度的變化率反映了系統(tǒng)動態(tài)轉(zhuǎn)距的變化，控制加速度就控制系

統(tǒng)的動態(tài)轉(zhuǎn)距ΔM=M—MZ。故在此段采用加速度的時間控制原則，當啟動上升段速度達到穩(wěn)態(tài)值的90%時，將系統(tǒng)由加速度控制切換到速度控制，因為在穩(wěn)速段，速度為恒值控制波動較小，加速

度變化不大，且采用速度閉環(huán)控制可以使穩(wěn)態(tài)速度保持一定的精度，為制動段的精確平層創(chuàng)造條件。

在系統(tǒng)的速度上升段和穩(wěn)速段雖都采用PI

調(diào)節(jié)器控制，但兩段的PI

參數(shù)是不同的，以提高系統(tǒng)的動態(tài)響應(yīng)指標。在系統(tǒng)的制動段，即要對減速度進行必要的控制，以保證舒適感，又要嚴格地按

電梯運行的速度和距離的關(guān)系來控制，以保證平層的精度。在系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速降至120r/min

之前，為了

使兩者得到兼顧，采取以加速度對時間控制為主，同時根據(jù)在每一制動距離上實際轉(zhuǎn)速與理論轉(zhuǎn)速的偏差來修正加速度給定曲線的方法。例如在距離平層點的某一距離L

處，速度應(yīng)降為Vm/s，而

實際轉(zhuǎn)速高為V′m/s，則說明所加的制動轉(zhuǎn)距不夠，因此計算出此處的給定減速度值-ag

后，使其再

加上一個負偏差ε，即使此處的減速度給定值修正為-（ag+ε）使給定減速度與實際速度負偏差加大，從而加大了制動轉(zhuǎn)距，使速度很快降到標準值，當電動機的轉(zhuǎn)速降到120r/min

以后，此時轎廂距

平層只有十幾厘米，電梯的運行速度很低，為防止未到平層區(qū)就停車的現(xiàn)象出現(xiàn)，以使電梯能較快

地進入平層區(qū)，在此段采用比例調(diào)節(jié)，并采用時間優(yōu)化控制，以保證電梯準確及時地進入平層區(qū)，以達到準確可*平層。

4.2

電梯控制構(gòu)成由于電梯的運行是根據(jù)樓層和轎廂的呼叫信號、行程信號進行控制，而樓層和

轎廂的呼叫是隨機的，因此，系統(tǒng)控制采用隨機邏輯控制。即在以順序邏輯控制實現(xiàn)電梯的基本控

制要求的基礎(chǔ)上，根據(jù)隨機的輸入信號，以及電梯的相應(yīng)狀態(tài)適時的控制電梯的運行。另外，轎廂的位置是由脈沖編碼器的脈沖數(shù)確定，并送PLC的計數(shù)器來進行控制。同時，每層樓設(shè)置一個接近

開關(guān)用于檢測系統(tǒng)的樓層信號。為便于觀察，對電梯的運行方向以及電梯所在的樓層進行顯示，采用LED

和發(fā)光管顯示，而對樓層和轎廂的呼叫信號以指示燈顯示(開關(guān)上帶有指示燈)。為了提

高電梯的運行效率和平層的精度，系統(tǒng)要求PLC

能對轎廂的加、減速以及制動進行有效的控制。根

據(jù)轎廂的實際位置以及交流調(diào)速系統(tǒng)的控制算法來實現(xiàn)。為了電梯的運行安全，系統(tǒng)應(yīng)設(shè)置可*的故障保護和相應(yīng)的顯示。采用PLC

