電梯自動控制系統(tǒng)及其應(yīng)用

李峰 李瑞英

【摘 要】電梯有直流電梯和交流電梯兩種形式，而交流電梯是目前使用最為廣泛的一種形式。當(dāng)前，電氣行業(yè)也得到了迅速發(fā)展，人們對于電梯服務(wù)的要求也在不斷提升，這就要求電梯自動化控制系統(tǒng)設(shè)計人員要進(jìn)行不斷的開拓和創(chuàng)新，以確保電梯的安全穩(wěn)定運行。

【關(guān)鍵詞】電梯;自動控制系統(tǒng);應(yīng)用

如今，高層建筑已成為城市發(fā)展的主要標(biāo)志。高層建筑的優(yōu)點是利用有限的空間來提高人的能力。在高層建筑中，電梯是必不可少的電氣系統(tǒng)，對電梯服務(wù)的要求也在不斷提高，這就要求電梯自動化控制系統(tǒng)的設(shè)計者進(jìn)行不斷的開發(fā)和創(chuàng)新。

1電梯自動控制系統(tǒng)概述

在電梯控制系統(tǒng)的建設(shè)過程中，需要考慮電梯自動化系統(tǒng)的控制要求、配置和設(shè)計。電梯自動控制系統(tǒng)要求是電梯控制系統(tǒng)設(shè)置的基本要素。只有掌握標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計內(nèi)容，結(jié)合現(xiàn)場實際情況，才能保證電梯承載力、容積等設(shè)置的合理性，保證電梯的正常使用。配置是自動化系統(tǒng)的核心內(nèi)容。根據(jù)電梯的規(guī)格和要求，合理配置所需的零部件和設(shè)備，保證電梯控制系統(tǒng)的正常運行，減少問題和危險的產(chǎn)生。設(shè)計方案是實現(xiàn)電梯自動控制系統(tǒng)的前提。本設(shè)計包括電梯自動控制系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)要求和配置。在此基礎(chǔ)上，對電梯在施工和使用過程中可能出現(xiàn)的風(fēng)險項目進(jìn)行預(yù)先預(yù)測，并制定科學(xué)的控制方案，提高電梯的質(zhì)量和性能。

2電梯自動控制系統(tǒng)的分析與設(shè)計

電梯自動控制系統(tǒng)主要依靠可編程序控制器來實現(xiàn)運行中的相關(guān)操作。可編程邏輯控制具有靈活性高、數(shù)字語言轉(zhuǎn)換清晰、快速的特點，可以更好地保證指令數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏?zhǔn)確性，提高電梯運行的安全性。同時，由于這些特點，它在電梯自動控制系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。但是，如果僅僅依靠PLC來控制電梯自動控制系統(tǒng)，由于外部信號的隨機(jī)性，電梯的運行就會出現(xiàn)問題。因此，有必要通過多種控制方法的有效結(jié)合，制定合理的系統(tǒng)控制方案，保證電梯的安全穩(wěn)定運行。

3PLC電梯控制系統(tǒng)的三大優(yōu)點

3.1高可靠性

PLC在電梯自動控制系統(tǒng)中的應(yīng)用，減少了電子元器件和運動部件的數(shù)量，減少了電路連接，降低了操作難度，提高了系統(tǒng)運行的可靠性。根據(jù)相關(guān)調(diào)查研究，采用PLC的電梯自動控制系統(tǒng)可以連續(xù)工作50000小時以上，沒有任何問題，有效地保證了人員的生命安全。

3.2適應(yīng)性強(qiáng)

PLC具有很強(qiáng)的適應(yīng)性，即使在惡劣的天氣下，也能很好的運行，提高電梯的安全性。此外，可編程控制系統(tǒng)的維護(hù)和操作也相對簡單。具有自診斷功能，能在事故第一時間采取有效控制措施，避免問題擴(kuò)大。另外，PLC的應(yīng)用提高了故障報警的效率，幫助工作人員及時確定故障區(qū)域，進(jìn)而進(jìn)行相應(yīng)的維護(hù)工作，減少損失和人員傷亡。

3.3編程系統(tǒng)簡單，操作錯誤率低

在編程過程中，PLC為工作人員提供功能框圖、結(jié)構(gòu)文本、指令表等相關(guān)編程工具，提高了編程效率和質(zhì)量，減少了錯誤的產(chǎn)生。

3.4高靈活性

在電梯自動控制系統(tǒng)中，PLC的應(yīng)用提高了系統(tǒng)的擴(kuò)展能力和操作靈活性，保證了電梯的容量、功能和控制范圍能更好地滿足實際需要。

4電梯控制系統(tǒng)的主要結(jié)構(gòu)和內(nèi)容

4.1系統(tǒng)控制要求

電梯自動控制系統(tǒng)的運行一般由可編程序控制器和機(jī)械裝置來實現(xiàn)。然而，在實際操作中，由于外部信號的隨機(jī)性，為了保證電梯的正常運行，需要在每個樓層結(jié)構(gòu)中設(shè)置接近開關(guān)，及時了解和掌握電梯的坐位，準(zhǔn)確地定位電梯停放樓層，以便出現(xiàn)故障時，工作人員能及時處理和解決，減少人員傷亡。

