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摘 要:PLC是一种集通信技术、自动控制技术和计算机技术为一体的工业自动控制装置,其具有灵活性强、编程简单、可靠性高、体积小、易于维修及操作等优点,因此在电梯控制系统中得到了广泛的应用。在本案,笔者结合相关知识,浅析PLC在电梯控制系统中的运用。
关键词:电梯;控制系统;PLC
电梯控制系统是由逻辑控制系统与电力拖动系统组成,其中逻辑控制系统由装在电梯井道内、外及相关部件中的曳引电动机、层楼指示、操作箱、召唤箱和控制柜等电器元件组成;电力拖动系统由电动机、减速机构、曳引轮、钢丝绳、轿厢和配重等组成,其经逻辑控制系统来实现逻辑动作功能,从而为电梯运行提供安全保证。由于传统的电梯控制系统选用的继电器-接触器控制线路具有通用性差、占用空间大、可靠性差、故障率高及维修工作量大等缺点,则建议将PLC技术引入其中,以提高电梯运行的安全性和舒适度。据此,笔者深入分析PLC在电梯控制系统中的运用。
1 PLC电梯控制系统
PLC电梯控制系统由拖动控制系统、信号控制系统组成及其硬件设备以主拖动系统、层号指示灯、调速装置、厅外呼梯盘、机械系统、轿厢操纵盘、门机、PLC主机及其扩展等为主,其中以PLC主机为核心。其中,信号控制系统由开关门运行、换速、平层信号、顺向截梯、运行控制、厅外召唤、门区及轿内指令等程序控制,而拖动控制系统是先将电梯实时状态的反馈信号送入PLC,再由其发送启动、速度切换和平层等控制信号至拖动系统。换而言之,PLC电梯控制系统的作用原理如下:先将内、外指令及光脉冲等信号经输入接口输入PLC主机中,再利用PLC主机软件来对信号进行逻辑运算,最后再将指令信号经输出接口发出,以实现电梯拖动控制系统与门机的正常运行。据此,PLC电梯控制系统主要实现下列功能:一是轿厢在未收到层外呼叫信号时自动关门及按预设的时间关闭通风和照明设备;二是轿厢在层外召唤按钮按下时自动开关;三是当电梯在同一时间收到若干选层指令时,其将在预设的时间内运行及按顺序停靠;四是电梯能对层外呼梯指令进行记忆,并逐一应答运行方向上的召唤;五是在电梯启动前,按下开关按钮可打开轿厢门;六是当电梯位置与选层指令不在同一方向时,其将按先入为主原则选定运行方向;七是电梯在停站4-6s后会自动关门,期间可通过按下关门按钮来关闭轿厢门;八是在应答完全部指令后,电梯将自行返回基站待客。
综上,在电梯控制系统中,运用PLC来实现逻辑判断,可节省大量的接线及减少出错率,从而提高了电梯运行的效率、质量和安全性。
2 PLC电梯控制系统的软件设计
对于PLC电梯控制系统,一般采用模块化的思想来编写PLC程序,其中主要包括如下模块:一是开(关)门程序,即电梯行至指定层后,自动进入等待、开(关)门状态,其中在关门时,若门上感应器收到厅外呼叫信号,则电梯又进入开门状态;二是轿内指令信号程序,其一般需记忆和消除信号,注意其优先级比厅外呼叫信号高;三是厅外呼叫信号程序,其可自动记忆呼叫信号,并在电梯行至指定层后,自动将顺向呼叫信号消除及将逆向呼叫信号保存;四是层楼位置指示,即按平层信号来对楼层序号进行显示;五是先由旋转编码器来提供脉冲给PLC,再由PLC来解算电梯的楼层位置,从而实现停靠、平层和换速等功能。
