CODIFICADOR DE POSICIÓN PARA ASCENSORES
COD51
Manual de Usuario V1.1
1 INFORMACIÓN GENERAL
*1.1 INTRODUCCIÓN
*1.2 CONFIGURACIÓN DEL COD51
*1.2.1 Configuración de la etapa de entrada de pulsos incrementales
*1.2.2 Edición de parámetros
*1.2.3 Proceso de aprendizaje
*1.3 ENTRADAS DEL COD51
*1.4 SOBRE EL CONTENIDO DE ESTE MANUAL
*2 ASPECTOS BÁSICOS DE LA OPERACIÓN DEL SISTEMA
*2.1 ENTRADAS, SALIDAS, LEDS INDICADORES Y CONECTORES
*2.2 ALIMENTACIÓN
*2.3 SENSORES
*2.3.1 Sensores que permiten obtener el Código de posición
*2.3.2 Sensores asociados a puntos específicos
*2.4 Conexiones al CEA51
*2.5 REQUERIMIENTOS DE LA INSTALACIÓN
*3 CONDICIONES QUE RIGEN EL MODO NORMAL DE OPERACIÓN
*3.1 DEFINICIÓN DE LA VELOCIDAD DE UN VIAJE
*3.2 DEFINICIÓN DE PUNTOS DE CAMBIO DE VELOCIDAD
*3.3 CONDICIÓN DE APERTURA DE PUERTA
*3.4 CONDICIÓN DE RENIVELACIÓN SIN MANDO DE MARCHA
*3.5 CONDICIÓN DE PREAPERTURA DE PUERTA
*3.6 DEFINICIÓN DE LA POSICIÓN DE LA CABINA EN EL HUECO
*3.7 ALARMAS EN MODO NORMAL DE OPERACIÓN
*3.7.1 Verificación de sentido
*3.7.2 Verificación de transiciones PAS y PAD
*3.7.3 Verificación tras actualización de cuenta
*3.7.4 Verificación de rotor trabado
*3.7.5 Verificación de freno abierto
*3.7.6 Verificación de extremos simultáneos
*4 CONFIGURACIÓN DEL SISTEMA
*4.1 CONFIGURACIÓN DEL HARDWARE
*4.1.1 Configuración del hardware de acuerdo al tipo de sensor
*4.1.2 Configuración de la constante de conversión de la etapa de entrada
*4.2 EDICIÓN DE PARÁMETROS
*4.2.1 Parámetros de la edición
*4.2.2 Edición con consola T51FA
*4.2.3 Edición con PC
*4.3 PROCESO DE APRENDIZAJE
*5 ESPECIFICACIONES
*
Controles S.A. ha diseñado el COD51 como equipo auxiliar para la familia de Controladores Lógicos Programables de Controles S.A. orientados hacia el control de ascensores.
A partir de información de sensores de posición o movimiento, el COD51 determina la posición y velocidad de la cabina y define los puntos de cambio de velocidad, de parada, de apertura de puerta y de renivelación. Esta información puede provenir de una cinta ranurada y sensores específicos o bien de un codificador (encoder) y sensores específicos.
Puede ser utilizado en obras de hasta 100 metros de altura y de hasta 40 paradas, con sistemas de hasta 7 velocidades.
Incluye dos puertos de comunicaciones: un puerto TTL, para enviar y recibir parámetros de configuración desde un terminal de servicio T51FA o desde un PC, y un puerto RS-485 para comunicación con el controlador.
Es configurable por el usuario. La configuración del COD51 consta de tres partes: la configuración del hardware, la edición de parámetros y el proceso de aprendizaje.
CONTROLES S.A. diseña y produce controladores electrónicos para ascensor desde 1973. A través de los años la meta ha sido siempre lograr unidades pequeñas, simples y robustas que sean fácilmente integrables a un tablero completo de control de ascensor.
Utilizando jumpers el usuario configura:
El usuario define la configuración completa para su aplicación por medio de un terminal de servicio T51FA o desde un PC. La configuración queda guardada en una memoria EEPROM del COD51.
Se definen los siguientes parámetros:
Proceso de aprendizaje
El proceso de aprendizaje consiste de una carrera ininterrumpida de la cabina desde una posición inicial debajo de la zona de puerta de la primer parada de la obra hasta una posición final por encima de la zona de puerta de la última parada de la obra. El COD51 reconoce en este recorrido los distintos puntos definidos por las pantallas en el hueco, así como el número de paradas del hueco. La información aprendida es guardada en una memoria EEPROM del COD51.
