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电梯控制系统中基于PLC变频器的应用 摘要：随着社会经济的不断发展，电梯在现代城市生活当中的应用也是越来越多，不仅在高层建筑中得到了广泛应用，而且在低层建筑当中也逐渐成为主要的代步工具，如何有效提升电梯的控制效率是电梯管理当中的重点，而PLC本身的可靠性较高，且编程容易，在电梯控制系统当中的应用也是越来越多。本文主要对基于PLC变频器的电梯控制系统进行了分析，对PLC和变频器在电梯控制当中的应用进行了分析探讨。 关键词：电梯；控制系统；PLC；变频器 PLC具有编程方便和可靠性高等特点，在各类控制系统当中都得到了广泛应用，在电梯控制当中也是如此，并且已经取代继电器接触器控制系统，而变频器在电梯控制系统当中的应用则能够为电梯提供相应的调速性能，起到节约电能的作用，因而在现代电梯控制系统当中，PLC和变频器的应用变得越来越普遍，也需要加强对其在电梯控制系统中应用的分析。 一、电梯控制系统组成 电梯控制系统包括机房、电梯曳引系统和控制柜三个部分，其中机房当中主要包括电源开关、限速器、减速器、开门机和机座等，而电梯曳引系统当中则是包括曳引绳和曳引轮几个部分，为电梯提供动力，让电梯能够实现在上下间的运动功能。而控制柜当中则主要是变频器和PLC，用电脑板组成，实现对电梯当中的电动机进行变频调速控制，而PLC则是包括控制信号、楼层信号、召唤信号和指令信号几个部分，这些信号的来源不同，通过不同的部分和信号指令对电梯进行控制，比如楼层信号就是通过编辑器内部高速计数器和楼层数据进行对比，对楼层进行为，并将相应的楼层位置通过显示屏进行显示，以便实现电梯运行过程中对停楼层的控制。电梯控制系统当中层面控制按钮和轿厢控制面板分别是负责进行召唤和指令信号发布，并对其进行登记和显示，良种信号在同一楼层信号参与的情况对电梯进行控制，包括开门、关门、上下行或是停止。 二、控制系统硬件设计 (一)、硬件选择 电梯控制系统硬件主要是包括PLC和变频器，通过对应的编程软件可以在电脑对其进行编程和调试，并通过手持编程器对PLC进行编程，运行时可以利用电脑程序或是PLC客户端来对电梯的运行情况进行监控显示。在对PLC进行控制过程中需要根据PLC的输入和输出点对I/O地址进行分配，这样能够让每个输入信号都能够与编辑器内部输入继电器进行对应，每个输出信号也能够和编辑器当红的输出继电器进行对应。其中，控制系统控制按钮是在电梯操作面板位置上，和楼宇的每一楼层进行对应，并有相应选择楼层的按钮，控制电梯能够在所选择的楼层停止。轿厢乘客在相关楼层进行召唤的时候，顶层需要配备向下的按钮，而底层则需要向上的按钮，这样来满足乘客向上和向下的需求，中间楼层可根据楼层数目需要来设置相应向上和向下按钮各一个，然后设置一个手动开门和关门的按钮，两个关门输入，以及相应的开门极限和闭门触点等等。同时还需要设置输出信号。乘客在相关楼层进行召唤的时候与输入信号一样，顶层和底层分别需要向下和向上按钮显示，中间楼层都需要一个向上和向下的召唤按钮显示，同时需要楼层信号显示、楼层按钮显示等。另外，在电机启动过程中还需要星形启动连接输出、三角形启动连接输出、反转输出和正转输出等输出量。 (二)、基于PLC变频器的控制系统组成 系统主要包括信号出入、控制核心和机械执行三个部分，其中信号输入又包括编码器、触摸屏、摄像头、电机限位传感器等，其中PLC主要是对信号进行处理判断，而执行机构则是执行相关动作。其中编码器所使用的多是光电式编码器，在透明材料圆盘上印制二进制编码，然后各个圆环代表相应的二进制数字码道，这样相同的码道就成组成相应的编码，运行的时候码盘会转到不同位置上，光电元件会接收相应的光信号，然后将其转换成电信号，然后成为相应的数码电信号，这样就能够被PLC进行编程和接收。