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1、PLC在電梯控制系統(tǒng)中的應用分析
摘 要:PLC是一種基于計算機編程技術(shù)的新型自動化的存儲控制裝置,這種存儲控制裝置可以完成對有關信息數(shù)據(jù)的各種運算和控制,并將結(jié)果以模擬數(shù)字方式呈現(xiàn)出來。PLC控制方式在電梯控制系統(tǒng)中應用比較廣泛,文章詳細介紹了PLC電梯控制系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)、軟硬件設計、工作原理等,以說明PLC在電梯控制系統(tǒng)中的重要作用。
關鍵詞:PLC控制技術(shù);電梯控制系統(tǒng);應用
電梯廣泛應用于現(xiàn)代建筑中,無論是住宅還是公共建筑,極大的節(jié)省了人們的時間,方便了人們生活,電梯質(zhì)量的決定因素在于其控制系統(tǒng)的質(zhì)量。傳統(tǒng)上,電梯自動控制系
2、統(tǒng)使用的是繼電器和接觸器來控制,這種方法有一些缺點,比如占用空間較大、接線較為復雜、觸點較多、發(fā)生故障的幾率較高,而且維修起來比較繁雜;而PLC控制系統(tǒng)能夠很好的彌補這一缺點,PLC控制系統(tǒng)通用性較強,編程比較容易,系統(tǒng)的抗干擾能力和靈活性都比較強,使用PLC控制系統(tǒng)的電梯,運行會更加方便和安全,因此,PLC在電梯控制系統(tǒng)中的應用越來越廣泛。
1 PLC電梯控制系統(tǒng)構(gòu)成
PLC電梯控制系統(tǒng)由電力拖動系統(tǒng)和邏輯控制系統(tǒng)兩部分構(gòu)成,電力拖動系統(tǒng)由電梯配重系統(tǒng)、轎廂、鋼絲繩、曳引輪、電動機和減速機構(gòu)等構(gòu)成。邏輯控制系統(tǒng)是由電路控制的用于完成電梯邏輯動作和相關功能的一系列的電器元件的集合,
3、有控制柜、操作箱、層樓指示、曳引電動機等,邏輯控制系統(tǒng)相比電力拖動系統(tǒng)變化范圍更廣泛,為獲取電梯最大的使用效益,可以根據(jù)電梯的安裝、承載地點等不同因素進行選取。目前主要的邏輯控制系統(tǒng)主要采用PLC控制技術(shù),通過PLC來進行調(diào)速和控制變頻,使得電流和速度均成為一個完整的閉環(huán),從而實現(xiàn)對電流、速度和位移等的有效控制。
2 PLC電梯控制系統(tǒng)功能和工作原理
2.1 PLC電梯控制系統(tǒng)的功能
第一,自動返基站功能,指的是當電梯完成所有的指令以后,自動的返回到基站,停機待客的一種功能。第二,自動定向功能,當轎廂中顯示的電梯位置與選層指令方向不一致時,電梯會根據(jù)接到指令的先后順序,來自行
4、確定電梯應運行的方向。第三,按鈕開門功能,當電梯在起動前,開關門的過程中,只需通過按下開關按鈕就可以打開電梯門。第四,自動關門以及提早關門功能,指的是在電梯停戰(zhàn)的4到6秒時間內(nèi),不對其進行關門操作,電梯就會自動關門,而在這一時間范圍內(nèi),如果對其進行關門指令,電梯也能提前關門。
2.2 PLC電梯控制系統(tǒng)的工作原理
PLC電梯控制系統(tǒng)通過隨機邏輯來控制電梯的運行,由于電梯接收到的信號是隨機出現(xiàn)的,PLC控制系統(tǒng)就將接口受到的內(nèi)外指令、光脈沖等信號傳到PLC主機上,然后主機上的相關軟件處理這些邏輯信號,將處理后的指令信號經(jīng)輸出接口傳出,從而控制電梯拖動系統(tǒng)系統(tǒng),滿足電梯的實際運行需要。
5、
3 PLC電梯控制系統(tǒng)的硬件設計
PLC電梯控制系統(tǒng)的硬件設計必須滿足可靠性、先進性、經(jīng)濟性以及可擴展性的要求,系統(tǒng)由可編程序控制器PLC,變頻器、曳引電動機和其他的電氣元件構(gòu)成。