综上,PLC电梯控制系统的软件设计具有如下特征:一是优先级队列,即在编程中,按电梯的位置及运行方向来采取如下优先级队列:上行(次)优先级队列、下行(次)优先级队列,这是PLC电梯控制系统实现随机逻辑控制的基础;二是先进先出队列,即按电梯运行的方向,先从同一向优先级队列中挑出非零单元,并存进寄存器队列,然后再用先进先出来读取指令,最后再将第一单元的数据存进比较寄存器;三是随机逻辑控制,即在电梯即将行至指定楼层的减速位置时,若判别出这一楼层存在方向相同的呼叫信号,则将寄存器的脉冲数与比较寄存器进行比较,若相同,则减速停于这一层;若不同,则先将寄存器的数据存进比较寄存器,再保存原比较寄存器的数据,并减速停于这一层,最后再将保存的原比较寄存器数据重新送入比较寄存器,从而实现随机逻辑控制;四是软件显示,即先用行程来判断楼层,再将其转化为BCD码后输出,最后再经硬件接口电路对其进行LED显示,其中在控制变频器时,PLC可先将正(反)向运行、制动及减速信号发送至变频器,再由变频器来控制电动机,注意一旦系统故障,PLC也会将故障信号发送至变频器。
3 结语
在PLC电梯控制系统设计完毕后,要求在空载条件下进行模拟调试,直至接触器等正确输出后,再接上电动机。一般来讲,PLC电梯控制系统的模拟调试要实现门厅召唤、轿厢内选层、顺(反)向截梯、自动开(关)门、手动开(关)门、楼层显示、电梯平滑变速及消防与检修功能。总之,将PLC运用于电梯控制系统是实现电梯安全运行的重要手段。其中,PLC正向如下方向发展:一是向超大(小)型方向发展;二是向智能模块化方向发展,从而提高了聯网的通信能力;三是提高了外部故障的监控能力,其中PLC控制系统故障的80%为外部故障,如输入(出)设备和线路故障。据此,随着PLC的发展,其在电梯控制系统中的运用效果越来越明显,因此对PLC电梯控制系统的运用研究应做到与时俱进,从而为电梯行业的良性发展提供技术支持。
参考文献
[1]王瀚.西门子S7-300PLC在电梯控制系统中的应用研究[J].科技创新与应用,2012,(4):1-2.
[2]胡翼.PLC在电梯控制系统中的应用[J].信息通信,2014,(8):95-96.
[3]徐洁.PLC在电梯控制系统中的应用探析[J].机械管理开发,2016,(10):132-133,153.
[4]金成格.PLC在电梯控制系统中的应用探讨[J].山东工业技术,2016,(11):247.
[5]钱国华.浅析PLC在电梯控制系统中的应用[J].科技与创新,2015,(5):106.
(作者单位:福建省特种设备检验研究院龙岩分院)
关键词:电梯;控制系统;PLC
电梯控制系统是由逻辑控制系统与电力拖动系统组成,其中逻辑控制系统由装在电梯井道内、外及相关部件中的曳引电动机、层楼指示、操作箱、召唤箱和控制柜等电器元件组成;电力拖动系统由电动机、减速机构、曳引轮、钢丝绳、轿厢和配重等组成,其经逻辑控制系统来实现逻辑动作功能,从而为电梯运行提供安全保证。由于传统的电梯控制系统选用的继电器-接触器控制线路具有通用性差、占用空间大、可靠性差、故障率高及维修工作量大等缺点,则建议将PLC技术引入其中,以提高电梯运行的安全性和舒适度。据此,笔者深入分析PLC在电梯控制系统中的运用。
1 PLC电梯控制系统
PLC电梯控制系统由拖动控制系统、信号控制系统组成及其硬件设备以主拖动系统、层号指示灯、调速装置、厅外呼梯盘、机械系统、轿厢操纵盘、门机、PLC主机及其扩展等为主,其中以PLC主机为核心。其中,信号控制系统由开关门运行、换速、平层信号、顺向截梯、运行控制、厅外召唤、门区及轿内指令等程序控制,而拖动控制系统是先将电梯实时状态的反馈信号送入PLC,再由其发送启动、速度切换和平层等控制信号至拖动系统。换而言之,PLC电梯控制系统的作用原理如下:先将内、外指令及光脉冲等信号经输入接口输入PLC主机中,再利用PLC主机软件来对信号进行逻辑运算,最后再将指令信号经输出接口发出,以实现电梯拖动控制系统与门机的正常运行。据此,PLC电梯控制系统主要实现下列功能:一是轿厢在未收到层外呼叫信号时自动关门及按预设的时间关闭通风和照明设备;二是轿厢在层外召唤按钮按下时自动开关;三是当电梯在同一时间收到若干选层指令时,其将在预设的时间内运行及按顺序停靠;四是电梯能对层外呼梯指令进行记忆,并逐一应答运行方向上的召唤;五是在电梯启动前,按下开关按钮可打开轿厢门;六是当电梯位置与选层指令不在同一方向时,其将按先入为主原则选定运行方向;七是电梯在停站4-6s后会自动关门,期间可通过按下关门按钮来关闭轿厢门;八是在应答完全部指令后,电梯将自行返回基站待客。
