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HIC-L系列电梯一体化伺服控制器

浏览次数: 日期:2017-8-7 15:51:19
一、引言
电梯是一种以电动机为动力的垂直升降机,装有箱状吊舱,用于多层建筑乘人或载运货物。也有台阶式,踏步板装在履带上连续运行,俗称自动扶梯或自动人行道。服务于规定楼层的固定式升降设备。垂直升降电梯具有一个轿厢,运行在至少两列垂直的或倾斜角小于15°的刚性导轨之间。轿厢尺寸与结构形式便于乘客出入或装卸货物。习惯上不论其驱动方式如何,将电梯作为建筑物内垂直交通运输工具的总称。现今电梯均采用永磁同步曳引机作为驱动动力,其不仅大大缩小了机房占地,并具有安装简便、维护方便以及能耗低、高效率、提升速度快等优点,极大地助推了电梯驱动技术的发展。在此背景下,我司针对永磁同步电机特性和电梯控制要求开发了具备高稳定性、高控制精度、高安全性以及高效节能运行等特点的HIC-L系列电梯驱动及控制产品。
二、HIC-L系列电梯一体化伺服控制器1、逻辑控制特点A、多CPU冗余控制(双高性能32位处理芯片):信号处理器采用定点低功耗内核,从而提升了对电梯实时控制能力。冗余安全设计,电梯控制和驱动控制都具有安全保护功能,使电梯的安全系数大大提高。B、直接停靠技术:S曲线实时计算生成;超短楼层控制;精确的平层控制功能;钢丝绳打滑&编码器信号干扰识别与纠错功能。C、电梯黑匣子技术:采样&记录电梯运行数据,有效分析偶发故障。D停电后UPS应急运行:系统集成UPS功能,支持220V AC输入,停电后UPS应急后备运行。E、多元化人机接口模式:板载操作器;手持操作器;手机软件;上位机。2、驱动性能特点A、高性能双核控制板:采用ARM+C28双核芯片方案,实现底层驱动的实时控制。B、增设CPLD控制器:高效的死区补偿、μs级的硬件保护功能以及灵活的用户端口配置功能。C、安全可靠的设计:软硬件设计均符合SIL设计标准、符合IEC61800-5-2的STO安全力矩关断功能。D、优异的转矩脉动,保证设备的平稳运行:优异的间接转矩控制算法,保证转矩输出的鲁棒性;优化的电梯逻辑时序控制,完美匹配驱动器转矩输出特性,确保启动过程平滑细腻,无冲击。E、高品质器件:IGBT模块(德国Infineon)、电解电容(德国Epcos)、电流传感器(瑞士LEM)、功率继电器(台湾松川)。
三、现场应用
设备配置说明应用现场:河南省某市政府办公大楼电梯参数:层站数19/19/19、载重1000kg、梯速1.75m/s曳引机:WJC-1000-175一体化控制器:HIC-L4015-AAF设备调试流程:201708110915546244.png
(一)检修慢车前的条件
1、上电前的检查1)控制柜电源进出线无误,U-V-W与曳引机上的U-V-W一一对应;2)检查曳引机抱闸电压,控制柜内默认为DC110V;3)曳引机抱闸反馈(BZK、551)接线应串联;4)安全回路A10/A38,门锁回路A220/A22/A30,检修回路K1-7/K1-10,限位开关K6-1/K6-4/K6-7均应短接(无脚手架安装时才需要短接);blob.png5)控制柜检修开关置于检修位置;6)编码器到PG卡的连接线必须可靠连接且穿有屏蔽软管。2、上电检查1)安全回路要正常,主控板上的高压检测点C113灯亮;2)门锁回路要正常,主控板上的厅门、轿门高压检测点C111、C112灯亮;3)上限位、下限位要正常,主控板上输入端子的P6和P7对应的灯亮。(二)检修慢车调试
1、正确输入曳引机相关参数,编码器类型以及参数。blob.png2、参数输入后,进行曳引机静态自学习,检修试运行。blob.png(三)井道自学习1、脉冲信号的反馈检修上行,观察当前高度,确保数值是增加的。下行时数值是减少的。blob.png2、井道开关的安装检修将电梯开到顶层限位位置,再将电梯从顶层开到底层门区,检查开关的安装:1)门区开关:观察主板门区P2输入点指示灯动作次数,确保与参数设定值总楼层一致。2)限位开关:检修上行到顶层门区不停,直到轿厢撞限位开关,观察主板上限位P7输入点指示灯动作状态,确保该指示灯亮→灭。检修下行到底层门区不停,直到撞限位开关,观察主板下限位P6输入点指示灯动作状态,确保该指示灯亮→灭。3)强减开关:检修上行从上强减开关动作到顶层门区,观察主板上强减开关P5输入点指示灯动作状态,确保该指示灯亮→灭并且保持。检修下行从下强减开关动作到底层门区,观察主板上强减开关P4输入点指示灯动作状态,确保该指示灯亮→灭并且保持。3、开始井道自学习blob.png(四)快车调试1、终端电阻的设置为了确保一体化控制器与各外围板件之间的通讯正常,现场调试快车前需要确认通讯终端电阻的设置是否正确,正常情况下,CANH与CANL之间的电阻为60Ω左右。1)  终端阻值测量与短接a.系统断电情况下,测量CANH与CANL之间电阻,60.6Ω,正常的。blob.pngb.一体化控制器、轿顶板、轿厢板、显示板上都有终端电阻短接插针。一体化控制器终端电阻短接插针JP7、JP8、JP9需要短接(出厂默认短接);blob.png
