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PLC电梯系统的机电一体化技术初探王春波

发表时间：2020/6/15 来源：《基层建设》2020年第4期作者：王春波

[导读] 摘要：PLC是集自动化技术、计算机技术、通信技术为一体的新型工业自动控制装置，具有较好的可编程性和抗干扰性。

        天津永大电梯设备有限公司天津 300000
        摘要：PLC是集自动化技术、计算机技术、通信技术为一体的新型工业自动控制装置，具有较好的可编程性和抗干扰性。它既可以用于传统机械产品的一体化改造，又可以应用于进行生产过程控制。就PLC在电梯控制系统的应用而言，它可以在尽量减少硬件改动的同时，实现较为稳定的使驱动设备及相关装置实现电流、位移和速度方面的全面控制。为电梯的精细化控制提供了技术支持与改进空间。
        关键词：PLC;电梯系统；一体化技术;控制系统
        PLC是集自动化技术、计算机技术、通信技术融为一体的新型工业自动控制装置，具有较好的可编程性和抗干扰性。它既可以用于传统机械产品的一体化改造，又可以应用于进行生产过程控制。就PLC在电梯控制系统的应用而言，它可以在尽量减少硬件改动的同时，实现较为稳定的使驱动设备及相关装置实现电流、位移和速度方面的全面控制。接下来，文章从电梯的电气控制系统和PLC电梯系统的一体化技术等方面来对其进行介绍与分析。
        1.电梯的控制系统
        1.1升降机械装置
        电梯具有多种保护装置系统，其中包括导向系统与曳引系统、引导系统、平衡系统等子系统。其中，钢丝绳与曳引轮互相连接进行摩擦运动，滑轮组分布在曳引轮的两侧，牢固可靠的结构使电梯轿厢的安全得到保障。
        1.2电梯电气装置
        电力驱动系统是现在住户与商业使用的主要牵引结构，它由多种电气装置组成，主要由曳引电动机、减速器等组成，这种电梯又可以分为多种操作方式，以下是对这几种操作方式的简单介绍。
        1.2.1集选控制
        一个优秀的集选控制系统是具有综合分析的能力，电梯在正常的运行中电梯轿厢能对各种指令进行应答，实现安全可靠的准确平层停靠、自动开关门等，紧急情况下可以对外召唤，实现高度自动控制，确保运行安全。
        1.2.2故障检测
        电梯多在于人流密集的住宅、商场和医院等，一旦发生危险，其危害严峻。故障检测系统，可以同时存入多条故障信息，发现故障及时排查，并提醒电梯维修人员，可以在一定程度上大大的保护公共安全，使电梯稳定运行，为人们提供便利。1．2．3紧急操作系统电梯系统是一体化的，在发生意外情况，如停电或者出现坠落的时候是有备用系统，可以进行紧急操作，并将电梯停在提前设置可以脱困的楼层，以免造成不必要的恐慌，增强了使用安全性及稳定性。
        1.2.3紧急操作系统
        电梯系统是一体化的，在发生意外情况，如停电或者出现坠落的时候是有备用系统，可以进行紧急操作，并将电梯停在提前设置可以脱困的楼层，以免造成不必要的恐慌，增强了使用安全性及稳定性。
        1.2.4停电时紧急操作系统
        通过设置停电时紧急操作系统，可以使电梯在电网停电时自动开启备用电源，并将电梯运行到指定楼层后待机。
        2.PLC电梯系统的一体化技术
        2.1PLC与电梯控制
        PLC是一种采用巡回扫描方式进行各项任务分时处理的专用型计算机。

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通过PLC对电梯进行控制，需要有一系列的专项控制系统，通过系统带动设备动作，属于无触点运行，使用次数没有限制。电梯系统通过使用PLC编程，可以为编程人员提供较为完整的编程语言来完善电梯在实际环境和操作过程中的不同要求。PLC为编程者提供了顺序功能、功能块图、指令表和结构文本等文本编程语言及梯形图等图形编程语言。编程人员可通过编程软件Step来进行编程，为电梯系统中相关的通讯处理器和功能模板的相关参数赋值，形成功能强制处理和多处理器模式，进行全局数据通讯。
        2.2电梯PLC控制方式
        使用PLC对电梯进行控制，主要是通过其输出输入的即运行状态和停止状态进行控制，对于其运行状态控制有上行、下行、停车之分，同时要兼顾相应的指示灯变化控制。为了使输出指令及时地响应，编出的程序需要不断的重复执行，直到接到工作状态的变化后，进行工作状态执行模式，以适应可能随时变化的输入指令。
        2.3 PLC电梯系统的控制技术
        PLC可以执行多种电梯系统中需要进行处理的问题，主要有对电梯指令、召唤的处理，对选向功能的处理，对楼层信号的处理和对选层功能的处理。文章主要对其脉冲选层功能的实现做以简述。
        2.3.1脉冲选层功能的脉冲来源及传递
        脉冲选层通过端子的计数脉冲线，通过高速计数器，对井道高度的脉冲计数，以实现对电梯的位移控制。由于电梯系统的曳动系统使用的主要为三相交流电源、变频器、接触器和驱动电机构成，旋转编码器与电动机同轴连接，随之产生两相输出脉冲。在输出的脉冲进入变频器后，在软件程序的识别下形成速度反馈，从而形成有效的速度闭环控制。在这个闭环中，变频器可以对旋转编码器发出的脉冲进行分频，并形成可以同电梯位移及电机转数有函数相关的脉冲数，以使PLC的高速计数器可以对其脉冲计数，并按照系统要求的不同分别进行计数，并形成指令的集成与传输。
        2.3.2脉冲选层功能的脉冲处理方法
        由于电梯系统在动作过程中，输出的脉冲次数相当多，容易造成计数负荷过大，计数混乱的现象。因此，为了解决这个问题，我们需要对输出的脉冲在进入高速计数器前进行处理，以满足其正常工作负荷。通常情况下，高速计数器为16位，其响应速度一般为5KHz，因此需将输出的脉冲通过分频器控制在这个频率范围内，以保证其正常工作。
        2.3.3脉冲选层功能的防乱层技术
        脉冲选层功能的防乱层措施主要体现在采用相对坐标进行计数，当电梯从一个平层点开始计数到下一个平层点为止时，其高速计数器随之复位。在电梯运动的过程中，每经过一平层，其层高对应的脉冲值开始减计数，直到其高速计数器的累计值与设定值相同后，发出中断信号，进行换速。在此基础上，为达到防乱层还需要将编程时程序中自学习的层高脉冲数同步为累计层高脉冲数，并设置预警脉冲数，以使平层开门前层显对应的累计层高脉冲数与实际运行的累计层高脉冲数进行比对，当比对结果超过设置的预警脉冲数时，发出中断信号，并发出自动返回基站的指令，使其自动校正层高。
        结语
        机电一体化是各个技术的结合与渗透，是一种新兴的技术，一个技术的发展，会推动更多技术的进步。只有不断的学习与进步，机电一体化才能在实际应用中得到更好的发展，PLC电梯系统与机电一体化技术是密不可分的。
        参考文献
        [1]张汉达，王锡仲，朱学莉.现代电梯控制技术[M].黑龙江：哈尔滨工业大学出版，2001，3.
        [2]朱德文，杨祯山，张筠莉.智能控制电梯控制系统[M].北京：中国电力出版社，2005.