西门子模块6ES7232-0HD22-0XA0介绍说明
(一) 高可靠性
1. 所有的I/O 接口电路均采用光电隔离使工业现场的外电路与PLC 内部电路之间电气上隔离
2. 各输入端均采用R-C 滤波器其滤波时间常数一般为10~20ms.
3. 各模块均采用屏蔽措施以防止辐射干扰
4. 采用性能优良的开关电源
5. 对采用的器件进行严格的筛选
6.良好的自诊断功能一旦电源或其他软硬件发生异常情况CPU立即采用有效措施以防止故障扩大
7. 大型PLC 还可以采用由双CPU 构成冗余系统或有三CPU构成表决系统,使可靠性更**
(二)丰富的I/O 接口模块
PLC针对不同的工业现场信号如
• 交流或直流
• 开关量或模拟量
• 电压或电流
• 脉冲或电位
• 强电或弱电等
有相应的I/O 模块与工业现场的器件或设备如
• 按钮
• 行程开关
• 接近开关
• 传感器及变送器
• 电磁线圈
• 控制阀
直接连接为了**操作性能它还有多种人-机对话的接口模块;为了组成工业局部网络它还有多种通讯联网的接口模块等等。
(三) 采用模块化结构
为了适应各种工业控制需要除了单元式的小型PLC 以外，绝大多数PLC 均采用模块化结构，PLC的各个部件包括CPU 电源I/O等均采用模块化设计，由机架及电缆将各模块连接起来，系统的规模和功能可根据用户的需要自行组合。
(四) 编程简单易学
PLC的编程大多采用类似于继电器控制线路的梯形图形式，对使用者来说不需要具备计算机的专门知识，很容易被一般工程技术人员所理解和掌握。
(五) 安装简单维修方便
PLC不需要专门的机房可以在各种工业环境下直接运行，使用时只需将现场的各种设备与PLC 相应的I/O端相连接即可投入运行，各种模块上均有运行和故障指示装置，便于用户了解运行情况和查找故障，由于采用模块化结构，一旦某模块发生故障用户可以通过更换模块的方法使系统迅速恢复运行。
2010年，在国家及各地政府的高度关注下，中国物联网产业呈现出一片欣欣向荣的发展态势。中国物联网市场规模达到1933亿元，增长率达61.1%。预计2011~2013年，随着中国物联网示范应用的推进、物联网面向各个行业应用的不断深入和完善，中国物联网市场将会持续增长。到2013年，中国物联网市场规模将达到4896亿元，未来三年中国物联网市场增长率都将保持在30%以上。 在“应用引领产业发展”的感召下，物联网应用已经扩展到多个行业领域，包括安防、电力、交通、医疗卫生、工业控制、农业、环境监测、金融服务业等多个领域，其中基于低、高速传感网的太湖水质监测系统已投入使用;基于传感网的智能交通系统在**监测、红绿灯控制、停车信息服务等方面已投入应用，部分产品还打入北美市场。 可编程逻辑控制器，又称可编程控制器，缩写为PLC。PLC是一种数字运算操作电子系统，用于控制机械的生产过程，是工业控制的核心部分，可以看作是一种经过特殊设计的工业计算机，整个的设计原则就是简单与实用。 在控制技术的发展历程中，是与计算机技术、控制技术、数字技术、通信网络技术等高新技术的发展息息相关的。正是各种新兴技术的发展，推动了可编程控制器的发展。让PLC可编程控制器成为代替继电器实现逻辑控制的主流控制技术。PLC的基本结构有电源、中央处理单元(CPU)、存储器、输入输出接口电路、功能模块、通信模块所组成。其工作原理由扫描技术、用户程序执行阶段、输出刷新阶段三大部分组成。目前国际上PLC品牌有美国AB，ABB，松下，西门子，三菱，欧姆龙，施耐德等，国产品牌主要有台达，腾控，信捷等。 从控制功能来看，可编程控制器的发展大致经历了4个阶段： 1.初级阶段：从台PLC问世到20世纪70年代中期 由于代PLC是为了取代继电器的，主要功能是逻辑运算和计时、计数功能。CPU由中小规模数字集成电路构成。主要产品有：MODICON公司的084，AB公司的PDQ-IL，DEC公司的PDP-14，日立公司的SCY-022等。阶段就采用了梯形图语言作为编程方式，有些枯燥，但却形成了工厂的编程标准。 2.扩展阶段：从20世纪70年代中期到70年代末期 这一阶段PLC产品的控制功能得到很大扩展。扩展的功能包括数据的传送、数据的比较和运算、模拟量的运算等功能。