基于PLC模塊的電梯系統(tǒng)監(jiān)測及控制研究

廖勝平

摘 要：隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展、城市現(xiàn)代化進程的突飛猛進，電梯作為一種高效、迅捷、安全、可靠的垂直運輸設(shè)備，成為了人們不可缺少的運輸工具。現(xiàn)代高層建筑中各辦公大樓、住宅、賓館、醫(yī)院、工礦企業(yè)、倉庫、碼頭、大型貨輪等都離不開它。本文主要就PLC在電梯系統(tǒng)監(jiān)測控制中的作用和控制系統(tǒng)設(shè)計進行詳細探究，希望能借助此次研究，有助于電梯系統(tǒng)監(jiān)測控制整體水平提高。

關(guān)鍵詞：電梯系統(tǒng)；PLC模塊；監(jiān)測控制

電梯的作用越來越顯著，電梯的需求越來越大。而目前我國使用的先進的電梯系統(tǒng)基本上都是國外設(shè)計制造，其核心技術(shù)并不公開。國內(nèi)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的控制方法和技術(shù)在實際中的應(yīng)用還比較少，與國外先進技術(shù)相比還有較大的差距。盡快研究和掌握先進的控制技術(shù)，對國內(nèi)電梯工業(yè)的發(fā)展會有很大的促進作用。

1PLC在電梯系統(tǒng)監(jiān)控中的作用及控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

1.1PLC在電梯系統(tǒng)監(jiān)控中的作用發(fā)揮

目前電梯的控制普遍采用兩種方式，一是采用微機作為信號控制單元，完成電梯信號的采集、運行狀態(tài)和功能的設(shè)定，實現(xiàn)電梯的自動調(diào)度和集選運行功能。第二種控制方式用可編程控制器（PLC）取代微機實現(xiàn)信號集選控制。對于一個中、小型的電梯控制系統(tǒng)，大多采用PLC控制，主要原因在于當規(guī)模較小時，用PLC控制可以降低因?qū)ｉT設(shè)計和制造微機控制裝置的成本，且PLC具有編程簡單；控制運行可靠性高，抗干擾能力強；通用性好、功能強大；開發(fā)周期短；體積小，使用方便，可擴展性強；成本低，維護方便以及強大的網(wǎng)絡(luò)通訊功能等優(yōu)點，因此成為現(xiàn)代樓宇中、小型電梯控制系統(tǒng)的主流。

1.2基于PLC的電梯控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

電梯的PLC控制系統(tǒng)和其他類型的電梯控制系統(tǒng)一樣，主要由信號控制系統(tǒng)和拖動控制系統(tǒng)兩部分組成。系統(tǒng)控電梯的PLC控制系統(tǒng)的基本組成結(jié)構(gòu)主要硬件包括PLC、機械系統(tǒng)、轎廂操縱廂、廳外呼梯、門機與主拖動系統(tǒng)等。其中控制系統(tǒng)的核心為PLC主機。來自操縱箱、呼梯盒、井道裝置及安全裝置的外部信號通過輸入接口通過輸入單元及其擴展送入PLC內(nèi)部CPU微處理器進行邏輯運算與處理，再經(jīng)過輸出單元及其擴展模塊分別向樓層顯示、呼梯信號燈、運行方向信號燈發(fā)出顯示信號，向門機發(fā)出開關(guān)門控制信號，向變頻器發(fā)出上下行、換速等信號，從而實現(xiàn)電梯運行狀態(tài)的控制。

輸入、輸出單元一般都通過光電隔離和濾波把PLC和外部電路隔開，因此，PLC的抗干擾能力很強，平均無故障率可達到4～5萬小時，遠遠超過繼電器控制系統(tǒng)和計算機控制系統(tǒng)。同時，PLC內(nèi)部的“軟”繼電器、“軟”接點和“軟”接線取代了繼電器控制系統(tǒng)里的“硬”器件、“硬”觸點和“硬”接線，其控制邏輯由存儲在內(nèi)存中的程序?qū)崿F(xiàn)，大大減少了系統(tǒng)中繼電器的使用數(shù)量，使得觸點少、磨損現(xiàn)象少、連線少，減少了控制柜的體積，系統(tǒng)可靠性增強，并有良好的靈活性和擴展性。

