吳鵬 陳國棟
摘 要:現(xiàn)代化的高層建筑中,電梯已經(jīng)成為了人們生活中不可缺少的一部分,給人們的日?;顜砹藰O大的便利,本文對PLC控制方式在電梯控制系統(tǒng)中的應(yīng)用進行了分析,以供參考。
關(guān)鍵詞:PLC;電梯控制系統(tǒng);應(yīng)用
隨著國家經(jīng)濟的發(fā)展和進步,城市化的進程越來越快,而隨著城市化進程的加快,大量的人口進入了城市,城市建筑變得越來越多,但是城市用地面積是有限的,因此,城市中的高層建筑變得越來越多。對于現(xiàn)代化的高層建筑來說,電梯已經(jīng)成為了高層建筑必不可少的一種垂直運輸工具,可以極大的提高高層建筑中人員的移動效率,它的使用已經(jīng)越來越廣泛并且人們對于電梯的依賴程度越來越高,對于現(xiàn)代化的城市來說,電梯可以說是城市文明發(fā)展的一個重要的標志。電梯只有配備了良好的控制系統(tǒng),才能滿足人們的功能性需求。對于傳統(tǒng)的電梯來說,采用的是一種比較低端的控制方式,即繼電器和接觸器控制路線,這種控制方法可靠性差,故障率高,并且要經(jīng)常性地進行維修,在安裝的時候占用的空間也比較大,隨著技術(shù)的進步,這種控制方式已經(jīng)逐漸被淘汰了。現(xiàn)在使用的是PLC控制系統(tǒng),它可以很好的解決上面提到的問題,具有較高的可靠性,在操作的時候編程簡便,成本可以控制在較低的水平,使用也非常的方便。因此,在現(xiàn)代的電梯控制中,PLC控制系統(tǒng)已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用,它使得電梯在運行過程中更加的安全和舒適。
1.電梯控制系統(tǒng)的組成
對電梯進行控制,主要是通過兩大部分來實現(xiàn)的,一部分是電力拖動系統(tǒng),另一部分是邏輯控制系統(tǒng)。電梯在使用過程中主要追求的是一種舒適感,為了達到這個目標,要控制電機的輸出轉(zhuǎn)矩,使得通過一定的調(diào)速方式,達到滿足負載轉(zhuǎn)矩的要求。電梯的拖動系統(tǒng)如下圖所示,其中,電梯的轎廂和配重在鋼絲繩的兩端,鋼絲繩跨掛在曳引輪上,電機與減速機構(gòu)相連,并拖動曳引輪,從而使轎廂實現(xiàn)上下的運動。
邏輯控制系統(tǒng)是由很多電子元器件組成的,包括控制柜、樓層指示等等,它們分別安裝在電梯的內(nèi)外井道以及其他的電梯部件之上。電梯的邏輯控制系統(tǒng)對電梯的拖動系統(tǒng)進行控制,從而使電梯按照既定的程序?qū)崿F(xiàn)一定的功能。
電梯的電力拖動系統(tǒng)的變化范圍比較小,對于一定運行速度和運行載荷的電梯來說,電力拖動系統(tǒng)根據(jù)這些參數(shù)就可以基本確定下來,但是邏輯控制系統(tǒng)卻不同,它有更大的選擇范圍,要考慮的因素更多,比如電梯使用的地點、承載的對象等問題,只有進行仔細的選擇,才能使電梯滿足需求。
2.PLC電梯控制系統(tǒng)
2.1 PLC電梯控制系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)
與其它的控制系統(tǒng)相類似,采用PLC對電梯進行控制,也分為兩大部分,即信號控制系統(tǒng)和拖動控制系統(tǒng),這些控制系統(tǒng)主要由PLC主機、機械系統(tǒng)、層號指示系統(tǒng)、調(diào)速系統(tǒng)等組成,控制的核心部分即PLC主機。通過PLC軟件可以實現(xiàn)對轎內(nèi)指令、運行控制、開關(guān)門等方面的控制,對于拖動系統(tǒng),當(dāng)PLC接收到信號之后,再向拖動系統(tǒng)發(fā)出指令,完成相應(yīng)的動作。
2.2 PLC電梯控制系統(tǒng)的功能。
(1)一臺相應(yīng)功率的電動機控制轎廂的上升與下降,同時各層之間設(shè)有上、下呼叫開關(guān);
(2)自動關(guān)門待客,當(dāng)電梯完成所有轎廂指令后而沒有收到任何層外呼叫信號時,應(yīng)實現(xiàn)轎廂的自動關(guān)門,并按照調(diào)定時間自動關(guān)閉轎廂內(nèi)的照明和通
風(fēng)設(shè)備;
(3)待客自動開門,當(dāng)電梯在某一層停梯待客時,在層外召喚按鈕被按下后,應(yīng)能自動開門迎客;
(4)內(nèi)指令記憶,當(dāng)電梯的轎廂內(nèi)同時有多個選層指令時,電梯應(yīng)在調(diào)定時間內(nèi)自動運行,并根據(jù)順序自動??寇囬T;
(5)呼梯記憶與順向截停,電梯在運行中應(yīng)能記憶層外的呼梯指令,并自動對符合運行方向的召喚進行逐一??繎?yīng)答;
(6)自動定向,當(dāng)轎廂內(nèi)操縱盤上電梯位置相對于選層指令在不同方向時,電梯應(yīng)能按先入為主的原則,自動確定運行方向;
(7)自動關(guān)門與提早關(guān)門,電梯一般停站4~6s應(yīng)能完成自動關(guān)門,若在延時時間內(nèi)按下關(guān)門按鈕,門將提前進行關(guān)門動作;
3. PLC 在電梯故障診斷中的程序設(shè)計與實施
采用PLC對電梯控制系統(tǒng)進行改造,改造后的系統(tǒng)從外圍元器件中提取故障檢測信號作為PLC的輸入信號,這樣PLC既完成了對電梯的控制,又能對電梯運行狀態(tài)進行實時檢測診斷。診斷程序主要由故障采集、故障搜尋、故障分離和故障輸出構(gòu)成。電梯在出現(xiàn)故障后,PLC將其狀態(tài)從指針寄存器送給輸出寄存器并輸出,故障便能通過數(shù)字顯示器上顯示的故障信號判斷出來。
當(dāng)送給PLC的某檢測信號超過閾值或發(fā)生異常變化時,使得PLC內(nèi)部某一繼電器斷電,其常閉觸點斷開使得輸出繼電器斷開,運行電路的電源被切斷,電梯因而停運。
4.結(jié)語
目前,電梯的控制方式普遍采用兩種,一種是采用微機作為信號控制單元,采集電梯系統(tǒng)的信號及功能的設(shè)定,另一種是用PLC取代微機實現(xiàn)信號的控制。采用PLC電梯控制系統(tǒng)可實現(xiàn)各種復(fù)雜的控制,增加或改變控制功能方便,并且可進行故障自動檢測報警提示,使得系統(tǒng)性能更加穩(wěn)定,電梯運行也更加平穩(wěn),使用維護簡單,具有良好的經(jīng)濟效益,能達到節(jié)能、綠色的要求。
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