这一阶段的产品有MODICON的184，284，384，西门子公司的SIMATICS3系列，富士电机公司的SC系列产品。 3.通信阶段：20世纪70年代末期到80年代中期 这一阶段产品与计算机通信的发展有关，形成了分布式通信网络。由于各制造商各自为政，通信系统也是各有各的规范。由于在很短的时间内，PLC就已经从汽车行业迅速扩展到其它行业，作为继电器的替代品进入了食品、饮料、金属加工、制造和造纸等多个行业。产品功能也得到很大的发展。可靠性**。这一阶段的产品有西门子公司的SIMATICS6系列，GOULD公司的M84，884等，富士电机的MICRO和TI公司的TI530等。 4.开放阶段：从20世纪80年代中期开始 由于化组织提出了开放系统互连的参考模型OSI，使 PLC在开放功能上有较大发展。主要表现为通信系统的开放，使各制造厂商的产品可以通信，通信协议开始标准化，使用户得益。PLC开始采用标准化软件系统，增加语言编程，并完成了编程语言的标准化工作。这一阶段的产品有西门子公司的S7系列，AB公司的PLC-5，SLC500，德维森的V80 和PPC11，加拿大ONLINECONTROL公司与合控电气公司所开发的OPENPLC等。 目前国内PLC技术发展迅速，大有赶超欧美和日台之势。而PLC技术也逐渐成熟稳定。目前的发展正在朝向针对不同行业不同需求更加化可定制化的路线前进。像北京的腾控科技所生产的工业级以太网一体化可编程控制器，针对工业级别的应用在功能上改善，规格也**。其产品具有两大特点：一是集成工业以太网口，使用户摆脱了昂贵的编程电缆的束缚，控制网上的各产品可互相通讯，在线调试、扩展更加方便，极大的满足了各类工业企业的控制需求;二是属于宽温产品，工作温度-40~85℃，比其他同级别PLC产品，安全系数更高。正式凭借这两大优势特点，腾控科技的PLC 产品迅速打入市场，引起业内的高度关注，成为国内不少工业企业应用的。 随着物联网的发展，PLC技术在国内将得到更广泛的应用。国内PLC厂家应及时掌握控制技术的发展趋势和应用领域的改变，抓住机遇 |
一、引言
随着我国经济的迅速发展，电梯市场异常繁荣，年需求4万多台，成为全世界为活跃的市场。由于我国电梯受日本产品的影响较大，人们对于电梯舒适感的要求越来越高。如何**电梯运行的舒适感成为各个电梯厂家关注的一个重要问题。
二、 选用品质优良、稳定的曳引机
电梯控制系统应该说是一个机械系统。电梯运行就是轿箱在导轨上的往复机械运动，由于其载人功能，对其可靠性、振动噪音和舒适感提出了较为苛刻的要求。电梯机械的可靠性由机械设计和材料的选型可以完全保证。轿箱在X、Y方向的机械振动完全靠导轨的安装和导靴的加工精度和质量来保证，而Z方向的机械振动与曳引机及其驱动电机、变频调速器息息相关。
曳引机是电梯运行的驱动装置，其性能直接关系到电梯运行的舒适感。曳引机的机械间隙对电梯的影响主要体现在电梯在加减速过程中，在电机速率发生变化时，电动运行和发电运行状态将发生切换，造成电梯的振动，极大地影响了电梯的舒适感。在电梯S曲线加减速过程中，一般各有一两次明显失重或者超重感觉，并伴随曳引机发出异响。对于一些改造的双速旧梯用曳引机，由于多次高低速切换的巨大冲击，造成连接套轴中的橡胶垫片严重磨损，也会造成上述现象。电梯厂家必须对新选型的曳引机的间隙必须提出明确的要求，并在维保时定期检查连接轴的磨损情况。
曳引机内部齿轮或者涡轮涡杆的加工、安装精度差、动平衡调节不好，也会造成电梯在高速时产生振动和噪音。笔者曾经在某个厂家，发现电梯运行的垂直振动特别大，采用了一切办法均无效的情况下，怀疑为曳引机问题，厂家不相信，更换市场上所有品牌变频器，均无改善，更换曳引机，问题得到解决。结果问题是该曳引机生产厂家规模小，检测手段落后，生产的曳引机，一致性难以保证，给电梯厂造成重大直接和间接的损失。曳引机的选择，不能贪图便宜，必须选择技术实力雄厚，检测手段齐全，体系健全的厂家。还有一点要强调的是，在同样梯速情况下，以选择曳引机减速比大的曳引机为好。因为减速比大，造成的倒溜现象就小，启动舒适感就容易调整。实践证明，同样梯速下，采用6极电机曳引机比采用4极电机的启动舒适感差。本质原因是6极电机比4极电机的启动转矩并没有大1.5倍以上。