综上,在电梯控制系统中,运用PLC来实现逻辑判断,可节省大量的接线及减少出错率,从而提高了电梯运行的效率、质量和安全性。
2 PLC电梯控制系统的软件设计
对于PLC电梯控制系统,一般采用模块化的思想来编写PLC程序,其中主要包括如下模块:一是开(关)门程序,即电梯行至指定层后,自动进入等待、开(关)门状态,其中在关门时,若门上感应器收到厅外呼叫信号,则电梯又进入开门状态;二是轿内指令信号程序,其一般需记忆和消除信号,注意其优先级比厅外呼叫信号高;三是厅外呼叫信号程序,其可自动记忆呼叫信号,并在电梯行至指定层后,自动将顺向呼叫信号消除及将逆向呼叫信号保存;四是层楼位置指示,即按平层信号来对楼层序号进行显示;五是先由旋转编码器来提供脉冲给PLC,再由PLC来解算电梯的楼层位置,从而实现停靠、平层和换速等功能。
综上,PLC电梯控制系统的软件设计具有如下特征:一是优先级队列,即在编程中,按电梯的位置及运行方向来采取如下优先级队列:上行(次)优先级队列、下行(次)优先级队列,这是PLC电梯控制系统实现随机逻辑控制的基础;二是先进先出队列,即按电梯运行的方向,先从同一向优先级队列中挑出非零单元,并存进寄存器队列,然后再用先进先出来读取指令,最后再将第一单元的数据存进比较寄存器;三是随机逻辑控制,即在电梯即将行至指定楼层的减速位置时,若判别出这一楼层存在方向相同的呼叫信号,则将寄存器的脉冲数与比较寄存器进行比较,若相同,则减速停于这一层;若不同,则先将寄存器的数据存进比较寄存器,再保存原比较寄存器的数据,并减速停于这一层,最后再将保存的原比较寄存器数据重新送入比较寄存器,从而实现随机逻辑控制;四是软件显示,即先用行程来判断楼层,再将其转化为BCD码后输出,最后再经硬件接口电路对其进行LED显示,其中在控制变频器时,PLC可先将正(反)向运行、制动及减速信号发送至变频器,再由变频器来控制电动机,注意一旦系统故障,PLC也会将故障信号发送至变频器。
3 结语
在PLC电梯控制系统设计完毕后,要求在空载条件下进行模拟调试,直至接触器等正确输出后,再接上电动机。一般来讲,PLC电梯控制系统的模拟调试要实现门厅召唤、轿厢内选层、顺(反)向截梯、自动开(关)门、手动开(关)门、楼层显示、电梯平滑变速及消防与检修功能。总之,将PLC运用于电梯控制系统是实现电梯安全运行的重要手段。其中,PLC正向如下方向发展:一是向超大(小)型方向发展;二是向智能模块化方向发展,从而提高了聯网的通信能力;三是提高了外部故障的监控能力,其中PLC控制系统故障的80%为外部故障,如输入(出)设备和线路故障。据此,随着PLC的发展,其在电梯控制系统中的运用效果越来越明显,因此对PLC电梯控制系统的运用研究应做到与时俱进,从而为电梯行业的良性发展提供技术支持。
参考文献
[1]王瀚.西门子S7-300PLC在电梯控制系统中的应用研究[J].科技创新与应用,2012,(4):1-2.
[2]胡翼.PLC在电梯控制系统中的应用[J].信息通信,2014,(8):95-96.
[3]徐洁.PLC在电梯控制系统中的应用探析[J].机械管理开发,2016,(10):132-133,153.
[4]金成格.PLC在电梯控制系统中的应用探讨[J].山东工业技术,2016,(11):247.
[5]钱国华.浅析PLC在电梯控制系统中的应用[J].科技与创新,2015,(5):106.
(作者单位:福建省特种设备检验研究院龙岩分院)