此外，在系統(tǒng)設(shè)計和施工過程中，還應(yīng)安裝顯示屏，顯示電梯的負(fù)載信息和運行信息，方便工作人員的管理。此外，還需要建立安全措施，如設(shè)置電梯運行的聯(lián)鎖功能，最大限度地保證電梯的安全運行。

4.2PLC及系統(tǒng)配置

在硬件配置過程中，一般選用FXPLC，具有以下優(yōu)點：（1）靈活性高;這種PLC可直接應(yīng)用于主機(jī)，并可進(jìn)行擴(kuò)展和擴(kuò)展，提高了模塊的功能性和實用性。（2）指令功能豐富。這種控制器包含了更多的指令和功能，更好地滿足了電梯自動控制系統(tǒng)的需要;另外，這種控制的指令處理效率高，執(zhí)行效率高。此外，其內(nèi)部輔助設(shè)備將比其他類型的控制器更完善，因此能夠更好地滿足梯形自動控制系統(tǒng)操作的需要。（3）高可變性和簡單的編程。通過第三方軟件的應(yīng)用，可以實現(xiàn)編程工作，減少錯誤等問題。

4.3設(shè)計特點

在系統(tǒng)軟件設(shè)計過程中，必須遵循接近同一方向的原則，這與電梯的位置和運行方向一致。這就要求在軟件編程過程中，呼叫信號應(yīng)與電梯的運行方向和位置一致。呼叫信號啟動后，電梯的繼電保護(hù)應(yīng)保證電梯能準(zhǔn)確地停留在呼叫信號所在樓層。在呼叫信號層停車后，繼電保護(hù)裝置關(guān)閉。

4.4隨機(jī)邏輯控制裝置的科學(xué)應(yīng)用

在電梯運行過程中，要保證監(jiān)控開關(guān)的正常工作，以檢測電梯運行層是否有呼叫信號。如果有呼叫信號，可以通過減速來控制電梯穩(wěn)定地停留在呼叫樓層。否則，可保證電梯的正常運行，保證電梯的自動控制效果。

4.5軟件顯示技術(shù)的應(yīng)用

軟件顯示技術(shù)是將電梯運行中的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成系統(tǒng)識別數(shù)據(jù)，并直接顯示在顯示器上，便于員工及時了解電梯運行情況，找出存在的問題并加以解決。

5電梯自動控制系統(tǒng)的應(yīng)用和展望

隨著社會發(fā)展，電梯使用十分普及，同樣電梯安全事故時有發(fā)生，這些事故中主要是日常維修、隱患排查不到位等原因造成，但同時也有一部分是電梯使用者造成。電梯使用者的安全意識亟待加強(qiáng)，人們應(yīng)文明乘坐電梯，遵守電梯設(shè)備管理準(zhǔn)則，從自身行為杜絕電梯事故的發(fā)生。現(xiàn)如今，為保證高層建筑的實用性，電梯設(shè)計和施工也成為人們關(guān)注的重點內(nèi)容。為確保電梯運行的安全性、可靠性，可編程控制系統(tǒng)的應(yīng)用效率也在逐漸提高。例如日本生產(chǎn)的電梯設(shè)備，就是將可編程控制系統(tǒng)融入到了電梯系統(tǒng)中，并作為主要控制器來提升電梯的運行效率和質(zhì)量，實現(xiàn)了電梯的有效調(diào)節(jié)。在對其結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析時發(fā)現(xiàn)，電梯自動控制系統(tǒng)中包含可編程控制模塊、變頻調(diào)速模塊、顯示模塊、轎廂門開關(guān)控制模塊及上下運行模塊這幾部分內(nèi)容，通過這些模塊的協(xié)作運行，保證了電梯運轉(zhuǎn)的安全性和高效性。

此外，隨著新技術(shù)、新材料的推廣和應(yīng)用，電梯系統(tǒng)結(jié)構(gòu)得到了優(yōu)化與創(chuàng)新，不僅體積和外形上實現(xiàn)了明顯改變，功能上也實現(xiàn)了進(jìn)一步拓展。VVVF電梯就是在該環(huán)境下衍生出來了一種新型電梯模式，其優(yōu)勢為能耗低、噪音污染小、安全性能強(qiáng)、運行效率快、承載力較高等。且該型號的電梯在使用中可以將人工智能技術(shù)應(yīng)用其中，通過網(wǎng)絡(luò)及智能群控系統(tǒng)來增強(qiáng)電梯控制的安全可靠性及高效準(zhǔn)確性，而這也是今后電梯行業(yè)發(fā)展所追求的新目標(biāo)。

最后，在現(xiàn)今電梯安裝過程中，由于技術(shù)水平的提升，安裝作業(yè)中逐漸使用了無腳手架安裝方式，這在保證安裝作業(yè)安全性的同時，也提升了資源利用效率，節(jié)省了工程的施工成本。

結(jié)論

總之，在電梯控制系統(tǒng)設(shè)計中，通過自動化控制技術(shù)的合理應(yīng)用，能夠更好地提升電梯的自動控制效果，降低運行危險事故的產(chǎn)生，更好地保證人們的生活質(zhì)量及生命安全。

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（作者單位：新疆維吾爾自治區(qū)特種設(shè)備檢驗研究院）