基于PLC的全變頻調速控制自動扶梯設計

曹海歐

【摘要】? ? 近年來，社會經濟發展水平不斷提高，自動扶梯成為公共場所中主要的交通工具，為人們帶來了極大的便利，同時相關部門越來越注重自動扶梯的節能問題，文中基于PLC的基礎上，對全變頻調速控制自動扶梯設計進行研究。

【關鍵詞】? ? PLC? ? 變頻調速? ? 自動扶梯? ? 設計

引言

自動扶梯因自身便捷、安全、載客量大等特點，在各大建筑中得到廣泛的應用，但是由于自動扶梯的運行頻率較高，從而造成嚴重的磨損。而且，自動扶梯上無論是否有行人都會自動運行，在一定程度上增加了能源的消耗，所以在自動扶梯中應用基于PLC的全變頻調速技術，進行節能設計。

一、自動扶梯系統的組成

眾所周知，自動扶梯項目是一項十分復雜的工程，在建設過程中需要全面考慮工程中所涉及到的內容和各項裝置，并且根據不同裝置的特點，設計施工方案。其主要的主要結構包括驅動裝置、牽引裝置、扶手裝置、運行軌道裝置、電氣系統裝置和安全裝置等等，每個裝置都有其自身的作用，因此在設計安裝過程中需要嚴格按照施工要求進行施工[1]。

二、全變頻調速的選擇及設計

2.1變頻調速系統的基本原理

變頻調速器技術的出現，在一定程度上能夠降低電力系統的能源消耗，對整個工藝的流程進行優化，并且能夠提高電力系統的運行效率，該技術是目前控制調度的主要方式之一。隨著科學技術的不斷進步，將PLC應用于變頻調速器技術中，從而使變頻調速技術更加完善，同時進一步擴大了該技術在社會各領域的應用范圍，該系統的基本原理如圖1所示。

2.2選擇合適的變頻器

想要提高變頻調速系統的運行效果，首先需要根據系統運行的基本情況，選擇合適的變頻器。在選擇變頻器時需要考慮變頻器的類型、容量和制動電阻的具體情況，其中在選擇變頻器時，需要從安全性、經濟性和舒適等方面進行全面考慮;在選擇變頻器的容量時，需要考慮整個系統中電動機的容量;而對制動電阻進行選擇時，需要考慮自動扶梯運行過程中產生的能源消耗量，保證其電壓在可行范圍之內，保證自動扶梯運行的安全性[2]。

三、PLC的選擇和硬件設計

3.1PLC的選擇

在變頻調速控制系統中選擇控制器時，主要從以PLC為核心的控制器和以單片機為核心的控制器中進行選擇，綜合全面考慮，多數會選擇以PLC為核心的控制系統，究其原因是因為該控制系統具有安全性高、運行穩定且后期維修方便等等特點，所以在全變頻調速控制自動扶梯設計中應用PLC，并對其后期具體的運行進行詳細的設計。

目前，在科學技術不斷發展的背景下，PLC的發展速度不斷加快，且種類越來越多，其中西門子的SIMATIC S7-200系列的PLC在工業生產系統中應用的比較廣泛，其原因是因為該系列的PLC在應用過程中具有較強的擴展性和豐富的功能模塊，為系統的穩定運行具有促進作用。

3.2全變頻調速控制系統中硬件設計

全變頻調速自動扶梯中的控制系統在運行過程中需要對硬件系統進行設計，首先應該了解控制系統硬件設備主要包括電源、變頻器、PLC控制器和一些其他的輔助元器件。在整個控制系統中，PLC控制器起到核心作用，通過輔助的元器件及時了解變頻調速自動扶梯在運行過程中的所有的相關信息內容，并根據具體的信息內容作出正確的決策，保障變頻調速自動扶梯的正常運行[3]。此外，還能及時發現自動扶梯在運行過程中可能存在的安全故障，此時通過PLC控制器使自動扶梯停止工作，進行及時的檢修，避免出現安全事故，并對檢修記錄進行記錄，便于日后維護時的查詢，具體內容如圖2所示。

全變頻調速控制系統中硬件設計的具體要求：

其一，主電路的設計，基于PLC的全變頻調速控制自動扶梯設計，其主要目的是為了降低自動扶梯的能耗，因此需要對其主電路進行設計，當自動扶梯調速的具體要求，進行制動電阻的設置，在自動扶梯的基礎上增加光電傳感器和交流變頻器，同時根據自動扶梯上人數的具體情況，設定電梯運行初期的低頻率，當接收到西門子的SIMATIC S7-200系列的PLC控制器的指令后，光電傳感器將會發生相應的感應，并且傳入到PLC的控制器中，從而對自動扶梯發生指令，使其從低速運行轉變為定速運行。當自動扶梯中光電傳感器檢測不到人時，需要延遲幾秒，確定無人后，向PLC輸入無人指令，從而降低自動扶梯的運行速度。

其二，安全回路的設計，在變頻調速自動扶梯的設計中，首先需要保證乘客的安全，因此，需要通過PLC將所有的安全保護開關進行串聯，保證安全開關時刻保持正常運行狀態。

其三，控制電路設計，控制電路是整個運行系統中的主要電路之一，為系統運行的安全性具有一定的促進作用，因此對控制電路進行設計時，需要對系統中的各個安全回路點通過PLC對其進行有效的監督，及時發現安全回路中存在的問題，并對其進行及時的檢修，保證PLC輸入回路信號的閃爍。

四、結束語

眾所周知，科學技術的進步，提高了人們的生活質量，同時推動了各個領域的發展。文中基于PLC的基礎上對全變頻調試控制自動扶梯進行相關的設計，實現了自動扶梯的變頻調速，在一定程度上降低了能源消耗，同時提高了自動扶梯運行的安全性，推動了自動扶梯的可持續發展。

參? 考? 文? 獻

[1]饒偉.自動扶梯的PLC單片機化控制探討[J].山東工業技術，2018（19）：124.

[2]楊洋.基于PLC的自動扶梯節能化設計[J].應用能源技術，2017（01）：43-46.

[3]馬英.自動扶梯的能耗影響因素分析及節能控制策略[J].科技傳播.2016（15）