基于PLC觸摸屏控制斜行電梯智能模型設(shè)計(jì)

張鳳草 竇巖 韓成

摘 ? 要：基于PLC觸摸屏控制斜行電梯智能模型設(shè)計(jì)是根據(jù)實(shí)際中的斜行電梯按一定比例縮小設(shè)計(jì)完成，它具有體積小巧、拆裝靈活、安全可靠等優(yōu)勢(shì)?？赏ㄟ^(guò)與 PLC 相連接的觸摸屏控制和修改斜行電梯的運(yùn)行參數(shù)，利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可在電腦端實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程管理斜行電梯運(yùn)行的功能，同時(shí)具有人為設(shè)置電梯故障的功能。是一臺(tái)非常出色的斜行電梯教學(xué)模型。

關(guān)鍵詞：斜行電梯教學(xué)模型 ?PLC ?物聯(lián)網(wǎng)

中圖分類號(hào)：TP273 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號(hào)：1674-098X（2019）02（c）-0085-02

斜行電梯用于完成一些斜形路線的提升，相比于垂直電梯具有很多優(yōu)勢(shì)，它結(jié)構(gòu)緊湊、節(jié)約能源，可完成在15°～75°之間任意角度的運(yùn)行，同時(shí)也滿足一些特型建筑的電梯運(yùn)行。斜行電梯誕生以來(lái)，在經(jīng)過(guò)了長(zhǎng)期的研究和完善后，技術(shù)上已逐漸走向成熟。最早出現(xiàn)在中國(guó)的斜行電梯是陜西法門寺斜行電梯，以其結(jié)構(gòu)獨(dú)特、造型新穎、節(jié)約土建成本的優(yōu)勢(shì)，在特型建筑領(lǐng)域大放光彩，隨即眾多旅游景點(diǎn)、電視塔等紛紛顯示出安裝需求。斜行電梯的發(fā)展?jié)摿κ菬o(wú)限的。但是，斜行電梯引入國(guó)內(nèi)時(shí)間不長(zhǎng)，對(duì)于電梯企業(yè)、電梯維保單位及開設(shè)電梯工程專業(yè)（方向）的院校還是比較陌生，研究斜行電梯的技術(shù)人才更是嚴(yán)重缺乏，這就需要有更多的人投身于這個(gè)行業(yè)。對(duì)于他們而言，能有一臺(tái)集聚斜行電梯各部分結(jié)構(gòu)并且裝拆方便可人為設(shè)置常見故障的智能教學(xué)模型用于實(shí)踐學(xué)習(xí)，將會(huì)起到很好的教學(xué)效果。鑒于此點(diǎn)，設(shè)計(jì)一臺(tái)基于PLC觸摸屏控制斜行電梯智能模型顯得尤為重要。

1 ?設(shè)計(jì)概況

基于PLC觸摸屏控制斜行電梯智能模型設(shè)計(jì)是在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，通過(guò)實(shí)際測(cè)量，模仿真實(shí)斜行電梯的結(jié)構(gòu)，依據(jù)國(guó)標(biāo)GB/T 35857-2018《斜行電梯制造與安裝安全規(guī)范》進(jìn)行設(shè)計(jì)的。該模型主要由機(jī)械部分和控制部分組成。

1.1 機(jī)械結(jié)構(gòu)

該模型的機(jī)械結(jié)構(gòu)是根據(jù)真實(shí)斜行電梯按一定比例縮小設(shè)計(jì)而成，其結(jié)構(gòu)齊全，擁有實(shí)際斜行電梯的基本功能。斜行電梯與常見的垂直電梯類似，都具有電梯的八大系統(tǒng)，即曳引系統(tǒng)、導(dǎo)向系統(tǒng)、轎廂系統(tǒng)、門系統(tǒng)、重量平衡系統(tǒng)、電力拖動(dòng)系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)、安全保護(hù)系統(tǒng)。所以該模型結(jié)構(gòu)包含了井道、導(dǎo)軌、轎廂、層門、轎門、對(duì)重、安全鉗、限速器、觸摸屏、控制柜及底部腳輪。該模型主視圖如圖1所示。

該模型在底部加裝有滾輪，方便運(yùn)輸移動(dòng);井道通過(guò)鋁合金型材連接而成，在輕量化的前提下也保證了足夠的強(qiáng)度;轎廂和對(duì)重的導(dǎo)軌采用H型導(dǎo)軌，有效防止脫軌情況的發(fā)生，且二者均分別傾斜30°設(shè)置在井道內(nèi)，轎廂設(shè)置在轎廂導(dǎo)軌上;三個(gè)層站分別設(shè)置在井道的側(cè)邊;轎門、層門同層站設(shè)置在一側(cè)，為側(cè)置門;對(duì)重位于轎廂下側(cè)，屬于傳統(tǒng)的后置式;安全鉗分別位于轎廂和對(duì)重的底部;限速器位于轎廂左側(cè);轎廂和對(duì)重在底坑中都裝有聚氨酯緩沖器;機(jī)房設(shè)置在對(duì)應(yīng)于傾斜鋪設(shè)的導(dǎo)軌的頂部的位置;亞克力板封閉在井道外圍，防止斜行電梯運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)傷人事故。

1.2 控制系統(tǒng)