ENTRADAS DEL COD51
Las entradas del COD51 son:
Este manual se divide en cinco secciones: "Información General", "Aspectos Básicos de la Operación del Sistema", "Operación Normal del Sistema", "Configuración del Sistema" y "Especificaciones".
La sección "Aspectos Básicos de la Operación del Sistema" define la alimentación y la instalación en obra necesaria para que el dispositivo opere.
La sección "Operación Normal del Sistema" detalla los criterios que rigen la determinación de puntos de cambio de velocidad, apertura y preapertura de puerta, renivelación, etc., así como los distintos tipos de falla que el COD51 detecta. Esta sección permite comprender el papel que desempeña cada uno de los parámetros editados en la operación del sistema.
La sección "Configuración del Sistema" detalla el proceso de configuración del sistema.
ASPECTOS BÁSICOS DE LA OPERACIÓN DEL SISTEMA ENTRADAS, SALIDAS, LEDS INDICADORES Y CONECTORES
La
Figura 1 muestra la distribución de entradas digitales, puertos de comunicación, conectores de configuración de hardware y LEDs indicadores.El COD51 puede ser alimentado en continua o en alterna:
SENSORES
Las señales de entrada al COD51 son de dos tipos:
En este manual se denomina "Posición" al ordinal de la parada en que se encuentra la cabina en el hueco, y "Código de Posición" a la cuenta obtenida a partir del encoder o cinta para la posición actual de la cabina en el hueco .
NOTA: Los sensores no intervienen en la seguridad del sistema. Los mecanismos de seguridad que garantizan la disminución de la velocidad y la detención de la cabina llegando al extremo del recorrido deben ser completamente independientes de este equipo y del propio controlador.
Sensores que permiten obtener el Código de posiciónSon dos señales asociadas a los LEDs indicadores PULSA y PULSB (ver
Figura 7).Se prevén dos alternativas:
a) señales provenientes de dos barreras ópticas para uso con cinta ranurada
Una cinta ranurada se tensa entre los extremos del hueco. La cinta tiene en la dirección vertical ranuras de 4 mm de largo separadas por plenos de 4 mm de largo. El sensor está formado por dos barreras ópticas separadas 20 mm entre sí enfrentadas a la cinta (
Figura 2).b) señales provenientes de un codificador colocado en el eje del motor o de la polea
Este sensor genera dos trenes de pulsos a 90 grados, que se denominan "canal A" y "canal B".
Se prevén cuatro tipos de entrada para cada canal:
El usuario debe configurar el hardware de acuerdo al tipo de salida de los sensores (ver Configuración del hardware de acuerdo al tipo de sensor).
Sensores asociados a puntos específicos
Existen tres tipos de sensores asociados a puntos específicos:
Las señales PAS, PAD, EXSA e EXDA deben provenir de sensores rápidos tales como sensores infrarrojos y pantallas en el pasadizo. Las señales EXS y EXD pueden provenir de sensores infrarrojos y pantallas (banderas) en el pasadizo o sistemas que generen señales equivalentes tales como interruptores, sensores inductivos o magnéticos, etc. Cada sensor debe ser capaz de suministrar 24 V, 15 mA cuando no está enfrentado a una pantalla y abrir al enfrentarla. Todas las señales de ingresan al COD51 por medio de acopladores ópticos.
El sensor está en estado activo o "1", cuando está abierto (enfrentando a la pantalla).
El sensor está en estado inactivo o "0", cuando está cerrado (no enfrentando a la pantalla).
Se asocia un LED indicador a cada señal de punto específico. El LED está apagado cuando la señal correspondiente está en estado activo y encendido cuando la señal correspondiente está en estado inactivo.
Los bornes de conexión de las señales asociadas a puntos específicos y los LEDs indicadores correspondientes se muestran en la
Figura 3.La
Figura 4 muestra la distribución de las pantallas en el pozo. Cada sensor y las pantallas asociadas se ubican en un carril vertical.
Sensores asociados a la zona de nivel: PAS y PAD
En cada parada se disponen dos pantallas parcialmente superpuestas asociadas a dos sensores infrarrojos colocados en la cabina.
El sensor asociado a PAS se conecta entre los bornes PAS y COM1 (
Figura 3).El sensor asociado a PAD se conecta entre los bornes PAD y COM1 (
Figura 3).Los sensores PAS y PAD definen las zonas de puerta y de renivelación. El código de posición de "cabina nivelada en el piso" corresponde al punto central de la zona de superposición de ambas pantallas. Este código de posición se denomina "Nivel" del piso correspondiente.
