1、引言

　　目前，电梯控制普遍采用了两种方式：第一种方式是采用微机作为信号控制单元，完成电梯信号采集、运行状态和功能设定，实现电梯自动调度和集选运行功能控制工程网版权所有，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区别。国内厂家大多选择第二种方式，其原因生产规模较小，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。

　　曳引驱动系统作为电梯核心部分www.cechina.cn，对电梯起动、加速、稳速运行和制动减速起着控制作用，其性能直接影响电梯起动、制动、加减速度、平层精度和乘坐舒适性等指标。对曳引电动机有如下技术性能要求：

　　a、电动极为短时重复工作制，应能频繁起动、制动及正反转运行;

　　b、能适应一定电源电压波动，有足够启动力矩，能满足轿厢满负荷启动、加速要求;

　　c、起动电流小;

　　d、要有较硬机械特性，不会因电梯载重变化而引起电梯运行速度过大变化;

　　e、要有良好调速性能CONTROL ENGINEERING China版权所有，尤其低速时，转矩不能下降太大，避免造成电机步进;

　　f、应运行平稳、工作可靠、噪声小且维护简单。

　　电梯控制系统应具有技术要求，我公司与台湾某公司基于IMS系列伺服控制器合作开发了新型电梯控制系统，用PLC控制交流伺服控制器调速实现电流、速度双闭环基础上，不增加硬件设备条件下，实现了电流、速度、位移三环控制。台湾公司负责PLC部分研制开发，我公司负责驱动单元研制开发。

　　（1）PLC部分

　　PLC作为逻辑控制部件，与驱动部分通讯采用开关量而不用模拟量。曳引电动机转速控制是闭环，其转速检测由和电动机同轴旋转光电编码器完成，这样保证了平层精度以及运行可靠性。系统启动时自学习过程，PLC编码器记忆各点位置，实际使用时PLC运行距离，决定运行速度。

　　PLC处理逻辑信号有：

　　a、楼层计数信号，该信号用来识别电梯所楼层位置以及位置变化情况，是控制电梯运行重要依据。

　　b、呼梯、选层信号，登记呼梯和选层情况，确定电梯启动和运行。

　　c、定向信号，它电梯当前所位置以及呼梯、选层情况决定电梯运行反向。

　　d、换速信号，用于停车前换速控制。

　　e、主控制信号，用来控制电梯启动、运行和停靠。

　　f、其他信号：开、关门控制，楼层显示，呼梯，选层显示，单、双控制，安全条件自动检测，自动平层，消防等各种控制信号。

　　（2）驱动单元部分

　　基于时光IMS系列通用型伺服控制器，我公司设计研发了电梯专用交流伺服控制器，外形如图1所示。此控制器厚度仅为一块砖厚度，便于安装，适配功率为11kW，载重800kG，最大电梯速度2m/s。

　　①控制器硬件电路原理图

图1 硬件电路原理图
 

　　②电梯专用伺服控制系统特点

　　a、正反向运行灵活，能够频繁起停，且启动停止曲线可调。

　　b、输入电压范围为380V～440V，允许波动范围+10%-15%，基本满足一般电源要求。

　　c、从0Hz到基频能够以最大三倍额定转矩恒转矩输出，保证了启动时从0速时有足够力矩，且启动段输出电流小。

　　d、具有多种保护功能：过电流、过电压、功率模块过热、欠电压、过载保护，QMCL语言编程错误保护。

　　e、内部电流环保证了电梯载重不同情况下电梯运行速度平稳性。

　　f、与控制交流同步电动机相比控制工程网版权所有，省去了励磁电源永磁装置，结构简单，电机寿命长。

　　g、具有一个机电式制动器，当主电路断电或控制电路断电时，制动器必须动作。切断制动器电流，至少应由两个独立电气装置来实现。

　　h、采用了零速抱闸制动技术，使机械摩擦制动过程减少到极限状态。

　　i、具有先进速度图形生成器：人体工程学原理，做到运行曲线起停平稳。并能真正做到直接停靠，提高了电梯使用效率。

　　③ 速度运行曲线

图2 速度运行曲线
 

　　提高乘客乘坐舒适性，加减速曲线采用S曲线方式，使电机运行曲线平滑，把对转动惯量瞬时扰动降到最低，还可提高机器运转速度和控制精度CONTROL ENGINEERING China版权所有，使各种构件磨损率显著降低，同时也增加人舒适性。