2基于PLC模塊的電梯監(jiān)控控制系統(tǒng)設(shè)計

第一，開發(fā)環(huán)境MCGS。系統(tǒng)上位機監(jiān)控部分應(yīng)用MCGS組態(tài)軟件來實現(xiàn)。MCGS軟件系統(tǒng)包括組態(tài)環(huán)境和運行環(huán)境兩個部分。運用MCGS，用戶可以方便地構(gòu)造適合自己需要的“數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)”，在任何需要的時候把現(xiàn)場設(shè)備的運行信息實時地傳送到控制室，使現(xiàn)場操作人員和工廠管理人員都可以看到所需要的各種數(shù)據(jù)。

第二，監(jiān)控系統(tǒng)功能設(shè)計。實時處理功能系統(tǒng)對主回路實施配電功能及實時信息管理。根據(jù)檢測到的現(xiàn)場信號或操作人員發(fā)出的控制命令產(chǎn)生開關(guān)量輸出信號，控制負載的接通或分斷，實現(xiàn)配電功能。同時具有數(shù)據(jù)采集與處理功能，如實時報警、報表輸出、曲線顯示等。分布式控制和管理功能系統(tǒng)提供對網(wǎng)絡(luò)的支持，使用統(tǒng)一的通信協(xié)議；具有良好的開放性，可與上層網(wǎng)絡(luò)連通；彼此交換各種信息?？梢曅院涂刹僮餍怨δ?。系統(tǒng)以圖象、數(shù)據(jù)、曲線等多種形式，為操作員及時提供系統(tǒng)運行中的狀態(tài)、異常報警等有關(guān)信息。

第三，軟件組成。主控窗口是工程的主窗口或主框架。在主控窗口中可以放置一個設(shè)備窗口和多個用戶窗口，負責(zé)調(diào)度和管理這些窗口的打開或關(guān)閉。主要的組態(tài)操作包括：定義工程的名稱，編制工程菜單，設(shè)計封面圖形，確定自動啟動的窗口，設(shè)定動畫刷新周期，指定數(shù)據(jù)庫存盤文件名稱及存盤時間等。設(shè)備窗口。設(shè)備窗口是連接和驅(qū)動外部設(shè)備的工作環(huán)境。在本窗口內(nèi)配置數(shù)據(jù)采集與控制輸出設(shè)備，注冊設(shè)備驅(qū)動程序，定義連接與驅(qū)動設(shè)備用的數(shù)據(jù)變量。用戶窗口。本窗口主要用于設(shè)置工程中人機交互的界面，諸如：生成各種動畫顯示畫面、報警輸出、數(shù)據(jù)與曲線圖表等。實時數(shù)據(jù)庫。實時數(shù)據(jù)庫是工程各個部分的數(shù)據(jù)交換與處理中心，它將MCGS工程的各個部分連接成一個有機的整體。在本窗口內(nèi)所定義的不同類型和名稱的變量，將作為數(shù)據(jù)采集、處理、輸出控制、動畫連接及設(shè)備驅(qū)動的對象。運行策略。本窗口主要完成工程運行流程的控制。包括編寫控制程序（if...then腳本程序），選用各種功能構(gòu)件，如：數(shù)據(jù)提取、歷史曲線、定時器、配方操作、多媒體輸出等。

第四，設(shè)置變量，構(gòu)造數(shù)據(jù)庫。數(shù)據(jù)是用來描述工控對象的各種屬性，組態(tài)王定義的各種變量構(gòu)成數(shù)據(jù)庫，其中不需要與其它應(yīng)用程序交換數(shù)據(jù)的變量稱為內(nèi)存變量，而與其它應(yīng)用程序交換數(shù)據(jù)的變量稱為I/O變量，從下位機采集來的數(shù)據(jù)、發(fā)送給下位機的指令，比如“內(nèi)、外呼按鈕”等變量，都需要設(shè)置成“I/O變量”。在“組態(tài)王”系統(tǒng)運行過程中，每當I/O變量的值改變時，該值就會自動寫入遠程應(yīng)用程序；每當遠程應(yīng)用程序中的值改變時，“組態(tài)王”系統(tǒng)中的I/O變量值也會自動更新。由于本系統(tǒng)用PLC控制電梯，因此可用PLC的I/O地址另加少量內(nèi)存變量來設(shè)置圖形界面所需變量。

3結(jié)語

綜上所述，電梯智能監(jiān)控系統(tǒng)是現(xiàn)代高層大規(guī)模建筑群中必不缺少的核心組成部分之一，它的好與壞直接體現(xiàn)了物業(yè)管理水平，決定了整個建筑的電梯的輸送能力的大小。通過此次對PLC模塊的電梯系統(tǒng)監(jiān)測控制系統(tǒng)的研究分析，對智能電梯的發(fā)展就有著積極意義。

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