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    PLC在電梯控制系統(tǒng)設(shè)計的應(yīng)用

    2018-05-14 08:43:24傅陳欽
    科技風(fēng) 2018年4期

    摘 要:本文簡述了PLC的基本知識,電梯的基本運作方式,主要零部件的特點,根據(jù)PLC的控制方式以及電梯運行的要求,提出了PLC控制電梯的理論方案。

    關(guān)鍵詞:PLC;電梯運作方式;理論方案

    隨著中國經(jīng)濟(jì)的不斷向前發(fā)展,大城市的不斷興起,高層建筑也不斷進(jìn)入大眾的視野。而在高層建筑中,優(yōu)良的電梯往往也成了吸引顧客的最大籌碼。電梯的操作對于許多非電氣專業(yè)的人而言,只是輕松的按幾個按鈕,但實際上,電梯的設(shè)計綜合了許多復(fù)雜的電氣設(shè)備。而一個電梯系統(tǒng)的各方面性能,很大一部分取決于電梯控制系統(tǒng)的設(shè)計好壞。而如今的電梯控制系統(tǒng),主要依靠PLC的自動控制來實現(xiàn)。

    1 PLC簡介

    PLC實際上是一種用于工業(yè)控制的計算機(jī),其基本結(jié)構(gòu)與微型計算機(jī)類似。但是,PLC相較于傳統(tǒng)的計算機(jī)控制系統(tǒng),卻不再具有計算機(jī)程序設(shè)計那樣的“神秘感”。而購買PLC的用戶只需要根據(jù)操作說明書以及軟件操作流程,便可從簡單到復(fù)雜來設(shè)計一個控制系統(tǒng)。而且PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計不需要依賴特定的諸如C++,Java之類的固定語言,容易被初學(xué)者掌握,可以輕松的將其投入到生產(chǎn)實踐中去。

    隨著時間的推移,PLC的生產(chǎn)實踐范圍也在不斷擴(kuò)大,逐漸代替繼電器等的傳統(tǒng)電氣控制器件。由于它具有設(shè)計靈活,簡單易懂,通用性高,抗干擾性能十分強(qiáng)大等的優(yōu)點,普遍受到人們的青睞。

    2 PLC的主要特點及應(yīng)用功能

    PLC的主要功能:開關(guān)量的邏輯控制,這是PLC最基本的控制方式,也是現(xiàn)今PLC應(yīng)用最廣泛的一個基本功能,可以用于印刷機(jī),組合機(jī)床,流水線生產(chǎn)等的方面。運動控制PLC可以用于物體的圓周或者直線運動的控制,諸如智能小車的直線行駛與彎道拐彎,電子機(jī)器人的行走等方面。PLC能完成各種算法的編程,通過在中大型PLC中PID模塊的設(shè)計來實現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)過程的設(shè)計。不僅如此,PLC還可廣泛用于通信,通過通信模塊來實現(xiàn)信號的傳輸。

    PLC的特點:使用靈活,通用性強(qiáng),并且可靠性十分高,不易受到外界干擾的影響。接口簡單,維護(hù)十分便利。并且體積小,功耗低,性價比高。編程方便,無需受到傳統(tǒng)編程語言的限制約束。用PLC設(shè)計控制系統(tǒng)時間花費時間少,調(diào)試周期較傳統(tǒng)繼電器短。

    3 電梯基本運行結(jié)構(gòu)簡介

    電梯在垂直運行的過程中,一定有起點站和終點站。而在電梯運行的樓層超過三層的時候,還會在中間樓層設(shè)置停靠站。對于一般的電梯而言,電梯的起點站一般設(shè)在最底層(有可能一樓,也有可能在地下室),而終點站往往設(shè)置為最高樓層。停靠站的設(shè)立基本上是每個樓層一站。

    對于每個樓層的站點,在電梯外部都會設(shè)置有召喚箱。對于普通電梯,基本召喚箱的按鍵為兩個,一個向上,一個向下(終點站和起點站只設(shè)置一個召喚箱按鍵)。而在電梯的轎廂內(nèi)部,都會有一個操作箱。召喚箱的按鍵往往被稱之為外指令按鈕,而在操作箱上的按鍵則被稱之為內(nèi)操作指令。在操作箱上的按鍵則就比較繁多,包括手動控制電梯在對應(yīng)樓層開門后電梯門的提前關(guān)閉或延時打開行為,緊急制動等的按鍵。而在操作箱上還會設(shè)置呼叫按鍵,以防出現(xiàn)緊急情況可以及時呼救。

