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三菱PLC应用2(一)
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節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?電動機在運轉中如果降低指令頻率,則電動機變為非同步發電機狀態運行,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係,通用變頻器的再生制動力約為額定轉矩的10%~20%。如採用選用件制動單元,可以達到50%~100%。18 、轉矩提升問題 自控系統的設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,使泵的轉速隨流量信號自動變化,調節加料量,均勻地加入香精、糖料。也可利用生產線起停信號通過正、反端子控制變頻器的起、停及正、反轉,成為自動流水線的一部分。此外在流水生產線上,當前方設備有故障時後方設備應自動停機。變頻器的緊急停止端可以實現這一功能。在SANKEN、MF、FUT和FVT系列變頻器中可以預先設定三四個甚至多達七個頻率,在有些設備上可據此設置自動生產流程。設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速運行,形成一個自動的生產流程。
简述 FX2N 系列 PLC 在玻管生产中的应用(网友"肖岩"的文章)简述 FX2N 系列 PLC 在玻管生产中的应用 本公司现有拉管机系统为 80 年代的技术,随着时代的发展已经不能适应生产的需要。对于生产中所需要调节的拉速、旋转管转速、拉管长度的调整,原来都采用机械变速的方式来调整。现采用 FX2N 系列 PLC 根据生产中的不同需要进行电气化改造。 1. 对于旋转管转速的调整:由于生产操作人员在机尾(牵引机处)随时要根据生产情况调整旋转管的转速,两地相距约 40 米必须对旋转管电机采用变频器远程控制。将 FX2N 主机 +2DA 模块同变频器安置于机头控制柜内,用模拟量输出模块的电压输出( 0~10V )控制变频器的转速。通过导线将 PLC 输入信号引到机尾控制柜内用按钮给 PLC 输入信号,通过程序将输入信号转变成数字量的增加或减少从而改变模拟量输出模块输出电压的大小。达到远程控制的目的。同时将变频器的 FM 频率输出信号输入到显示仪表经过转换以后用来观察旋转管的转速。 2. 对于拉速和拉管长度的调整:同样采用 FX2N+4DA 模块 + 变频器(控制拉速) + 伺服放大器(控制切割机)。拉速的调整可以类似于旋转管转速的调整,通过按钮来调整模拟量输出模块数值的增减,改变 4DA 通道 1 输出电压输入到变频器从而改变拉管机转速。将增量型编码器( 1000p/r 开路集电极型)安装于一定的位置测量拉管机电机的转速,将此信号( A 相脉冲)输入到 FX2NPLC 的高速输入端子,利用 FNC56 SPD 指令来检测牵引机速度(调整拉管长度计算用);将 B 相脉冲输入到频率计用以显示拉速。对于拉管长度的调整可将上述输入到 PLC 的拉速信号(经过计算转换成单位为毫米 / 秒的数值),与通过按钮输入到 PLC 的长度信号数字值(单位毫米)相除,得到切割机割刀每转的时间(单位秒 / 转)。然后计算出割刀的转速,根据割刀与割刀电机传动比计算出割刀电机的转速。通过电机转速与伺服放大器输出频率的对应关系,以及伺服放大器输出频率与输入电压的对应关系计算出 PLC 输出电压数字量。此计算的数值为伺服电机的初始速度,由于计算时可能存在误差以及电压波动等原因的影响此时的速度并不能精确的控制切割长度,还需要通过与伺服放大器集电极开路输出脉冲数值(根据要求通过参数设定脉冲输出数)输入到 PLC 高速技术端子进行比较,将其差值乘以系数放大后叠加到初始速度数值上,不断地通过偏差调整以达到精确控制拉管长度的目的。最后将此数字量输出到 4DA 通道 2 ,作为伺服放大器转速控制的输入电压( 0~10V )。将切割长度数值输出到 4DA 通道 3 ,用数显表显示拉管长度设定值。这样,不管操作者改变拉管长度设定值,或者改变拉速, PLC 都可以随时调整伺服电机的转速保证切割长度的精确控制。