實現(xiàn)的電梯控制系統(tǒng)由以下幾個主要部分構(gòu)成。

4.2.1PLC

控制電路；PLC

接收來自操縱盤和每層呼梯的召喚信號、轎廂和門系統(tǒng)的功能信號以及井

道和變頻器的狀態(tài)信號，經(jīng)程序判斷與運算實現(xiàn)電梯的集選控制。PLC

在輸出顯示和監(jiān)控信號的同

時，向變頻器發(fā)出運行方向、啟動、加/減速運行和制動停梯等信號。

4.2.2

電流、速度雙閉環(huán)電路；變頻器本身設(shè)有電流檢測裝置，由此構(gòu)成電流閉環(huán)；通過和電機同軸

聯(lián)接的旋轉(zhuǎn)編碼器，產(chǎn)生a、b

兩相脈沖進入變頻器，在確認方向的同時，利用脈沖計數(shù)構(gòu)成速度

閉環(huán)。

4.2.3

位移控制電路；電梯作為一種載人工具，在位勢負載狀態(tài)下，除要求安全可*外，還要求運行

平穩(wěn)，乘坐舒適，停*準確。采用變頻調(diào)速雙環(huán)控制可基本滿足要求，利用現(xiàn)有旋轉(zhuǎn)編碼器構(gòu)成速

度環(huán)的同時，通過變頻器的PG

卡輸出與電機速度及電梯位移成比例的脈沖數(shù)，將其引入PLC的高

速計數(shù)輸入端口，通過累計脈沖數(shù)，經(jīng)式（1）計算出脈沖當量，由此確定電梯位置。電梯位移h=SI

式

中I—累計脈沖數(shù)；S—脈沖當量；S=plD/

(pr)（1）l—減速比；D—牽引輪直徑；P—旋轉(zhuǎn)編碼器每轉(zhuǎn)對應(yīng)的脈沖數(shù)；

r—PG

卡分頻比。

4.2.4

端站保護；當電梯定向上行時，上行方向繼電器、快車輔助接觸器、快車運行接觸器、門鎖繼

電器、上行接觸器均得電吸合，抱閘打開，電梯上行。當轎廂碰到上強迫換速開關(guān)時，PLC

內(nèi)部鎖

存繼電器得電吸合，定時器Tim10、Tim11

開始定時，其定時的時間長短可視端站層距和梯速設(shè)定。

上強迫換速開關(guān)動作后，電梯由快車運行轉(zhuǎn)為慢車運行，正常情況下，上行平層時電梯應(yīng)停車。如

果轎廂未停而繼續(xù)上行，當Tim10

設(shè)定值減到零時，其常閉點斷開，慢車接觸器和上行接觸器失電，電梯停止運行。在驕廂碰到上強迫換速開關(guān)后，由于某些原因電梯未能轉(zhuǎn)為慢車運行，及快車運行

接觸器未能釋放，當Tim11

設(shè)定值減到零時，其常閉點斷開，快車運行接觸器和上行接觸器均失

電，電梯停止運行。因此，不管是慢車運行還是快車運行，只要上強迫換速開關(guān)發(fā)出信號，不論端

站其他保護開關(guān)是否動作，借助Tim10

和Tim11

均能使電梯停止運行，從而使電梯端站保護更加可

*。

當電梯需要下行，只要有了選梯指令，下行方向繼電器得電其常開點閉合，鎖存繼電器被復(fù)位，Tim10

和Tim11

均失電，其常閉點閉合為電梯正常下行做好了準備。下端站的保護原理與上端站保護類似

不再重復(fù)。

4.2.5

樓層計數(shù)；樓層計數(shù)采用相對計數(shù)方式。運行前通過自學習方式，測出相應(yīng)樓層高度脈沖數(shù)，對應(yīng)17

層電梯分別存入16

個內(nèi)存單元DM06～DM21。樓層計數(shù)器（CNT46）為一雙向計數(shù)器，當?shù)竭_各層的樓層計數(shù)點時，根據(jù)運行方向進行加1

