淺析基于變頻技術的電梯PLC控制系統設計

陳林，陳德余

（溫州市特種設備檢測研究院，浙江 溫州 325000）

淺析基于變頻技術的電梯PLC控制系統設計

陳林，陳德余

（溫州市特種設備檢測研究院，浙江 溫州 325000）

在我國經濟建設不斷發展的背景之下，我國城市高層建設與現代化智能建筑數量不斷增加，電梯已經成為高層建筑中的重要設施，為人們帶來了便利。與此同時，電梯的性能也是電梯質量好壞的一種重要體現途徑，因此提升電梯的性能已經成為相關部門的重要任務，通過其性能的提升來有效提高電梯的安全性與穩定性，從而為人們的出行提供最大的便利。PLC控制系統作為控制電梯最為有效的方式，其編程相對較為簡單，因此該系統在當前已經被廣泛應用。本文主要針對基于變頻技術的電梯PLC控制系統設計展開深入的剖析，旨在不斷提升電梯的安全性與穩定性，為電梯安全運行提供保障。

電梯；變頻技術；PLC控制系統；設計

高層建筑數量的增加推動了電梯的出現。電梯在高層建筑中的應用，不僅能夠方便人們的出行，同時還能夠節省時間，給人們的日常生活以及工作等帶來極大便利。而在電梯使用期間，相關單位以及工作人員必須重視提升其性能，確保其能夠安全穩定的運行，以確保使用者的生命安全。要實現這一目標，PLC控制系統的應用極為重要，該系統編程比較簡單，同時擁有極高的可靠性，在保障電梯安全運行方面有著積極意義。

1 電梯系統與變頻技術研究

1.1 電梯系統

盡管近年來出現了不同種類與形式的電梯，但很多電梯系統依舊應用鋼絲繩式的曳引電力拖動結構，該種結構的電梯主要包括兩個部分，一部分是機械部分，另一部分是電力控制部分。其中,機械部分主要包括電梯曳引、轎廂合并門系統與電梯平衡系統；而電力控制系統內主要包括電力拖動部分、電梯運行邏輯控制部分與電梯電氣安全保護裝置等。如果立足于空間布局對電梯的結構進行劃分，那么可分為機房、電梯轎廂以及井道等部分。電梯機房指，在安裝電梯曳引機與一些相關設備的空間；而電梯的井道則主要為電梯轎廂和相應的對重裝置所留的部分空間。

1.2 變頻技術

變頻器是變頻技術的核心部件，作為改變電源頻率的電氣設備，變頻器主要的組成部分包括：濾波、制動單元以及驅動單元、檢測單元等。變頻器的應用能夠改變交流電，將不可變的電壓與頻率變為可變的交流電設備，從而為控制電梯的運行創造條件。

2 電梯PLC控制系統應用的優點體現

第一，在電梯控制系統中應用 PLC，能夠實現軟件控制電梯的目標，這使得電梯運行的安全性與穩定性大幅度提升。PLC擁有豐富的指令系統，因此該系統能夠對很多復雜的控制系統實現控制目標。

第二，在某種情況下，如需要系統將控制方案作出調整，此時僅需要更改PLC的程序即可，這能夠減少對硬件的改動，減少工作人員的工作量。應用PLC控制系統，能夠有效提升電梯的運行效率，其原因在于，PLC能夠實施群控調配與管理操作。

第三，PLC控制系統的應用，還能夠對電梯的運行實施自動檢測操作，甚至能夠對故障報警，這不僅能夠實現提升電梯安全運行的目標，同時還能夠提醒相關工作人員對電梯及時的檢修，以有效避免故障擴大，引發嚴重的事故問題出現。如圖1所示，該圖為PLC與變頻技術在電梯中應用流程圖，從圖中可見，PLC與變頻技術在電梯中應用的重要性。

3 基于變頻技術的電梯PLC控制系統設計分析

PLC控制系統在電梯中的應用表明，該系統的應用能夠極大提升電梯的安全性與穩定性，并且在PLC控制系統設計方面有著基本的設計原則。

首先，在選用PLC控制系統時，必需確保其能夠滿足被控對象的實際要求，并且在電梯設計期間，必須結合實際情況，確保在滿足控制要求的前提之下使用PLC控制系統，從而實現提升電梯運行安全性與可靠性的目標。該原則是最為主要的原則，需相關人員給予高度重視，只有電梯的控制系統擁有極高的安全、可靠性，使用者才能夠更加放心的應用電梯。

