基于觸摸屏和PLC控制的電梯系統(tǒng)設(shè)計

劉燕芳

【摘要】隨著經(jīng)濟建設(shè)的快速發(fā)展，我國的現(xiàn)代科技有了非常大的進步，自動化控制的水平也有著明顯的提高。自從電梯發(fā)明以后，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人們越來越重視電梯控制技術(shù)。電梯的電氣控制技術(shù)主要是體現(xiàn)在電梯電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計上。本文闡述了PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計方法，電梯系統(tǒng)的控制方法，介紹了電梯的以及變頻器的工作原理，分析了觸摸屏監(jiān)控系統(tǒng)的方案。利用觸摸屏監(jiān)控電梯系統(tǒng)，可以提高電梯使用的方便性，提高人機互動性。

【關(guān)鍵詞】電梯；PLC；觸摸屏

一、電梯技術(shù)概況

電梯的電氣控制主要用于管理位置信號、速度信號、安全信號和各種命令信號，使得電梯能夠正常的運行，保證顧客的安全，不運行的時候電梯處于保護狀態(tài)，并且要控制電梯能夠發(fā)出各種顯示信號，樓層顯示、上行下行顯示。在過去在電梯控制技術(shù)中采用繼電器邏輯電路，通常被稱為為繼電器控制，硬接線邏輯控制方法具有簡單，直觀的特點，但通用性比較差，觸點很多，接線復(fù)雜，故障率較高，而且設(shè)備龐大、耗電大，基于以上各種原因國家有規(guī)定淘汰。PLC具有可靠性高、抗干擾能力強、編程簡單、組合靈活、使用方便、功能強、通用性好、體積小、重量輕、功耗低等優(yōu)點，基于以上優(yōu)點，目前我國電梯主要由先進的、可靠性高的PLC或者微型計算機控制。

二、PLC控制與變頻器

1.PLC控制系統(tǒng)

PLC廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動控制系統(tǒng)領(lǐng)域，對PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計首先必須符合電氣控制的設(shè)計的規(guī)范，其次還應(yīng)充分考慮PLC的特殊性。在軟件、硬件的結(jié)合方面，應(yīng)充分發(fā)揮PLC軟件、硬件功能，使系統(tǒng)的技術(shù)、經(jīng)濟指標(biāo)更加優(yōu)越。采用PLC控制系統(tǒng)是一個優(yōu)勢：采用PLC在電梯控制系統(tǒng)，使用軟件自動電梯的控制，并提高可靠性。刪除層的選擇和繼電器，控制系統(tǒng)是簡單的，外部的布線簡化。 PLC可以實現(xiàn)復(fù)雜的控制系統(tǒng)，方便地添加或更改的控制功能。 PLC可以自檢和故障報警顯示，提高了系統(tǒng)的安全性。便于維修。有關(guān)集團管控的部署和管理，提高電梯的運行效率，改變控制方案不需要改變硬件接線。

2.變頻調(diào)速系統(tǒng)

變頻調(diào)速系統(tǒng)有變頻器、電動機、控制系統(tǒng)三大部分構(gòu)成，有時還包括負(fù)載。變頻器是一個能改變頻率的交流電源，它是系統(tǒng)的核心?？刂葡到y(tǒng)主要由控制器、電流、轉(zhuǎn)速等檢測器完成，用于按照給定指令，調(diào)節(jié)電動機的轉(zhuǎn)速和控制電動機的轉(zhuǎn)矩，完成傳動任務(wù)。電動機主要是異步電動機，少數(shù)場合用同步電動機。負(fù)載即各類工作機械、設(shè)備，用于完成各種生產(chǎn)任務(wù)。

變頻器是一個變頻電源，可分為“交-直-交”和“交-交”兩大類，所謂“交-直-交”就是將交流電輸入，經(jīng)過整流器變成直流電，然后經(jīng)過濾波環(huán)節(jié)，再進入逆變器，逆變成三相頻率可調(diào)的交流電，故稱為“交-直-交”?！敖?直-交”又分為電壓型（大電容濾波）和電流型（大電感濾波）兩類。