而采用绝对式编码器能够在断电之后将断电前的转角显示出来，并且不会受通断电影响，而且本身的抗干扰和抗振动性能比较良好，能够满足电梯对于安全性的要求。将其安装在电机的输出轴上能够持续发出脉冲信号，这样PLC就能持续接收信号进行计算，从而对电梯所处位置和运行方向进行监测，保证电梯运行的安全性和稳定性。 触摸屏的设置上分为输入和输出设备，通过触摸屏能够对电梯的运动速度以及相应的楼层进行显示，并且能够在电梯达到载重上限的时候进行报警，提醒电梯当中的乘客，电梯已经超重，需要减轻重量。而且通过触摸屏还能够对相应的楼层进行选择，管理人员则可以对触摸屏进行手动切换，方便在电梯维护的时候进行检修。压力传感器则是对电梯钢丝绳压力进行检测，并将相关信号发送给PLC，让其对矿车重量进行计算，然后根据重量来对电梯速度进行调节。限位传感器可以保证电梯门和电梯位置的准确性，保证电梯门在指定位置完全打开或是完全关闭，而且能够对电梯是否达到相应楼层进行判断和检测。最后是PLC控制箱，控制箱是防跑车保护当中的核心，其具备若干个高速计数器，在存储量方面更加强大，能够对相应模块进行拓展，从而满足保护系统的运行需要。 三、程序设计功能 通过高精度的旋转编码器，使得脉冲信号被PLC内部的高速计数器所接收，通过高速计数器的值与各楼层的数据进行比较，来获得电梯轿厢所处的楼层位置。变频器和PLC在电梯控制当中的应用能够实现指令登记和消除功能、召唤指令登记和消除功能、自动开关门功能、楼层指示功能、自动选向功能、自动运行和换速功能、自动平层功能以及相关的安全保护和照明功能。用户登录按钮用于不同值班人员之间的切换，进入工作人员使用画面需输入正确密码。手动、自动按钮可以根据实际需要实现系统自动控制和工作人员手动控制、调试电梯运行参数。当发现触摸屏显示电梯的参数与实际有误差时可以用参数清零按钮清除参数，并重新设置。如果乘客在乘坐过程中出现相关危险情况，可以及时按下报警按钮，系统会自动发出相应的报警信号，而危险消失后则可以按相关取消按钮来解除报警，从而有效实现了电梯运行的准确报警。 结语 随着生活水平的不断改善，人们对于电梯调速和电梯节能的要求越来越高，而变频电梯的开发对于节省电梯电能和提高电梯运行性能具有重要价值，PLC和变频器在电梯控制系统当中的应用使得电梯的可靠性明显提升，扩展更加容易，电梯的运行更加平稳，因而可将其应用于老式电梯的改造当中，从而不断提升我国的电梯应用技术。 参考文献 [1]于永顺.浅析基于变频技术的电梯PLC控制系统设计[J].电子测试,2016,(9):44-44. [2]刘建萍,刘媛杰.基于松下PLC的电梯控制系统设计[J].黑龙江科技信息,2016,(18):137-. [3]黎韧.医院大型电梯电力系统的可编程逻辑控制器控制方法优化[J].科学技术与工程,2016,16(19):259-263. [4]杨章勇,李静,石永兵.基于WinCC和S7-300PLC的电梯监控系统设计与仿真[J].机械工程与自动化,2016,(4):40-42. [5]赵阳.基于PLC的嵌入式电梯故障实时监测系统的设计研究[J].黑龙江科技信息,2016,(1):157-158. [6]王介豪,范小兰,陈一杭等.基于PLC的电梯控制系统设计[J].产业与科技论坛,2016,(11):44-46. [7]曹胜敏.基于S7-1200PLC的电梯模型控制系统改造[J].唐山学院学报,2016,29(3):25-27. 本文来源：https://www.dywdw.cn/ddef1790667d27284b73f242336c1eb91b37334f.html
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2023-12-23
