對于普通用戶不必知道什么是VFCL,但對于調(diào)式人員三菱電梯的VFCL就需要了解一下,它其實(shí)是一種電流型變頻器。VFCL的管理部分對整個電梯的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行協(xié)調(diào)、管理。其主要作用是:
1、處理層站召喚、轎內(nèi)指令信號。
2、決定電梯運(yùn)行方向。
3、提出起動、停止要求。
4、處理各種運(yùn)行方式。
VFCL的管理部分和控制部分均由CC-CPU控制。CC-CPU根據(jù)不同的運(yùn)行周期分別對管理部分和控制部分進(jìn)行控制。管理部分在電梯運(yùn)行過程中向控制部分提出各種運(yùn)行指令,由控制部分執(zhí)行。
管理部分的功能由軟件實(shí)現(xiàn),管理軟件采用模塊化設(shè)計,分為標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計和附加設(shè)計兩大類。
標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計包括:
(1)根據(jù)廳外召喚運(yùn)行。
(2)根據(jù)轎內(nèi)指令運(yùn)行。
(3)層樓檢查。
(4)低速自動運(yùn)行。
(5)返基站運(yùn)行。
(6)特殊運(yùn)行。
(7)選層器修正及手動運(yùn)行。
附加設(shè)計包括:
(1)有司機(jī)運(yùn)行。
(2)到站預(yù)報。
(3)廳外停止開關(guān)動作。
(4)停電自平層。
(5)停電手動運(yùn)行。
(6)火災(zāi)時的運(yùn)行。
(7)地震時的運(yùn)行。
(8)其它運(yùn)行等。
二、操作功能
VFCL的操作功能種類很多,以下作簡要說明。
1、標(biāo)準(zhǔn)操作功能:
所謂標(biāo)準(zhǔn)操作功能就是指每臺電梯必備的操作功能。例如,電梯的自動運(yùn)行方式(包括自動開關(guān)門、自動起動、自動減速和平層等)、安全觸板、本層開門、手動運(yùn)行(檢修運(yùn)行)等。
(1)低速自動運(yùn)行:若電梯在運(yùn)行過程中突然發(fā)生故障,電梯緊急停車在層樓間時,為了盡快救出關(guān)在轎廂內(nèi)的乘客,電梯自動以原來運(yùn)行相反的方向起動,以檢修速度運(yùn)行到最近層樓??浚詣娱_門放人。
(2)反向時轎內(nèi)召喚的自動消除:當(dāng)電梯在無司機(jī)操作、高速自動運(yùn)行中,響應(yīng)完前方的召喚后準(zhǔn)備去響應(yīng)反方向的召喚時,就自動消除所有已登記的轎內(nèi)召喚。
(3)自動應(yīng)急處理:電梯群控時,如果其中一臺電梯在確定方向數(shù)十秒鐘后尚未起動運(yùn)行,可以假設(shè)為此梯該時刻一定處于某種特殊狀態(tài),比如正處于開門保持狀態(tài)或發(fā)生了某種故障。要是這種狀態(tài)長此下去,則分配給這臺電梯層站召喚將
遲遲得不到響應(yīng),嚴(yán)重影響對乘客的服務(wù)質(zhì)量。為此,群控系統(tǒng)在遇到這種情況時,把這臺雖然保持有方向而不能起動的電梯切出群控系統(tǒng),將層站召喚分配給群內(nèi)其它電梯去執(zhí)行。一旦這臺電梯又可以正常運(yùn)行后,群控系統(tǒng)又把它接納入群內(nèi)。
(4)轎內(nèi)風(fēng)扇、照明的自動操作:電梯運(yùn)行時忙時閑,有時會在很長一段時間內(nèi)無人乘梯。此時,轎內(nèi)風(fēng)扇和照明一直開著,無疑時對電能的浪費(fèi)。為此,本操作功能對轎內(nèi)風(fēng)扇和照明作這樣的自動操作:當(dāng)電梯停在門區(qū)內(nèi)、門關(guān)好一段時間后無任何召喚時,自動關(guān)掉風(fēng)扇和照明。一旦有層站召喚時,電梯再自動打開風(fēng)扇和照明。
