CN103449271A - 基于dsp的变频施工升降装置的控制装置及采用该控制装置实现升降装置自动平层的方法 - Google Patents
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Abstract
基于DSP的变频施工升降装置的控制装置及采用该控制装置实现升降装置自动平层的方法，属于变频器控制领域，为了解决现有建筑用的施工升降机平层精度低的问题，首先将重力传感器采集到的负载重量信息发送至控制器，控制器根据接收到的负载重量信息，通过运算得到升降装置开始减速时的位置信息，光电编码器将采集到的升降装置的位置信息发送至控制器，控制器实时比较接收到的升降装置的位置信息和升降装置开始减速时的位置信息是否相同，当位置信息相同时，控制器对变频器发送控制信号，变频器使升降装置开始减速，当升降装置的速度减至零时，控制器给升降装置发送制动信号，完成升降装置自动平层；本发明具体应用在变频器控制领域。
Description
技术领域
本发明属于变频器控制领域。
背景技术
随着国民经济的快速发展，施工升降机在越来越多的建筑领域内起到至关重要的作用。施工升降机主要担负着运送施工人员和施工设备及物料的任务。施工升降机的运送能力及运输高度日益提高，但目前施工升降机的自动化控制水平还比较低，采用的控制方式所实现的平层精度低，价格昂贵，无法达到施工单位的要求。目前，升降机的停靠高度主要是靠操作者观察，通过控制按钮手动控制升降机的电机来实现，这样的工作方式很难一次操作使升降机停靠在所需楼层，尤其是当楼层较高时，操作人员很难通过目测方式实现精确平层。普通电梯采用的是在各楼层物质检测开关的解决方案，效果理想，但结构复杂，成本高，并且对于施工升降机而言，因为施工需要，可能需要转移工地，到达新的工地，原来的楼层参数可能会发生变化，而且随着施工时间的增加，楼层的高度会逐渐增高，其位置控制参数也在不断的发生变化，因此无法按照普通电梯的工作方式来对施工升降机进行平层控制。
发明内容
本发明是为了解决现有建筑用的施工升降机平层精度低的问题，本发明提供了一种基于DSP控制的变频施工升降装置的控制装置及采用该控制装置实现的升降装置自动平层方法。
基于DSP控制的变频施工升降装置的控制装置，它包括重力传感器、控制器、变频器和光电编码器，
所述的重力传感器的负载重量信号输出端与控制器的负载重量信号输入端连接，所述的控制器的控制信号输出端与变频器的控制信号输入端连接，所述的光电编码器的位置信号输出端与控制器的位置信号输入端连接，
所述的控制器包括A/D转换器、运算器、比较器和DSP处理器，所述的A/D转换器的数据信号输出端与运算器的信号输入端连接，所述的运算器的信号输出端与比较器的信号输入端连接，所述的比较器的信号输出端与DSP处理器的信号输入端连接，
所述的控制器的负载重量信号输入端为A/D转换器的模拟信号输入端，所述的控制 器的控制信号输出端为DSP处理器的控制信号输出端。
采用所述的基于DSP控制的变频施工升降装置的控制装置实现升降装置自动平层的方法，它的具体过程为，首先，控制器初始化学习每一楼层的信息所对应的光电编码器的位置信号输出端输出的信号，并将所述的每一楼层的信息进行存储，将重力传感器采集到的负载重量信息发送至控制器，所述的控制器根据接收到的负载重量信息，通过运算得到升降装置开始减速时的位置信息，光电编码器将采集到的升降装置的位置信息发送至控制器，且控制器实时比较接收到的升降装置的位置信息和升降装置开始减速时的位置信息是否相同，当控制器实时比较的结果为是，则控制器对变频器发送控制信号，变频器使升降装置开始减速，当升降装置的速度减至零时，控制器给升降装置发送制动信号，完成升降装置自动平层，当控制器实时比较的结果为否，控制器处于等待状态。
原理分析：
控制器初始化学习每一楼层的信息所对应的光电编码器的位置信号输出端输出的信号，该信号记为Ln，其中n表示第n层楼，并将所述的每一楼层的信息进行存储，重力传感器将采集到的负载重量信息通过模拟量信号传输给控制器，控制器根据接收到的负载重量信息及所选用的升降装置的电机型号，转换成负载转矩信息，控制器根据负载转矩信息设定变频器工作模式，并同时将变频器的减速曲线设定为线性，从额定转速下降到转速为零时的减速时间t，根据升降装置的电机转差率s、极对数p和频率f，获得升降装置的电机转速n=60(1-s)fp，根据升降装置的电机转速n求得升降装置的额定速度Vt=2πnR，其中R为升降装置的电机的所带负载的齿轮的半径，在根据公式
求出升降装置的减速区间，当控制器接收到楼层指令时，通过控制器运算出升降装置开始减速时的位置信息Ln-S，控制器实时比较通过光电编码器接收到的升降装置的位置信息和升降装置开始减速时的位置信息是否相同，当升降装置的位置信息和升降装置开始减速时的位置信息相同时，控制器对变频器发送控制信号，变频器使升降装置开始减速，当升降装置的速度减至零时，控制器给升降装置发送制动信号，完成升降装置自动平层。
本发明带来的有益效果是，本发明所述的基于DSP控制的变频施工升降装置的控制装置及采用该控制装置实现升降装置自动平层的方法的平层精度提高了10%。
附图说明
图1为具体实施方式一所述的基于DSP控制的变频施工升降装置的控制装置的电气原理示意图。
具体实施方式