Sensores de extremos del hueco: EXS e EXD
Cada extremo del hueco cuenta con una pantalla continua que se extiende desde el punto extremo eventualmente alcanzado en funcionamiento (incluyendo posibilidad de deslizamiento fuera de nivel) hasta un punto entre el piso extremo y el adyacente (
Figura 4), fuera de cualquier otra pantalla.El sensor asociado a EXS se conecta entre los bornes EXS y COMEXS (
Figura 3).El sensor asociado a EXD se conecta entre los bornes EXD e COMEXD (
Figura 3).Cada una de las entradas EXS e EXD tiene un filtro RC pasabajos. La constante de tiempo de estos filtros es 3.9 mseg cuando la entrada respectiva pasa a estado activo y 0.1 mseg cuando la entrada respectiva pasa a estado inactivo.
Sensores asociados a puntos "anticipados" a los extremos del hueco: EXSA y EXDA
Opcionalmente se ubican a una cierta distancia antes de cada extremo del hueco pantallas de aproximadamente 0,1 m de largo asociadas a sensores infrarrojos.
El sensor asociado a EXSA se conecta entre los bornes EXSA y COM1.
El sensor asociado a EXDA se conecta entre los bornes EXDA y COM1.
En caso de no utilizar las pantallas EXSA o EXDA se deben conectar los bornes correspondientes a +24V.
Conexiones al CEA51
La
Figura 5 muestra las conexiones entre el COD51 y el CEA51FA. El puerto 485 del COD51 se conecta a un conversor CPTTL/485 conectado al puerto TTL del CEA51FA. En la conexión se utiliza un par trenzado blindado cuyo blindaje se conecta a la base de la placa CEA51FA por medio de uno de los tornillos de fijación.La instalación en obra deberá verificar:
CONDICIONES QUE RIGEN EL MODO NORMAL DE OPERACIÓN
En modo normal de operación existe una transferencia de información entre el controlador y el codificador a los efectos del mando del movimiento. Esta transferencia tiene las siguientes características:
Para que el COD51 funcione en modo normal de operación se debe conectar un jumper entre los pinos 1 y 2 del puerto TTL, tal como indica la
Figura 6.DEFINICIÓN DE LA VELOCIDAD DE UN VIAJE
Estando la cabina sin mando de marcha en un Código de Posición Inicial la velocidad de un viaje desde el Código de Posición Inicial al piso j queda determinada por la velocidad Vi más alta que cumple:
(2 * Dist_Fren(Vi) + 20 cm) < | Nivel de Piso j – Código de Posición Inicial |
donde Dist_Fren(Vi) es la distancia de frenado correspondiente a la velocidad Vi, editada durante la configuración del equipo.
Los posibles puntos de cambio de velocidad para llegar a un cierto Nivel de Parada en un viaje a velocidad Vi son todos aquellos cuyo Código de Posición cumple:
siendo:
NOTA: las condiciones 3.1 y 3.2 pueden variar si se emplean algunos modelos de comando VVVF de aplicación específica en ascensores que requieren de cierta capacidad de cálculo.
CONDICIÓN DE APERTURA DE PUERTAExiste permiso de apertura de puerta sólo si
(Velocidad < Vpue)
AND
(PAS OR PAD)
AND
( |Código de Posición - Nivel más cercano| < Tzap ).
Con la cabina sin mando de marcha:
La cabina está a desnivel por encima si y sólo si
(Código de Posición - Nivel más cercano > Zniv) OR (PAS = 1 AND PAD = 0).
La cabina está a desnivel por debajo si y sólo si
(Código de Posición – Nivel más cercano < -Zniv) OR (PAS = 0 AND PAD = 1).
Habrá permiso de preapertura de puerta si y sólo si:
(La cabina está llegando a la parada)
AND
(Velocidad < Vpue)
AND
(PAS OR PAD)
AND
( |Código de Posición - Nivel de Parada| < Min (Tzap, Zpre))
Si EXD = 1 y cabina en viaje descendente: Posición = 0
Si EXS = 1 y cabina en viaje ascendente: Posición = Último piso
En otro caso:
Si la cabina está en viaje:
Si PAS OR PAD = 1: Posición = Piso al que corresponde la zona de puerta en cuestión
Si PAS OR PAD = 0:Posición = Piso anterior en viaje
Si la cabina está detenida: Posición = Piso con nivel más cercano
Una verificación incorrecta determina el mensaje de alarma correspondiente. Si el error causa la indeterminación del código de posición el COD51 reinicia tras transmitir el mensaje de alarma. Se indica sólo un mensaje de alarma a la vez.
