基于PLC電梯模型控制策略的設計與實現

王杰　汪赟

摘 要：文章以PLC技術在電梯變頻調速控制中的運用為研究對象，從PLC技術下電梯驅動系統以及PLC技術下電梯控制系統這兩個方面入手，圍繞PLC技術在電梯變頻調速控制中的實現方式這一中心問題展開了較為詳細的分析與闡述，并據此論證了將PLC技術術引入電梯變頻調速控制中，在進一步提高電梯變頻調速控制系統運行質量與運行效率的過程中所起到的作用與意義。

關鍵詞：PLC技術；電梯；變頻調速；控制系統；驅動系統

中圖分類號：TP273 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2015）11-0016-01

在全球經濟一體化建設進程加劇與城市化建設規模擴大的推動下，房地產事業在整個國民經濟建設發展過程中所占據的重要地位日益凸顯。相關工作人員需要清醒的認識到一個問題：就我國而言，在當前技術條件支持下，電梯應用最為普遍的控制方式可以分為可控硅調壓調速方式和交流雙速調速方式這兩大類型。這兩種調速方式在設計構建中多在繼電器以及選層器作用之下實現邏輯控制功能，然而這一特性使得電梯在長時間且持續性的運行過程當中，邏輯部位元件普遍出現氧化及磨損問題，進而導致各部分元件接觸不良，整個電梯系統頻頻出現故障問題，嚴重影響著電梯的正常運行，相關的檢修工作的開展存在較大的難度。

1 PLC技術下電梯驅動系統分析

以電力進行驅動的電梯系統，對于電梯包括起動、加速、平穩運行以及制動減速在內的各種運行功能的實現起到了根本性的決定作用。從這一角度上來說，驅動系統的質量好壞將直接關系著電梯乘坐人員在乘坐電梯過程當中有關電梯制度穩定性、舒適性，起動及加減速平穩性指標的評價好壞。這一點應當引起相關工作人員的廣泛關注與重視。

就我國而言，在電器電子元件迅猛發展的背景之下，有關變頻變壓技術的研究日益加劇，有關變頻變壓調速系統控制技術支持之下的電梯已投入研究并逐步應用于建筑實踐中，控制驅動系統運行質量表現顯著。在變頻變壓控制模式電梯投入研究與應用以來，以此種系統為驅動主體動力的電梯實現了額定速度的高產化，調速性能的穩定性。特別值得一提的是：這種以變頻變壓控制模式為基礎的電梯驅動控制設備在實踐運用過程當中所表現出的體積小、低能耗、高效率以及輕重量優勢，使其在電梯驅動系統中的應用更為廣泛。

2 PLC技術下電梯控制系統分析

從理論上來說，變頻器、PLC以及旋轉編碼器是當前技術條件之下構成整個控制系統的基本組成部分。在電梯變頻調速控制系統當中，PLC能夠針對電梯控制系統在運行過程當中所產生各種信號的邏輯關系加以采集與運算，在此基礎之上PLC能夠向控制系統中的變頻器發送起動/暫停信號。與此同時，變頻器也能夠將電梯在工作過程當中的狀態信號及時反饋至PLC系統當中，以此構成一個雙向聯絡的交互式關系，這也正是PLC技術支持之下整個電梯控制系統的關鍵所在。從這一角度上來說，電梯控制系統中變頻器最關鍵的功能在于實現電機的調速，確保電梯控制系統運行電機的穩定性與平穩性，進而確保電動機能夠達到最為理想的輸出狀態。

為確保以上需求的有效達成，控制系統中的變頻器應當在PG卡以及旋轉編碼器的作用之下完成電梯速度檢測，并構成一個相對閉合的環路系統由此，控制系統中的旋轉編碼器能夠同時輸出甲相與乙相脈沖信號，并在甲相及乙相脈沖信號的相序表現的差異性對電動機的轉動方向加以精確性判定，進而依照甲相乙相脈沖信號的脈沖頻率對電動機的實時轉速加以合理測定。所得結果能夠自動轉入PG卡儲存系統當中，藉此作出反饋信號傳輸至變頻器系統內部結構當中，確保運算及調節的及時性與精確性。