(5)開門保持時間的自動控制:電梯每次停站自動開門后,應(yīng)有一定的開門保持時間,以保證乘客進(jìn)出轎廂,然后再自動關(guān)門。開門保持時間如設(shè)置得太長,會影響電梯的運(yùn)行效率或給乘客帶來不便。如果設(shè)置得太短,乘客來不及進(jìn)出轎廂就自動關(guān)門,同樣給乘客帶來不便。為避免上述情況的發(fā)生,特設(shè)置兩種不同的開門保持時間,并可自動切換。電梯僅根據(jù)轎內(nèi)召喚停站后,只有出轎廂的乘客,轎內(nèi)乘客出電梯所需要時間不長,因此,將開門保持時間設(shè)置得短一些;當(dāng)電梯有層站召喚停站時,往往會同時有乘客進(jìn)出轎廂,所需要時間相對要長一些,因此,將開門保持時間設(shè)置得長一點(diǎn)。
(6)換站??浚和ǔk娞葸\(yùn)行中,可能會有這樣一種情況,電梯停站后,由于所停層的層門出現(xiàn)故障或垃圾卡入地坎,電梯開門不能到位,而門鎖開關(guān)脫開。如果以些沒有相應(yīng)的保護(hù)措拖,勢必會使電梯在該層站處于僵持狀態(tài),既不能開足門,也不能再運(yùn)行,使乘客無法進(jìn)出轎廂,其它層站也得不到電梯服務(wù)。而且,持續(xù)的過負(fù)載運(yùn)行會使開關(guān)門電動機(jī)有被燒壞的危險。因此,本功能采取以下的保護(hù)措施:如果電梯停站,自動開門動作持續(xù)一段時間后,門尚未開足,就作關(guān)門動作,等門關(guān)畢后,根據(jù)轎內(nèi)或?qū)诱菊賳具\(yùn)行到其他層站后開門放人。
(7)重復(fù)關(guān)門:常有這樣一種情況,電梯關(guān)門時,人為地用力頂住門或有垃圾卡入地坎,使電梯關(guān)不了門。此時,如果任其下去,電梯也會在此僵持住。因此,本功能采取以下措施:當(dāng)關(guān)門動作持續(xù)一段時間后,如果門尚未關(guān)畢,改改為開門動作。門打開,等待一段時間后,再作關(guān)門動作。如此往返,直至門關(guān)畢為止。
2、選擇操作功能
選擇操作功能是根據(jù)工程特殊需要而設(shè)計的功能。
(1)強(qiáng)行關(guān)門:當(dāng)電梯停站并打開門后,如果發(fā)生特殊情況或故障,使正常的自動關(guān)門不能動作。例如:層站順向召喚按鈕卡住松不開時,這臺電梯即使有了方向也由于關(guān)不了門而一直停在該層站。這樣,不僅使轎廂內(nèi)的乘客去不了目的層站,而且還影響整個系統(tǒng)的服務(wù)效率。為此,本功能采取以下措施:當(dāng)電梯停站時方向確定數(shù)十秒后,如果門還沒有關(guān)好,那末,此時只有開門按鈕沒按下和安全觸板沒有動作,電梯就會強(qiáng)行關(guān)門,門關(guān)畢立即起動。
(2)門的光電裝置安全操作:為了防止乘客被電梯門卡住,每臺電梯都裝有安全觸板開關(guān)。但是,對乘客來說,被安全觸板碰一下,雖然不會有什么損傷,但總不是一件舒服的事。為此,還備有門的光電裝置安全操作功能供用戶選擇??紤]到萬一光電裝置的發(fā)射端或接收端被灰堵住時,如果沒有特別對策,這臺電梯就永遠(yuǎn)不會關(guān)門。因此,本功能采取以下措施:其一,只要按下關(guān)門按鈕,即使光電裝置的光線被擋住,電梯照樣關(guān)門。因?yàn)榘醋£P(guān)門按鈕者一定是看到門之間無人時才這么做的;其二,當(dāng)連續(xù)數(shù)十秒光線被擋住后,電梯仍會自動關(guān)門,因?yàn)橐话銇碚f,不可能連續(xù)數(shù)十秒和乘客進(jìn)出轎廂的。
(3)門的超聲波裝置安全操作:與上述同樣的道理,SP-VF,MP-VF電梯還備有與光電裝置作用相同的超聲波裝置。其基本原理是這樣的:超聲波裝置利用檢測超聲波從發(fā)射到接收反射之間的時間間隔,檢測是否正有乘客進(jìn)出轎廂,從而避免電梯門邊緣碰到乘客。和當(dāng)電裝置一樣,也要考慮各種特殊情況,如:有人站在電梯層門附近或有貨物堆放在層站附近等等。在這種情況下,超聲波裝置將會誤認(rèn)為有人在進(jìn)出轎廂。為此,本功能也有類似光電裝置安全操作功能的對策:按住關(guān)門按鈕或連續(xù)數(shù)十秒測到目標(biāo)時,電梯仍關(guān)門。
