PLC控制交流變頻調(diào)速控制系統(tǒng)技術(shù)與應(yīng)用

武建明

(北京中機(jī)創(chuàng)杰環(huán)境科技股份有限公司 100098)

前言：高層住宅的投入使用大幅節(jié)約了土地資源，使得土地資源利用率得到了有效提升，為我國城鎮(zhèn)化進(jìn)程做出了不可磨滅的貢獻(xiàn)。然而，高層住宅所使用的繼電器控制系統(tǒng)自動(dòng)化及靈敏度反應(yīng)較低，經(jīng)常容易發(fā)生意外情形，使得其安全性飽受高層住宅業(yè)主的詬病與質(zhì)疑。隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，PLC控制技術(shù)日臻成熟，并且在諸多領(lǐng)域中發(fā)揮了重要的作用。在高層電梯控制系統(tǒng)中，PLC控制技術(shù)正在逐步替代繼電器控制，其所具有的高反應(yīng)靈敏度、可操控性及實(shí)用性使其成為今后的電梯控制系統(tǒng)前行的主流趨勢。所以本文將對其展開深入論述，以挖掘其更大的應(yīng)用價(jià)值。

1 PLC概述

1.1 PLC含義

PLC（Programmable Logic Controller）中文名稱為可編程邏輯控制器，是一類具有可編程功能的存儲(chǔ)器，主要用于執(zhí)行程序的存儲(chǔ)、邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)與算術(shù)操作等用戶所發(fā)出的操作指令，并且可以通過現(xiàn)代化控制模塊來實(shí)現(xiàn)設(shè)備的有效控制，從而為用戶提供服務(wù)[1]。目前PLC應(yīng)用范圍日漸多樣，在日常生活中，電梯運(yùn)行控制是較為常見的應(yīng)用形式。

1.2 PLC特點(diǎn)

隨著研究的不斷深入，PLC所具有的特點(diǎn)逐漸被挖掘出來。本文在總結(jié)當(dāng)前既有研究成果并結(jié)合本學(xué)科所學(xué)知識(shí)后將其特點(diǎn)總結(jié)如下：

（1）操作簡便性。相較于傳統(tǒng)的邏輯控制單元，PLC采取了更加直觀清晰的梯形圖、邏輯圖以及相對較為簡單的編程語言來對邏輯控制器執(zhí)行程序進(jìn)行編寫，從而有效解決了從業(yè)人員需要大量的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)以及高級(jí)語言編程的弊端，加之控制單元研發(fā)周期大幅縮短，使得整個(gè)現(xiàn)場調(diào)試過程更加快捷。在對其修改時(shí)可以通過程序調(diào)整的方式而不用拆開整個(gè)系統(tǒng)，使得其操作便捷性特征更加明顯。

（2）效費(fèi)比高。相較于傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)只能控制數(shù)量有限的電氣設(shè)備，PLC自身內(nèi)部存儲(chǔ)著成百上千個(gè)可以供使用者進(jìn)行編撰的邏輯單元，并且還可以通過通訊鏈接的方式將一套 PLC控制系統(tǒng)的所有控制組件進(jìn)行統(tǒng)一集中管理，在大幅降低成本的同時(shí)，提高了其實(shí)用性，效費(fèi)比高的特征一覽無余。

2 PLC控制交流變頻調(diào)速控制系統(tǒng)運(yùn)行原理

PLC控制交流變頻調(diào)速控制系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用過程中其工作程序通?？梢苑譃橐韵氯齻€(gè)步驟：輸入采樣、操作程序執(zhí)行以及輸出刷新。當(dāng)上述三個(gè)步驟均被控制系統(tǒng)完成則為一個(gè)掃描周期。在整個(gè)PLC控制交流變頻調(diào)速控制系統(tǒng)運(yùn)行過程中可以以預(yù)定的掃描速度反復(fù)執(zhí)行掃描周期的操作。其具體工作原理圖相見圖 1所示。

圖1 PLC控制交流變頻調(diào)速控制系統(tǒng)運(yùn)行原理圖

當(dāng)PLC控制交流變頻調(diào)速控制系統(tǒng)輸出端口與輸入端口相連接而形成一個(gè)閉合回路時(shí)，系統(tǒng)內(nèi)部與二者相對應(yīng)的COM以及19#變頻器操作口將會(huì)形成一個(gè)信號(hào)公共端。而在信號(hào)公共端被激活的情況下，其與下面的25#、26#、27#端口就形成了對PLC控制交流變頻調(diào)速控制系統(tǒng)狀態(tài)的有效控制。當(dāng)12#、13#端口與整個(gè)控制系統(tǒng)相連接之后，變頻器內(nèi)已經(jīng)存儲(chǔ)的操作信號(hào)將會(huì)被PLC控制系統(tǒng)所接收，從而構(gòu)建變頻器與PLC控制系統(tǒng)的連接通道，信號(hào)即可以通過該通道實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)交互[2]。