筆者接下來從硬件系統組成分析以及軟件系統設計分析這兩個方面人手，就PLC技術在電梯控制系統變頻調速控制中的實現問題做詳細分析與說明。

2.1 硬件系統組成分析

整個控制系統包括PLC控制子系統以及信號采集子系統兩大組成部分。

首先，對于變頻器而言，其工作形式為閉環形式。從這一角度上來說，電梯控制系統所給出的電機裝置設置了專門的速度檢出裝置，能夠將變頻器電動機的實時轉速以數據源信息的方式反饋至控制裝置當中，進而對電梯運行加以控制。受到電梯調速精度較高的要求，因而變頻器的選用應當以具備PG反饋功能的為主。確保變頻器在應用矢量控制的過程當中能夠針對電動機參數加以自動設定，從而確保電動機應用性能的最大限度發揮。

其次，對于PLC而言，其應當以微處理器為基礎，充分融合包括計算機技術，通訊技術以及自動控制技術在內的各種工業化技術。特別值得一提的是：考慮f1]PLC系統輸入及輸出點的設置需求，應當適當的增加擴展模塊，便于系統串行通信。

最后，對于PG而言，其選擇應當以電梯平層的精度需求為首要考慮因素。一般來說，運行速度為0.5 m/s的調速電梯的平層精度參數應當在±15 mm范圍之內。

相關實驗研究也證實了一點：電梯平層精度參數與PLC系統輸入脈沖信號的數量存在一定的關聯性，因而需要對脈沖監視輸出加以想象關注。依照PG解析度的分類，應當選用解析度為600的PG裝置。

2.2 軟件系統設計分析

軟件系統設計作為電梯變頻調速控制的核心與關鍵，包括初始化、外呼、電梯自動開關、層樓技術顯示、上行、下行、開關門以及報警等多個功能。在實際運行過程當中，電梯在接收到內選信號或是外呼信號的作用之下會處在服務狀態當中。當處于正常運行狀態下的電梯在一定時間內未能夠接收到服務信號，控制系統會促使電梯自動駛回基站當中。對于電梯控制相關運行功能的實現而言，有關程序初始化、電梯換速以及樓層技術設計工作是最為關鍵的。

3 結 語

伴隨著現代科學技術的蓬勃發展與經濟社會現代化建設進程的日益完善，社會大眾持續增長的物質文化與精神文化需求對新時期的房地產建設事業提出了更為全面與系統的發展要求。經濟社會在建設發展過程中對于房地產建設項目需求的持續提升，意味著有關房地產建筑項目特別是高層建筑的施工應當引起相關工作人員的廣泛關注與重視。本文針對高層建筑項目垂直方向唯一的運行載體——電梯中變頻調速控制的實現問題展開了簡要分析與說明，希望能夠為今后相關研究與實踐工作的開展提供一定的參考與保障。

參考文獻：

[1] 國洪利.PLC電梯控制系統的設計及實踐[J].黑龍江科技信息，2012，（19）.

[2] 許穎泉.基于RFID技術的PLC電梯門禁系統的設計[D].蘇州：蘇州大學，2011.

[3] 張紅梅.基于PLC電梯遠程監控系統的設計[D].西安：陜西科技大學，2012.

[4] 朱漁.基于UML的PLC電梯控制系統的研究與設計[D].上海：華東師范大學，2010.

[5] 李安伏，秦長海，李曉紅.FP系列PLC電梯控制系統平衡系數特性分析[J].安陽師范學院學報，2005，（2）.

[6] 李蒙，張靈玲.基于VB平臺PLC電梯控制仿真系統設計[J].洛陽工業高等專科學校學報，2005，（3）.