基于光电编码器的电梯平层控制系统的设计.pdf

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1、第25卷第6期2012年11月机电产品开笈与刨新Development＆InnovationofMachinery＆ElectricalProductsV01．25，No．6NOV．．2012文章编号：1002—6673(2012)06—142—02基于光电编码器的电梯平层控制系统的设计邢灿华，王剑。赵涛(南京工程学院自动化学院，江苏南京211167)摘要：为了实现更精确的停层以及更方便的调试，论文研究了基于光电编码器使用PLC实现电梯位置的精确定位，利用光电编码器定位精度高的特点，提高电梯的平层精度并降低调试难度。关键词：电梯平层；光电编码器；PLC中图分类号：TP212

2、．2文献标识码：Adoi：lO．3969／j．issn．1002—6673．2012．06．056DesignofElevatorLevelLayerControlBasedonOpticalEncoderXINGCan-HM，WANGJian，ZHA0Too(InstituteofAutomationNanjingInstituteofTechnology，NanjingJiangsu211167，China)Abstract：Inordertoachievemorepreciselayerstoppingandmoreconvenientdebugging，thispa

3、perstudiesamethodbasedontheopficalencoderwiththePLCtoachieveprecisepositioningofelevators，whichusesthefeaturesofencoder—highpositioningaccuracytoimproveelevator7Scontrolaccuracyandreducetheditticultyofdebugging．Keywords：elevatorflatlayer；opticalencoder；PLCO引言在现代社会和经济活动中。电梯已经成为城市物质文明的一种标志，特

4、别是在高层建筑中，电梯是不可缺少的垂直运输设备。由于PLC控制系统具有运行可靠性高，使用维修方便，抗干扰性强，设计和调试周期短等优点．所以倍受人们重视．已经成为目前电梯控制系统中使用最多的控制方式，也被广泛应用于传统继电器控制系统的技术改造。本文所设计的电梯平层控制系统与传统控制方式相比。用光电编码器代替了行程开关，消除了行程开关每次平层都有不确定误差的缺点。使电梯平层更加精确，运行上具有更好的舒适感。并且可以节约电能，提高经济效益和社会效益。1光电编码器测量原理光电编码器是用来测量转速的装置，它通过光电转换，可将输出轴的角位移、角速度等机械量转换成相应收稿日期：2012—

5、08—01基金项目：南京工程学院高等教育研究课题(GY201011)；南京工程学院教改项目(JG201117)作者简介：邢灿华(1962-)，男，江苏南京人，副教授。研究方向：电力电子与电气传动。142的电脉冲以数字量输出。当光电编码器轴带动光栅盘旋转时．经发光元件发出的光被光栅盘狭缝切割成断续光线，并被接收元件接收产生初始信号：该信号经后继电路处理后，输出脉冲或代码信号。光电编码器具有体积小、功能全、分辨能力高、力矩小、耗能低、性能稳定、使用寿命长等特点。按照工作原理编码器可分为增量式和绝对式两类。增量式编码器将位移转换成周期性的电信号，再把这个电信号转变成计数脉冲，用脉

6、冲的个数表示位移的大小。绝对式编码器的每一个位置对应一个确定的数字码，因此它的示值只与测量的起始和终止位置有关，而与测量的中间过程无关。本文所设计的电梯平层控制系统采用相对计数方式进行位置测量，选用增量编码器(SPC)，将其输出脉冲引入PLC的高速计数端进行位置控制。SPC有一中心有轴的光电码盘，其上有环形通、暗的刻线，由光电接收器件读取，获得四组正弦波信号A、B、C、D，每个正弦波相差900相位差，将C、D两相信号反向，叠加在A、B两相上，可增强信号的稳定性。由于A、B两相相差90。，可通过比较A相在前还是B相在前，以判断编码器的正转与反转。运行前将各楼层减速点、平层点位

7、置所对应的脉冲数分别存入相应的内存单元。在电梯运行过程中．通过·测试与控制·光电编码器和软件计算实现对电梯实时位置的判断．并发出相应信号。电梯运行中位移计算：H=SI(1)式中：S一脉冲当量(ram)；I一累计脉冲数；H一电梯位移(ITlm)。S=kD百／P(2)式中：入一减速器的减速比；D一曳引轮直径(mm)；P_光电编码器每转对应的脉冲数。2硬件设计硬件设计主要包括光电编码器参数的设定、PLC高速计数器的设定、光电编码器与PLC的联结等。2．1光电编码器参数的设定采用相对计数方式进行位置测量。按照实际楼层设计的