轿顶板上终端电阻短接插针JP4需要短接(出厂默认短接);blob.png轿厢板、轿内显示板上终端电阻短接插针不需要短接(出厂默认不短接);blob.png外呼显示板上终端电阻短接插针(出厂默认不短接)。blob.png2、门机调试1)开关门、光幕信号逻辑设置a.判断信号点常开常闭开关门到位:将轿门打开一半位置,观察轿顶板上P3、P4指示灯是亮还是灭,亮为常闭,灭为常开;光幕:将轿门打开,用手遮挡光幕,观察轿顶板上P1指示灯由灭→亮为长常开,亮→灭为常闭。b.轿顶板逻辑参数设置blob.png3、快车试运行单层运行:电梯检修运行至中间楼层站,呼单层指令运行逐层运行;多层运行:电梯任意多楼层组合运行;全程运行:两个端站楼层间运行。4、舒适感调整blob.png5、平层调整1)当电梯快车上行停止时,轿厢高于(低于)地坎位置XX毫米时,设置对应楼层上行平层偏差参数值减去(增加)XX毫米,并重复快车运行检查平层精度是否达到要求。设置方法:a.选择对应楼层b.设置上平层偏差调整参数值—XX毫米blob.png2)当电梯快车下行停止时,轿厢低于(高于)地坎位置XX毫米时,设置对应楼层下行平层偏差参数值增加(减少)XX毫米,并重复快车运行检查平层精度是否达到要求。设置方法:a.选择对应楼层b.设置下平层偏差调整参数值+XX毫米blob.png(五)平衡系数试验1、平衡系数的实质要探讨平衡系数的实质,必须从曳引式电梯的原理讲起。垂直电梯是使重物作垂直上下运动的升降设备。从力学的角度,要使一重物在空中保持静止状态,必须有一拉力T与物体的重力Q相平衡,即T=Q,这时物体处于静止或匀速运动状态,称为力的平衡。此系统称为平衡系统。若要使物体向上运动,速度发生改变,则这一拉力T除了克服物体的重力Q。还要提供一个产生加速度的力F,即  T=Q+F=Q+ma(m为物体的质量;a为加速度)。如果物体的重力Q被另外一个平衡力W所平衡,W=Q,即构成一个平衡系统,这时拉力T就不用去克服重力Q了,而只需提供使物体产生加速度所需的力,及T=F=ma ,这样就大大减少了拉力T。这就是电梯上采用的“平衡原理”。这个平衡力就是由对重来提供。因此我们要求对重的重力W,要与轿厢及载荷的重力(P+Q)相等。但要真正做到这一点,在电梯的实际应用中非常困难,或者说目前还没有想出一个办法来实现这一点。因为轿厢的载荷Q是随机变化的,可能是0(空载)或者100%QH(满载)范围内的任意值,因此我们只能选择一个恰当的对重重量。即取:W=P+K QH----------------(1)这个系数K,就是“平衡系数”。因此,平衡系数的实质就是设计配置对重的质量大小。它将影响对重的质量和电梯的不平衡载荷。当轿厢与载荷为P+Q,(其中P是轿厢的自重;Q是轿厢的实际载荷;QH是轿厢的额定载荷),轿厢侧与对重侧的不平衡载荷为:ΔT=(P+Q)-(P+K QH )=Q-KQH-----------(2)2、平衡系数K的取值从上式(2)可以看出,只有当Q=KQH时,系统才处于平衡,因此,不论K取何值,平衡只是相对的,而不平衡是绝对的。我们只能希望系统尽可能地接近平衡。一种简单的办法便是取轿厢载荷变化的平均值。因为轿厢载荷的变化为:0~100%,因此取K=50%左右都是合理的,很难说取多少更好些。电梯在出厂时并不完全了解实际运行使用时载荷的情况,要想真正达到比较理想的平衡,应该在电梯实际运行使用中,实际测定日常运行载荷的变化现在一般的乘客电梯在载荷超过80%时就进入直驶状态,因此真正满载的时候也比较少,因此取平衡系数K=40%~50%比较合适。必须指出,这里说K的取值是指电梯设计时对平衡系数K的取值,称为设计值,绝不是电梯安装时或使用后随意配置的K值。3、平衡系数K值的测定1)根据已有对重,求K值在轿厢分别承载0、25%、40%、50%、75%、100%、110%额定载荷下,测定电梯运行的载荷—电流曲线,。取其上、下行曲线的交汇点的载荷系数,便是该梯的平衡系数,交汇点在40%~50%范围内为合适。下图是根据现场实际情况所测平衡系数:blob.png四、小结HIC-L系列电梯一体化伺服控制器在实际应用中有着操作简便(人机交互友好且支持多种交互模式)、调试简单(向导式)、运行平稳(S曲线自动生成以及无称重传感器的自动转矩补偿)等优点,在现场使用中得到了设备生产商和最终用户的高度评价。HIC-L系列产品作为国内少有的电梯专用伺服驱动及控制产品,必将为电梯行业的技术创新做出自己应有的贡献,在此感谢业内人士给予我们的关注与支持。
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