但是在系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中需要注意電梯上下行優(yōu)先級(jí)的問題。同時(shí)其設(shè)計(jì)的思想應(yīng)符合電梯的實(shí)際運(yùn)行需求。為了能夠保證PLC控制交流變頻調(diào)速控制系統(tǒng)下的電梯正常運(yùn)行，其所采用的編程方式應(yīng)按照上行優(yōu)先、上行次優(yōu)先、下行優(yōu)先、下行次優(yōu)先合理選取[3]。由于高層住宅層數(shù)較高，在相同的時(shí)間段可能同時(shí)存在上行與下行需求的用戶，甚至在同一時(shí)間段，如：上下班高峰時(shí)期，則短時(shí)間內(nèi)PLC控制系統(tǒng)就將會(huì)收到大量脈沖信號(hào)。此時(shí)PLC控制交流變頻調(diào)速控制系統(tǒng)針需對同一時(shí)間段的電梯使用需求做出有效回應(yīng)，自主選取最佳運(yùn)行方案，如：上行或下行等，從而提升電梯控制系統(tǒng)運(yùn)行效率，使得更多用戶需求得到有效滿足。

3 PLC控制交流變頻調(diào)速控制系統(tǒng)的調(diào)試

PLC控制交流變頻調(diào)速控制系統(tǒng)的調(diào)試主要分為安裝調(diào)試與模擬調(diào)試兩種，其各自調(diào)試內(nèi)容如下：

3.1 PLC控制交流變頻調(diào)速控制系統(tǒng)安裝調(diào)試

安裝調(diào)試主要是對整個(gè)控制系統(tǒng)與電梯相連接之后的實(shí)際運(yùn)行效果進(jìn)行評(píng)估，以保證電梯的正常使用。首先，需要工作人員將各種儀器進(jìn)行組裝，并且檢查各個(gè)部件是否已經(jīng)安裝到位，其自身的參數(shù)是否符合電梯運(yùn)行需求。當(dāng)所有準(zhǔn)備工作完成后方可以進(jìn)行安裝工作。安裝過程中應(yīng)注意電梯接觸器、空氣開關(guān)以及PLC控制系統(tǒng)之間的空間距離，避免相互干擾的情形發(fā)生[4]。所有電梯的組件應(yīng)依次按照順序安裝，嚴(yán)格禁止順序不明的安裝工作，以保證電梯運(yùn)行具有較高的安全系數(shù)。

3.2 PLC控制交流變頻調(diào)速控制系統(tǒng)模擬調(diào)試

模擬調(diào)試主要是在各種復(fù)雜條件下對整個(gè)控制系統(tǒng)運(yùn)行情況進(jìn)行測試，其主要的調(diào)試方法為取消系統(tǒng)自動(dòng)控制，將手動(dòng)按鈕與PLC控制系統(tǒng)輸入端相連接，采取手動(dòng)信號(hào)輸入的方式進(jìn)行調(diào)試。此時(shí)測試人員需要觀察整個(gè)系統(tǒng)在手動(dòng)操作脈沖信號(hào)發(fā)出后是否及時(shí)做出了反應(yīng)，并且其反應(yīng)速率如何。假如手動(dòng)輸入的信號(hào)為上行，而電梯則沿著高樓層向底層運(yùn)行，或者電梯顯示數(shù)值與樓層不符，則應(yīng)及時(shí)查找控制系統(tǒng)存在的問題并予以有效解決，以確保相應(yīng)問題不會(huì)在電梯實(shí)際運(yùn)行中發(fā)生。

結(jié)論：綜上所述，隨著PLC控制技術(shù)的日臻成熟，其所具有的應(yīng)用價(jià)值也將會(huì)得到進(jìn)一步開發(fā)。此次本文針對PLC控制交流變頻調(diào)速控制系統(tǒng)的應(yīng)用研究，不僅順應(yīng)了當(dāng)前各個(gè)領(lǐng)域的使用需求，同時(shí)還能夠豐富相應(yīng)研究內(nèi)容，希望能夠推動(dòng)該控制系統(tǒng)的進(jìn)一步推廣。

[1]任超.如何應(yīng)用 PLC控制交流變頻調(diào)速控制系統(tǒng)[J].電子制作，2013，11（04）:12-13.

[2]周云峰.淺析PLC控制交流變頻調(diào)速電梯系統(tǒng)[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2014，15（19）:53-54.