變頻調(diào)速電梯應(yīng)用PLC控制電氣控制系統(tǒng)的探討

范文生

摘要：隨著改革開放的不斷深入，社會(huì)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，電梯的使用越來(lái)越廣泛，電梯的舒適性和安全性也成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)。如今變頻調(diào)速和PLC技術(shù)發(fā)展不斷成熟，新成果大量涌現(xiàn)，在電梯中的應(yīng)用呈現(xiàn)出了能耗低、費(fèi)用少等多項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)。本文在闡述PLC變頻調(diào)速控制系統(tǒng)的整體設(shè)想和在電梯應(yīng)用中的優(yōu)點(diǎn)基礎(chǔ)上，通過(guò)對(duì)PLC控制變頻調(diào)速控制系統(tǒng)中的各板塊進(jìn)行設(shè)計(jì)分析，把PLC控制變頻調(diào)速控制系統(tǒng)應(yīng)用到電梯中，進(jìn)而提高電梯效率和安全性。

關(guān)鍵詞：變頻調(diào)速；PLC控制；電梯應(yīng)用

0 引言

隨著我國(guó)城市化程度的不斷加深，高層建筑物越來(lái)越多，電梯成為了不可或缺的基礎(chǔ)設(shè)施，其性能也成為了人們關(guān)注的焦點(diǎn)。在電梯發(fā)展初期，我國(guó)電梯多采用繼電器控制技術(shù)，然而隨著科學(xué)技術(shù)日新月異，變頻調(diào)速、PLC控制技術(shù)等越來(lái)越多的新技術(shù)應(yīng)用到了電梯當(dāng)中，極大得提高了電梯的舒適度和安全性，促進(jìn)了我國(guó)電梯產(chǎn)業(yè)快速健康的發(fā)展。

1 PLC變頻調(diào)速控制系統(tǒng)的整體設(shè)想

PLC（Programmable Logic Controller），中文稱為可編程邏輯控制器，最早出現(xiàn)于1960年代的美國(guó)，是一類專門用于工業(yè)自動(dòng)化控制的計(jì)算機(jī)，本質(zhì)上是一種計(jì)算機(jī)控制方式。[1]變頻調(diào)速技術(shù)以高效、節(jié)能、穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)被廣泛的應(yīng)用到電梯領(lǐng)域，被廣大消費(fèi)者所認(rèn)可，在將PLC控制系統(tǒng)融入電梯技術(shù)中，必將實(shí)現(xiàn)我國(guó)電梯行業(yè)的跨越式發(fā)展。

PLC變頻調(diào)速控制系統(tǒng)就是以PLC為中心，把PLC主機(jī)與操縱盤、呼梯盤及安全保護(hù)信號(hào)裝置等部件進(jìn)行連接后，將PLC需要的數(shù)據(jù)輸入至存儲(chǔ)器，再通過(guò)輸出接口向各層發(fā)送信號(hào)，根據(jù)信號(hào)指示，電梯進(jìn)行開關(guān)門和拖拽等工作。[2]人作為電梯使用的主體，在保證安全的前提下，更要保障舒適度，而且隨著資源節(jié)約型社會(huì)的建設(shè)，低耗節(jié)能也成為了電梯重要的衡量標(biāo)準(zhǔn)。

2 PLC控制變頻調(diào)速控制系統(tǒng)在電梯中的優(yōu)點(diǎn)

（一）靈活便捷

可編程邏輯控制器靈活性強(qiáng)，編程語(yǔ)言類型眾多，不僅可以通過(guò)功能圖表等形式，也可以采用語(yǔ)句說(shuō)明，可以把各種編程方法應(yīng)用到編程的過(guò)程中，這就極大地提高了PLC控制變頻調(diào)速控制系統(tǒng)在電梯應(yīng)用的有效性。另外，由于電梯使用環(huán)境的差異，承載量、空間各不相同，PLC控制變頻調(diào)速控制系統(tǒng)可以根據(jù)規(guī)模大小進(jìn)行調(diào)整適配，這使得應(yīng)用更加靈活便捷。

（二）方便操作

通常情況下，PLC控制變頻調(diào)速控制系統(tǒng)的編程是通過(guò)程序的執(zhí)行更改與輸入實(shí)施的，在編程的過(guò)程中，可以在編程器中把編程信息顯示出來(lái)，甚至如果應(yīng)用大中型的編程控制器，就能夠在CPT顯示屏進(jìn)行應(yīng)用。另外，由于PLC中包含了多種編程語(yǔ)言和程序，工作人員可以依據(jù)自己所熟悉的語(yǔ)言進(jìn)行編程，特別是電氣設(shè)計(jì)圖與梯形設(shè)計(jì)圖具有相似性，減少了工作難度，提高了工作效率。

（三）高效安全

與普通的電子計(jì)算機(jī)相比，PLC控制變頻調(diào)速控制系統(tǒng)編程簡(jiǎn)單，且具有強(qiáng)大的硬件保證，其內(nèi)部擁有斷電保護(hù)、故障自檢、信息恢復(fù)等功能的一套安全、高效、可靠的編程方案，以便于各個(gè)領(lǐng)域應(yīng)用和控制，特別是對(duì)安全系數(shù)要求較高的電梯，采用PLC控制變頻調(diào)速控制技術(shù)，能夠保障運(yùn)行的高效性和安全性。