    在召喚箱上還有配有一把鑰匙,以便于工作人員可以在無人使用電梯的時候關(guān)閉電梯,節(jié)省能源。

    電梯的控制系統(tǒng)其實和汽車的控制有類似之處。但是,不同之處在于,汽車的加速,減速,停止得通過人為操作油門和剎車來實現(xiàn)。但是電梯的控制則截然相反。在電梯內(nèi)部的人員使用操作箱的指令,在電梯外的人員使用召喚箱上的按鍵指令,從而向電梯控制系統(tǒng)傳輸指令,實現(xiàn)電梯的自動加速和減速,以及在對應(yīng)樓層能夠及時精準(zhǔn)的???,不會使人感到不適應(yīng)。

    4 PLC電梯控制系統(tǒng)的分析

    傳統(tǒng)的電梯控制方式有三種:PLC控制,微機(jī)控制,繼電器控制。然而使用繼電器控制電梯的運作往往需要高成本,維修的高費用。并且電路的設(shè)計也較其他兩種控制方式復(fù)雜,往往是“牽一發(fā)而動全身”,改善控制系統(tǒng)也比較麻煩。而微機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計很容易受到外界干擾的影響,抗干擾能力十分弱,不宜推廣。而PLC控制系統(tǒng)則有效的改善了以上二者的不足之處,它的設(shè)計靈活,更改操作也十分便捷。對于在電梯運行過程中所產(chǎn)生的技術(shù)性問題,也能較快的予以解決。并且由于它極強(qiáng)的抗干擾能力,也使其成為目前社會上電梯控制系統(tǒng)中最為常用,也最受人們贊譽(yù)的控制系統(tǒng)。

    (1) 電梯的模型結(jié)構(gòu)。

    電梯主要由轎廂,滑輪,曳引電動機(jī),鋼絲繩等主要部分構(gòu)成。

    而在整個電梯控制系統(tǒng)中,電梯控制柜則是整個控制系統(tǒng)的核心。它被用來實現(xiàn)電梯運行的各項指令,達(dá)到設(shè)計者的預(yù)期目標(biāo)。電梯控制柜一般放在電梯機(jī)房內(nèi),主要由PLC,繼電器,開關(guān),LED顯示器部分(LED顯示部分主要顯示的是電梯所在樓層,上下運動的方向)。

    而在這么多控制部件中,PLC作為主控裝置實現(xiàn)了電梯的適度運行。電梯的運動控制主要通過PLC的編程實現(xiàn)。在程序設(shè)計時往往按電梯所需要實現(xiàn)的不同功能來進(jìn)行分塊式的編程,主要的編程部分有:召喚箱的控制程序,轎廂內(nèi)部操作箱的的控制程序,電梯門的開關(guān)程序,電梯在特定樓層準(zhǔn)確??康某绦虻鹊龋@樣分塊設(shè)計降低了設(shè)計的難度。并且在日后電梯的維護(hù)檢修中,也可以對應(yīng)出現(xiàn)的不同電梯故障有針對性的進(jìn)行查漏補(bǔ)缺,降低了維護(hù)成本。

    (2) PLC電梯控制系統(tǒng)的設(shè)計分析。

    在電梯控制系統(tǒng)的設(shè)計中,電梯的控制要求要極大地滿足被控對象的控制要求,這也是PLC控制電梯能夠正常運行的前提。不僅如此,PLC控制系統(tǒng)必須在電梯的日常運作中保持安全可靠。這就要求設(shè)計者在設(shè)計電梯時能夠充分考慮到所有控制指令對轎廂運動的影響。以及在突發(fā)情況下,諸如停電,發(fā)生火災(zāi)等情況下,仍難能夠正常運作,保證電梯內(nèi)人們的人身安全。在設(shè)計一個PLC控制系統(tǒng)時,設(shè)計者不僅僅要考慮實現(xiàn)電梯的全面控制要求,更要在此基礎(chǔ)上簡化自己的設(shè)計步驟,包括程序的設(shè)計,硬件的使用,從而完全降低整個PLC控制程序的運行成本。

    5 結(jié)語

    本文主要介紹了PLC的基本知識以及生產(chǎn)實際的背景,以及電梯的基本組成,簡述了電梯控制系統(tǒng)的理論設(shè)計以及應(yīng)該要注意的問題。相信隨著經(jīng)濟(jì)和社會的不斷前進(jìn),電梯PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計也會更加完善,有一個更好的未來。

    參考文獻(xiàn):

    [1]廖常初.PLC基礎(chǔ)及應(yīng)用[M].北京.機(jī)械工業(yè)出版社,2007.

    [2]趙燦.淺談PLC在電梯控制中的應(yīng)用[J].石家莊市職教中心.

    作者簡介:傅陳欽(1995),男,漢族,浙江杭州人,浙江科技學(xué)院,研究方向:智能機(jī)器人。

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