基于PLC模塊的電梯系統(tǒng)監(jiān)測(cè)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(jìn)程的突飛猛進(jìn)，電梯作為一種高效、迅捷、安全、可靠的垂直運(yùn)輸設(shè)備，成為了人們不可缺少的運(yùn)輸工具?，F(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(cè)控制中的作用和控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)進(jìn)行詳細(xì)探究，希望能借助此次研究，有助于電梯系統(tǒng)監(jiān)測(cè)控制整體水平提高。

關(guān)鍵詞：電梯系統(tǒng)；PLC模塊；監(jiān)測(cè)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(jìn)的電梯系統(tǒng)基本上都是國外設(shè)計(jì)制造，其核心技術(shù)并不公開。國內(nèi)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的控制方法和技術(shù)在實(shí)際中的應(yīng)用還比較少，與國外先進(jìn)技術(shù)相比還有較大的差距。盡快研究和掌握先進(jìn)的控制技術(shù)，對(duì)國內(nèi)電梯工業(yè)的發(fā)展會(huì)有很大的促進(jìn)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(jī)作為信號(hào)控制單元，完成電梯信號(hào)的采集、運(yùn)行狀態(tài)和功能的設(shè)定，實(shí)現(xiàn)電梯的自動(dòng)調(diào)度和集選運(yùn)行功能。第二種控制方式用可編程控制器（PLC）取代微機(jī)實(shí)現(xiàn)信號(hào)集選控制。對(duì)于一個(gè)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(dāng)規(guī)模較小時(shí)，用PLC控制可以降低因?qū)ｉT設(shè)計(jì)和制造微機(jī)控制裝置的成本，且PLC具有編程簡(jiǎn)單；控制運(yùn)行可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)；通用性好、功能強(qiáng)大；開發(fā)周期短；體積小，使用方便，可擴(kuò)展性強(qiáng)；成本低，維護(hù)方便以及強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)通訊功能等優(yōu)點(diǎn)，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(hào)控制系統(tǒng)和拖動(dòng)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(jī)械系統(tǒng)、轎廂操縱廂、廳外呼梯、門機(jī)與主拖動(dòng)系統(tǒng)等。其中控制系統(tǒng)的核心為PLC主機(jī)。來自操縱箱、呼梯盒、井道裝置及安全裝置的外部信號(hào)通過輸入接口通過輸入單元及其擴(kuò)展送入PLC內(nèi)部CPU微處理器進(jìn)行邏輯運(yùn)算與處理，再經(jīng)過輸出單元及其擴(kuò)展模塊分別向樓層顯示、呼梯信號(hào)燈、運(yùn)行方向信號(hào)燈發(fā)出顯示信號(hào)，向門機(jī)發(fā)出開關(guān)門控制信號(hào)，向變頻器發(fā)出上下行、換速等信號(hào)，從而實(shí)現(xiàn)電梯運(yùn)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(qiáng)，平均無故障率可達(dá)到4～5萬小時(shí)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過繼電器控制系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)。同時(shí)，PLC內(nèi)部的“軟”繼電器、“軟”接點(diǎn)和“軟”接線取代了繼電器控制系統(tǒng)里的“硬”器件、“硬”觸點(diǎn)和“硬”接線，其控制邏輯由存儲(chǔ)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(diǎn)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(qiáng)，并有良好的靈活性和擴(kuò)展性。

2基于PLC模塊的電梯監(jiān)控控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

第一，開發(fā)環(huán)境MCGS。系統(tǒng)上位機(jī)監(jiān)控部分應(yīng)用MCGS組態(tài)軟件來實(shí)現(xiàn)。MCGS軟件系統(tǒng)包括組態(tài)環(huán)境和運(yùn)行環(huán)境兩個(gè)部分。運(yùn)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(shí)候把現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的運(yùn)行信息實(shí)時(shí)地傳送到控制室，使現(xiàn)場(chǎng)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(jì)。實(shí)時(shí)處理功能系統(tǒng)對(duì)主回路實(shí)施配電功能及實(shí)時(shí)信息管理。根據(jù)檢測(cè)到的現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)或操作人員發(fā)出的控制命令產(chǎn)生開關(guān)量輸出信號(hào)，控制負(fù)載的接通或分?jǐn)?，?shí)現(xiàn)配電功能。同時(shí)具有數(shù)據(jù)采集與處理功能，如實(shí)時(shí)報(bào)警、報(bào)表輸出、曲線顯示等。分布式控制和管理功能系統(tǒng)提供對(duì)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堋Ｏ到y(tǒng)以圖象、數(shù)據(jù)、曲線等多種形式，為操作員及時(shí)提供系統(tǒng)運(yùn)行中的狀態(tài)、異常報(bào)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(gè)設(shè)備窗口和多個(gè)用戶窗口，負(fù)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(jì)封面圖形，確定自動(dòng)啟動(dòng)的窗口，設(shè)定動(dòng)畫刷新周期，指定數(shù)據(jù)庫存盤文件名稱及存盤時(shí)間等。設(shè)備窗口。設(shè)備窗口是連接和驅(qū)動(dòng)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(cè)設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序，定義連接與驅(qū)動(dòng)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(jī)交互的界面，諸如：生成各種動(dòng)畫顯示畫面、報(bào)警輸出、數(shù)據(jù)與曲線圖表等。實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫。實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫是工程各個(gè)部分的數(shù)據(jù)交換與處理中心，它將MCGS工程的各個(gè)部分連接成一個(gè)有機(jī)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(dòng)畫連接及設(shè)備驅(qū)動(dòng)的對(duì)象。運(yùn)行策略。本窗口主要完成工程運(yùn)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(shí)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(duì)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(jī)采集來的數(shù)據(jù)、發(fā)送給下位機(jī)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(yùn)行過程中，每當(dāng)I/O變量的值改變時(shí)，該值就會(huì)自動(dòng)寫入遠(yuǎn)程應(yīng)用程序；每當(dāng)遠(yuǎn)程應(yīng)用程序中的值改變時(shí)，“組態(tài)王”系統(tǒng)中的I/O變量值也會(huì)自動(dòng)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?jī)?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(gè)建筑的電梯的輸送能力的大小。通過此次對(duì)PLC模塊的電梯系統(tǒng)監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)的研究分析，對(duì)智能電梯的發(fā)展就有著積極意義。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉勇，張冠.電梯控制系統(tǒng)在檢驗(yàn)時(shí)的常見問題及對(duì)策[J].科學(xué)中國人，2015（35）.

[2]朱奎林.模型電梯控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].工業(yè)儀表與自動(dòng)化裝置，2014（04）.

[3]孫崎嶇，劉學(xué)先.電梯控制系統(tǒng)及遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，2016（10）.endprint