為使該模型真實(shí)的模仿斜行電梯的運(yùn)行情況，對(duì)其控制部分進(jìn)行了與真實(shí)斜行電梯相同的設(shè)置。在安全回路斷開的情況下該模型無(wú)法運(yùn)行，處于靜止?fàn)顟B(tài);只有在門聯(lián)鎖繼電器等安全裝置都正常工作的狀態(tài)下，該模型才能進(jìn)入到運(yùn)行或檢修狀態(tài)。在運(yùn)行狀態(tài)下，當(dāng)有外呼和內(nèi)選信號(hào)時(shí)，該模型會(huì)登記下所需到達(dá)的樓層，根據(jù)此時(shí)轎廂運(yùn)行的方向確定響應(yīng)的樓層信號(hào)的順序，完成轎廂運(yùn)行方向的最遠(yuǎn)層站登記的信號(hào)后，轎廂改變運(yùn)行方向[1]。當(dāng)該模型響應(yīng)樓層信號(hào)到達(dá)指定樓層的減速區(qū)時(shí)，變頻器便控制曳引機(jī)進(jìn)入低速運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行平層操作，轎廂處于平層狀態(tài)后，曳引機(jī)停止動(dòng)作，轎門帶動(dòng)層門打開。經(jīng)過(guò)設(shè)定的等待時(shí)間后，門機(jī)帶動(dòng)轎門和層門一起關(guān)閉，在此過(guò)程中倘若轎廂超載或者安全觸板動(dòng)作，則門機(jī)會(huì)使轎門和廳門重新打開，直到轎廂不超載且安全觸板不動(dòng)作，轎門和廳門關(guān)閉，響應(yīng)下一次所需到站的樓層信號(hào)。假如轎廂在等待設(shè)定的待機(jī)時(shí)間后，仍沒(méi)有呼梯信號(hào)，轎廂就會(huì)自動(dòng)判斷所處位置是否處于基站，倘若不在基站，則轎廂自動(dòng)返回基站[2]。倘若在轎廂返回基站的過(guò)程中有呼梯信號(hào)，則自動(dòng)取消返回基站的命令，響應(yīng)呼梯信號(hào)。在斜行電梯智能模型處于檢修狀態(tài)時(shí)，通過(guò)在轎頂、觸摸屏或者控制柜的檢修開關(guān)轉(zhuǎn)換到檢修位置，該模型進(jìn)入檢修狀態(tài)。在使用者按下檢修上行或者檢修下行的按鈕，并且同時(shí)按下檢修公共端時(shí)，該模型的轎廂才能實(shí)現(xiàn)上行和下行。

1.3 智能化處理

該模型利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，可以全面感知電梯模型的運(yùn)轉(zhuǎn)狀況，并即時(shí)將電梯模型的運(yùn)行信息傳輸給云端服務(wù)器，客戶可在電腦端登錄自己的ID查看信息并分析判斷現(xiàn)場(chǎng)情況。該模型不僅可以實(shí)現(xiàn)無(wú)線模塊傳輸功能，而且具有組態(tài)監(jiān)控及控制的功能，通過(guò)組態(tài)組成的監(jiān)控系統(tǒng)可在遠(yuǎn)程監(jiān)控該此臺(tái)電梯模型，同時(shí)也可通過(guò)組態(tài)的仿真動(dòng)畫了解電梯運(yùn)行狀態(tài)，并進(jìn)行測(cè)試運(yùn)行等。如遇電梯故障時(shí)，可在電腦端先通過(guò)修改PLC參數(shù)，初步嘗試解決電梯故障，這便大大提高了電梯維保的效率。這些功能使該斜行電梯模型變得更加現(xiàn)代化、智能化。

2 ?創(chuàng)新點(diǎn)及應(yīng)用

該斜行電梯模型模仿實(shí)際電梯的結(jié)構(gòu)，依據(jù)國(guó)標(biāo)GB/T 35857-2018《斜行電梯制造與安裝安全規(guī)范》進(jìn)行設(shè)計(jì)。體積小巧，便于拆卸，比使用實(shí)際電梯教學(xué)的危險(xiǎn)性小很多，非常適合斜行電梯從業(yè)者及相關(guān)專業(yè)（方向）學(xué)生學(xué)習(xí)了解;該模型利用PLC收集并處理電梯運(yùn)行中的數(shù)據(jù)，通過(guò)無(wú)線模塊上傳云端服務(wù)器，同時(shí)也可以實(shí)現(xiàn)組態(tài)監(jiān)控及控制，使用戶在遠(yuǎn)程電腦端即可清晰的了解電梯模型的運(yùn)行狀況和實(shí)現(xiàn)控制功能;安裝在模型側(cè)面的觸控屏，可以方便的進(jìn)行參數(shù)調(diào)整，清晰的展示模型運(yùn)行數(shù)據(jù)。

該款設(shè)計(jì)的應(yīng)用主要體現(xiàn)在教學(xué)領(lǐng)域，作為一種小型教學(xué)模型，非常適合國(guó)內(nèi)的電梯企業(yè)、電梯維保單位及開設(shè)電梯工程專業(yè)（方向）的院校在企業(yè)培訓(xùn)、實(shí)踐教學(xué)使用。

3 ?結(jié)語(yǔ)

斜行電梯正在我國(guó)逐步發(fā)展起來(lái)，面對(duì)如此廣闊的市場(chǎng)，對(duì)于斜行電梯人才的培養(yǎng)也是迫在眉睫，此臺(tái)基于PLC觸摸屏控制斜行電梯智能模型恰恰為我國(guó)的電梯企業(yè)、電梯維保單位及開設(shè)電梯工程專業(yè)（方向）的院校提供了非常優(yōu)質(zhì)的教學(xué)用具，也意在為國(guó)家培養(yǎng)出更多優(yōu)秀的技術(shù)人才，具有較高的實(shí)用價(jià)值。

參考文獻(xiàn)

[1] 杜巖.電梯裝調(diào)修工實(shí)用手冊(cè)[M].江蘇：江蘇科學(xué)技術(shù)出版社，2008.

[2] GB7588-2003.電梯制造與安裝安全規(guī)范[S].中華人民共和國(guó)國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局，2003.