(4)電子門安全操作:電子門操作是一種更高級的門安全保護(hù)裝置。它既保證不讓乘客碰到門邊緣,又比光電裝置和超聲波裝置具有更高的安全系數(shù)。電子門安全操作的過程是這樣的:電梯在關(guān)門過程中,只在乘客或貨物接近門邊緣(約10cm),電子門即動作,立即重新開門。
(5)停電自動平層操作:如果大樓里沒有自備的緊急供電裝置,而遇到突然停電時,就有可能使正在運(yùn)行的轎廂停在層樓之間,使轎內(nèi)的乘客無法出來。因此VFCL 電梯可供用戶選配緊急平層裝置。有了該裝置后,萬一遇到停電情況時,電梯停到層站之間過幾秒后,就利用緊急平層裝置起動電梯,運(yùn)行到最近層??亢?,自動開門放人,保證了乘客的安全。
(6)轎內(nèi)無用指令信號的自動消除:有的乘客在乘電梯時,喜歡鬧著玩,亂按了許多轎內(nèi)指令按鈕。如果沒有特殊操作,這些被登記的無用指令將使電梯空跑許多時間。為此,本功能具有這樣的作用:當(dāng)電梯控測到轎廂內(nèi)的指令信號多于乘客人數(shù)時,就認(rèn)為其中必有無用的召喚信號,因此,將已登記的轎廂指令信號全部消除,真正需要的可重新登記。
(7)層站停機(jī)開關(guān)操作:一旦操作人員關(guān)掉基站停機(jī)開關(guān)后,層站的所有召喚立即不起作用,已登記的消號。但轎內(nèi)指令繼續(xù)有效,直到服務(wù)完轎內(nèi)指令后,電梯返回到基站,自動開門門保持一段時間關(guān)門停機(jī),同時切斷轎內(nèi)風(fēng)扇和照明。
(8)獨(dú)立運(yùn)行:群控時,所有群內(nèi)電梯是由群控系統(tǒng)統(tǒng)一調(diào)配的,即每臺電梯除了響應(yīng)自身的轎內(nèi)指令外,還要響應(yīng)群控系統(tǒng)分配的層站召喚。為了便于群內(nèi)某臺電梯用于特殊情況下的專門運(yùn)行,VFCL群控系統(tǒng)中,備有獨(dú)立運(yùn)行操作功能供用戶選配:當(dāng)電梯駕駛員合上轎內(nèi)的獨(dú)立運(yùn)行開關(guān)后,這臺電梯就開始獨(dú)立運(yùn)行。即:它不響應(yīng)層站的召喚,只有在電梯確定運(yùn)行方向后,駕駛員按住關(guān)門按鈕時,才關(guān)門。在門關(guān)閉前,如松開關(guān)門按鈕,它還會自動開門。門關(guān)畢后的其它所有動作與平常的高速自動運(yùn)行相同。
(9)分散等命:分散待命功能僅針對群控系統(tǒng)。由于電梯服務(wù)時忙時閑,空閑時,有可能所有的電梯都沒有任務(wù),處于待命狀態(tài),為了提高服務(wù)效率,MP-VF電梯備有分散待命操作功能供選配:當(dāng)所有電梯處于待命狀態(tài)時,一定要保證有一臺電梯停在基站,另外還有一臺電梯停在中間層站區(qū)。這是考慮到基站的層站召喚概率最大,而其它層站的召喚概率大致相同,有一臺處于中間層站區(qū),對響應(yīng)各層站的召喚都比較方便。
除了上述操作功能外,VFCL電梯的選擇功能還有許多,如:自動語音報站裝置操作、電梯群控集中監(jiān)控操作、上、下班高峰服務(wù)功能,午餐時服務(wù)、會議室服務(wù)、指定層強(qiáng)行停車、防犯運(yùn)行、服務(wù)層切換、緊急醫(yī)務(wù)運(yùn)行、地震時緊急運(yùn)行,即時預(yù)報等等。
VFCL電梯控制部分
VFCL控制部分的主要功能是對選層器、速度圖形和安全檢查電路三方面進(jìn)行控制。
1、選層器運(yùn)算
VFCL系統(tǒng)的選層器運(yùn)算主要處理層站數(shù)據(jù)、同步位置、前進(jìn)位置、同步層和前進(jìn)層的運(yùn)算,以及排除因鋼絲繩打滑而引起的誤差進(jìn)行的修正運(yùn)算等。
VFCL的選層器是由光電旋轉(zhuǎn)編碼器、計算機(jī)軟件以及相應(yīng)的脈沖輸入電路、脈沖分頻電路組成??刂葡到y(tǒng)通過對光電編碼器旋轉(zhuǎn)時發(fā)出的兩相脈沖的相位差來判定電梯運(yùn)行方向,通過對編碼器發(fā)出脈沖的多少進(jìn)行計數(shù)來得到轎廂當(dāng)前位置及加速點(diǎn)、減速點(diǎn)。