或減1

計數(shù)。運行中，高速計數(shù)器累計值實

時與樓層計數(shù)點對應(yīng)的脈沖數(shù)進行比較，相等時發(fā)出樓層計數(shù)信號，上行加1，下行減1。為防止

計數(shù)器在計數(shù)脈沖高電平期間重復(fù)計數(shù)，采用樓層計數(shù)信號上沿觸發(fā)樓層計數(shù)器。

4.2.6

快速換速；當高速計數(shù)器值與快速換速點對應(yīng)的脈沖數(shù)相等時，若電梯處于快速運行且本層有

選層信號，發(fā)快速換速信號。若電梯中速運行或雖快速運行但本層無選層信號，則不發(fā)換速信號。

4.2.7

門區(qū)信號；當高速計數(shù)器CNT47

數(shù)值在門區(qū)所對應(yīng)脈沖數(shù)范圍內(nèi)時，發(fā)門區(qū)信號。

4.2.8

脈沖信號故障檢測；脈沖信號的準確采集和傳輸在系統(tǒng)中顯得尤為重要，為檢測旋轉(zhuǎn)編碼器和

脈沖傳輸電路故障，設(shè)計了有無脈沖信號和錯漏脈沖檢測電路，通過實時檢測確保系統(tǒng)正常運行。

為消除脈沖計數(shù)累計誤差，在基站設(shè)置復(fù)位開關(guān)，接入PLC

高速計數(shù)器CNT47的復(fù)位端。

5.軟件設(shè)計特點

5.1

采用優(yōu)先級隊列根據(jù)電梯所處的位置和運行方向，在編程中，采用了四個優(yōu)先級隊列，即上

行優(yōu)先級隊列、上行次優(yōu)先級隊列、下行優(yōu)先級隊列、下行次優(yōu)先級隊列。其中，上行優(yōu)先級隊列

為電梯向上運行時，在電梯所處位置以上樓層所發(fā)出的向上運行的呼叫信號，該呼叫信號所對應(yīng)的樓層所具有的脈沖數(shù)存放的寄存器所構(gòu)成的陣列。上行次優(yōu)先級隊列為電梯向上運行時，在電梯所

處位置以下樓層所發(fā)出的向上運行的呼叫信號，該呼叫信號所對應(yīng)的樓層所具有的脈沖數(shù)存放的寄

存器所構(gòu)成的隊列。控制系統(tǒng)在電梯運行中實時排列的四個優(yōu)先級陳列，為實現(xiàn)隨機邏輯控制提供

了基礎(chǔ)。

5.2

采用先進先出隊列根據(jù)電梯的運行方向，將同向的優(yōu)先級隊列中的非零單元(有呼叫時此單元

為七零單元，無呼叫時則此單元為零)送入寄存器隊列(先進先出隊列FIFO)，利用先進先出讀出指

令SFRDP

指令，將FIFO

第一個單元中的數(shù)據(jù)送入比較寄存器。

5.3

采用隨機邏輯控制當電梯以某一運行方向接近某樓層的減速位置時，判別該樓層是否有同向的呼叫信號(上行呼叫標志寄存器、下行呼叫標志寄存器、有呼叫請求時，相應(yīng)寄存器為l，否則為

0)，如有，將相應(yīng)的寄存器的脈沖數(shù)與比較寄存器進行比較，如相同，則在該樓層減速停車：如果

不相同，則將該寄存器數(shù)據(jù)送入比較寄存器，并將原比較寄存器數(shù)據(jù)保存，執(zhí)行該樓層的減速停車。

該動作完畢后，將被保存的數(shù)據(jù)重新送入比較寄存器，以實現(xiàn)隨機邏輯控制。

5.4

采用軟件顯示系統(tǒng)利用行程判斷樓層，并轉(zhuǎn)化成BCD

碼輸出，通過硬件接口電路以LED

顯

示。

5.5

對變頻器的控制PLC

根據(jù)隨機邏輯控制的要求，可向變頻器發(fā)出正向運行、反向運行、減速

以及制動信號，再由變頻器根據(jù)一定的控制規(guī)律和控制算法來控制電機。同時，當系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，PLC

