Микропроцессорная система управления лифтом - Технологический комплекс управления лифтом

Системы управления лифтами выполняются с применением релейноконтактной аппаратуры, бесконтактной логики и микропроцессорной техники. Первые два решения в настоящее время практически не реализуются, поэтому рассмотрим построение микропроцессорной системы управления на примере лифта фирмы "Otis".

Система управления на базе контроллера MCS 220 (MCS 300) с управляющей платой LCB-II выполнена по модульной схеме и включает в себя следующие подсистемы: OCSS -- операционного управления, MCSS -- контроля движения, DBSS -- управления основным приводом и тормозом, DCSS -- управления приводом дверей.

Модули обеспечивают выполнение системой управления определенных функций. Логическая плата LCB-II спроектирована для СУ лифтами в зданиях большой этажности (до 32 этажей) и типов привода с максимальной скоростью до 1,75 м/с. Система MCS -- LCB-II может применяться в симплексном (один блок), дуплексном (два блока) и триплексном (три блока) исполнениях.

Подсистемы OCSS и MCSS объединены платой LCB-II, которая имеет два независимых канала дистанционной последовательной линии RSL передачи данных. Основу платы составляют: процессор Intel-8088 с тактовой частотой 8 МГц; EPROM 128 Кбайт, EEPROM 8 Кбайт, RAM 3 Кбайт с питанием от батарейки напряжением 3 В; устройство последовательного ввода и вывода (частота 6 МГц); 13-сегментный индикатор.

Модули микропроцессорной СУ соединены друг с другом последовательными линиями передачи данных. Кнопки приказов, вызовов, сигнальные лампы, указатели направления движения, индикаторы этажности и дополнительные ключи подключаются к удаленным станциям, расположенным на остановочных площадках и в кабине. Связь между контроллером и удаленными станциями осуществляется по последовательной линии передачи данных. Такая конфигурация системы обеспечивает простую установку, обнаружение, замену неисправных компонентов, а также защиту от доступа в систему посторонних. Вся системная информация и сигналы системы могут стать доступными только после подключения блока обслуживания.

Работу лифтов в группе обеспечивает специальный блок SOM, осуществляющий связь между единственной на два лифта веткой вызывных постов и взаимосвязанными подсистемами OCSS лифтов.

К специальным модулям контроллера MCS 220 поступают следующие сигналы:

От датчиков положения: дверной зоны, замедления при движении вверх (вниз), режима дотягивания кабины до уровня (релев-линга) вверх (вниз);

От цепи безопасности: режима инспекции, контроля цепи безопасности, контроля дверей шахты, контроля кабины, движения вверх (вниз) в режиме инспекции (управление с крыши кабины с помощью консоли);

К интерфейсу: "Вверх", "Вниз", двери открыты (закрыты), малой скорости, большой скорости, запрета на открывание дверей.

В состав системы управления входят постоянные модули и модули, устанавливаемые по заказу.

Режимы работы лифта. Режимы работы лифта задаются: программно -- выбором версии программного обеспечения EPROM и внесения необходимых данных при программировании EEPROM; аппаратно -- установкой необходимых для активации определенного режима переключателей, ключей, пультов управления или датчиков.

Система управления на базе контроллера обеспечивает выполнение различных режимов работы лифта.

В режиме обучения СУ определяет местоположение кабины в шахте. Во время медленного прохода по шахте проверяется согласованность основных точек расположения контактов шахты; их точные координаты записываются в постоянное запоминающее устройство.

В режиме нормальной работы (NOR) при одиночной системе управления G1C осуществляется простое смешанное управление (SAPB) лифтом из кабины и с посадочных площадок, а при заказе -- с выполнением попутных вызовов (собирательная система при движении вниз -- модуль DCL, при движении в обоих направлениях -- модуль FCL). Свободная кабина с закрытыми дверями остается в ожидании вызова на той площадке, на которой она была остановлена последним пассажиром, но через заданное в программе котроллера время кабина может последовать на основную посадочную площадку здания (модуль ARD). При работе двух лифтов в паре (групповая система управления G2C -- дуплекс) на вызов отвечает та кабина, для которой расчетное время прибытия на вызов окажется меньше

В режиме ревизии (TCI) управление лифтом производится только с поста ревизии на крыше кабины от кнопок "Вверх", "Вниз" и "Стоп". При этом исключено действие: вызывных кнопок с этажей (НВМ) и кнопок приказа из кабины; ключей переключателей управления на режимы парковки (PKS), вызова на специальный этаж (CTL1) и независимого обслуживания (ISC1); управления из машинного помещения (режим MRM).

Движение кабины в режиме ревизии производится только на малой скорости, ограничивается концевыми выключателями и возможно лишь при полностью закрытых дверях кабины и шахты.

При работе из машинного помещения исключены все вызовы, приказы и работа дверного оператора.