2 PLC控制變頻調(diào)速控制系統(tǒng)中硬件軟件設(shè)計(jì)

（一）硬件部分

鑒于電梯雙向運(yùn)行的特點(diǎn)，在使用PLC方面，要選擇具有可逆性功能的計(jì)數(shù)裝置。通?？梢钥紤]OMRON公司的C系P型機(jī)，能夠把時(shí)間控制在0.001秒，具有高精準(zhǔn)可逆的計(jì)數(shù)裝置，且擁有體積空間小、方便操作等優(yōu)點(diǎn)。[3]在選擇變頻器時(shí)，要注重負(fù)載能力、轉(zhuǎn)矩特性、平穩(wěn)性以及具有防失速功能等，真正把高性能、高質(zhì)量的硬件應(yīng)用到電梯當(dāng)中，保證人們的人身安全，提高電梯使用舒適度。

（二）軟件部分

PLC控制變頻調(diào)速控制系統(tǒng)軟件部分是其安全有效運(yùn)行的關(guān)鍵組成部分，主要包括調(diào)用操作系統(tǒng)和用戶程序?qū)映绦騼蓚€(gè)部分，這兩個(gè)部分通過(guò)測(cè)試集中于CPU功能中成為整個(gè)操作體系一部分，而不會(huì)占據(jù)太多空間，且具有存儲(chǔ)功能，再配上頻率可調(diào)的壓控振蕩器，可根據(jù)控制電壓進(jìn)行調(diào)整信號(hào)輸出頻率。質(zhì)量較高的標(biāo)準(zhǔn)軟件包具有容易理解、準(zhǔn)備率高，且可以進(jìn)行結(jié)構(gòu)化用戶編程等優(yōu)點(diǎn)。

3 PLC控制變頻調(diào)速控制系統(tǒng)在電梯中的運(yùn)用

（一）PLC控制變頻調(diào)速控制系統(tǒng)軟件編程

軟件部分控制著電梯的信號(hào)變化，一般分為控制和警示兩種，在類別上又分為層級(jí)召喚、運(yùn)行類別選擇、運(yùn)行中控制、開門關(guān)門等一系列內(nèi)容。在軟件編程中主要是通過(guò)控制變頻的流程實(shí)現(xiàn)對(duì)整體電梯運(yùn)行的控制。

此次設(shè)計(jì)采用通用編程方式，能夠從抽象層面上對(duì)電路信息進(jìn)行闡述。在不考慮特種情況下的制作工藝，使用Altera公司的QuartusII軟件可以實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)的自動(dòng)轉(zhuǎn)換。[4]即使轉(zhuǎn)移的新的系統(tǒng)時(shí)，僅僅依據(jù)實(shí)際需要對(duì)電路時(shí)序與面積進(jìn)行調(diào)整優(yōu)化，就能夠進(jìn)行重新利用。

整個(gè)PLC控制變頻調(diào)速控制系統(tǒng)編程如下：

always@（posedge i_clk or negedge rst_n）

if（！rst_n）

begin

o_clk<=1b0；

cnt<=0；

end

else

begin

cnt<=cnt+1b1；

if（cnt=（N/2-1））

begin

o_clk<=！o_clk；

cnt<=0；

end

end

在電梯中的變頻處理程序?yàn)椋?/p>

if（a<100）

a=a+10；

else

a=0；

end

end

（二）PLC控制變頻調(diào)速控制系統(tǒng)電梯的調(diào)試安裝

調(diào)試安裝工作是電梯使用前的關(guān)鍵步驟，直接影響著人們使用的安全和效率。調(diào)試安裝可分為模擬調(diào)試和安裝調(diào)試兩個(gè)部分。[5]在開展模擬調(diào)試時(shí)，可采用手動(dòng)按鈕輸入調(diào)試信號(hào)的方法，進(jìn)一步觀察PLC控制指示信號(hào)燈是否按照指示正確，若發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，及時(shí)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整，保證不在交付使用后發(fā)生錯(cuò)誤故障。安裝調(diào)試是復(fù)雜、耗時(shí)的工作，更是保證電梯正常使用關(guān)鍵環(huán)節(jié)，在確保儀器、配件正確無(wú)誤的前提下，安裝過(guò)程避免接觸器、空氣開關(guān)與PLC三者之間的干擾，留足距離，保證正常運(yùn)行。更重要的一點(diǎn)是在樓層增多的情況下，只要對(duì)應(yīng)增加樓層信號(hào)，無(wú)需再次連線安裝，這樣不僅可以提升整個(gè)控制系統(tǒng)的效率，更可以加強(qiáng)PLC控制系統(tǒng)的應(yīng)變性。

4 結(jié)束語(yǔ)

目前我國(guó)電梯出現(xiàn)最大的問(wèn)題就是信號(hào)不流暢，由于信號(hào)反應(yīng)緩慢，造成了用戶承載電梯出現(xiàn)不適等各種各樣的電梯問(wèn)題，浪費(fèi)了時(shí)間，影響了人們的體驗(yàn)效果。通過(guò)使用PLC控制變頻調(diào)速的系統(tǒng)，可以增強(qiáng)電梯控制水平，提高電梯的反應(yīng)速度和效率，減少電梯運(yùn)行成本。隨著我國(guó)電梯技術(shù)的不斷成熟，PLC控制變頻調(diào)速系統(tǒng)的技術(shù)水平也將會(huì)不斷完善，給電梯的舒適、安全、可靠、準(zhǔn)確提供技術(shù)保障，也為推動(dòng)我國(guó)電梯行業(yè)發(fā)展做出新的貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)：

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