向變頻器發(fā)出信號。

6.結(jié)束語采用MIC340

電梯專用變頻器構(gòu)成的電梯控制系統(tǒng)，可實現(xiàn)電梯控制的智能化，但由于

候梯和電梯轎內(nèi)的人到達各層的人數(shù)是智能電梯無法確定的，即使采用AITP

人工智能系統(tǒng)，傳輸?shù)慕煌土餍畔⒁彩悄：模瑸榻鉀Q電梯這一垂直交通控制系統(tǒng)的兩大不可知因素，需要我們在今

后的工作中去不斷的研究和探索。

CC-Link

現(xiàn)場總線的通信初始化設(shè)置方法和應(yīng)用比較分析

2004-3-15

CC-Link

現(xiàn)場總線是日本三菱電機公司主推的一種基于PLC

系統(tǒng)的現(xiàn)場總線，這是目前在世界現(xiàn)

場總線市場上唯一的源于亞洲、又占有一定市場份額的現(xiàn)場總線。它在實際工程中顯示出強大的生

命力，特別是在制造業(yè)得到廣泛的應(yīng)用。在CC-Link

現(xiàn)場總線的應(yīng)用過程中，最為重要的一部分

便是對系統(tǒng)進行通信初始化設(shè)置。目前CC-Link

通信初始化設(shè)置的方法有三種，本文將對這三種不

同的初始化設(shè)置方法進行比較和分析，以期尋求在不同的情況下如何來選擇最簡單有效的通信初始

化設(shè)置方法。這對CC-Link

現(xiàn)場總線在實際工程中的使用具有重要的現(xiàn)實意義，一則為設(shè)計人員在保證設(shè)計質(zhì)量的前提下減少工作量和節(jié)省時間，二則也試圖探索一下是否可以進一步發(fā)揮和挖掘

CC-Link的潛力。實驗系統(tǒng)簡述為了便于比較通信初始化設(shè)置方法，我們首先在實驗室中建

立了這樣一個小型的CC-Link

現(xiàn)場總線系統(tǒng).整個系統(tǒng)的配置如圖1

所示。

圖1

系統(tǒng)配置

在硬件連接設(shè)置無誤之后，就可開始進行通信初始化設(shè)置。

三種設(shè)置方法的使用

圖2

通信初始化程序的流程

首先采用的是最基本的方法,即通過編程來設(shè)置通信初始化參數(shù)。編制通信初始化程序的流程如圖2

所示。首先在參數(shù)設(shè)定部分，將整個系統(tǒng)連接的模塊數(shù)，重試次數(shù)，自動返回模塊數(shù)以及當CPU

癱瘓時的運行規(guī)定（停止）以及各站的信息寫入到存儲器相應(yīng)的地址中。在執(zhí)行刷新指令之后緩沖

存儲器內(nèi)的參數(shù)送入內(nèi)部寄存區(qū)，從而啟動數(shù)據(jù)鏈接。如果緩沖存儲器內(nèi)參數(shù)能正常啟動數(shù)據(jù)鏈接，這說明通信參數(shù)設(shè)置無誤，這時就可通過寄存指令將參數(shù)寄存到E²PROM。這是因為一旦斷

電內(nèi)部寄存區(qū)的參數(shù)是不會保存的，而E²PROM

中的參數(shù)即使斷電仍然保存。同時通信參數(shù)

必須一次性地寫入E²PROM，即僅在初始化時才予以執(zhí)行。此后CPU

運行就通過將

E²PROM

內(nèi)的參數(shù)送入內(nèi)部寄存區(qū)去啟動數(shù)據(jù)鏈接。值得注意的是，如果通信參數(shù)設(shè)置有誤

（如參數(shù)與系統(tǒng)所采用的硬件不一致，或參數(shù)與硬件上的設(shè)置不一致），數(shù)據(jù)鏈接將無法正常啟動，但通常并不顯示何處出錯，要糾正只有*自己細心而又耐心地檢查，別無它法。反過來，如果通信