Режим аварийного перемещения кабины (ERO) позволяет с помощью электродвигателя лебедки снимать кабину с ловителей или концевых выключателей. Режим вводится переключателем DBS, расположенным на выносном блоке управления ERO, постоянно подключенном к контроллеру. Управление осуществляется кнопками "Вниз" и "Вверх" на блоке ERO. При этом кабина движется на малой скорости, при касании кабиной траверсы на верхнем концевом выключателе она может двигаться только вниз, при нахождении кабины на нижнем концевом выключателе она может двигаться только вверх.

Режим тестовых прогонов (TEST) используется для обкатки лифта, проверки его работы (правильного функционирования лифта, регистрации отказов и сбоев), локализации дефектных мест, задания программы работы лифта для контроллера или изменения ранее заложенной программы.

Для активизации режимов используется специальный блок обслуживания -- программно-диагностический прибор Service Tool 9693 В1. Блок обслуживания регистрирует все отказы (сбои), произошедшие с момента подачи напряжения на лифт, указывает на дисплее время, прошедшее с момента последнего отказа, число отказов.

Исполнение режима автоматического возвращения (ARD) может быть заложено в программу контроллера как опция по заказу потребителя. Активация режима обеспечивается программой только при включении лифта в режим нормальной работы. В этом случае свободная кабина через заданное в программе время будет приходить на заданную программой площадку или в случае группового управления останавливаться там с закрытыми дверями в ожидании вызова.

Переключение лифта в режим вызова кабины на обслуживание специального этажа (CTL1) возможно только из режима нормальной работы и осуществляется ключом управления на одной из посадочных площадок. При активации режима аннулируются вызовы кабины с посадочных площадок, и кабина, выполнив все приказы, приходит на установленную посадочную площадку, где остается с открытыми дверями в ожидании приказов из кабины. Режим отключается при повороте ключа управления в исходное положение.

Переключение лифта в режим парковки (CPR) возможно только из режима нормальной работы и осуществляется ключом управления на одной из посадочных площадок (модуль PKS). При активации режима кабина, выполнив все приказы, приходит на посадочную площадку, заданную программой, и стоит там с открытыми или закрытыми (модуль CPR) дверями в зависимости от заданной программы.

Переключение лифта в режим независимого обслуживания (ISC1) производится ключом управления в кабине. В этом режиме происходит отключение любых наружных вызовов кабины, лифт выполняет только приказы из кабины и стоит на посадочной площадке с открытыми дверями в ожидании других приказов.

В режим пожарной опасности (EFO) лифт должен переходить автоматически при поступлении сигнала из системы пожарной защиты здания или от специального ключа на одной из посадочных площадок. Перевод в режим EFO осуществляется для всех режимов работы лифта, кроме режимов ревизии и аварийного перемещения кабины.

Если в момент включения режима EFO кабина двигалась вверх, то кабина должна дойти до зоны точной остановки ближайшей посадочной площадки и, не открывая дверей, направиться вниз на основную посадочную площадку (этаж с выходом на улицу), не останавливаясь и не реагируя на приказы и вызовы. На этой посадочной площадке кабина должна стоять с открытыми дверями.

При нахождении кабины на промежуточной посадочной площадке и при включении режима EFO она должна автоматически отправиться на основную посадочную площадку аналогично описанному выше.

На специально оборудованных лифтах после срабатывания режима EFO от ключа в кабине включается режим перевозки пожарных подразделений (EFS). При этом управление ведется от кнопок в кабине. Ошибочные команды уничтожаются разовым поворотом ключа на переключателе пожарного обслуживания в положение OFF (выключение).

Двери закрываются продолжительным нажатием кнопки вызова. По прибытии на этаж кабина останавливается с закрытыми дверями. Двери открываются после продолжительного нажатия кнопки открывания дверей. Двери моментально закрываются вновь, если кнопка отпущена до того, как двери откроются полностью. Открывшись, двери остаются открытыми.

Режим землетрясения (EQO) включается от специального ключа на одной из посадочных площадок или от сейсмодатчика, имеющего электрическую связь с контроллером лифта. При этом кабина (куда бы она ни двигалась) должна остановиться на ближайшей посадочной площадке и стоять там с открытыми дверями.

Система управления предусматривает отмену попутных вызовов при движении кабины вниз (вверх) при условии, что кабина загружена более чем на 80 % грузоподъемности (модуль LNS С). Кабина снабжена грузовзвешивающим устройством, не допускающим пуск лифта в случае его перегрузки на 10 % выше номинальной (модуль OLD С). При загрузке кабины массой 100--150 кг система управления отменяет приказы из кабины, если их сделать больше N (устанавливается программно, обычно N = 3) (модуль ANS).

Функции подсистем СУ. Подсистема операционного управления OCSS взаимодействует с подсистемой MCSS, а в случае группового управления -- с другими OCSS группы через последовательную связь.

Эта подсистема выполняет следующие функции:

Получение команд из кабины или с этажа;

Выдача команды на движение в подсистему MCSS;

Управление индикацией направления движения и положения кабины;

Получение информации от других подсистем OCSS группы.

Подсистема содержит в памяти адреса удаленных станций, параметры их входов и выходов, а также другие параметры и режимы работы лифта, которые устанавливаются на заводе-изготовителе, но могут быть изменены на месте монтажа.