Verificación de sentidoA velocidad de cabina mayor que Vpue y con mando de marcha la diferencia de códigos de posición a intervalos de tiempo fijo debe de ser coherente con el sentido que indica el controlador para el viaje.
No se acepta ninguna de las siguientes transiciones PAS / PAD: 00 a 11, 11 a 00, 01 a 10, 10 a 01.
Los eventuales saltos en el código de posición debido a las actualizaciones correspondientes a los sensores de puntos específicos deben ser menores a un salto máximo.
Condición de falla: ("código de posición anterior" refiere al código de posición antes de la actualización):
|Código de posición – Código de posición anterior| > Umbral
Se indica falla de rotor trabado si:
[(hay mando de marcha y la cabina no está llegando a piso) AND (Velocidad < Vpue más de 2 segundos después del arranque)]
OR
[(hay mando de marcha y la cabina está llegando a piso) AND (En algún instante transcurridos por lo menos 10 segundos desde el primer instante que Velocidad < Vpue se vuelve a cumplir Velocidad < Vpue]
Se indica falla de freno abierto si:
(Pasaron más de dos segundos sin mando de marcha) AND (Velocidad > Vpue).
Se indica falla de extremos simultáneos si:
No hay mando de marcha AND (Hay dos o más sensores de pantallas de extremo o extremo anticipado activas simultáneamente).
CONFIGURACIÓN DEL SISTEMA
El COD51 es configurable por el usuario. La configuración del COD51FA tiene tres partes: la configuración del hardware, la edición de parámetros y el proceso de aprendizaje.
CONFIGURACIÓN DEL HARDWARE
La configuración del hardware determina el comportamiento de la etapa de entrada de los pulsos incrementales.
Utilizando jumpers el usuario configura:
Configuración del hardware de acuerdo al tipo de sensor
El hardware se configura de acuerdo al tipo de salida del sensor que permite la codificación incremental. La configuración consiste en conectar jumpers de forma adecuada en el "HEADER 2" (
Figura 7). Los bornes de conexión de estos sensores se indican en la Figura 7. Cada tipo de salida del sensor tiene asociado un subconjunto de estos bornes. A continuación se muestra la conexión y configuración correspondiente a cada uno de los tipos de salida.
Configuración de la constante de conversión de la etapa de entrada
La constante de conversión de la etapa de entrada, que se denomina K, se configura a través de la conexión de jumpers a los conectores HEADER 1 y HEADER 3.
Los pasos que el usuario debe seguir para configurar la constante K, dependen del origen de las señales que permiten la codificación incremental.
Caso en que las señales de codificación incremental provienen de un codificador en el eje del motor:
Si las señales que permiten la codificación incremental provienen de un codificador colocado en el eje del motor:
(Nm)MAX = Velocidad máxima del motor, en RPM
PPR = Número de pulsos de encoder por revolución del motor
Verificar que K2 < 6 *106. Si no lo es, el COD51 no es apropiado para su aplicación.
Si 1.5*106 < K2 :NO conectar un jumper en HEADER 3.
(0.008 * P * Nm) / Vc siendo
Si en el paso 1 se conectó un jumper en HEADER 3: P = PPR.
Si en el paso 1 no se conectó un jumper en HEADER 3: P = PPR / 2
Definimos los números en base 2 bit(0), bit(1), bit(2), ..., bit(8), asociando a cada número un par de pinos del HEADER 1 de acuerdo a la siguiente TABLA:
|
bit(i) |
Pinos asociados |
|
bit(0) |
3 y 4 |
|
bit(1) |
5 y 6 |
|
bit(2) |
7 y 8 |
|
bit(3) |
9 y 10 |
|
bit(4) |
11 y 12 |
|
bit(5) |
13 y 14 |
|
bit(6) |
15 y 16 |
|
bit(7) |
17 y 18 |
|
bit(8) |
1 y 2 |
De esta forma:
bit(i) = 0 si se conecta un jumper entre los pinos asociados.
bit(i) = 1 si NO se conecta un jumper entre los pinos asociados.
i = 0, 1, 2, ..., 8
K queda determinado por los números bit(0), bit(1), ..., bit(8), de acuerdo a la siguiente fórmula:
K = bit(8) * 28 + bit(7) * 27 + ... + bit(2) * 22 + bit(1) * 2 + bit(0)
La
Figura 12 muestra la correspondencia entre las potencias de 2 asociadas a los números bit(i) y los pares de pinos en el conector HEADER 1.EJEMPLO:
Vc = 60m/min, Nm = 1200 RPM y P = 1024 pulsos por revolución:
K2 = Nm * PPR = 1200 * 1024 =1228800 < 1.5*106 , se deberá conectar un jumper en el HEADER 3.
