基于PLC的雙并聯電梯控制系統設計

（青島工學院 山東青島 266300）

引言

電梯雙并聯時，兩臺電梯的基本功能和單梯一樣。雙并聯電梯控制和單電梯控制之間最大區別是對梯外召喚的處理。一般情況下，單電梯對梯外召喚處理是依據集選原則，即梯外召喚時控制系統先予以登記，并且按照原則依次答應。與電梯運行方向相同的梯外召喚時電梯自動應答并召喚。并聯電梯不但要遵守集選原則，還要遵守并聯調度原則。當按照并聯調度原則編寫完電梯程序后，通過PLC之間的串行通信，就可以實現協調雙梯運行，實現對電梯的最優控制。在兩臺電梯均能正常運行的情況下，還要考慮單梯的基本功能內部呼叫、外部呼叫、內外部呼叫顯示、樓層指示燈等基本電梯的指示系統。還有多種保護，如超重報警、電梯故障報警等功能。[1]

一、電梯并聯調度原則

1.在正常運行情況下，1臺電梯在底層待命，另1臺電梯停留在最后停靠層，稱自由梯或忙梯。如果某層有召喚信號，則忙梯立即定向運行去接某層的客人。[2]

2.2臺電梯因梯內指令而到達基站后關門待命時，應執行“先到先行”原則。如A電梯先B電梯到基站，則A梯立即起動運行至事先指定的中間層樓待命，并成為自由梯。而B梯則成為基站梯。[3]

3.當A梯上行時，如上方出現任何方向的召喚信號，或下方出現向下的召喚信號，都要在A梯的一周行程中完成，而B梯留在基站不予應答運行。但如在A梯下方出現向上召喚信號，則在基站的B梯應答信號而發車上行接客，此時B梯為忙梯。

4.如果當A梯正在向下運行時，在上方出現任何向上或向下的召喚信號，而在基站的B梯應答信號而發車上行接客，但如A梯下方出現任何方向的召喚信號，則B梯不予應答而由A梯去完成。[4]

5.如果A梯正在運行，而這時其他各層樓的廳外召喚信號又很多，并且這時在基站的B梯又不具備發車條件，在十多秒后，召喚信號仍存在，尚未消除，這時令B梯發車運行。同理，如果這時本應A梯應答梯外召喚信號而運行的，但由于電梯門鎖等故障而不能運行時，在十多秒的延誤時間后，令B梯（基站梯）發車運行。[5]

二、電梯的基本功能

1.在電梯自動運行時，電梯到站自動開門到位后，延時后自動關門。并且關門時如果檢測到在關門處有人，關門動作馬上停止進行開門動作。[6]

2.內呼、外呼：每次電梯上電，如轎廂正好在平層區，電梯門自動打開，轎內請求指令到i層停靠，電梯運行到i層后時必須停止。當電梯下降運行時，第i層廳外有請求指令（順向截梯，反向不停）。測到沒有人才關門。[7]

3.電梯運行方向、所處樓層、轎門的狀態等信息通過七段顯示器直接顯示。如果3分鐘內無運行指令，電梯內照明燈將自動熄滅，有運行指令后自動打開。

4.消防：消防開關閉合后系統進入消防運行狀態，系統將清除所有外部及內部信號，自動返回消防基站，門常開。進入消防狀態后，如果想恢復正常使用，必須使消防開關復位。動打開。，開門后再次重新關門；一直到檢無人才關門。

5.警報裝置：當電梯在在運行時發生故障停車，而乘客無法從電梯中出來，可以按下此按鈕通知維修人員。

6.超載保護功能 ：電梯內設置有限重量，超重電梯發出警報，表示電梯超載，轎廂禁止關門并不能運行，同時超載指示燈亮，直至超載消除方能正常運行。

三、電梯控制系統的硬件設計

電梯是在垂直方向上運行的運輸設備，由機械和電氣兩大系統組成。機械系統由空間、系統、導向系統、轎廂、門系統、重量平衡系統、安全保護系統等組成。電氣系統由電力拖動系統、電氣控制系統組成[9]。

1.電梯的機械系統結構

（1）空間：由機房部分、井道及底坑部分、轎廂部分、層站部分組成。

（2）系統：曳引系統的功能是輸出與傳遞動力，使電梯運行。由曳引機、曳引鋼絲繩，導向輪，反繩輪組成。

（3）導向系統：作用是限制轎廂和對重的活動自由度，使轎廂和對重只能沿著導軌作升降運動。由導軌，導靴和導軌架組成。

（4）轎廂：是運送人和貨物的電梯組件，由轎廂架和轎廂體組成。

（5）門系統：是封住層站入口和轎廂入口。由轎廂門，層門，開門機，門鎖裝置組成。

（6）重量平衡系統：是相對平衡轎廂重量，在電梯工作中能使轎廂與對重間的重量差保持在限額之內，保證電梯的曳引傳動正常。

（7）安全保護系統：保證電梯安全使用，防止故障時對人身安全造成傷害。由電梯限速器、安全鉗、夾繩器、緩沖器、安全觸板、層門門鎖、電梯安全窗、電梯超載限制裝置、限位開關裝置組成。

2.電梯的軟件設計

當乘客在廳外侯梯時按下上升或下降呼梯命令，若電梯停靠在本層時則平層開門，若不在本層則向上或向下運行來響應呼梯信號。當乘客進入轎廂后，按下相應層站的選層按鈕，便完成了運行指令的預先登記，電梯便自動決定運行方向。電梯自動關門，當門完全關閉后，門鎖微動開關閉合，使門鎖繼電器吸合，電梯開始啟動、加速，直至穩速運行。

結語

通過與實際設計相結合，鍛煉了我綜合運用所學專業基礎知識來解決實際工程問題的能力，同時也提高我查閱文獻資料、設計手冊、設計規范以及電腦制圖等其他的專業能力水平。通過PLC控制電梯，實現電梯的運行速度、反映時間和停層的準確度達到一定的標準，而對電梯的速度、運行狀態、安全、可靠、消防等進行合理的設計。綜合考慮電梯PLC控制系統，能夠達到“穩、準、快”的要求，這就要求我們的設計必須嚴密、可靠。通過這次畢業設計，提高了我的意志力和品質力，提升了自己的忍耐力，懂得了怎樣緩解壓力，學會了獨立思考、邏輯思維、提出問題、分析問題、解決問題的方法。這是我們希望看到的，也正是我們進行畢業設計的目的所在。