旋轉(zhuǎn)編碼器原理
光電旋轉(zhuǎn)編碼器是集光、機(jī)、電精密技術(shù)于一體的結(jié)晶??蓪⑤斀o軸的機(jī)械量、旋轉(zhuǎn)位置等轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的脈沖或數(shù)字量。它由發(fā)射管、接收管、光電碼盤、放大電路、整形電路和輸出電路組成。光電碼盤一圈上均勻分布著許多黑色的線條(通常用512個或1024個)或許多長孔,發(fā)射管和接收管分別在光電碼盤的兩側(cè),在透明區(qū),發(fā)射管發(fā)光照射到接收管上,接收管阻值下降,放大電路有脈沖輸出,經(jīng)過整形電路輸出為標(biāo)準(zhǔn)方波脈沖。當(dāng)電梯運(yùn)行,光電碼盤隨著轉(zhuǎn)動時,經(jīng)兩組發(fā)光元件發(fā)出的光被光電碼盤、狹縫切割成斷續(xù)光線并被各自的接收元件接收,產(chǎn)生兩組初始信號,該兩組信號經(jīng)后繼電路處理后,輸出兩組相差90度的信號 A 、 B 。為了降低干擾,也同時產(chǎn)生兩個輔助信號A、B。無論光電碼盤的轉(zhuǎn)動方向如何,這兩組信號在電氣上互相超前或滯后90度。
光電旋轉(zhuǎn)編碼器安裝在曳引機(jī)的軸上,通過計算脈沖的個數(shù)可以得出電梯的位置以及確定加速點(diǎn)、減速點(diǎn)的位置。通過計算脈沖有頻率可以得出電機(jī)的當(dāng)前速度。通過判別A、B相位的超前或是滯后可以判斷電梯的運(yùn)行方向。
2、速度圖形的運(yùn)算
VFCL的速度圖形曲線是由微機(jī)實(shí)時計算出來的,這部分工作也由CC-CPU的控制部分完成??刂撇糠值能浖恐芷诙加嬎愠霎?dāng)時的電梯運(yùn)行速度指令數(shù)據(jù),并傳送給驅(qū)動部分DR-CPU,使其控制電梯按照這個速度圖形曲線運(yùn)行。
為了提高電梯運(yùn)行的平穩(wěn)性和運(yùn)行效率,必須對速度圖形進(jìn)行精確運(yùn)算。因此,將速度圖形劃分為八個狀態(tài)進(jìn)行分別計算。速度圖形各個狀態(tài)的示意圖如圖1所示。
(1)停機(jī)狀態(tài)——狀態(tài)1
在電梯停機(jī)時,速度圖形值為零,此時實(shí)際上并沒有對速度圖形進(jìn)行運(yùn)算,僅是CC-CPU的每個運(yùn)算周期中對速度圖形賦零,并設(shè)置加速狀態(tài)和平層狀態(tài)時間指針。
由于CC-CPU是8位微機(jī),所以速度圖形值是一個單字節(jié)的數(shù)據(jù),因此,控制部分產(chǎn)生的速度指令的速度等級最多不超過256,實(shí)際速度指令的最大數(shù)據(jù)用到F3H,即243,也就是說,當(dāng)速度圖形的值為F3H時,對應(yīng)的就是最高速度。
當(dāng)速度圖形運(yùn)算開始指令控制字為FFH時,軟件進(jìn)入狀態(tài)2運(yùn)算。
(2)加加速運(yùn)行狀態(tài)——狀態(tài)2
電梯在起動開始時,首先作加加速運(yùn)行。這個過程中,速度圖形在每一運(yùn)算周期的增量不是常數(shù),而是隨時間變化的數(shù)據(jù)。因此,在實(shí)際處理時,為了便于運(yùn)算,預(yù)先用數(shù)據(jù)表把不同運(yùn)算周期的速度增量設(shè)置在EPROM中,軟件在每個運(yùn)算周期中,根據(jù)數(shù)據(jù)表內(nèi)的速度增量進(jìn)行運(yùn)算。當(dāng)時間指針小于零時,加加速運(yùn)行狀態(tài)運(yùn)算結(jié)束,軟件進(jìn)入狀態(tài)3運(yùn)算。
(3)勻加速運(yùn)行狀態(tài)——狀態(tài)3
電梯在加加速結(jié)束后,即進(jìn)行勻加速運(yùn)行。在勻加速運(yùn)行過程中,速度圖形的增量是常數(shù)。實(shí)際運(yùn)行時,CPU進(jìn)行常數(shù)增量運(yùn)算。
