基于PLC與DDC的電梯監(jiān)控系統(tǒng)

蔣曦陽

（江蘇省特種設(shè)備安全監(jiān)督檢驗研究院，江蘇 南京 210036）

基于PLC與DDC的電梯監(jiān)控系統(tǒng)

蔣曦陽

（江蘇省特種設(shè)備安全監(jiān)督檢驗研究院，江蘇 南京 210036）

建筑行業(yè)作為機電智能化發(fā)展程度高的行業(yè)，在PLC方向，尤其是電梯PLC方面有很大的發(fā)展和進步。最早期的建筑電梯是通過繼電器進行控制的，相對來說電梯本身的故障率比較高，相對可靠性比較低，因此嚴重影響了電梯運行安全，所以必須要尋找新的電梯機電構(gòu)建形式來提升電梯的安全性。PLC具備十分良好的性能，已經(jīng)成為了當前電梯進行智能化改造的首選方案。最近這些年樓宇電梯的自動化技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用，電梯本身也成為了智能建筑的監(jiān)視控制系統(tǒng)的一個核心部分。本文主要探索了某電梯的實際案例，介紹了可編程控制器（PLC）以及直接數(shù)字控制器（DDC）在當前的電梯監(jiān)視系統(tǒng)當中的主要實踐應(yīng)用，并且這套系統(tǒng)在實踐當中也取得了十分良好的效果。

可編程控制器（PLC）； 直接數(shù)字控制器（DDC）；電梯監(jiān)視系統(tǒng)

我們早前安裝的電梯一般都是利用繼電器進行對應(yīng)的控制思路構(gòu)建，但是這種方式的主要缺點就是系統(tǒng)本身的觸點數(shù)量巨大，線路相對于其他的方式來說十分復雜，同時因為線路的復雜，增加新的控制功能難度很大，同時消耗的能量數(shù)額也十分龐大。同時因為線路優(yōu)化不好，直接導致了電路板本身的故障率居高不下，同時相對可靠性十分低下。但是對于電梯而言，安全性是其進行正常運行的最主要條件之一，對于這個類別的控制系統(tǒng)進行更加先進的安全性處理，或者說是進行更為安全的更新?lián)Q代就是一個不得不進行的工作。

1 PLC模式下的電梯控制探索

PLC作為當前代表著更高技術(shù)水平的工業(yè)控制器，以其高效的技術(shù)發(fā)展性和高安全度的可靠性在當前的電梯控制設(shè)計當中得到了大面積的廣泛使用，并且已經(jīng)成為了當前電梯控制技術(shù)框架下的新熱點之一。在最近的這些年，PLC控制下的樓宇自動化技術(shù)正在發(fā)展為一個熱門的新興產(chǎn)業(yè)，并且廣泛應(yīng)用于各種類型的建筑當中。本文主要以某電梯為例，簡單介紹基于 PLC 與 DDC的電梯監(jiān)控系統(tǒng)構(gòu)建。

2 電梯控制系統(tǒng)概述

這個電梯本身的控制系統(tǒng)是一個六層六站的模式構(gòu)建，在井道當中設(shè)置了轎廂、安全窗、對重、安全鉗、感應(yīng)器以及對應(yīng)的平層和樓層隔磁板等等部件，在整個轎廂的底部設(shè)置了對應(yīng)的超載以及滿載的開關(guān)，并且我們在井道的外面每一層都設(shè)置了樓層顯示系統(tǒng)、呼叫按鈕系統(tǒng)以及對應(yīng)的指示控制系統(tǒng)。在一樓設(shè)置了基站電鎖，在井道的頂部設(shè)置了機房，同時在機房的內(nèi)部設(shè)立了對應(yīng)的檢修按鈕以及附屬的慢上和慢下開關(guān)，牽引機、導向輪以及對應(yīng)的限速器構(gòu)件，井道底部同時也會設(shè)置出底坑以及緩沖器和限速器的繩輪；在整個轎廂的內(nèi)部還同時會安排設(shè)置廳門和轎門以及對應(yīng)的門機結(jié)構(gòu)和門刀門鎖結(jié)構(gòu)和供電電路等等。在本文當中，我們首先把原來通過繼電器進行控制處理的電梯控制柜進行對應(yīng)的改造處理，然后通過PLC模塊進行針對繼電器模塊的替換以便進行電梯控制處理，提升電梯自身的可靠性和對應(yīng)的安全性，然后通過電梯的信號進行DDC采集處理以保證電梯運行情況監(jiān)視處理。