參數(shù)設(shè)置正確而硬件上的設(shè)置有錯，CC-Link

通信控制組件會提供出錯信息，一般可通過編程軟件

包的診斷功能發(fā)現(xiàn)錯誤的類型和錯在哪里。第二種通信初試化設(shè)置的方法是使用CC-Link

通信

配置的組態(tài)軟件GX-Configurator

for

CC-Link。該組態(tài)軟件可以對A

系列和QnA

系列的PLC

進

行組態(tài)，實現(xiàn)通信參數(shù)的設(shè)置。整個組態(tài)的過程十分簡單，在選擇好主站型號之后就可以進行主

站的設(shè)置，此后再陸續(xù)添加所連接的從站，并進行從站的設(shè)置，包括從站的型號和其所占用站的個

數(shù)。最后組態(tài)完成的畫面如圖3

所示。

在組態(tài)過程中的各個模塊的基本信息都會顯示在組態(tài)完成的畫面上，整個畫面簡單直觀，系統(tǒng)配置

一目了然。然而在組態(tài)完成后啟動數(shù)據(jù)鏈接時出現(xiàn)了問題。

圖3

組態(tài)完成畫面

當選擇“Download

master

parameter

file”之后，彈出一對話框，要求選擇是將參數(shù)寫到

E²PROM

還是緩沖存儲器。無論選擇其中任何一種，軟件都會提示“是否現(xiàn)在執(zhí)行數(shù)據(jù)鏈接?”，如果選擇“是”，各站點的LED

燈指示正常。然而當把此時運行正常的PLC

復(fù)位后重新運行，各站

點均出錯。這種情況說明組態(tài)文件并未能真正寫入到E²PROM

中，也就是說該組態(tài)軟件并不

具備將參數(shù)寫入E²PROM

這部分功能。因此在這種情況下為了能使用E²PROM

啟動數(shù)

據(jù)鏈接，就必須在主站中再寫入“參數(shù)寄存到E²PROM”這段程序，*組態(tài)和編程共同作用來正

常啟動數(shù)據(jù)鏈接。顯而易見，這種方法是利用組態(tài)軟件包設(shè)置通信參數(shù)，再利用編程將這些參數(shù)寫

E²PROM，這才得以完成數(shù)據(jù)鏈接所必須的最后步驟。當然這在實際使用時會帶來某些不便，但它畢竟可以省略將通信參數(shù)寫入緩沖寄存區(qū)的一段程序，在這個意義上也給CC-Link的使用者帶

來許多便利。最后一種方法是通過CC-Link

網(wǎng)絡(luò)參數(shù)來實現(xiàn)通信參數(shù)設(shè)定。由于這是小Q

系列的PLC

新增的功能，而A

系列和QnA

系列PLC

并不具備這項功能。因而在進行這種設(shè)置方法的實驗

就必須將原先使用的主站模塊換成Q

系列的PLC。整個設(shè)置的過程相當方便。只要在GPPW

軟

件的網(wǎng)絡(luò)配置菜單中，設(shè)置相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)，遠程I/O

信號就可自動刷新到CPU

內(nèi)存，還能自動設(shè)

