静磁栅位移传感器在电梯控制系统中的应用

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1、静磁栅位移传感器在电梯控制系统中的应用相关专题：电子应用时间：2011-07-2709:29来源：icbuy亿芯网　　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

2、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

3、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：　　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。　　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。　　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。　　能实现自动平层，且平层必须准确。　　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

4、速度应当符合图1所示曲线。平层误差应符合表1规定。　　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

5、，以便能适应5m/S以下运动速度的位移响应。　　3产品综合特点　　使用寿命长：无接触检测位置及角度，避免了机械损伤，理论上无寿命极限；　　抗恶劣环境：－40℃至＋100℃工作温度范围，连续高粉尘、泥浆、水下及高撞击、强振动工作环境；　　直接绝对型测量：直接指示位移毫米数或旋转角度数，无需换算，不怕掉电，任意定位控制；　　量程极长，分辨率适中：260毫米-2000米长度量程，分辨率0.2mm-1mm；　　极丰富的数据接口：4-20mA、1-5V等模拟量输出，各类串并行数据接口以及PROFIBUS等各种现场总线；　　安装维护方便：在保持适度间隙的条件下,无约束安装

6、运行。　　4PLC控制静磁栅位移传感器实现电梯平层控制　　要使电梯到达平层区域后能自动平层，必须有一套自动控制系统，即电梯的自动控制装置。该装置的控制部分是静磁栅位移传感器，以30层电梯为例，安装图如下图所示。　　上图所示轿厢处于地下层上面的第一层，静磁栅源安装于电梯井道和室外层平行，每层一个，静磁栅尺安装于轿厢上，长度为1.2米，地下层安装两个静磁栅源，用于检测轿厢是否到底位和运动方向。　　由于电梯的运行是根据楼层和轿厢的呼叫信号、行程信号进行控制，而楼层和轿厢的呼叫是随机的，因此，系统控制采用随机逻辑控制。即在以顺序逻辑控制实现电梯的基本控制要求的基础上，

7、根据随机的输入信号，以及电梯的相应状态适时的控制电梯的运行。另外，轿厢的位置是由静磁栅位移传感器确定，并送PLC的计数器来进行控制。同时，每层楼设置一个静磁栅源用于检测系统的楼层信号。　　a.当电梯定向上行时，静磁栅尺上行方向检测到静磁栅源，抱闸打开，电梯上行。当轿厢碰到上强迫换速开关时，PLC内部锁存继电器得电吸合，定时器Tim10、Tim11开始定时，其定时的时间长短可视端站层距和梯速设定。上强迫换速开关动作后，电梯由快车运行转为慢车运行，正常情况下，上行平层时电梯应停车。如果轿厢未停而继续上行，当Tim10设定值减到零时，其常闭点断开，慢车接触器和上行接

8、触器失电，电梯停止运行。在骄厢碰到上强