0.008* P * Nm / Vc = 163.84
por lo que
K = 163.
K = 163 = 27 + 25 + 21 + 20 , se deben conectar jumpers entre los pinos asociados a bit(2), bit(3), bit(4), bit(6) y bit(8) (
Figura 13).
Caso en que las señales de codificación incremental provienen de barreras ópticas y cinta ranurada:
Si las señales que permiten la codificación incremental provienen de dos barreras ópticas para uso con cinta ranurada (
Figura 14):El usuario puede editar los siguientes parámetros:
Si los trenes de pulsos provienen de un codificador situado en el eje del motor:
Si se conectó jumper en HEADER 3: P =PPR.
Si no se conectó un jumper en HEADER 3:
Si PPR es impar, P = (PPR – 1) / 2
Si PPR es par, P = PPR / 2
Si los trenes de pulsos provienen de dos barreras ópticas para uso con cinta ranurada:
P = 1
Los parámetros Nm, Vc y P deben tener valores idénticos a los utilizados en la configuración de la constante de conversión de la etapa de entrada en el caso de que se utilice un codificador situado en el eje del motor.
Edición con consola T51FA
Para editar parámetros se procede como sigue:
"Edición:F1"
"Aprendizaje:F2"
"Resultado Apr.:F3"
Cada parámetro se despliega en una pantalla como la de la Figura 15.
|
[Nombre del parámetro] [Unidades] Valor actual del parámetro Siguiente -> (flecha a la derecha) Anterior <- (flecha a la izquierda) |
Figura 15 : Pantalla tipo de edición
Para cambiar el valor de un parámetro: ubicar la pantalla de despliegue de dicho parámetro, y oprimir Enter. Ingresar el valor del parámetro y oprimir Enter. El valor introducido aparece en la línea de valor actual.
Para recorrer un tabla, oprimir Enter. Se presenta una lista circular con los parámetros de la tabla. Los parámetros de la tabla se ingresan con el procedimiento descrito en el párrafo anterior. Oprimir ESC para salir de la tabla y volver a la lista principal.
Para salir de la lista principal y guardar los valores editados en EEPROM, oprimir ESC desde la lista principal. Aparece el mensaje "Listo".
NOTA(1): La edición de las distancias de frenado se comienza por Dist_Fren_1. El valor de todas las distancias de frenado no editadas se debe fijar en 0.
NOTA(2): Para permitir un viaje desde el punto medio de cualesquiera dos pisos a uno de esos pisos, la distancia de frenado a la velocidad 1 debe cumplir:
Dist_Fren(1) < Dist_Mínima_Entre_Pisos/4 - 10cm
NOTA(3): Las distancias de frenado se deben editar en forma creciente. Esto es, si Dist_Fren(k) y Dist_Fren(i) son dos distancias editadas, con k < i, entonces debe ser:
Dist_Fren(k) < Dist_Fren(i).
Edición con PC
Para editar con PC, utilizar un programa terminal configurado con velocidad 19200 baudios, 8 bits de datos, 1bit de stop, ninguna paridad, sin control de flujo.
Seguir el mismo procedimiento que en la edición de consola, digitando:
"c" en lugar de "->"
"d" en lugar de "<-"
"e" en lugar de F1
"f" en lugar de F2
"g" en lugar de F3
PROCESO DE APRENDIZAJEUna vez terminada la instalación se procede al aprendizaje.
Antes del inicio del proceso de aprendizaje se deben conectar correctamente las entradas que permiten la codificación incremental de la posición. Para esto: conectar las dos señales de entrada y aplicar al motor el mando de Subir. Si el LED de Sentido (
Figura 16) se mantiene o se pone rojo el sentido será el correcto. En cambio, si el LED de sentido se mantiene o se pone verde se deben intercambiar las señales de entrada.Para ejecutar el proceso de aprendizaje proceder como sigue:
La primera línea del mensaje indica el código final del recorrido realizado, la segunda línea el ordinal de la última parada
9) Retirar la consola T51FA y colocar nuevamente el jumper entre los pinos 1 y 2
ESPECIFICACIONES
Histéresis: 0,1 V
Resistencia vista: 15k a COM2
Histéresis: 0,1V
Resistencia vista >8k a 2V
Histéresis de 1V centrada en 12.4V
Resistencia vista > 80k a COM2
Resistencia vista > 16k