FX2NPLC 在单级同步系统中的应用 (网友"肖岩"的文章)利用 FX2NPLC+2DA 模块 + 变频器 + 增量型编码器( 1000P/R 三相开路集电极型)可以方便的在由两个不同的动力驱动的系统中实现同步。具体应用时根据所要实现的同步要求在合适的位置安装主、从编码器,以方便主、从编码器信号比较,即在需同步的每个单位主、从编码器转 1 圈。当安装好编码器以后,分别将主、从编码器的三相脉冲用双绞屏蔽线引到 FX2NPLC 的 6 个高速计数器端子上。输入端子 X0 作为速度检测( FNC56 )的指定端口, X1~X5 分别对应 C236~C240 ; X1 C236 主编码器 B 相码道脉冲(比较用) X2 C237 主编码器 Z 相零点脉冲 X3 C238 从编码器 A 相码道脉冲(比较用) X4 C239 从编码器 Z 相零点脉冲 X5 C240 从编码器 B 相码道脉冲(调整相位用) 在程序中,首先用速度检测指令( FNC56 )检测主编码器在单位时间内的脉冲数,然后根据前级速度推算后一级的速度给定值。同时用主、从编码器( C236 、 C238 )的比较脉冲进行比较( C237 、 C239 分别用于复位 C236 、 C238 ),将他们的差值乘以一定的系数放大以后在叠加到速度给定值上(用以消除累积误差)。然后通过 2DA 输出 0~10V 电压到变频器的速度控制输入端子上。此时即可实现主、从编码器的零点同步,由于机械零点与电气零点会不同步。此时就必须调整相位即调整电气零点。在调整相位时,将 C240 的设定值用数据寄存器设定为一定的值(数值大小可调整),用零点脉冲首先复位调整相位用的高速计数器 C240 ,再用 C240 复位比较用的高速计数器 C238 即可。
网友liaoleo的文章:变频器维修变频器: 最近维修一台三菱A540-55K变频器,是一位维修新手维修不好才拿到我们这里来,这台机本来是坏了一个模块,换好模块后,这位新手想测量驱动是否正常,把模块触发线拨掉,结果一通电就跳闸,检查后发现又烧掉一个模块!他想很久都弄不明白为什么会这样! 原来IGBT模块的触发端在触发线拨掉后有可能留有小量电压,此时模块处于半导通状态,一通电就因短路而烧坏,GTR模块没有这特性,才可这样测试!最近维修不少三菱A240-22K变频器,都是坏模块!原因是保养不好,如散热器尘多堵塞、电路板太脏、散热硅脂失效等,这变频器的输出模块(PM100CSM120)是一体化模块,就是坏一路也要整个换掉,维修价格高!好的模块也难找!如果你的变频器还没坏,则要多加小心保养!!特别是这几天天气炎热!!
最近维修一台安川616G5-55KW变频器,损坏严重,其原来是有一个快熔断了(三相各有一个快熔),电工可能是没有经验,没有检查模块是否有问题,又一时找不到快熔,就用一条铜线代替,开机后发出一声巨响,两个模块炸裂,吸收回路坏,推动板也无法维修,换新板,造成重大损失!!按我们经验,如果快熔断则模块大多有问题,但模块坏快熔不一定断!!铜线代替快熔的做法我们已见过不少次!! 我们发现经常有人在把三菱A240-5.5KW变频器换成A540-5.5KW时把A540-5.5KW“N”线接地!一送电变频器就发出巨响!变频器损坏严重!一方面是A540-5.5KW的“N”线与A240-5.5KW变频器的地线的位置相似!有的电工没看清楚就把地线接上去;有的电工则误认为“N”线就是地线!请三菱变频器用户小心接线! 很多人打来电话问到外观一样的模块怎样测出其电流的大小,其实很简单,只要用电容表,测出模块G-E或C-E结的电容量,电流大的电容量也大!!