置CC-Link

遠程元件的初始參數(shù)。如下圖所示。如果整個CC-Link

現(xiàn)場總線系統(tǒng)是由小Q

系列和

個遠程I/O

模塊構(gòu)成的，甚至不須設(shè)置網(wǎng)絡(luò)參數(shù)即可自動完成通信設(shè)置的初試化。

比較和分析

在使用過這三種不同的方法之后，對它們的優(yōu)點和弊端都有了一個更為全面地認識和理解。編制

傳統(tǒng)的梯形圖順控程序來設(shè)置通信參數(shù)最為復(fù)雜，編程時耗費的時間長。并且在調(diào)試時一旦發(fā)現(xiàn)錯

誤，就需要一條條指令校對，尋找出錯誤所在，因此有著很大的工作量。然而它仍然有著其他方法

所沒有的優(yōu)勢。首先，在編完整個設(shè)置的程序之后就能非常清晰的了解整個設(shè)置過程，掌握PLC

是如何運作，啟動數(shù)據(jù)鏈接的。其次，整個編程的思路非常清晰，而且要編制正確的程序必須建立

在熟練的掌握各種軟元件的使用條件的基礎(chǔ)之上，因而在這個過程中能夠?qū)Ω鱾€軟元件的功能，接

通條件都能有非常好的理解，并能熟練使用。對初學且有志牢固掌握CC-Link

通信設(shè)計者最好從這

里入手。

采用的組態(tài)軟件進行設(shè)置的最大的優(yōu)勢就在于簡單直觀，在畫面上能夠明了地看到整個系統(tǒng)的配

置，包括主站所連接的從站個數(shù)，各從站的規(guī)格和性能，一目了然。而且一旦發(fā)生錯誤或是要更改

參數(shù)，都能夠很快地完成，節(jié)省了很多時間和工作量。然而它也有一個最大的缺陷，就是無法將參

數(shù)寄存到E²PROM

中，在復(fù)位之后，剛寫入的組態(tài)內(nèi)容將不復(fù)存在。倘若在實際的應(yīng)用中，現(xiàn)場的情況錯綜復(fù)雜，會遇到很多預(yù)想不到的問題，如果中途需要復(fù)位，那么組態(tài)軟件將無能為力，必需重新設(shè)置再寫入，這樣會影響工作進度。因此，在這種情況下采用組態(tài)軟件，并輔以將通信參

數(shù)從緩沖積存區(qū)寫入E²PROM的程序，就能完成整個系統(tǒng)的初始化設(shè)置。此外，組態(tài)軟件目

前還不支持小Q

系列的PLC。最后，利用網(wǎng)絡(luò)參數(shù)設(shè)置的方法簡單有效，只要按規(guī)定填寫一定量的參數(shù)之后就能夠很好的取代繁冗復(fù)雜的順控程序。在發(fā)生錯誤或是需要修改參數(shù)時，同組態(tài)軟件

一樣，也能很快地完成，減少設(shè)置時間。然而它的不足之處，在于設(shè)置過程中跳過了很多重要的細

節(jié)，從而無法真正掌握PLC的內(nèi)部的運作過程，比較抽象。例如在填寫了眾多參數(shù)之后，雖然各站的數(shù)據(jù)鏈路能正常執(zhí)行，但是卻無法理解這些參數(shù)之間是如何聯(lián)系的，如何作用的，如何使得各站的數(shù)據(jù)鏈接得以正常完成。

小結(jié)總之，三種方法各有千秋，適用于在不同的目的和不同的情況下（譬如不同的PLC

系列）供

使用者靈活選用。如果旨在清晰地了解PLC

內(nèi)部的運作，可以用編程的方法；如果旨在節(jié)省設(shè)計人

員的工作量，減少設(shè)計調(diào)試時間，可以用網(wǎng)絡(luò)參數(shù)的方法。組態(tài)軟件的方法可以算是這兩種的結(jié)合。

在實際的應(yīng)用中，通過網(wǎng)絡(luò)參數(shù)來進行通信初始化設(shè)置的方法不失為一種最為優(yōu)越的方法，方便、可*、功能全面這三點就已經(jīng)很好的滿足了系統(tǒng)的需求，縮短了CC-Link

現(xiàn)場總線在應(yīng)用于各種不

同的工控場合時設(shè)計和調(diào)試的時間，降低了工作的難度，更方便了以后的故障檢修和維護。遺憾的是它只適用于小Q

系列PLC。隨著通信技術(shù)和控制技術(shù)的發(fā)展，相信在不久的將來現(xiàn)場總線技術(shù)

及其相關(guān)技術(shù)將發(fā)展得更為成熟和完善，并將出現(xiàn)更為便利且功能強大的通信設(shè)置的方法，使將來的現(xiàn)場總線技術(shù)更好地應(yīng)用于現(xiàn)場。