3.1 調(diào)速系統(tǒng)的硬件設計
電梯的拖動系統(tǒng)主要采用的是專用變頻電動機及其專用的變頻器,專用變頻器能夠保證對電梯的電動機進行靈活的調(diào)速和控制??删幊绦蚩刂破鱌LC可以根據(jù)電梯的減速、呼梯、關門等信號對電動機進行減速、起動、轉(zhuǎn)向等指令控制,電梯系統(tǒng)根據(jù)優(yōu)化曲線實現(xiàn)準確到達相應平層。調(diào)速系統(tǒng)的設計包括選擇變頻器、對變頻器的接線和功能的設計。第一,選擇變頻器,一個基本的準則就是根據(jù)曳引電動機的功率
6、、電梯的載重以及運行速度來進行變頻器的選擇。通過電梯的一些參數(shù)要求,確定曳引電動機的功率,從而選定合適容量的變頻器。合適的變頻器能夠比較靈活的設定電梯的加速度,在保證電梯舒適感的基礎上,不斷簡化電梯的邏輯控制系統(tǒng)。第二,變頻器的接線和功能設計,PLC通過輸出觸點來控制變頻器的上行、下行、高速、低速等信號,除此以外,通過設置變頻器的內(nèi)部參數(shù),可以確定電梯的加減速的時間和曲線,還能控制電梯的運行速度和過載保護等。
3.2 PLC的選擇要求
3.2.1 PLC型號的選擇。假定PLC電梯控制系統(tǒng)是為一個具有10層的大樓設計的,由于變成控制器的輸入點和輸出點應分別為48點和45點,那么在選擇
7、PLC型號時,可以選擇FP1-C72+ E24+E8的可編程序控制器PLC??梢酝ㄟ^兩種方式對PLC進行編程,一個是直接在PLC上進行手動編寫,另一種方式是先通過計算機編寫和調(diào)試,再將其輸入到PLC上。總而言之,這兩種方式在電梯運行中,都是通過PLC和計算機來監(jiān)控并顯示電梯的實際運行狀態(tài)。
3.2.2 減少PLC輸入/輸出觸點的方法。為了有效避免傳統(tǒng)的平層限位開關的使用缺點,可以采取光電編碼位移定位。在曳引電動機軸上安裝上光電編碼器,在電動機轉(zhuǎn)動過程中,光電編碼器就會向PLC發(fā)出脈沖信號,而在PLC內(nèi)的高速計數(shù)器就會對信號進行計數(shù),同時計數(shù)器比較當前值與預先的設定樓層值,PLC就能對電梯
8、的當前位置進行準確的確定,然后確定電梯接下來的運行狀態(tài)。
4 PLC的編程設計
在編寫PLC程序時,一般采用的是模塊化的編程思想。電梯運行程序主要有8個功能模塊。第一,運行狀態(tài)程序模塊。根據(jù)電梯的運行情況要求通過PLC的系統(tǒng)軟件來設置有無司機以及檢修等三種工作方式。第二,保護程序模塊。一般在轎廂門上安裝有安全觸板,還通過設置限速器和安全鉗對超速情況予以保護,通過短繩開關對曳引繩進行斷裂保護,由重緩沖器以及轎廂對沖頂、撞底和轎廂進行保護等,從而保證乘客的安全。第三,上下行的程序模塊設計。電梯對于各樓層的上下行信號以及轎廂內(nèi)相關指令等,通過集選控制系統(tǒng)來進行集中的控制。第四,呼叫信號程
9、序模塊。在電梯接收到相關召喚指令后,這一模塊通過自動記憶來呼叫信號,與此同時,記憶燈亮起。第五,開關門程序。第六,轎廂與廳的指層信號程序。第七,換速程序。第八,有無司機時的程序設計。
5 結(jié)語
電梯控制系統(tǒng)在采用PLC后,電梯運行會更加平穩(wěn),更加舒適,而且電梯維護也會比較容易,電梯系統(tǒng)更加可靠。但是,由于電梯整個的要求比較高,對電梯的邏輯圖設計無法一次性完成,可以用PLC程序控制系統(tǒng)來取代原有的電氣控制系統(tǒng)??傊?,在電梯控制系統(tǒng)中應用PLC,要針對具體的電梯相關參數(shù)要求,選擇合適的變頻器、PLC型號等硬件設備,同時科學編寫PLC程序,最終使得電梯運行更加安全、有效、便捷。
參考文獻
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