注意要在同类型的模块中比较!! 今天有一位电工打来电话,说他在给变频器试机时发现变频器输出电压有1000多伏(输入380V),问是否是变频器故障?是否会烧电机?他还不明白变频器只会降压,不会升压!!原来他是用数字万用表测量,由于变频器输出电压是高频载波,普通没防干扰的数字表在这里测量是很不准!! 有此粗心的电工在给三菱A540变频器的辅助电源(R1、T1)接线时没有拿掉短接片,结果在把变频器烧掉后还弄不明白其道理,原来当短接片没拿掉时,变频器内部R与R1、T与T1是已连在一起,电工以为从R、T引来两条线没有分别,结果把R接到S1、T接到R1,造成相间短路,由于R与R1、T与T1的连线是通过电源板的中间层,结果把电源板烧掉,爆开成两层!一般情况下没必要接辅助电源(R1、T1)! 有的维修新手在维修变频器时不懂利用假负载,一当驱动有故障,烧掉模块后就说模块质量不好!!假负载就是用一个几百欧的电阻(电灯炮也可以),串在主回路上,如有快熔就把它拿掉,装上电阻;没有快熔则可在主回上任何地方断开,串上这电阻!!这个电阻起到限流作用,当模块有短路时也不会把模块烧掉,等开机后测量变频器输出正常,才把这假负载撤掉!! 很多工厂供电是发电机发电,当发电机有故障时,输出高压电常把变频器及电子仪器烧坏!!这种情况是我们经常见过的,去年深圳就有一家拉丝厂一次就坏了二十几台30KW变频器,停产十几天,造成重大损失,工厂在发电机搞了很多保护方法可效果不太明显! 后来我们想了一个被动的保护方法,就是在变频器或仪器的输入端的空气开关上加了压敏电阻(380V用821K,220V471K),这样当有高压电时压敏就会短路,空气开关跳闸,保护了变频器,变频器故障率大大减小,压敏电阻很便宜,这个方法可说是花小钱办大事!!
FX2系列PLC构成电梯控制系统特性分析电梯2004-3-15 摘要;文中分析了电梯的负载特性,阐述了采用梯形加速曲线的电梯理想速度曲线,结合变频器和PLC的性能,论述了电梯控制系统的构成和工作特性。阐述了电梯速度曲线产生的方法,归纳了由PLC构成的控制系统软件设计的特点。
关键词:负载特性 理想速度曲线 控制系统 软件设计
1.概述 随着城市建设的不断发展,高层建筑不断增多,电梯在国民经济和生活中有着广泛的应用。电梯作为高层建筑中垂直运行的交通工具已与人们的日常生活密不可分。实际上电梯是根据外部呼叫信号以及自身控制规律等运行的,而呼叫是随机的,电梯实际上是一个人机交互式的控制系统,单纯用顺序控制或逻辑控制是不能满足控制要求的,因此,电梯控制系统采用随机逻辑方式控制。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*性高,程序设计方便灵活,抗干扰能力强、运行稳定可*等特点,所以现在的电梯控制系统广泛采用可编程控制器来实现。
2.电梯理想运行曲线 根据大量的研究和实验表明,人可接受的最大加速度为am≤1.5m/s2, 加速度变化率ρm≤3m/s3,电梯的理想运行曲线按加速度可划分为三角形、梯形和正弦波形,由于正弦波形加速度曲线实现较为困难,而三角形曲线最大加速度和在启动及制动段的转折点处的加速度变化率均大于梯形曲线,即+ρm跳变到-ρm或由-ρm跳变到+ρm的加速度变化率,故很少采用,因梯形曲线容易实现并且有良好加速度变化率频繁指标,故被广泛采用,采用梯形加速度曲线电梯的理想运行曲线如图1所示:
智能变频器是为电梯的灵活调速、控制及高精度平层等要求而专门设计的电梯专用变频器,可配用通用的三相异步电动机,并具有智能化软件、标准接口、菜单提示、输入电梯曲线及其它关键参数等功能。其具有调试方便快捷,而且能自动实现单多层功能,并具有自动优化减速曲线的功能,由其组成的调速系统的爬行时间少,平层距离短,不论是双绕组电动机,还是单绕组电动机均可适用,其最高设计速度可达4m/s,其独特的电脑监控软件,可选择串行接口实现输入/输出信号的无触点控制。 变频器构成的电梯系统,当变频器接收到控制器发出的呼梯方向信号,变频器依据设定的速度及加速度值,启动电动机,达到最大速度后,匀速运行,在到达目的层的减速点时,控制器发出切断高速度信号,变频器以设定的减速度将最大速度减至爬行速度,在减速运行过程中,变频器的能够自动计算出减速点到平层点之间的距离,并计算出优化曲线,从而能够按优化曲线运行,使低速爬行时间缩短至0.3s,在电梯的平层过程中变频器通过调整平层速度或制动斜坡来调整平层精度。即当电梯停得太早时,变频器增大低速度值或减少制动斜坡值,反之则减少低速度值或增大制动斜坡值,在电梯到距平层位置4—10cm时,有平层开关自动断开低速信号,系统按优化曲线实现高精度的平层,从而达到平层的准确可*。
3.电梯速度曲线 电梯运行的舒适性取决于其运行过程中加速度a和加速度变化率p的大小,过大的加速度或加速度变化率会造成乘客的不适感。同时,为保证电梯的运行效率,a、p的值不宜过小。能保证a、p最佳取值的电梯运行曲线称为电梯的理想运行曲线。电梯运行的理想曲线应是抛物线-直线综合速度曲线,即电梯的加、减过程由抛物线和直线构成。电梯给定曲线是否理想,直接影响实际的运行曲线。
3.1速度曲线产生方法 采用的FX2-64MR PLC,并考虑输入输出点要求增加了FX-8EYT、FX-16EYR、FX-8EYR三个扩展模块和FX2-40AW双绞线通信适配器,FX2-40AW用于系统串行通信。利用PLC扩展功能模块D/A模块实现速度理想曲线输出,事先将数字化的理想速度曲线存入PLC寄存器,程序运行时,通过查表方式写入D/A,由D/A转换成模拟量后将速度理想曲线输出。
3.2加速给定曲线的产生 8位D/A输出0~5V/0~10V,对应数字值为16进制数00~FF,共255级。若电梯加速时间在2.5~3秒之间。按保守值计算,电梯加速过程中每次查表的时间间隔不宜超过10ms。 由于电梯逻辑控制部分程序最大,而PLC运行采用周期扫描机制,因而采用通常的查表方法,每次查表的指令时间间隔过长,不能满足给定曲线的精度要求。在PLC运行过程中,其CPU与各设备之间的信息交换、用户程序的执行、信号采集、控制量的输出等操作都是按照固定的顺序以循环扫描的方式进行的,每个循环都要对所有功能进行查询、判断和操作。这种顺序和格式不能人为改变。通常一个扫描周期,基本要完成六个步骤的工作,包括运行监视、与编程器交换信息、与数字处理器交换信息、与通讯处理器交换信息、执行用户程序和输入输出接口服务等。在一个周期内,CPU对整个用户程序只执行一遍。这种机制有其方便的一面,但实时性差。过长的扫描时间,直接影响系统对信号响应的效果,在保证控制功能的前提下,最大限度地缩短CPU的周期扫描时间是一个很复杂的问题。一般只能从用户程序执行时间最短采取方法。电梯逻辑控制部分的程序扫描时间已超过10ms,尽管采取了一些减少程序扫描时间的办法,但仍无法将扫描时间降到10ms以下。同时,制动段曲线采用按距离原则,每段距离到的响应时间也不宜超过10ms。为满足系统的实时性要求,在速度曲线的产生方式中,采用中断方法,从而有效地克服了PLC扫描机制的限制。 起动加速运行由定周期中断服务程序完成。这种中断不能由程序进行开关,一旦设定,就一直按设定时间间隔循环中断,所以,起动运行条件需放在中断服务程序中,在不满足运行条件时,中断即返回。
3.3减速制动曲线的产生 为保证制动过程的完成,需在主程序中进行制动条件判断和减速点确定。在减速点确定之前,电梯一直处于加速或稳速运行过程中。加速过程由固定周期中断完成,加速到对应模式的最大值之后,加速程序运行条件不再满足,每次中断后,不再执行加速程序,直接从中断返回。电梯以对应模式的最大值运行,在该模式减速点到后,产生高速计数中断,执行减速服务程序。在该中断服务程序中修改计数器设定值的条件,保证下次中断执行。 在PLC的内部寄存器中,减速曲线表的数值由大到小排列,每次中断都执行一次“表指针加1”操作,则下一次中断的查表值将小于本次中断的查表值。门区和平层区的判断均由外部信号给出,以保证减速过程的可*性。