3 PLC選型及輸入輸出連接

這個電梯原本需要由專人進行控制，為了節(jié)約當前的人力以及財力，現(xiàn)在使用PLC進行針對性的自動控制。電梯本身的系統(tǒng)主控制電路采用的是原來的繼電器使用的主電路，在這其中不需要進行大幅度的改動，同時原來繼電器本身的控制電路部分就完全被PLC模塊進行取代，我們需要注意的是把主電路自身的工作組狀態(tài)以及對應(yīng)的部分信號進行反饋并且輸送到PLC當中通過PLC本身的框架進行主電路的指令切換和啟動，以及對應(yīng)的運行換速等等操作。根據(jù)當前電梯本身的運行情況，我們經(jīng)過計算可以得知整個系統(tǒng)需要46個進行輸入的信號以及35個進行輸出的信號。基于“夠用就好，避免浪費”的使用原則，出于降低投資的原則，我們決定使用日本三菱公司生產(chǎn)的FX2N-64MR型號PLC模塊。這個PLC模塊自身功能十分齊全，同時使用方便并且性能可靠。在這個模塊本身的32輸入點+32輸出點基礎(chǔ)之上，對其進行FX - l6MR 模塊（8輸入點+8輸出點）以及FX-8EYR 模塊（8輸出點）的擴展，這樣的話就可以達到48點輸入+40點輸出的主要模塊配合構(gòu)建，同時滿足當前電梯點數(shù)的需求。下面的圖1就是針對PLC本身的輸入連接框架分析。

圖1 PLC 的輸入連接圖

4 PLC梯形圖設(shè)計探索

電梯系統(tǒng)本身的構(gòu)建就是一個針對性的人機交互控制系統(tǒng)，因此我們?nèi)绻麊我坏氖褂庙樞蚩刂苹蛘呤沁壿嬁刂贫际菦]有辦法進行功能操作的完全滿足的。所以在這里我們應(yīng)該采用隨機邏輯控制的方式進行處理。但是對應(yīng)的梯形圖相對來說比較復雜，所以我們需要的就是在整個梯形圖的設(shè)計當中進行模塊化的設(shè)計處理，把整個系統(tǒng)進行若干個模塊構(gòu)建下的分割，并且針對性的進行調(diào)試處理。然后我們把所有的模塊進行組合就形成了一個對應(yīng)的完整梯形圖構(gòu)建。下面我們選擇電梯的開關(guān)門模塊作為例子進行分析和講述。首先是電梯的開關(guān)門模塊。一般來說電梯的開關(guān)門存在著以下的幾種情況。當電梯本身位于基站的時候，我們可以把開關(guān)電梯的鑰匙插入到當前的基站電鎖TSK當中，然后旋轉(zhuǎn)到開電梯的位置，電梯就會根據(jù)感應(yīng)自動開門。如果電梯處于檢修的狀態(tài)，那么我們可以通過開關(guān)門的按鈕KMA以及GMA進行開關(guān)門的操作。當電梯停在了平層的位置的時候，電梯需要進行自動開門的操作。電梯如果在關(guān)門的過程當中被人碰到了開門按鈕KMA以及安全觸板APK的時候，這時需要進行重新開門的自動操作。電梯到達某個層站的時候，如果沒有其他人繼續(xù)使用電梯，電梯就停在這一層待命。如果有人呼喚電梯，電梯開門。停站的時間到了之后，電梯自動進入關(guān)門的狀態(tài)。

5 DDC信號采集系統(tǒng)構(gòu)建

在這個電梯的系統(tǒng)當中，我們采用了HoneyweII ExceI 50 控制器進行對應(yīng)的信號采集處理。這個控制器本身具有8個萬用模擬輸入，4個數(shù)字輸入以及4個模擬輸出，以及對應(yīng)的6個模擬輸出。電梯自身的運行狀態(tài)包括從PLC輸出為角度的上升下降繼電器，信號采集的來源主要就是從這些繼電器當中獲得。轎門的狀態(tài)從PLC輸出模式下的開關(guān)門繼電器觸電當中進行信號的采集處理全部為干節(jié)點信號模式，并且直接從當前的DDC50的四個數(shù)字輸入。六個層樓的信號對應(yīng)的電梯到達位置的時候會出現(xiàn)負電壓，但是當電梯不在這個樓層的時候就會成為0電壓。這六個層樓信號輸入模式到DDC50的萬用模擬輸入端的時候會外加一個電壓，這樣就可以達到電壓滿足DDC50的萬用模擬輸入信號的要求。

6 結(jié)語

經(jīng)過PLC改造的電梯可以同時進行PLC自動控制以及DDC的信號監(jiān)視采集。這個電梯系統(tǒng)已經(jīng)投入實踐超過了1年，運行情況十分良好，可以滿足各項的技術(shù)要求，并取得了良好的效果。

[1]BI Xiao-liang,ZHU Chang-ming,YE Qing-tai．The development of elevator group control simulation testbed．Elevator World ,2003．

[2]Young Cheol Cho,Kwang Hyun Kim,Wook Hyun Kwon．Optimal group control of elevator systems by statistic approximation of hall call waiting times． 14 World Congress of IFAC ,1999．

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1671-0711（2017）08（下）-0063-02