三菱电梯VFCL是什么？

精神小伙

     对于普通用户不必知道什么是VFCL，但对于调式人员三菱电梯的VFCL就需要了解一下，它其实是一种电流型变频器。VFCL的管理部分对整个电梯的运行状态进行协调、管理。其主要作用是：

1、处理层站召唤、轿内指令信号。

2、决定电梯运行方向。

3、提出起动、停止要求。

4、处理各种运行方式。

VFCL的管理部分和控制部分均由CC-CPU控制。CC-CPU根据不同的运行周期分别对管理部分和控制部分进行控制。管理部分在电梯运行过程中向控制部分提出各种运行指令，由控制部分执行。

管理部分的功能由软件实现，管理软件采用模块化设计，分为标准设计和附加设计两大类。

标准设计包括：

（1）根据厅外召唤运行。

（2）根据轿内指令运行。

（3）层楼检查。

（4）低速自动运行。

（5）返基站运行。

（6）特殊运行。

（7）选层器修正及手动运行。

附加设计包括：

（1）有司机运行。

（2）到站预报。

（3）厅外停止开关动作。

（4）停电自平层。

（5）停电手动运行。

（6）火灾时的运行。

（7）地震时的运行。

（8）其它运行等。

二、操作功能

VFCL的操作功能种类很多，以下作简要说明。

1、标准操作功能：

所谓标准操作功能就是指每台电梯必备的操作功能。例如，电梯的自动运行方式（包括自动开关门、自动起动、自动减速和平层等）、安全触板、本层开门、手动运行（检修运行）等。

（1）低速自动运行：若电梯在运行过程中突然发生故障，电梯紧急停车在层楼间时，为了尽快救出关在轿厢内的乘客，电梯自动以原来运行相反的方向起动，以检修速度运行到最近层楼停靠，自动开门放人。

（2）反向时轿内召唤的自动消除：当电梯在无司机操作、高速自动运行中，响应完前方的召唤后准备去响应反方向的召唤时，就自动消除所有已登记的轿内召唤。

（3）自动应急处理：电梯群控时，如果其中一台电梯在确定方向数十秒钟后尚未起动运行，可以假设为此梯该时刻一定处于某种特殊状态，比如正处于开门保持状态或发生了某种故障。要是这种状态长此下去，则分配给这台电梯层站召唤将

迟迟得不到响应，严重影响对乘客的服务质量。为此，群控系统在遇到这种情况时，把这台虽然保持有方向而不能起动的电梯切出群控系统，将层站召唤分配给群内其它电梯去执行。一旦这台电梯又可以正常运行后，群控系统又把它接纳入群内。

（4）轿内风扇、照明的自动操作：电梯运行时忙时闲，有时会在很长一段时间内无人乘梯。此时，轿内风扇和照明一直开着，无疑时对电能的浪费。为此，本操作功能对轿内风扇和照明作这样的自动操作：当电梯停在门区内、门关好一段时间后无任何召唤时，自动关掉风扇和照明。一旦有层站召唤时，电梯再自动打开风扇和照明。

（5）开门保持时间的自动控制：电梯每次停站自动开门后，应有一定的开门保持时间，以保证乘客进出轿厢，然后再自动关门。开门保持时间如设置得太长，会影响电梯的运行效率或给乘客带来不便。如果设置得太短，乘客来不及进出轿厢就自动关门，同样给乘客带来不便。为避免上述情况的发生，特设置两种不同的开门保持时间，并可自动切换。电梯仅根据轿内召唤停站后，只有出轿厢的乘客，轿内乘客出电梯所需要时间不长，因此，将开门保持时间设置得短一些；当电梯有层站召唤停站时，往往会同时有乘客进出轿厢，所需要时间相对要长一些，因此，将开门保持时间设置得长一点。