4.电梯控制系统
4.1电梯控制系统特性 在电梯运行曲线中的启动段是关系到电梯运行舒适感指标的主要环节,而舒适感又与加速度直接相关,根据控制理论,要使某个量按预定规律变化必须对其进行直接控制,对于电梯控制系统来说,要使加速度按理想曲线变化就必须采用加速度反馈,根据电动机的力矩方程式:M—MZ=ΔM=J(dn/dt),可见加速度的变化率反映了系统动态转距的变化,控制加速度就控制系统的动态转距ΔM=M—MZ。故在此段采用加速度的时间控制原则,当启动上升段速度达到稳态值的90%时,将系统由加速度控制切换到速度控制,因为在稳速段,速度为恒值控制波动较小,加速度变化不大,且采用速度闭环控制可以使稳态速度保持一定的精度,为制动段的精确平层创造条件。在系统的速度上升段和稳速段虽都采用PI调节器控制,但两段的PI参数是不同的,以提高系统的动态响应指标。 在系统的制动段,即要对减速度进行必要的控制,以保证舒适感,又要严格地按电梯运行的速度和距离的关系来控制,以保证平层的精度。在系统的转速降至120r/min之前,为了使两者得到兼顾,采取以加速度对时间控制为主,同时根据在每一制动距离上实际转速与理论转速的偏差来修正加速度给定曲线的方法。例如在距离平层点的某一距离L处,速度应降为 Vm/s,而实际转速高为V′m/s,则说明所加的制动转距不够,因此计算出此处的给定减速度值-ag后,使其再加上一个负偏差ε,即使此处的减速度给定值修正为-(ag+ε)使给定减速度与实际速度负偏差加大,从而加大了制动转距,使速度很快降到标准值,当电动机的转速降到120r/min 以后,此时轿厢距平层只有十几厘米,电梯的运行速度很低,为防止未到平层区就停车的现象出现,以使电梯能较快地进入平层区,在此段采用比例调节,并采用时间优化控制,以保证电梯准确及时地进入平层区,以达到准确可*平层。
4.2电梯控制构成 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,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,轿厢的位置是由脉冲编码器的脉冲数确定,并送PLC的计数器来进行控制。同时,每层楼设置一个接近开关用于检测系统的楼层信号。 为便于观察,对电梯的运行方向以及电梯所在的楼层进行显示,采用LED和发光管显示,而对楼层和轿厢的呼叫信号以指示灯显示(开关上带有指示灯)。 为了提高电梯的运行效率和平层的精度,系统要求PLC能对轿厢的加、减速以及制动进行有效的控制。根据轿厢的实际位置以及交流调速系统的控制算法来实现。为了电梯的运行安全,系统应设置可*的故障保护和相应的显示。采用PLC实现的电梯控制系统由以下几个主要部分构成。
4.2.1PLC控制电路;PLC接收来自操纵盘和每层呼梯的召唤信号、轿厢和门系统的功能信号以及井道和变频器的状态信号,经程序判断与运算实现电梯的集选控制。PLC在输出显示和监控信号的同时,向变频器发出运行方向、启动、加/减速运行和制动停梯等信号。
4.2.2电流、速度双闭环电路;变频器本身设有电流检测装置,由此构成电流闭环;通过和电机同轴联接的旋转编码器,产生a、b两相脉冲进入变频器,在确认方向的同时,利用脉冲计数构成速度闭环。
4.2.3位移控制电路;电梯作为一种载人工具,在位势负载状态下,除要求安全可*外,还要求运行平稳,乘坐舒适,停*准确。采用变频调速双环控制可基本满足要求,利用现有旋转编码器构成速度环的同时,通过变频器的PG卡输出与电机速度及电梯位移成比例的脉冲数,将其引入PLC的高速计数输入端口,通过累计脉冲数,经式(1)计算出脉冲当量,由此确定电梯位置。电梯位移h=SI 式中I—累计脉冲数;S—脉冲当量;S=plD/ (pr)(1)l—减速比;D—牵引轮直径;P—旋转编码器每转对应的脉冲数; r—PG卡分频比。