Подсистема контроля движением MCSS является элементом модульной системы управления лифтом. Эта подсистема соединяется через последовательную связь со следующими подсистемами: операционного управления OCSS, привода дверей DCSS, управления приводом и тормозом лифта DBSS.

Программное обеспечение подсистемы MCSS предназначено для выдачи команд в подсистему управления приводом и тормозом DBSS, необходимых для управления движением кабины лифта по заданной программе после запроса, поступающего от операционной подсистемы управления OCSS и от различных интерфейсов ручного управления.

Эта подсистема подает команды в интерфейсную подсистему привода дверей дверному оператору на перемещение дверей после запроса, поступающего от OCSS.

Подсистема MCSS выполняет следующие функции:

Управление движением -- управление последовательностью логических состояний движения, обеспечение функций подготовки к движению и коррекции по высоте, генерация графиков распределения скорости и ускорения, обеспечение управления тормозом электропривода в процессе нормальной работы, определение тормозного пути и точки останова, передача информации о состоянии кабины в подсистему OCSS;

Определение положения -- определение скорости и направления перемещения кабины, параметров абсолютного положения, положения кабины по отношению к следующему заданному этажу, независимое определение положения кабины для обеспечения нормальной остановки на конечных посадочных площадках в нормальном режиме и режиме аварийного ограничения скорости;

Обеспечение безопасности -- обеспечение текущего контроля за устройствами безопасности и экстренного торможения, гарантирование безопасности при работе дверей и выполнении операций в зоне дверей, гарантирование безопасности при остановке, определение режимов управления движением;

Установка и техническое обслуживание -- текущий контроль данных, ввод установочных параметров, регистрация событий, диагностирование.

Для отслеживания кабины в шахте применена двухтрековая система слежения. Один трек отвечает за движение вверх, а другой -- вниз. На каждом этаже устанавливается пара магнитов. Система построена на базе датчиков с магнитоуправляемыми герметизированными контактами (герконов), установленных на кабине, которые выдают сигналы в подсистему MCSS. На кабине устанавливается две пары таких датчиков.

Датчики 1LV и 2LV соединены последовательно и выдают сигнал DZ (зона дверей).

Подсистема MCSS способна генерировать профили распределения скорости в следующих пределах: скорость 0...2,5 м/с; ускорение 0,01... 1,2 м/с2; рывок 0,01...2,4 м/с3.

Подсистема управления приводом и тормозом DBSS предназначена для обеспечения управления движением кабины лифта после поступления команд от подсистемы управления движением. DBSS выполняет следующие функции: сопряжение с лебедкой, управление тормозом, сопряжение с шифратором скорости PVT, сопряжение с подсистемой MCSS, точное отслеживание заданного профиля распределения скорости, независимая проверка скорости.

Эта подсистема, являясь системой частотного регулирования скорости асинхронного электропривода на основе ШИМ, имеет фирменную марку OVF 20 (Otis Variable Frequence) и состоит из двух основных узлов -- управляющей платы МСВ II и силовой части.

Силовая часть состоит из схемы подключения к электрической сети и преобразователя, состоящего из неуправляемого трехфазного двухполупериодного выпрямителя, линии связи по постоянному току и трехфазного инвертора.

Напряжение трехфазной электрической сети выпрямляется и сглаживается фильтром в линии связи по постоянному току, после чего транзисторный инвертор с использованием широтно-импульсной модуляции с помощью заданной последовательности коммутации ЮВТ-транзисторов преобразует напряжение постоянного тока посредством ШИМ в трехфазное переменное напряжение с переменной частотой. Транзисторы обеспечивают высокую скорость переключения (с несущей частотой 10 кГц).

Информация о выходных значениях принимается с датчика скорости BR, находящегося на валу электродвигателя. Применяется двухканальный (трековый) энкодер со сдвигом фаз сигналов на 90 электрических градусов GBA633A1 (по 1024 импульса на каждый трек). Контроллер MCS 220 обменивается сигналами с OVF20 (сигнал управления VI... V4, кодируемый четырьмя битами; UIB, DIB, NOR -- сигналы, кодируемые одним битом каждый; сигналы текущего состояния лифта DS1...DS3, кодируемые тремя битами). Сигналы UIB, DIB, NOR представляют собой данные, определяющие начальное состояние системы OVF 20 перед работой, т. е. лифт работает в режиме обучения "вверх--вниз" или в нормальном режиме.

Замкнутый контур контроля скорости гарантирует точное и комфортное поведение привода в каждый момент работы. Измеренная скорость электродвигателя вводится в регулятор скорости типа ПИ-регулятора. Динамическая точность регулирования скорости (время устранения системой регулирования ошибки по скорости) высока.

Система обеспечивает режим рекуперативного торможения электродвигателя. Выделяемая энергия рассеивается в звене постоянного напряжения на тормозном резисторе, который подключается через транзистор, входящий в конструкцию инвертора. Резистор имеет внешнее подключение к преобразователю частоты.

Похожие статьи




Микропроцессорная система управления лифтом - Технологический комплекс управления лифтом

Предыдущая | Следующая