（6）换站停靠：通常电梯运行中，可能会有这样一种情况，电梯停站后，由于所停层的层门出现故障或垃圾卡入地坎，电梯开门不能到位，而门锁开关脱开。如果以些没有相应的保护措拖，势必会使电梯在该层站处于僵持状态，既不能开足门，也不能再运行，使乘客无法进出轿厢，其它层站也得不到电梯服务。而且，持续的过负载运行会使开关门电动机有被烧坏的危险。因此，本功能采取以下的保护措施：如果电梯停站，自动开门动作持续一段时间后，门尚未开足，就作关门动作，等门关毕后，根据轿内或层站召唤运行到其他层站后开门放人。

（7）重复关门：常有这样一种情况，电梯关门时，人为地用力顶住门或有垃圾卡入地坎，使电梯关不了门。此时，如果任其下去，电梯也会在此僵持住。因此，本功能采取以下措施：当关门动作持续一段时间后，如果门尚未关毕，改改为开门动作。门打开，等待一段时间后，再作关门动作。如此往返，直至门关毕为止。

2、选择操作功能

选择操作功能是根据工程特殊需要而设计的功能。

（1）强行关门：当电梯停站并打开门后，如果发生特殊情况或故障，使正常的自动关门不能动作。例如：层站顺向召唤按钮卡住松不开时，这台电梯即使有了方向也由于关不了门而一直停在该层站。这样，不仅使轿厢内的乘客去不了目的层站，而且还影响整个系统的服务效率。为此，本功能采取以下措施：当电梯停站时方向确定数十秒后，如果门还没有关好，那末，此时只有开门按钮没按下和安全触板没有动作，电梯就会强行关门，门关毕立即起动。

（2）门的光电装置安全操作：为了防止乘客被电梯门卡住，每台电梯都装有安全触板开关。但是，对乘客来说，被安全触板碰一下，虽然不会有什么损伤，但总不是一件舒服的事。为此，还备有门的光电装置安全操作功能供用户选择。考虑到万一光电装置的发射端或接收端被灰堵住时，如果没有特别对策，这台电梯就永远不会关门。因此，本功能采取以下措施：其一，只要按下关门按钮，即使光电装置的光线被挡住，电梯照样关门。因为按住关门按钮者一定是看到门之间无人时才这么做的；其二，当连续数十秒光线被挡住后，电梯仍会自动关门，因为一般来说，不可能连续数十秒和乘客进出轿厢的。

（3）门的超声波装置安全操作：与上述同样的道理，SP-VF，MP-VF电梯还备有与光电装置作用相同的超声波装置。其基本原理是这样的：超声波装置利用检测超声波从发射到接收反射之间的时间间隔，检测是否正有乘客进出轿厢，从而避免电梯门边缘碰到乘客。和当电装置一样，也要考虑各种特殊情况，如：有人站在电梯层门附近或有货物堆放在层站附近等等。在这种情况下，超声波装置将会误认为有人在进出轿厢。为此，本功能也有类似光电装置安全操作功能的对策：按住关门按钮或连续数十秒测到目标时，电梯仍关门。

（4）电子门安全操作：电子门操作是一种更高级的门安全保护装置。它既保证不让乘客碰到门边缘，又比光电装置和超声波装置具有更高的安全系数。电子门安全操作的过程是这样的：电梯在关门过程中，只在乘客或货物接近门边缘（约10cm），电子门即动作，立即重新开门。

（5）停电自动平层操作：如果大楼里没有自备的紧急供电装置，而遇到突然停电时，就有可能使正在运行的轿厢停在层楼之间，使轿内的乘客无法出来。因此VFCL 电梯可供用户选配紧急平层装置。有了该装置后，万一遇到停电情况时，电梯停到层站之间过几秒后，就利用紧急平层装置起动电梯，运行到最近层停靠后，自动开门放人，保证了乘客的安全。

（6）轿内无用指令信号的自动消除：有的乘客在乘电梯时，喜欢闹着玩，乱按了许多轿内指令按钮。如果没有特殊操作，这些被登记的无用指令将使电梯空跑许多时间。为此，本功能具有这样的作用：当电梯控测到轿厢内的指令信号多于乘客人数时，就认为其中必有无用的召唤信号，因此，将已登记的轿厢指令信号全部消除，真正需要的可重新登记。