4.2.4端站保护;当电梯定向上行时,上行方向继电器、快车辅助接触器、快车运行接触器、门锁继电器、上行接触器均得电吸合,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触器失电,电梯停止运行。在骄厢碰到上强迫换速开关后,由于某些原因电梯未能转为慢车运行,及快车运行接触器未能释放,当Tim11 设定值减到零时,其常闭点断开,快车运行接触器和上行接触器均失电,电梯停止运行。因此,不管是慢车运行还是快车运行,只要上强迫换速开关发出信号,不论端站其他保护开关是否动作,借助Tim10和Tim11均能使电梯停止运行,从而使电梯端站保护更加可*。
当电梯需要下行,只要有了选梯指令,下行方向继电器得电其常开点闭合,锁存继电器被复位,Tim10和Tim11均失电,其常闭点闭合为电梯正常下行做好了准备。下端站的保护原理与上端站保护类似不再重复。
4.2.5楼层计数;楼层计数采用相对计数方式。运行前通过自学习方式,测出相应楼层高度脉冲数,对应17层电梯分别存入16个内存单元DM06~DM21。楼层计数器(CNT46)为一双向计数器,当到达各层的楼层计数点时,根据运行方向进行加1或减1计数。 运行中,高速计数器累计值实时与楼层计数点对应的脉冲数进行比较,相等时发出楼层计数信号,上行加1,下行减1。为防止计数器在计数脉冲高电平期间重复计数,采用楼层计数信号上沿触发楼层计数器。
4.2.6快速换速;当高速计数器值与快速换速点对应的脉冲数相等时,若电梯处于快速运行且本层有选层信号,发快速换速信号。若电梯中速运行或虽快速运行但本层无选层信号,则不发换速信号。
4.2.7门区信号;当高速计数器CNT47数值在门区所对应脉冲数范围内时,发门区信号。
4.2.8脉冲信号故障检测;脉冲信号的准确采集和传输在系统中显得尤为重要,为检测旋转编码器和脉冲传输电路故障,设计了有无脉冲信号和错漏脉冲检测电路,通过实时检测确保系统正常运行。为消除脉冲计数累计误差,在基站设置复位开关,接入PLC高速计数器CNT47的复位端。
5.软件设计特点
5.1采用优先级队列 根据电梯所处的位置和运行方向,在编程中,采用了四个优先级队列,即上行优先级队列、上行次优先级队列、下行优先级队列、下行次优先级队列。其中,上行优先级队列为电梯向上运行时,在电梯所处位置以上楼层所发出的向上运行的呼叫信号,该呼叫信号所对应的楼层所具有的脉冲数存放的寄存器所构成的阵列。上行次优先级队列为电梯向上运行时,在电梯所处位置以下楼层所发出的向上运行的呼叫信号,该呼叫信号所对应的楼层所具有的脉冲数存放的寄存器所构成的队列。控制系统在电梯运行中实时排列的四个优先级陈列,为实现随机逻辑控制提供了基础。
5.2采用先进先出队列 根据电梯的运行方向,将同向的优先级队列中的非零单元(有呼叫时此单元为七零单元,无呼叫时则此单元为零)送入寄存器队列(先进先出队列FIFO),利用先进先出读出指令SFRDP指令,将FIFO第一个单元中的数据送入比较寄存器。
5.3采用随机逻辑控制 当电梯以某一运行方向接近某楼层的减速位置时,判别该楼层是否有同向的呼叫信号(上行呼叫标志寄存器、下行呼叫标志寄存器、有呼叫请求时,相应寄存器为l,否则为0),如有,将相应的寄存器的脉冲数与比较寄存器进行比较,如相同,则在该楼层减速停车:如果不相同,则将该寄存器数据送入比较寄存器,并将原比较寄存器数据保存,执行该楼层的减速停车。该动作完毕后,将被保存的数据重新送入比较寄存器,以实现随机逻辑控制。
5.4采用软件显示 系统利用行程判断楼层,并转化成BCD码输出,通过硬件接口电路以LED显示。
5.5对变频器的控制 PLC根据随机逻辑控制的要求,可向变频器发出正向运行、反向运行、减速以及制动信号,再由变频器根据一定的控制规律和控制算法来控制电机。同时,当系统出现故障时,PLC向变频器发出信号。