逆變器的輸入信號，包括運行/停止，前進/后退，點動等運行操作數(shù)字操作信號。變頻器通常采用開路集電極晶體管和繼電器觸點形式得到這些運行信號PLC輸出端口，和逆變器直接連接到信號的終端，使PLC控制變頻器

3.PLC與變頻器的連接

PLC的輸出電壓為+24 V，是開關(guān)信號。使用這些開關(guān)信號作為變頻器的輸入信號控制PLC四個輸出的有無[33]。它可以用來作為逆變器的輸入，并最終控制電機的轉(zhuǎn)速。第一個參數(shù)設(shè)置的驅(qū)動器上，商定一個固定的操作模式。PLC的四個輸出作為信號輸出。每個輸出有一個0/1輸出。如0000，0001，0010，0011，0100，0101……1111，總共有16種運行速度，可實現(xiàn)多種速度的運行?；蛟黾幼冾l器上升和下降時間是10秒，然后電梯增大加速速率，人們不會有明顯的感覺超重和失重。最終達(dá)到乘坐舒適度的要求。

三、觸摸屏監(jiān)控方案

1.觸摸屏

在電梯工程監(jiān)控領(lǐng)域，工業(yè)觸摸屏通常與PLC相互配套使用，有效地替代了傳統(tǒng)電梯繼電控制系統(tǒng)所需的控制面板和按鈕操控柜，是一種智能可視化操作的綜合數(shù)據(jù)顯示系統(tǒng)。利用PLC與工業(yè)觸摸屏相結(jié)合，使PLC能夠完成具有圖形化、可視化等工作界面的獨立操作系統(tǒng)，簡化傳統(tǒng)控制系統(tǒng)控制臺上按鈕、儀器儀表、接線盤等的設(shè)備。

2.觸摸屏主界面

主界面屬于整個樓宇電梯群監(jiān)控系統(tǒng)的基本畫面，它用來顯示各單元電梯的整體運行工況，模擬動畫效果形象地描繪出各電梯上升和下降，同時可以對電梯進行各類處理，如電梯初始化設(shè)置、運行電梯、顯示電梯故障等功能。當(dāng)電梯出現(xiàn)特殊緊急情況下，運行管理人員可以通過主畫面的“急?！卑粹o操作電梯，使電梯安全的停下，防止事故的繼續(xù)擴大。

3.觸摸屏故障詳情界面

樓宇電梯群監(jiān)控系統(tǒng)故障詳情界面屬于主界面的子界面，可以通過實際的數(shù)據(jù)顯示出故障電梯故障點的位置，故障類型。當(dāng)掃描過程中發(fā)現(xiàn)某臺電梯端子出現(xiàn)故障時，電梯監(jiān)控系統(tǒng)就會自動檢測判斷處故障類型及對應(yīng)的參數(shù)值，便于相關(guān)檢修維護人員進行對應(yīng)的電梯維修保護，從而縮短了電梯的檢修時間，有利于電梯的運行可靠性。

4.觸摸屏參數(shù)設(shè)置窗口

參數(shù)設(shè)置窗口主要用來設(shè)置電梯三種調(diào)度模式下的時間段和樓宇電梯群控算法中各目標(biāo)參量的權(quán)值和閥值，初始化單元電梯的原始數(shù)據(jù)，并將單元電梯驅(qū)動到底層，便于上位機系統(tǒng)進行調(diào)度。

四、結(jié)論

PLC作為先進的應(yīng)用勢頭最強的工業(yè)控制器已經(jīng)廣泛的應(yīng)用于各個控制領(lǐng)域；變頻器作為交流電動機驅(qū)動器，廣泛應(yīng)用現(xiàn)代的工業(yè)生產(chǎn)和民用生活中；而利用觸摸屏進行監(jiān)控操作是現(xiàn)代工業(yè)控制的常用手段，應(yīng)用范圍非常廣泛。

本文在深入研究PLC控制電梯系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，結(jié)合現(xiàn)代化的發(fā)展趨勢，加上了觸摸屏對電梯系統(tǒng)的監(jiān)控設(shè)計，讓電梯系統(tǒng)的操作更加方面、簡潔，更符合現(xiàn)代社會的發(fā)展，加上觸摸屏的監(jiān)控，電梯系統(tǒng)更加符合現(xiàn)代化發(fā)展，更加符合人們的要求。

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