（7）层站停机开关操作：一旦操作人员关掉基站停机开关后，层站的所有召唤立即不起作用，已登记的消号。但轿内指令继续有效，直到服务完轿内指令后，电梯返回到基站，自动开门门保持一段时间关门停机，同时切断轿内风扇和照明。

（8）独立运行：群控时，所有群内电梯是由群控系统统一调配的，即每台电梯除了响应自身的轿内指令外，还要响应群控系统分配的层站召唤。为了便于群内某台电梯用于特殊情况下的专门运行，VFCL群控系统中，备有独立运行操作功能供用户选配：当电梯驾驶员合上轿内的独立运行开关后，这台电梯就开始独立运行。即：它不响应层站的召唤，只有在电梯确定运行方向后，驾驶员按住关门按钮时，才关门。在门关闭前，如松开关门按钮，它还会自动开门。门关毕后的其它所有动作与平常的高速自动运行相同。

（9）分散等命：分散待命功能仅针对群控系统。由于电梯服务时忙时闲，空闲时，有可能所有的电梯都没有任务，处于待命状态，为了提高服务效率，MP-VF电梯备有分散待命操作功能供选配：当所有电梯处于待命状态时，一定要保证有一台电梯停在基站，另外还有一台电梯停在中间层站区。这是考虑到基站的层站召唤概率最大，而其它层站的召唤概率大致相同，有一台处于中间层站区，对响应各层站的召唤都比较方便。

除了上述操作功能外，VFCL电梯的选择功能还有许多，如：自动语音报站装置操作、电梯群控集中监控操作、上、下班高峰服务功能，午餐时服务、会议室服务、指定层强行停车、防犯运行、服务层切换、紧急医务运行、地震时紧急运行，即时预报等等。

VFCL电梯控制部分

VFCL控制部分的主要功能是对选层器、速度图形和安全检查电路三方面进行控制。

1、选层器运算

VFCL系统的选层器运算主要处理层站数据、同步位置、前进位置、同步层和前进层的运算，以及排除因钢丝绳打滑而引起的误差进行的修正运算等。

VFCL的选层器是由光电旋转编码器、计算机软件以及相应的脉冲输入电路、脉冲分频电路组成。控制系统通过对光电编码器旋转时发出的两相脉冲的相位差来判定电梯运行方向，通过对编码器发出脉冲的多少进行计数来得到轿厢当前位置及加速点、减速点。

旋转编码器原理

光电旋转编码器是集光、机、电精密技术于一体的结晶。可将输给轴的机械量、旋转位置等转换成相应的脉冲或数字量。它由发射管、接收管、光电码盘、放大电路、整形电路和输出电路组成。光电码盘一圈上均匀分布着许多黑色的线条(通常用512个或1024个)或许多长孔，发射管和接收管分别在光电码盘的两侧，在透明区，发射管发光照射到接收管上，接收管阻值下降，放大电路有脉冲输出，经过整形电路输出为标准方波脉冲。当电梯运行，光电码盘随着转动时，经两组发光元件发出的光被光电码盘、狭缝切割成断续光线并被各自的接收元件接收，产生两组初始信号，该两组信号经后继电路处理后，输出两组相差90度的信号 A 、 B 。为了降低干扰，也同时产生两个辅助信号A、B。无论光电码盘的转动方向如何，这两组信号在电气上互相超前或滞后90度。

光电旋转编码器安装在曳引机的轴上，通过计算脉冲的个数可以得出电梯的位置以及确定加速点、减速点的位置。通过计算脉冲有频率可以得出电机的当前速度。通过判别A、B相位的超前或是滞后可以判断电梯的运行方向。

2、速度图形的运算

VFCL的速度图形曲线是由微机实时计算出来的，这部分工作也由CC-CPU的控制部分完成。控制部分的软件每周期都计算出当时的电梯运行速度指令数据，并传送给驱动部分DR-CPU，使其控制电梯按照这个速度图形曲线运行。