三、选用品质优良的驱动电机
在保证曳引机质量的前提下，与曳引机配套的电机的性能也直接关系到电梯的起制动过程的性能，问题主要表现为启动舒适感的好坏。如果电机的启动转矩大，在电梯松闸的时刻产生的倒溜就会很小。目前，在许多变频器的手册中，有严重误导用户的说法。变频器可以达到200%甚至300%以上的启动转矩，实际上都是没有实际意义的。如果一个电机的设计启动转矩和大转矩 小，变频器再好，也不会产生大的输出转矩，还容易产生速度的波动，造成振荡。
根据异步电机的基本知识，电机的M-N曲线如图1（a）所示，图中A点为初启动转矩点，B点为大转矩点，C点为额定工作点。其中电机的启动转矩与电机的转差率s有关，转差大，初始启动转矩大，要**转差，要求转子电阻大，转子电感小，图1（b）示出了转子电阻不同情况下的机械特性曲线。从图上还可以看出，随着转子电阻增大，大转矩未发生变化，其对应的大转差增大，在同等负载下，转差也增大。这就是进口品牌电梯采用高转差电机的原因。可是目前许多进口品牌曳引机为了降低成本，均配备国产低转差电机，转差频率一般小于2.5Hz，其启动性能大打折扣。在选择曳引机品牌时，其配套电机的品牌和性能的选择也同等重要。
四、 选用性能优良的变频器
异步电机矢量控制是完全基于电机参数的矢量控制，电机参数必须能够进行自动学习。否则，取得不了优越的性能。必须选用能够进行电机参数自学习的变频器。变频器必须具有零速150%以上的转矩输出，可以保证良好的启动和停车舒适感。需要非常好的过载能力，110%的额定负载，必须连续运行，特别对于高层电梯，需要满载运行超过30S以上的，更要考虑这一点。一些国外厂家的变频器，额定负载，不能够连续运行60S，在用于高层电梯控制的时候，均建议放大一档使用，给用户造成了不必要的经济损失。
选定好变频器后，要做到比较好的舒适感，关键还要调试好变频器的性能及运行曲线。电梯在启动的时候，由于机械导靴有比较大的静摩擦力，可以通过调节启动速度和启动速度保持时间来消除。一般变频器均有速度环PI参数调整功能，通过速度环PI参数调整，可以有效调整变频器的动态响应速度和稳速精度，可**电梯的启动和稳态运行的舒适感。启动性能与低频PI参数有关，可以先将低频I设定为零或者比较大的值，不考虑平层精度情况下调节KP，增大KP，低频动态响应加快，启动转矩大，KP过大，容易引起振荡，启动和停车爬行的舒适感会变差。必须增大KP到电梯在满载、空载情况下，不振荡为临界，可以逐步减小I参数，达到启动，爬行均满意的效果。高频PI参数调整原则是，保证启动加速和停车减速过程的超调小，一般小于2%额定速度，又要保证稳速情况下的速度精度，一般不超过0.001m/s。先将高频I设定为零或者比较大的值，调节K，使参数小于电梯在高频稳态产生振荡的临界参数，逐步减小I，使得超调达到要求的指标。对于采用相同曳引机和机械的场合，可以在调好一台电梯情况下，通过键盘参数拷贝来实现复制。上述中，积分时间常数I的单位为时间单位S。特别提醒的是，目前市场上的绝大多数变频器PI参数采用独立的两个数来调整，没有实际物理量概念，此时的I越大，相当于时间常数越小。
对于加减速过程中的舒适感，要通过S曲线调整来解决。一般是加速度和减速度在0.5~1之间，开始段急加速和结束段急减速可以调整为0.25~0.5 ，结束段急加速和开始段急减速可以在0.5~0.9之间。S曲线的调整还与电梯的场所有关，对于医院、疗养院等对舒适感要求很高的场合，需要减小相应参数，对于办公写字搂等需要高效率的场合，可以适当增大相应参数。结束段急加速和开始段急减速的增大，有利于克服间隙造成的加减速过程的抖动。
五、 采用佳控制时序
佳的控制时序如图2所示，变频器接收到运行命令后，先进入零速运行过程，延时T1，保证电机励磁达到稳态后打开报闸，变频器开始运行启动速度的启动速度保持时间T2后是高速、低速到零速，零速运行T3后，在保证惯性影响为零的情况下，关闭报闸，由于报闸抱紧需要一定时间，必须延迟T4后撤消运行命令。按照此时序，可以保证启动和停车均有理想的舒适感。在艾默生TD3100变频器中，T1由F7.00设定，T2由F3.01设定，T3由F7.01设定，T4由控制决定，如果控制器延迟时间不够，TD3100变频器将自动延长命令保持时间。
