[实用新型]液压电梯速度反馈计算机控制装置

说明书

本实用新型涉及一种采用液压的电梯控制系统。

在背景技术领域中，国内外液压电梯控制装置都采用电液比例流量反馈控制，是通过比例阀流量反馈，控制流过电液比例阀的流量而控制液压电梯的运行。由于该控制属局部闭环控制，控制系统忽略了液压电梯轿箱与导轨的摩擦和钢丝绳的弹性环节以及液压油温的影响。因此这种以流量-电反馈控制的液压电梯运行的效果不理想，特别是在起动和平层时效果较差，另外由于采用流量-电反馈的电液比例阀制造难度大，特别是流量反馈部分制造精度尤其高，目前国内还无能力生产该类电液比例阀。并且目前国内外液压电梯流量-电反馈控制的电于控制系统都采用常规的模拟PID控制器，对比例阀的中位死区无先进的控制方法，这也是造成现有液压电梯软启动和软平层效果不佳的主要原因之一。采用流量-电反馈的液压电梯控制装置如图1所示，图中油泵电机7为油泵1的动力源，二通电液比例流量阀2、3分别控制上行、下行时装在电梯轿箱11上柱塞油缸5的流量，单向阀8防止油缸油直接回油池，快速切断阀9可在油管路破裂时快速关断，防止油缸内油液流失造成事故，安装在主油路中的双向流量传感器4对主油路中流量进行检测并将流量q转化为相应的电信号u，该电信号输入配套的控制电路，与设定的运行曲线作比较，将该误差信号通过PID控制器12控制脉宽调制PWM电路，使PWM电路输出PWM信号控制流量阀2、3上的电磁铁以控制阀芯开口大小，从而保证柱塞油缸5的流量随设定的运行曲线运行，图中13为PLC电梯可编器控制器，10为过滤器，6为溢流阀。由于该装置采用了流量-电反馈局部闭环控制方式，忽略了轿箱与导轨的摩擦，钢丝绳、液压油温等因素，在直顶式液压电梯系统效果较好，而在其他方式如四比二和二比一液压电梯系统效果不尽理想。

本实用新型的目的在于：采用液压电梯轿箱的速度反馈控制，把安装在液压电梯轿箱上的速度传感器输出的脉冲信号通过光电隔离整形后，经单片机控制装置，控制二通电液比例流量阀(下面简称比例阀)阀芯开口流量大小，以达到控制液压电梯的运行。

本实用新型所采用的技术方案是：如图2所示，它包括油泵1，比例阀2、3，装在电梯轿箱11上的柱塞油缸5，溢流阀6，单向阀8，快速切断阀9，PLC液压电梯可编程逻辑控制器13。在轿箱11上装有速度传感器14，钢丝绳穿过速度传感器的滑轮组，钢丝绳的两端分别固定在电梯井道的顶部和底部。

如图3所示，计算机控制器15是由带扩展系统的单片机以及外围接口电路组成。计算机系统采用带扩展系统的单片机28，扩展RAM数据寄存器17、扩展EPROM程序存储器18和EEPROM动态数据保持寄存器19的数据线，通过数据总线与单片机系统的数据总线相连，地址总线与单片机系统的扩展地址总线相连；外围接口电路中的速度传感器14的输出信号输到速度传感器反馈接口电路27，由接口输出电路输到8155扩展芯片25的计数器输入端TIN口，8155扩展芯片25的定时器输出端与单片机28的高速输入口HS1连接，键盘26和LED显示器24电路通过8155扩展芯片25与单片机系统的数据总线相连，控制系统的数据输出采用PWM脉宽调制D/A电路20与示波器21连接，输出电梯运行模拟信号，采用RS232通讯接口电路22与个人计算机23相连，由单片机28的HSO高速输出口输出PWM脉宽调制控制信号，经PWM-POWER脉宽调制功率放大器29的脉宽调制功率输出及保护电路放大后，输到比例阀2向上(UP)和比例阀3向下(DOWN)电磁铁线圈30，控制比例阀的流量，在单片机28的输入端HS1口上还接有PLC液压电梯可编程逻辑控制器13。

采用安装在液压电梯轿箱11上的速度传感器14代替了图1中的的流量传感器4，轿箱上升时为液压旁路节流调速的方案，比例阀2受计算机的控制，可实现对上升理想曲线的跟踪，下降时利用轿箱自重通过比例阀3实现回油路节流调速方案，反馈信号是速度传感器14的脉冲信号与轿箱的位移成正比，每个脉冲对应轿箱的位移。

采用计算机控制器代替普通PID电子控制器，计算机控制器将速度反馈信号的脉冲宽度进行周期或频率测量，计算出轿箱运行速度加速度和位移等数据，采用现代控制方法对速度进行优化控制，通过计算机输出的PWM控制信号和调节控制比例阀2、3阀芯开口的大小，精确控制柱塞油缸流量的变化，使得液压电梯轿箱以最佳运行曲线运行。

本实用新型与背景技术相比，所具有的有益的效果是：

1)采用速度反馈。电补偿技术取代传统的流量电反馈，减少了机械部分的复杂性，进一步提高液压电梯控制系统动静态性能；