为了提高电梯运行的平稳性和运行效率，必须对速度图形进行精确运算。因此，将速度图形划分为八个状态进行分别计算。速度图形各个状态的示意图如图1所示。

（1）停机状态——状态1

在电梯停机时，速度图形值为零，此时实际上并没有对速度图形进行运算，仅是CC-CPU的每个运算周期中对速度图形赋零，并设置加速状态和平层状态时间指针。

由于CC-CPU是8位微机，所以速度图形值是一个单字节的数据，因此，控制部分产生的速度指令的速度等级最多不超过256，实际速度指令的最大数据用到F3H，即243，也就是说，当速度图形的值为F3H时，对应的就是最高速度。

当速度图形运算开始指令控制字为FFH时，软件进入状态2运算。

（2）加加速运行状态——状态2

电梯在起动开始时，首先作加加速运行。这个过程中，速度图形在每一运算周期的增量不是常数，而是随时间变化的数据。因此，在实际处理时，为了便于运算，预先用数据表把不同运算周期的速度增量设置在EPROM中，软件在每个运算周期中，根据数据表内的速度增量进行运算。当时间指针小于零时，加加速运行状态运算结束，软件进入状态3运算。

（3）匀加速运行状态——状态3

电梯在加加速结束后，即进行匀加速运行。在匀加速运行过程中，速度图形的增量是常数。实际运行时，CPU进行常数增量运算。

软件在运算过程中，若出现以下两种情况之一时，即转入状态4运算。

①速度图形值大于或等于状态4数据表中的开始数据值时；

②剩距离运算标志逻辑或乘距离运算准备标志的值为FFH，且剩距离速度图形值减速度图形值的差小于等于状态4开始比较值时。

软件在进入状态4运算之前，需要先设置加速圆角运算时间指针。

（4）加速圆角运行状态——状态4

加还圆角是指电梯从匀加速转换到匀速运行的过渡过程。在这个过程中，每一运算周期的速度增量不是常数，所以也采用了数据表的方式。软件在每个运算周期中进行查表运算，直到运算时间指针小于零时，加速圆角状态运算结束，软件转入状态5运算。

（5）匀速运行状态——状态5

在这个状态中，电梯匀速运行，速度图形的增量为零，即加速度为零。当在这个状态运算过程中，出现以下两种情况之一时，结束本状态运算，进入状态6运算。

①电梯满速运行标志逻辑和剩距离运算标志的值为FFH时；

②剩距离速度图形值与减速度图形值的差值小于基准比较值时。

软件在进入状态6运行之前，先设置状态6的运算时间指针。

（6）减速圆角运行状态——状态6

在这个状态中，电梯从匀速运行过渡到减速运行。因此，每个软件周期的电梯速度变化量不是常数，处理方法与状态4一样，在ERPOM中预先设置各周期中速度变化量数据表。软件在每个运算周期进行查表运行。当软件一直运算到速度图形值小于剩距离速度图形值时，即转入状态7运算。

（7）剩距离减速运行状态——状态7

以上所述6个状态中，电梯的速度图形都是时间的函数。从状态7开始，即电梯进入正常减速运行时，速度图形是剩距离的函数。其函数关系比较复杂，不能用简单的计算式来表示。所以又采用了数据表的方法，即预先在EPROM中设置一对应剩距离的速度图形数据表。软件根据此数据表中的值进行运算，当轿厢进入平层开始位置时，由状态7进入状态8运算。

（8）平层运行状态——状态8

在状态8的前一段时间里，速度随时间而变化。每个运算周期中的速度下降量是预先设置在EPROM中的随时间变化的数据表中的数据值。当速度图形值小于平层速度指令的规格数据值时，速度图形被指定为平层速度指令的规格数据值。平层速度的规格化数据值是一个不大于零的值，它可通过旋转开关进行调节、设定。

当轿厢完全进入平层区，上、下平层开关全都动作时，电梯停车，平层状态结束，状态又回复到状态1。