可編程控制器在電梯控制系統(tǒng)應(yīng)用探討

李云飛++康春明

摘 要：隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，我國(guó)的城市化進(jìn)程也得到了飛速的發(fā)展。伴隨建筑物高度的不斷增加，電梯已成為市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)中不可或缺的運(yùn)輸工具。目前，我國(guó)電梯制造企業(yè)忽視電梯的自主開發(fā)與研制過程，將主要的資金用于引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)技術(shù)上，該現(xiàn)象會(huì)導(dǎo)致我國(guó)電梯制造企業(yè)呈現(xiàn)非正常的發(fā)展趨勢(shì)。而可編程控制器是我國(guó)電梯行業(yè)廣泛應(yīng)用的控制裝置，本文分別從以下幾個(gè)方面對(duì)可編程控制器在電梯控制系統(tǒng)的應(yīng)用進(jìn)行相關(guān)研究與探討。

關(guān)鍵詞：可編程控制器；電梯控制系統(tǒng)；電梯制造行業(yè)；電梯；高層建筑物

一、電梯的概述

（一）電梯的基本結(jié)構(gòu)

一個(gè)電梯主要包含機(jī)房、梯門、井道、轎廂、層站以及其他系統(tǒng)共同構(gòu)成。

1.機(jī)房系統(tǒng)

該系統(tǒng)主要包含電源、限速器、開關(guān)、曳引器、信號(hào)柜、導(dǎo)向輪、控制柜、制動(dòng)抱閘裝置、電源接線板以及機(jī)座等。

2.層站系統(tǒng)

該系統(tǒng)主要包含召喚盒、層站開關(guān)門、廳門、樓層顯示以及門鎖等裝置。

3.井道系統(tǒng)

井道系統(tǒng)主要由導(dǎo)軌、緩沖器、分線盒、軌道支架、補(bǔ)償鏈、照明、限速器、對(duì)重、底坑以及隨行電纜等裝置共同組成。

4.轎廂系統(tǒng)

該系統(tǒng)主要包含轎廂、層裝置、導(dǎo)靴、指層燈、轎廂門、門操縱箱、安全窗、報(bào)警裝置以及通訊裝置等。

5.梯門系統(tǒng)

梯門系統(tǒng)是由層門、聯(lián)動(dòng)機(jī)制、轎廂門、開門機(jī)、門鎖等裝置共同構(gòu)成。開門機(jī)是連接層門與轎廂門的動(dòng)力；而轎廂門是由門靴、門扇、門刀以及門導(dǎo)軌支架等裝置共同組成。

（二）電梯的分類

目前，我國(guó)對(duì)電梯進(jìn)行分類的方法有很多，但主要包括按速度、按用途以及按控制方式進(jìn)行分類三種。按照速度主要將電梯分為高速、中速及低速三類電梯；而按照用途可將電梯分為貨梯、客梯、客貨梯、住宅梯、船舶梯、病床梯、雜物梯以及觀光梯等。按照控制方式則可將電梯分為按鈕、信號(hào)、手動(dòng)、層間、并聯(lián)、集選以及群體控制等。

（三）電梯的運(yùn)行過程

1.電梯的運(yùn)行周期

電梯的運(yùn)行周期是指電梯運(yùn)轉(zhuǎn)一周或往返一次所耗費(fèi)的時(shí)間，即電梯從基站出發(fā)，完成運(yùn)送任務(wù)再次返回基站所耗費(fèi)的時(shí)間。值得注意的是，承載物離開電梯轎廂所使用的時(shí)間也包含在內(nèi)。

2.電梯的運(yùn)行過程

電梯是一個(gè)沒有司機(jī)的自動(dòng)化系統(tǒng)，電梯乘坐者進(jìn)入電梯內(nèi)部之后，只要按下自己想到達(dá)的樓層，電梯會(huì)在幾秒的遲疑后關(guān)閉電梯門，然后開始加速，直至穩(wěn)定運(yùn)行。在運(yùn)行的過程中，控制系統(tǒng)還會(huì)記錄外部各個(gè)樓層的信號(hào)召喚，一旦信號(hào)與運(yùn)行方向相一致，電梯就會(huì)自動(dòng)停止并打開梯門，當(dāng)該操作完成后，控制系統(tǒng)也會(huì)將該信號(hào)自動(dòng)消除。當(dāng)所有的同向信號(hào)一一完成后，如果外廳沒有信號(hào)召喚，電梯會(huì)處于待命停機(jī)狀態(tài)，在出現(xiàn)反向的信號(hào)時(shí)，電梯又會(huì)自動(dòng)換向并重新運(yùn)行。