六、 其他
1、启动补偿
对于1.75m/s以下的中低速电梯，由于运行速度较低，基本不需要启动补偿就可以达到比较满意的程度。对于1.75m/s以上的中高速电梯，如果启动舒适感要求比较高的场合，就必须添加称重装置，进行启动转矩的补偿。一般有两种称重装置，开关量检测和模拟量检测方式。对于开关量检测具有成本低，但只能够做到有级，一般安装4个开关，可以在空载和满载之间实现任意4点的准确补偿，由于是有级补偿，还不能够做到理想的程度。模拟量传感器可以实现无级补偿，存在的问题是模拟量传感器往往随着电梯的使用，其输出会发生偏移，造成补偿错误，效果有时会比不补偿还差，需要定期对补偿增益进行调整。艾默生TD3100电梯专用变频器启动转矩补偿原理如图所示
2、 减振器和钢丝绳的合理选用
许多电梯厂家，对于减振器选用非常随意。实际上减振器对于**电梯的舒适感有非常重要的作用。减振器一般有曳引机底座的橡胶减振垫、轿箱底部的减振弹簧或橡胶减振垫、轿箱顶部的钢丝绳减振器三种。曳引机底座的减振垫质量和减振效果千差万别，它直接影响到电梯的舒适感，特别是当电梯上行到顶层2至4层启动、停车时，问题将表现的异常突出。轿箱底部的减振器的质量将直接关系到电梯稳态运行的平稳性，如果弹性系数大，特性太硬，将起不到减振作用，会产生高频振动，人体会感觉到麻脚的感觉，严重时，将造成轿箱的高频振动，产生比较大的噪音。将产生低频振荡，造成人体的下沉感。必须合理选用。钢丝绳的减振作用与轿箱底部的减振器作用相同，必须根据楼层高度，选用弹性系数合理的钢丝绳，在保证满载情况下，伸缩量符合要求的情况下，达到良好的减振效果。在高层电梯上，由于钢丝绳较长，松紧程度一致性差时，容易造成高速运行时钢丝绳的摆动，互相撞击造成轿箱的振动。一个有效的方法就是在钢丝绳末端添加钢丝绳减振器，对于钢丝绳的振动波产生有效的吸收，防止反射而形成差拍现象。
3、 编码器的合理选用
编码器是电梯变频器闭环的必要器件，其合理选用对电梯的安全、可靠运行产生重大影响。从安装方式上，轴套式更加可靠，但价格相对连轴式稍贵。目前许多采用连轴式编码器厂家，由于标准连轴器在同轴度不好的情况下，很容易折断，可靠性非常差，就自己采用非常简单的连接方式，给电梯的运行带来安全隐患。从接线方式上讲，有推挽输出的和开路集电极输出的，建议在编码器连线超过5m以上时建议选用开路集电极编码器，以**抗干扰能力。
编码器的每转脉冲数一般在300以上就可以保证变频器的正常运行，建议在成本许可的情况下，好将编码器每转脉冲数**到1000到2000，可以大大**电梯的启动舒适感。原因是每转脉冲数越大，启动溜车就容易实现快速检测，从而达到转矩的快速调整，减小溜车。
4、 控制系统的合理接地
电梯控制系统中，接地是一个影响可靠性的关键问题。由于我国供电的不规范，大多数场合是三相四线制，而非三相五线制，接地问题变得更加突出。在安装调试时必须保证控制柜、曳引机及轿箱可靠接地或零，是编码器接地。要强调的是，目前市场上编码器的规范性较差，有些编码器自身的抗干扰能力差，设计厂家将编码器引线的屏蔽层与编码器外壳连接，这是非常严重的错误。如果用户将编码器屏蔽层与变频器的地相接时，由于两端接地，变频器与电机之间存在电位差，容易产生干扰，轻者造成电梯的低频抖动和随机的过流保护，重者当调试现场曳引机没有接地或者接地不良时，电机的漏电将造成变频器接口板的严重损坏。建议选用屏蔽层与外壳不连接的编码器，实施远端一点接地，可以大大**系统的可靠性。
5、 制动电阻的合理选取
制动电阻是用于消耗电梯在发电过程中产生的回馈电能，电阻阻值的选取参考变频器说明书有关内容以制动转矩选取，电阻功率大小直接关系到体积和价格，许多厂家不知道如何选取，同等功率的变频器电阻全部是一样的。这是存在严重隐患的。因为电阻的功率与楼层的高度是有关的，一个6层楼和一个30层大楼，所用变频器可能均是15KW，变频器发电连续运行的时间相差5倍，其功率也需要相差5倍，才可以保证可靠性，延长电阻的寿命。电阻的功率应该先按照连续制动计算，根据不同楼层高度相应地调整功率。