艾默生工业自动化中国 陈斌

 

摘要：艾默生可编程电梯驱动控制一体化系统（ECS3100）将高性能驱动和控制功能完美整合在一起，可实现电梯的客户化功能定制，集成操作界面完善，调试方便，参数学习和配置简便，运行时自动生成和切换速度曲线，实现直接停靠，从而提高运行效率。本文介绍了ECS3100在直梯产品中的成功应用实例。

关键词：电梯驱动控制一体化系统，ECS3100，电梯控制器，变频器，给定停车请求的距离控制模式，CAN，集成操作界面，加密，SFC程序设计，并梯，群控。

Abstract：Emerson programmable elevator drive and control system, ECS3100, integrates high performance drive and control functions seamlessly together. With a special integrated HMI panel, System programming, commissioning and parameter configuring are easy. With ECS3100 inside, Elevator is highly efficient, running to floors and fluently ramping down, stopping just at arriving precisely, due to the help of advanced drive functions that generating and shifting velocity curves fluently,. This article introduce example application of ECS3100 in elevator.

Key words：Programmable elevator drive and control system, ECS3100, elevator controller, Variable speed drive, Stop-request distance control running, CAN, Integrated HMI panel, encryption, Sequential functional chart programming, parallel control, group control.

    当前我国电梯行业主流的电气控制、驱动系统方案有两大类：（1）专用微机控制板+变频器；（2）通用PLC+变频器。

    专用微机控制板由若干生产厂家提供；其功能由各自厂家统一配置，客户不可编程；不同客户配置变频器需要大量选型配置工作和长期磨合过程，调试复杂；功能修改和调整（如通讯协议）都需要电脑控制板厂家开发和主导，客户难以自主开发电梯功能；调度、控制上细节问题难以随时调整；相应电梯产品维保市场的竞争较为复杂；安装接线较多。

    通用PLC+变频器的系统虽然可编程，但通用PLC基本上没有电梯专用的操作界面设计和调试工具；常见品牌的PLC程序防护强度低，极易被恶意破解和破坏；通用PLC编程开发平台又没有专门面向电梯行业，导致程序开发难度高和维护性较差；安装接线很多，驱动配套调试复杂。

艾默生ECS3100系统突破了上述两种系统的局限：（1）最新驱动-控制一体化设计，安装调试方便；（2）具有可编程能力，可为客户提供优化开发的平台，客户从而可优化产品功能、加强服务竞争力。（3）提供合乎电梯行业惯例的操作界面调试工具。（4）系统加密、专用和可维护性确保了电梯维保的可持续性，保障了安全，客户可牢牢掌握自主知识产权。（5）专门配置的高性能电梯变频驱动单元，集成了艾默生在电梯行业应用上的核心技术，完美地结合在一起，性能卓越。（6）整体系统经过严格地开发测试，稳定可靠。

2 ECS3100系统组成

    如图1-1所示，ECS3100系统由控制器、PWM控制板、变频器驱动部分组成。控制器与PWM控制板通过配套的扁平电缆、普通双绞线各1根连接，而PWM板与变频器驱动部分通过2根配套的扁平电缆连接。通常安装时将2块电路板置于上方，驱动部分置于下方，并保证通风。如图1-2所示为安装实例。其它方式的安装也可以另行设计，相应的配套连接电缆的长度可调整。

ECS3100输入输出接线简便，具有高可靠、抗干扰的特性。具体体现在以下三点，如图1-1所示：

ECS3100系统的数字I/O点都控制器上。有30个普通数字输入点（24VDC），4个220V高压数字输入点，6个晶体管数字输出点，10个继电器输出点，可满足直梯应用的要求。

PWM板上拥有2个模拟量输入、1个模拟量输出、编码器接口等。

ECS3100系统的PWM板（变频器）与控制器之间有内部输入输出总线，通过扁平电缆连接，无须接线。

由于有内部输入输出总线，以往专用微机板或PLC与变频器的接线都得到简化。通过编程软件可以很方便地对内部输入输出总线进行端子功能定义。

如下图1-3为I/O实例图。

操作界面如下图1-4，分别为控制器板上的小键盘和手持操作器。

小键盘包括3个LED数码管、3个指示灯及4个按键，如下表1所示。小键盘用于显示楼层数据、运行方向、故障代码，也可进行其它规定的调试操作。

小键盘的显示和操作有三种模式：正常模式，人工控制模式0和人工控制模式1。

正常模式用于显示电梯状态数据，而人工控制模式0和人工控制模式1均用于调试。

部件名称	功能说明
LED数码管	3个7段数码管。
小键盘指示灯	上下方向灯UP、DOWN，用于显示上下运行方向；OP指示灯，用于显示操作模式
小键盘按键	MODE、INC、SET、OP。其中OP按键固定用于切换小键盘的显示操作模式，而MODE、INC和SET按键在不同显示操作模式下以及在进行密码输入时具有不同功能。

手持操作器包括4个LED数码管、5个指示灯及9个按键，如下表2所示。

手持操作器主要用于在电梯调试时查询和编辑参数；调试时还能显示楼层数据、运行方向、故障信息，以及进行呼梯、开关门等操作。手持操作器兼容小键盘的功能。

手持操作器的显示和操作有五种模式：正常模式，编辑模式、人工控制模式0、人工控制模式1、电动机调谐模式。正常模式用于查询参数数据和显示电梯状态，而编辑模式和2种人工控制模式均用于调试。

显示操作部分	功能说明
显示部分（LED）	4个7段数码管
指示灯	上下行方向灯UP、DOWN，OP状态灯，编辑模式状态灯，调试模式状态灯（备用）
操作部分（KEY）	9个按键：MODE/ESC、INC、SET、PROG、DEC、SHIFT、PK1、PK2、PK3

 

这两种操作界面是可编程和可配置的。其功能为：

--通过手持操作器可以对全部控制器、变频驱动参数进行设置。

--提供开放的控制器参数组，用户可自行定义各组参数功能，并且均可用于编程。

--故障显示代码、记录时间、记录内容可编程、可配置。

--楼层显示符号可编程、可配置。

--调试模式可用于开关门、呼梯操作。

--操作密码有3级（查询密码、调试密码、最高密码），为不同级别的工作人员配置；延时无操作，退出相应状态。

--元件参数掉电后均永久保存。

通过上述功能，实现了电梯的调试操作、运行显示功能，界面简洁，使用方便。

ECS3100系统外围连接CAN通讯的设备，包括外呼板、指令板、并联梯、群控板。其它通讯联接设备包括编程、调试时所连接的编程器、手持操作器等。变频器（PWM板）与控制器通过COMM1口连接。

共有2个CAN通讯接口。应用方法：

--采用CAN指令：CANXMT发送、CANRCV接收、CANMXMT多帧发送指令，用于对外围设备进行数据发送、确认、响应等操作。

--采用CAN口帧接收中断功能，及时处理外呼板等设备发来的数据帧通讯。

CAN0口用于外呼板、轿厢指令板、显示板等外围设备的通讯。由于是自由协议通讯口，可适用于不同厂家及客户自定义协议的CAN总线外围设备。

并梯、群控通讯采用CAN1口，应用协议可自行定义，是自由口通讯。通讯时控制器的元件地址均可选择用于数据传输，完全适用于并梯、群控功能。群控功能可选择艾默生群控设备。