6.结束语 采用MIC340电梯专用变频器构成的电梯控制系统,可实现电梯控制的智能化,但由于候梯和电梯轿内的人到达各层的人数是智能电梯无法确定的,即使采用AITP人工智能系统,传输的交通客流信息也是模糊的,为解决电梯这一垂直交通控制系统的两大不可知因素,需要我们在今后的工作中去不断的研究和探索。
CC-Link现场总线的通信初始化设置方法和应用比较分析 2004-3-15 CC-Link现场总线是日本三菱电机公司主推的一种基于PLC系统的现场总线,这是目前在世界现场总线市场上唯一的源于亚洲、又占有一定市场份额的现场总线。它在实际工程中显示出强大的生命力,特别是在制造业得到广泛的应用。 在CC-Link现场总线的应用过程中,最为重要的一部分便是对系统进行通信初始化设置。目前CC-Link通信初始化设置的方法有三种,本文将对这三种不同的初始化设置方法进行比较和分析,以期寻求在不同的情况下如何来选择最简单有效的通信初始化设置方法。这对CC-Link现场总线在实际工程中的使用具有重要的现实意义,一则为设计人员在保证设计质量的前提下减少工作量和节省时间,二则也试图探索一下是否可以进一步发挥和挖掘CC-Link的潜力。 实验系统简述 为了便于比较通信初始化设置方法,我们首先在实验室中建立了这样一个小型的CC-Link现场总线系统.整个系统的配置如图1所示。
图1 系统配置
在硬件连接设置无误之后,就可开始进行通信初始化设置。
三种设置方法的使用
图2 通信初始化程序的流程
首先采用的是最基本的方法,即通过编程来设置通信初始化参数。编制通信初始化程序的流程如图2所示。首先在参数设定部分,将整个系统连接的模块数,重试次数,自动返回模块数以及当CPU瘫痪时的运行规定(停止)以及各站的信息写入到存储器相应的地址中。在执行刷新指令之后缓冲存储器内的参数送入内部寄存区,从而启动数据链接。如果缓冲存储器内参数能正常启动数据链接,这说明通信参数设置无误,这时就可通过寄存指令将参数寄存到E²PROM。这是因为一旦断电内部寄存区的参数是不会保存的,而E²PROM中的参数即使断电仍然保存。同时通信参数必须一次性地写入E²PROM,即仅在初始化时才予以执行。此后CPU运行就通过将E²PROM内的参数送入内部寄存区去启动数据链接。值得注意的是,如果通信参数设置有误(如参数与系统所采用的硬件不一致,或参数与硬件上的设置不一致),数据链接将无法正常启动,但通常并不显示何处出错,要纠正只有*自己细心而又耐心地检查,别无它法。反过来,如果通信参数设置正确而硬件上的设置有错,CC-Link通信控制组件会提供出错信息,一般可通过编程软件包的诊断功能发现错误的类型和错在哪里。 第二种通信初试化设置的方法是使用CC-Link 通信配置的组态软件GX-Configurator for CC-Link。该组态软件可以对A系列和QnA系列的PLC进行组态,实现通信参数的设置。 整个组态的过程十分简单,在选择好主站型号之后就可以进行主站的设置,此后再陆续添加所连接的从站,并进行从站的设置,包括从站的型号和其所占用站的个数。最后组态完成的画面如图3所示。
在组态过程中的各个模块的基本信息都会显示在组态完成的画面上,整个画面简单直观,系统配置一目了然。然而在组态完成后启动数据链接时出现了问题。
图3组态完成画面
当选择“Download master parameter file”之后,弹出一对话框,要求选择是将参数写到E²PROM还是缓冲存储器。无论选择其中任何一种,软件都会提示“是否现在执行数据链接?”,如果选择“是”,各站点的LED灯指示正常。然而当把此时运行正常的PLC复位后重新运行,各站点均出错。这种情况说明组态文件并未能真正写入到E²PROM中,也就是说该组态软件并不具备将参数写入E²PROM这部分功能。因此在这种情况下为了能使用E²PROM启动数据链接,就必须在主站中再写入“参数寄存到E²PROM”这段程序,*组态和编程共同作用来正常启动数据链接。