另外，在PLC控制系統設計時，需盡量保持簡單，并且要確保電梯能夠擁有極高的性價比。

3.1 設計PLC控制系統的步驟

圖1 PLC與變頻技術在電梯中應用流程圖

首先，相關人員需要充分了解被控對象所提出的要求，從而將輸入與輸出的設備類型與數量確定下來；其次，在輸入與輸出的設備與數量確定后，以此作為基礎確定PLC的I/O點數，并針對相應的點數來選擇PLC的機型；另外，將I/O點數確定以后，需繪制PLC控制系統的輸入輸出端子接線圖，并繪制工作期間的循環圖與狀態流程圖，確保所繪制的這些圖能夠滿足設計方面的要求；之后要對工作循環圖與狀態流程圖實施梯形圖的編寫與指令語句的編寫操作，將計算機的高級語言等編寫其中，從而為日后的使用創造條件。在完成上述工作以后，相關工作人員還需要通過編程器的應用，將所寫的程序傳輸給PLC的內部存儲器，對其進行存儲后，實施程序調試工作，通過不斷的調試，來達到電梯使用要求。

在程序調試期間需要注意的問題是，首先需實施模擬調試操作，之后在實際的應用現場上采用聯機調試方式進行調試，之后對整體和系統實施調試工作，通過各個部分調試工作的實施，確保各個環節的工作都能夠達到預期的效果；最后，在完成所有調試工作，并確保無誤以后，電梯便能夠投入使用，之后要整理所有技術資料等。

3.2 變頻器的選擇

實際上，很多電梯都是將變頻技術設計作為基礎而實現的。而變頻器的分類比較多，在分類期間需以不同的分類方法進行分類。如果按照交換環節的方法進行分類，可分為成交—直—交變頻器與交—交變頻器；如果按照電壓的調制方式進行分類，則可分為PAM變頻器與PWM變頻器；如果按照工作原理進行劃分，則可分為V/f控制變頻器、矢量控制變頻器與直接轉矩控制變頻器幾種；如果依據使用的用途進行分類，則能夠分為通用的變頻器以及高性能的變頻器等。為此，在選擇變頻器期間，一定要結合實際情況進行選擇，從而保障電梯的穩定運行。

通常在變頻器選擇方面，也存在一定的要求。電梯中的變頻調控系統屬于重要的系統組成部分，而變頻調控系統的核心在于變頻器，該系統的穩定性在于，保障變頻器的質量。其原因在于，變頻器的質量與整個電梯系統的安全性與可靠性之間存在著直接的關聯，一旦變頻器的質量無法達到規定的標準要求，那么電梯的安全運行必將受到負面的影響，甚至會引發重大的電梯事故。在選擇變頻器期間，不僅需要按照標準的功率要求進行選擇，同時還需要根據實際情況進行選擇，將標準功率作為依據，對初步的投資展開有效的估算，這與邵曉梅在《淺析基于變頻技術的電梯PLC控制系統設計》一文中的觀點有著相似之處。并且嚴格按照額定電流進行選擇，只有這樣才能夠確保所選擇的變頻器符合電梯應用的標準要求，同時在提升電梯安全、穩定運行方面有著積極意義。

4 結語

如今電梯已經成為城市人們生活中不可缺少的一部分，它的出現給人們的生活、工作等帶來了極大的便利，因此，人們對電梯的依賴性逐漸提升。這便要求電梯在運行期間必須擁有極高的安全性與穩定性，只有這樣，才能夠保障使用者的生命安全。而想要實現這一目標，便需要通過PLC控制系統的應用，通過軟件控制電梯的運行來發現電梯運行期間存在的故障問題，并及時予以報警，以確保相關工作人員能夠及時地采取有效措施解決電梯存在的故障問題，從而確保電梯能夠長期處于安全穩定運行的狀態之下，為使用者的生命安全提供保障。

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[4]邵曉梅. 淺析基于變頻技術的電梯PLC控制系統設計[J]. 化工管理，2016(14).

TU857

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1671-0711（2017）06（下）-0072-02