軟件在運(yùn)算過程中,若出現(xiàn)以下兩種情況之一時,即轉(zhuǎn)入狀態(tài)4運(yùn)算。
①速度圖形值大于或等于狀態(tài)4數(shù)據(jù)表中的開始數(shù)據(jù)值時;
②剩距離運(yùn)算標(biāo)志邏輯或乘距離運(yùn)算準(zhǔn)備標(biāo)志的值為FFH,且剩距離速度圖形值減速度圖形值的差小于等于狀態(tài)4開始比較值時。
軟件在進(jìn)入狀態(tài)4運(yùn)算之前,需要先設(shè)置加速圓角運(yùn)算時間指針。
(4)加速圓角運(yùn)行狀態(tài)——狀態(tài)4
加還圓角是指電梯從勻加速轉(zhuǎn)換到勻速運(yùn)行的過渡過程。在這個過程中,每一運(yùn)算周期的速度增量不是常數(shù),所以也采用了數(shù)據(jù)表的方式。軟件在每個運(yùn)算周期中進(jìn)行查表運(yùn)算,直到運(yùn)算時間指針小于零時,加速圓角狀態(tài)運(yùn)算結(jié)束,軟件轉(zhuǎn)入狀態(tài)5運(yùn)算。
(5)勻速運(yùn)行狀態(tài)——狀態(tài)5
在這個狀態(tài)中,電梯勻速運(yùn)行,速度圖形的增量為零,即加速度為零。當(dāng)在這個狀態(tài)運(yùn)算過程中,出現(xiàn)以下兩種情況之一時,結(jié)束本狀態(tài)運(yùn)算,進(jìn)入狀態(tài)6運(yùn)算。
①電梯滿速運(yùn)行標(biāo)志邏輯和剩距離運(yùn)算標(biāo)志的值為FFH時;
②剩距離速度圖形值與減速度圖形值的差值小于基準(zhǔn)比較值時。
軟件在進(jìn)入狀態(tài)6運(yùn)行之前,先設(shè)置狀態(tài)6的運(yùn)算時間指針。
(6)減速圓角運(yùn)行狀態(tài)——狀態(tài)6
在這個狀態(tài)中,電梯從勻速運(yùn)行過渡到減速運(yùn)行。因此,每個軟件周期的電梯速度變化量不是常數(shù),處理方法與狀態(tài)4一樣,在ERPOM中預(yù)先設(shè)置各周期中速度變化量數(shù)據(jù)表。軟件在每個運(yùn)算周期進(jìn)行查表運(yùn)行。當(dāng)軟件一直運(yùn)算到速度圖形值小于剩距離速度圖形值時,即轉(zhuǎn)入狀態(tài)7運(yùn)算。
(7)剩距離減速運(yùn)行狀態(tài)——狀態(tài)7
以上所述6個狀態(tài)中,電梯的速度圖形都是時間的函數(shù)。從狀態(tài)7開始,即電梯進(jìn)入正常減速運(yùn)行時,速度圖形是剩距離的函數(shù)。其函數(shù)關(guān)系比較復(fù)雜,不能用簡單的計算式來表示。所以又采用了數(shù)據(jù)表的方法,即預(yù)先在EPROM中設(shè)置一對應(yīng)剩距離的速度圖形數(shù)據(jù)表。軟件根據(jù)此數(shù)據(jù)表中的值進(jìn)行運(yùn)算,當(dāng)轎廂進(jìn)入平層開始位置時,由狀態(tài)7進(jìn)入狀態(tài)8運(yùn)算。
(8)平層運(yùn)行狀態(tài)——狀態(tài)8
在狀態(tài)8的前一段時間里,速度隨時間而變化。每個運(yùn)算周期中的速度下降量是預(yù)先設(shè)置在EPROM中的隨時間變化的數(shù)據(jù)表中的數(shù)據(jù)值。當(dāng)速度圖形值小于平層速度指令的規(guī)格數(shù)據(jù)值時,速度圖形被指定為平層速度指令的規(guī)格數(shù)據(jù)值。平層速度的規(guī)格化數(shù)據(jù)值是一個不大于零的值,它可通過旋轉(zhuǎn)開關(guān)進(jìn)行調(diào)節(jié)、設(shè)定。
當(dāng)轎廂完全進(jìn)入平層區(qū),上、下平層開關(guān)全都動作時,電梯停車,平層狀態(tài)結(jié)束,狀態(tài)又回復(fù)到狀態(tài)1。