显而易见,这种方法是利用组态软件包设置通信参数,再利用编程将这些参数写E²PROM,这才得以完成数据链接所必须的最后步骤。当然这在实际使用时会带来某些不便,但它毕竟可以省略将通信参数写入缓冲寄存区的一段程序,在这个意义上也给CC-Link的使用者带来许多便利。 最后一种方法是通过CC-Link网络参数来实现通信参数设定。由于这是小Q系列的PLC新增的功能,而A系列和QnA系列PLC并不具备这项功能。因而在进行这种设置方法的实验就必须将原先使用的主站模块换成Q系列的PLC。 整个设置的过程相当方便。只要在GPPW软件的网络配置菜单中,设置相应的网络参数,远程I/O信号就可自动刷新到CPU内存,还能自动设置CC-Link远程元件的初始参数。如下图所示。如果整个CC-Link现场总线系统是由小Q 系列和64个远程I/O模块构成的,甚至不须设置网络参数即可自动完成通信设置的初试化。
比较和分析
在使用过这三种不同的方法之后,对它们的优点和弊端都有了一个更为全面地认识和理解。 编制传统的梯形图顺控程序来设置通信参数最为复杂,编程时耗费的时间长。并且在调试时一旦发现错误,就需要一条条指令校对,寻找出错误所在,因此有着很大的工作量。然而它仍然有着其他方法所没有的优势。首先,在编完整个设置的程序之后就能非常清晰的了解整个设置过程,掌握PLC是如何运作,启动数据链接的。其次,整个编程的思路非常清晰,而且要编制正确的程序必须建立在熟练的掌握各种软元件的使用条件的基础之上,因而在这个过程中能够对各个软元件的功能,接通条件都能有非常好的理解,并能熟练使用。对初学且有志牢固掌握CC-Link通信设计者最好从这里入手。
采用的组态软件进行设置的最大的优势就在于简单直观,在画面上能够明了地看到整个系统的配置,包括主站所连接的从站个数,各从站的规格和性能,一目了然。而且一旦发生错误或是要更改参数,都能够很快地完成,节省了很多时间和工作量。然而它也有一个最大的缺陷,就是无法将参数寄存到E²PROM中,在复位之后,刚写入的组态内容将不复存在。倘若在实际的应用中,现场的情况错综复杂,会遇到很多预想不到的问题,如果中途需要复位,那么组态软件将无能为力,必需重新设置再写入,这样会影响工作进度。因此,在这种情况下采用组态软件,并辅以将通信参数从缓冲积存区写入E²PROM的程序,就能完成整个系统的初始化设置。此外,组态软件目前还不支持小Q系列的PLC。 最后,利用网络参数设置的方法简单有效,只要按规定填写一定量的参数之后就能够很好的取代繁冗复杂的顺控程序。在发生错误或是需要修改参数时,同组态软件一样,也能很快地完成,减少设置时间。然而它的不足之处,在于设置过程中跳过了很多重要的细节,从而无法真正掌握PLC的内部的运作过程,比较抽象。例如在填写了众多参数之后,虽然各站的数据链路能正常执行,但是却无法理解这些参数之间是如何联系的,如何作用的,如何使得各站的数据链接得以正常完成。
小结 总之,三种方法各有千秋,适用于在不同的目的和不同的情况下(譬如不同的PLC系列)供使用者灵活选用。如果旨在清晰地了解PLC内部的运作,可以用编程的方法;如果旨在节省设计人员的工作量,减少设计调试时间,可以用网络参数的方法。组态软件的方法可以算是这两种的结合。在实际的应用中,通过网络参数来进行通信初始化设置的方法不失为一种最为优越的方法,方便、可*、功能全面这三点就已经很好的满足了系统的需求,缩短了CC-Link现场总线在应用于各种不同的工控场合时设计和调试的时间,降低了工作的难度,更方便了以后的故障检修和维护。遗憾的是它只适用于小Q系列PLC。 随着通信技术和控制技术的发展,相信在不久的将来现场总线技术及其相关技术将发展得更为成熟和完善,并将出现更为便利且功能强大的通信设置的方法,使将来的现场总线技术更好地应用于现场。
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