电梯控制系统中PLC的应用

摘 要：PLC也就是可编程控制器,因为其具有可靠性高、维修方便以及简单易操作等特点,被广泛的应用于现在电梯控制领域.近年来,由于PLC技术的飞速发展,越来越多的电梯控制系统专用的PLC逐渐被广泛的生产与使用,例如西门子的V80系列以及三菱公司的FX2N-80MR系列,强化了对电梯的控制,并提高了电梯运行的舒适度.论文结合笔者多年来的研究总结,在电梯控制系统组成部分的基础上,分析了PLC的配置方案以及PLC技术在电梯控制系统中应用的优点.

关 键 词：电梯控制系统；PLC（可编程控制器）；应用分析

中图分类号：TP332文献标识码：A文章编号：1674-7712（2013）08-0000-01

随着高层建筑的不断出现,不仅在高层居民住宅方面,即使在宾馆酒店以及百货大楼等建筑物里,电梯也已经成为必不可少的垂直运输工具.一般来说,电梯控制系统分为三种方式,包括微机控制、继电器控制以及PLC控制.继电器控制系统因为接线复杂、可靠性差、故障率高从而已经逐渐被其他控制系统替代.微机控制系统可靠性高、体积小、节能,从而使得电梯控制系统进入了一个崭新的时代；但是危机控制系统抗干扰能力弱,这成为它的不可忽视的弱点.相比而言,PLC控制系统因为抗干扰能力强、可靠性强、系统变成简单以及维修方便等特点,已经成为电梯控制系统应用的主流.

一、电梯控制系统的基本构成部分

电梯控制系统的核心主要有两个部分,即调速部分以及逻辑控制部分.调速部分关系到电梯运行的速度,也就是是否让乘客感觉到舒适感.调速部分一般使用性能较高的变频器,在旋转编码器测量曳引电机的作用下,形成一个封闭的矢量控制系统.如果旋转编码器设置较为合理,就可以使得电梯运行时具备超速保护和运行缺相功能,从而提高电梯运行的平稳度与舒适度.而变频器的启动停止以及电机速度的选择等都取决于逻辑控制系统,通过PLC的逻辑控制系统,可以较为简单的实现对变频器的参数的设置.

该系列中,PLC的主要功能是控制和管理指令信号,包括电梯引电机、开关门机（启动与停止、加速与减速）、楼层显示以及运行方向和安全保护,比外还包括对电梯轿厢内各种操作.PLC的输入以及输出点不仅可以按照实际情况设置,还可以根据用户自身的需求增加其他并联功能等.比如使用该系统电梯的建筑物为四层,首先可以结合用户的实际需求,计算出需要的输入或者输出接口点的参数,经过计算可得出输入参数为32,输出参数为24,然后经过拓展单元E16DR和CPU单元M40DR来实现电梯的逻辑控制.需要注意到是,电梯的输入或者输出单元也就是PLC的I/C的借口的部分,分为开关门、厅外呼叫、消防、门锁以及检修等几个单元,这样就可以根据相对应的输入或者输出的参数序列号进行相应的变成以及布线.变频调速驱动、三项交流输入、曳引电机以及控制单元等构成了变频调速部分.利用旋转编码器,可以检测出电梯的运行速度与方向,通过电梯的实际运行速度与变频器内的额定速度比对,然后对变频器电压与输出功率进行调节,从而达到调节电梯运行速度的功能.

二、电梯控制系统中应用PLC技术的优点

一般来说,如果可以使用继电器控制系统的电梯,都可以使用PLC技术,因此有一些电梯可以采用局部的PLC技术,如呼叫电梯的信号、指示信号等.但是一个完整PLC技术的电梯控制系统,所具备的优点是比较众多的.

(一)PLC技术易于安装与维护

PLC体积小,安装操作简单易行,一般而言它只需要继电器控制箱一半的空间.因此在对原有的继电器控制系统的电梯进行改造时,可以很方便的把PLC的相关模块安装在继电器控制箱的附近区域,并把线路连接到已经存在的接口上,因此PLC安装方便.另外,当PLC需要维修时,仅仅需要进行更换模版级插入式元件的操作方式,然后诊断指示器就可以通过故障检测电路安放到PLC的每一个构成部件内.随后,通过观察诊断指示器,就可以借助观察到的OFF或者NO等信息判断出错位置以便于维修.

(二)功能强大

众所周知,电梯控制系统电路复杂,因此继电器的逻辑实现非常困难,而利用PLC技术,可以开发出多种功能.不仅如此,PLC技术拥有停电记忆功能,从而确保停电前各种数据信息的完整状态.

(三)灵活性强

与原先的微机控制系统而言,PLC还具备灵活性强的特点.PLC所拥有编程器可以实现对电梯控制系统各种程序的及时修改,如当一个输入或者输出存在问题时,可以通过编程器及时连接调整到备用借口上,从而使得电梯运行出现问题以及故障维修时的时间较少.而微机控制系统,因为它的微机板是一种固化的程序,硬件电路缺乏通用性,因此一旦设定后再更改就很困难.

(四)出现故障的几率较低

继电器控制系统因为体积庞大,与空间接触的面积也就大,因此它的机械部分容易被氧化,从而缩短了使用的寿命,并且出现故障的几率也很高.而PLC技术更加精密一些,体积较小,与空气接触的电路可以忽略不计,因此PLC使用的寿命必然更为长一些,且出现故障的几率也要少很多.

综上所述,基于PLC的电梯控制系统具有其他控制系统无可比拟的优越性.PLC技术在电梯控制系统中的应用具有广阔的发展前景,值得研究与推广.