3.電梯的理想運(yùn)行曲線

電梯的理想運(yùn)行曲線是為滿足電梯乘坐者的舒適感而制定完成的，研究表明，加速度一旦超過每秒一點(diǎn)五米就會(huì)致使乘坐者產(chǎn)生異樣的感覺。目前，我國(guó)的電梯通常會(huì)使用梯形、三角形以及正弦波形三種理想曲線，但因正弦波形曲線的加速度變化率難以實(shí)現(xiàn)，三角形曲線加速度過大等不良因素影響，使得梯形曲線得到最為廣泛的應(yīng)用。

二、可編程控制器的概述

（一）可編程控制器的基本知識(shí)

可編程控制器的實(shí)質(zhì)是專用于工業(yè)的可操作的數(shù)字運(yùn)算系統(tǒng)，其內(nèi)部的存儲(chǔ)設(shè)備可實(shí)現(xiàn)信息存儲(chǔ)、邏輯運(yùn)算、定時(shí)、順序控制等過程。其在運(yùn)行過程中具有較強(qiáng)的適用性及抗干擾性，因此，其可代替其他系統(tǒng)在工業(yè)生產(chǎn)中使用。

（二）可編程控制器的特點(diǎn)

1.編程方便，操作簡(jiǎn)單

可編程控制器使用最多的語言便是梯形圖，而梯形圖的符號(hào)與先前使用的繼電器原理圖很相似，這會(huì)大大縮短技術(shù)人員認(rèn)識(shí)和熟悉梯形圖符號(hào)的時(shí)間，此外，梯形圖比其他曲線具備更好的直觀性與操作性。

2.程序可變，控制靈活

可編程控制器內(nèi)部因使用模塊化的形式而使得自身具備多種類型的硬件裝置，這就使得用戶在使用該系統(tǒng)時(shí)可以自行選擇所需的配置，而不同的選擇就會(huì)造就不同的系統(tǒng)。這也是可編程控制器代替其他繼電器控制系統(tǒng)而存在的原因。

3.擴(kuò)充方便，功能性強(qiáng)

可編程控制器內(nèi)部包含成千上萬的編程元件，而這些元件的存在是實(shí)現(xiàn)復(fù)雜控制過程的關(guān)鍵。另外，在遇到邏輯很強(qiáng)的系統(tǒng)，而元件數(shù)目不足時(shí)，操作者只要增加擴(kuò)展單元即可解決該問題，因此，該編程系統(tǒng)具有比其他系統(tǒng)更強(qiáng)的操作性能。

4.抗干擾，可靠性高

可編程控制器是為工業(yè)生產(chǎn)專門制定而成的系統(tǒng)，因此，其內(nèi)部具有大量的抗干擾設(shè)施，隔離、屏蔽、儲(chǔ)備電池、電源保護(hù)等措施可使該系統(tǒng)在數(shù)萬個(gè)小時(shí)內(nèi)進(jìn)行無故障運(yùn)行，因此，其可被直接應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)，并得到企業(yè)的廣泛認(rèn)可。

三、電梯控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)

電梯控制系統(tǒng)主要由變頻調(diào)速單元、輸送單元以及主控單元等共同組成，該系統(tǒng)的主要任務(wù)是實(shí)現(xiàn)電梯開關(guān)門及曳引電氣的運(yùn)行過程，此外，該過程也通過對(duì)變頻器的使用完成對(duì)速度、電流及位移的協(xié)調(diào)控制。

四、電梯控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)

目前，我國(guó)的電梯制造業(yè)多會(huì)采用專業(yè)的編程軟件完成對(duì)電梯控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，而該過程也常采用功能模塊設(shè)計(jì)法進(jìn)行設(shè)計(jì)。該方法先是對(duì)電梯系統(tǒng)的控制功能進(jìn)行模塊性的劃分，然后根據(jù)各個(gè)模塊的具體功能進(jìn)行梯形圖的設(shè)計(jì)。通過使用該方法可以實(shí)現(xiàn)電梯同種功能間的統(tǒng)一性結(jié)合，從而使得整個(gè)程序結(jié)構(gòu)更加明晰，便于調(diào)試的同時(shí)也可隨時(shí)增加其他的功能。

五、總結(jié)

本文分別從電梯、可編程控制器、控制系統(tǒng)硬軟件設(shè)計(jì)方面對(duì)可編程控制器在電梯控制系統(tǒng)的應(yīng)用進(jìn)行詳細(xì)的探討與研究。就我國(guó)的目前形勢(shì)來看，電梯生產(chǎn)業(yè)的發(fā)展與城市發(fā)展程度不能相符，而電梯生產(chǎn)技術(shù)的落后是導(dǎo)致該現(xiàn)象發(fā)生的關(guān)鍵，因此，在今后的產(chǎn)業(yè)發(fā)展過程中，應(yīng)將資金投入到新技術(shù)的研究與開發(fā)過程中，而不是用于向其他國(guó)家購(gòu)買高水平電梯上。

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