具体实施方式一：参见图1说明本实施方式，本实施方式所述的基于DSP控制的变频施工升降装置的控制装置，它包括重力传感器1、控制器2、变频器3和光电编码器4，
所述的重力传感器1的负载重量信号输出端与控制器2的负载重量信号输入端连接，所述的控制器2的控制信号输出端与变频器3的控制信号输入端连接，所述的光电编码器4的位置信号输出端与控制器2的位置信号输入端连接，
所述的控制器2包括A/D转换器5、运算器6、比较器7和DSP处理器8，所述的A/D转换器5的数据信号输出端与运算器6的信号输入端连接，所述的运算器6的信号输出端与比较器7的信号输入端连接，所述的比较器7的信号输出端与DSP处理器8的信号输入端连接，
所述的控制器2的负载重量信号输入端为A/D转换器5的模拟信号输入端，所述的控制器2的控制信号输出端为DSP处理器8的控制信号输出端。
具体实施方式二：参见图1说明本实施方式，采用具体实施方式一所述的基于DSP控制的变频施工升降装置的控制装置实现升降装置自动平层的方法，它的具体过程为，首先，控制器2初始化学习每一楼层的信息所对应的光电编码器4的位置信号输出端输出的信号，并将所述的每一楼层的信息进行存储，将重力传感器1采集到的负载重量信息发送至控制器2，所述的控制器2根据接收到的负载重量信息，通过运算得到升降装置开始减速时的位置信息，光电编码器4将采集到的升降装置的位置信息发送至控制器2，且控制器2实时比较接收到的升降装置的位置信息和升降装置开始减速时的位置信息是否相同，当控制器2实时比较的结果为是，则控制器2对变频器3发送控制信号，变频器3使升降装置开始减速，当升降装置的速度减至零时，控制器2给升降装置发送制动信号，完成升降装置自动平层，当控制器2实时比较的结果为否，控制器2处于等待状态。
具体实施方式三：参见图1说明本实施方式，本实施方式与具体实施方式二所述的采用基于DSP控制的变频施工升降装置的控制装置实现升降装置自动平层的方法的区别在于，所述的控制器2根据接收到的负载重量信息，通过运算得到升降装置开始减速时的位置信息是采用运算器6实现。
具体实施方式四：参见图1说明本实施方式，本实施方式与具体实施方式三或二所述的采用基于DSP控制的变频施工升降装置的控制装置实现升降装置自动平层的方法的区别在于，所述的控制器2实时比较接收到的升降装置的位置信息和升降装置开始减速时的位置信息是否相同是采用比较器7实现的。
Claims (7)
1.基于DSP控制的变频施工升降装置的控制装置，其特征在于，它包括重力传感器（1）、控制器（2）、变频器（3）和光电编码器（4），
所述的重力传感器（1）的负载重量信号输出端与控制器（2）的负载重量信号输入端连接，所述的控制器（2）的控制信号输出端与变频器（3）的控制信号输入端连接，所述的光电编码器（4）的位置信号输出端与控制器（2）的位置信号输入端连接，
所述的控制器（2）包括A/D转换器（5）、运算器（6）、比较器（7）和DSP处理器（8），所述的A/D转换器（5）的数据信号输出端与运算器（6）的信号输入端连接，所述的运算器（6）的信号输出端与比较器（7）的信号输入端连接，所述的比较器（7）的信号输出端与DSP处理器（8）的信号输入端连接，
所述的控制器（2）的负载重量信号输入端为A/D转换器（5）的模拟信号输入端，所述的控制器（2）的控制信号输出端为DSP处理器（8）的控制信号输出端。
2.根据权利要求1所述的基于DSP控制的变频施工升降装置的控制装置，其特征在于，所述的A/D转换器（5）采用采用AD7865实现。
3.根据权利要求1所述的基于DSP控制的变频施工升降装置的控制装置，其特征在于，所述的运算器（6）采用LM358实现。
4.根据权利要求1所述的基于DSP控制的变频施工升降装置的控制装置，其特征在于，所述的比较器（7）采用LM339实现。
5.采用权利要求1至4之一所述的基于DSP控制的变频施工升降装置的控制装置实现升降装置自动平层的方法，其特征在于，它的具体过程为，首先，控制器（2）初始化学习每一楼层的信息所对应的光电编码器（4）的位置信号输出端输出的信号，并将所述的每一楼层的信息进行存储，将重力传感器（1）采集到的负载重量信息发送至控制器（2），所述的控制器（2）根据接收到的负载重量信息，通过运算得到升降装置开始减速时的位置信息，光电编码器（4）将采集到的升降装置的位置信息发送至控制器（2），且控制器（2）实时比较接收到的升降装置的位置信息和升降装置开始减速时的位置信息是否相同，当控制器（2）实时比较的结果为是，则控制器（2）对变频器（3）发送控制信号，变频器（3）使升降装置开始减速，当升降装置的速度减至零时，控制器（2）给升降装置发送制动信号，完成升降装置自动平层，当控制器（2）实时比较的结果为否，控制器（2）处于等待状态。
6.根据权利要求5所述的采用基于DSP控制的变频施工升降装置的控制装置实现升降装置自动平层的方法，其特征在于，所述的控制器（2）根据接收到的负载重量信息，通过运算得到升降装置开始减速时的位置信息是采用运算器（6）实现。
7.根据权利要求5所述的采用基于DSP控制的变频施工升降装置的控制装置实现升降装置自动平层的方法，其特征在于，所述的控制器（2）实时比较接收到的升降装置的位置信息和升降装置开始减速时的位置信息是否相同是采用比较器（7）实现的。
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