一、光電編碼器與高速計數(shù)器

1、光電編碼器的工作原理

光電編碼器是一種新型的轉速及定位控制用傳感器，其工作故事可以用光電碼盤說明。光電碼盤是沿圓周開有均勻的孔或齒的圓盤，一組發(fā)光元件及光敏元件分置在盤的兩邊，當圓盤轉動時，光時而通過孔或齒隙照到光敏元件上，時而被圓盤阻擋，這樣光敏元件上就產生了脈沖串波形的電信號。將該信號放大、整形，就能用來測量轉速及位移。光電編碼器在旋轉一周時可以產生數(shù)千以至上萬的脈沖以滿足高精度的轉速及定位要求(在選擇編碼器追求高精度時，也要考慮控制器的接收頻率!)。在電梯的應用中，對于編碼器的分辨率要求并不高，轎廂運動1mm能產生數(shù)個脈沖就可以了。我們希望的是編碼器在產生脈沖的同時能解決轉向判斷的問題，那么如今的編碼器一般都是設有兩套(或是三套---零位測量用)光電裝置的，兩套光電裝置產生的脈沖的相位有一定的差別，就也就產生了方向信號，如A裝置產生脈沖相位超前于B相時為正轉。反之，為反轉。為了方便論述，我們選擇轎廂運行1mm，編碼器產生1個脈沖。

2、PLC的高速計數(shù)器及高速計數(shù)指令(以三菱FX系列論述)

高速計數(shù)器是PLC的編程軟元件。相對普通計數(shù)器，高速計數(shù)器用于頻率高于機內掃描頻率的機外脈沖計數(shù)(建議認真了解一下PLC掃描周期的概念)。由于計數(shù)信號頻率高，計數(shù)以中斷方式，計數(shù)器的啟動、復位、或計數(shù)方向的變化也多使用機外信號。PLC的高速計數(shù)器分為三種：1、單相單計數(shù)輸入高速計數(shù)器，2、單相雙計數(shù)輸入高速計數(shù)器，3、雙相雙計數(shù)輸入高速計數(shù)器。如單相單計數(shù)輸入高速計數(shù)器C235是采集X0的輸入信號。(PLC有其自己的規(guī)定，具體參照使用手冊。)

高速計數(shù)器有兩種工作方式。第一種利用自身觸點的動作為信號，高速計數(shù)器和普通32們增減計數(shù)器一樣，在增計數(shù)到達設定值時，觸點動作并保持，在做減計數(shù)達到設定值時(如觸點已置位)觸點復位。這種方式的缺點是控制受掃描周期的影響。高速計數(shù)器的第二種工作方式為中斷方式，這需使用高速計數(shù)器的專用指令。FX2N有三條是關于高速計數(shù)器的指令：1、高速計數(shù)器置位指令(HSCS)，2、高速計數(shù)器的復位指令(HSCR)，3、高速計數(shù)器區(qū)間比較指令(HSZ),此三條指令均為32位指令，均為中斷方式執(zhí)行。

結合五層電梯的控制，選擇FX2N-64MRPLC為控制器，選取雙相雙計數(shù)輸入高速計數(shù)器C254作為轎廂的定位計數(shù)器。其A相脈沖輸入端為X000，B相脈沖輸入端為X0001，處復位端為X0002，外啟動端為X0006。

二、基于高速計數(shù)器的轎廂位置確定

電梯運行時，高速計數(shù)器在光電編碼器的驅動下完成計數(shù)工作，當轎廂上升時加計數(shù)，當轎廂下降時減計數(shù)，高速成計數(shù)器的當前值即是轎廂在井道中的準確位置，如樓層高度為5M，正常運行時計數(shù)范圍為0---20000的數(shù)值，可設高速計數(shù)器設定值為30000或其他大于20000的數(shù)值，由于本程序并不打算利用當前值等于預置值事件，便可以設個永遠不可能達到的數(shù)值。

轎廂位置的確定有多重用處。其一是實現(xiàn)門廳及轎廂內樓層數(shù)字指示，二是用于運行定向，三是用于確定平層制動的時刻。在每層樓上下各安排200mm轎廂當前位置批示切換區(qū)間，當轎廂到達該區(qū)間時，將轎廂當前位置數(shù)據(jù)送到層樓當前值存儲單元中保存，用來作為門廳及轎廂處樓層顯示數(shù)據(jù)。

為了電梯運行之初的調試及維修時修正機械原因及建筑原因帶來的樓層計數(shù)器定位誤差，可在程序中安排定位自學習程序。通過檢修運行獲得各層的準確數(shù)據(jù)