邱 廷,羅 丹
(沈陽(yáng)工學(xué)院 信息與控制學(xué)院,遼寧 撫順 113122)
電梯已成為現(xiàn)代人生活出行的重要工具,而電梯的安全運(yùn)行也就顯得格外重要,電梯運(yùn)行系統(tǒng)是現(xiàn)代電梯自動(dòng)控控制系統(tǒng)中重要的組成部分,保證電梯和乘客的安全,對(duì)電梯高效,有序運(yùn)行起著決定性的作用。文章主要從電梯組成和機(jī)構(gòu),電梯運(yùn)行原理,PLC工作原理,設(shè)計(jì)優(yōu)缺點(diǎn)等方面對(duì)電梯運(yùn)行控制系統(tǒng)進(jìn)行了總體的介紹
(1)拽引機(jī):由電動(dòng)機(jī)、減速箱、制動(dòng)器及曳引輪、和底座等組成,它是電梯轎廂升降的主要拖動(dòng)機(jī)械。
(2)動(dòng)力鋼絲繩:電梯用的動(dòng)力鋼絲繩一般是采用電梯專用的鋼絲繩即西魯式鋼絲繩(6X19S+NF)。
(3)限速器安全鉗:限速器安全鉗裝置主要由四部分組成:限速鋼絲繩、限速器、安全鉗、底坑張緊輪。安全鉗和限速器在電梯中成對(duì)出現(xiàn)使用,它們構(gòu)成了電梯中最重要的一道安全保護(hù)裝置。其可有效防止電梯超速、失控等問題,起到了很好的安全保護(hù)的作用。
(4)導(dǎo)軌:導(dǎo)軌是電梯轎廂和對(duì)重導(dǎo)向部分。要求導(dǎo)軌材料具有足夠的強(qiáng)度、韌性,多采用普通碳素鋼A3F的軋鋼,其在受到強(qiáng)烈沖擊和受到巨大力時(shí)不致發(fā)生斷裂。
(5)轎廂:轎廂主要由轎廂架、壁、底、頂、門等幾部分組成的,是電梯中承載乘客或貨物的金屬結(jié)體裝置。它由上下四組導(dǎo)靴往沿導(dǎo)軌方向作垂直上下運(yùn)動(dòng),完成垂直承載任務(wù)。常用電梯轎廂內(nèi)部?jī)舾吆褪褂谜哒3鋈腴T口凈高一樣,要求不小于2m,寬度和深度都由電梯的實(shí)際載量而定。
(6)開關(guān)門:電梯自動(dòng)開門按裝在箱頂離轎門處較近,由電動(dòng)機(jī)通過減速裝置帶動(dòng)曲柄桿機(jī)構(gòu)去開、關(guān)門。
電梯控制系統(tǒng)硬件由5部分組成:轎廂操縱盤、廳門信號(hào)、PLC、變頻器、調(diào)速系統(tǒng)。
變頻器只是完成調(diào)速的功能,而PLC完成邏輯的控制部分。PLC主要工作是負(fù)責(zé)處理各種信號(hào)的邏輯關(guān)系,從而向變頻器發(fā)出起停信號(hào),同時(shí)變頻器也將本身的工作狀態(tài)輸送給PLC,形成雙向聯(lián)絡(luò)關(guān)系。系統(tǒng)還配置了與電動(dòng)機(jī)同軸連接旋轉(zhuǎn)編碼器及PG卡,完成速度檢測(cè)及反饋,形成速度閉環(huán)和位置閉環(huán)。此外系統(tǒng)還必須配置制動(dòng)電阻,當(dāng)電梯減速運(yùn)行時(shí),電動(dòng)機(jī)處于再生發(fā)電狀態(tài),向變頻器回饋電能,抑制直流電壓升高。
PLC的等效工作電路PLC是由以微機(jī)為核心的電子部件,可以將它看作是一個(gè)由各種繼電器、定時(shí)器、計(jì)數(shù)器及狀態(tài)器組合體。PLC的輸入繼電器,由外部開關(guān)通過輸入端來驅(qū)動(dòng)的;PLC內(nèi)的輸出繼電器,帶有無(wú)數(shù)內(nèi)觸點(diǎn)和外部輸出觸點(diǎn)。此外,PLC還有如定時(shí)器、計(jì)數(shù)器、狀態(tài)寄存器等“軟”元件,這些元件帶有動(dòng)作線圈和很多電子常開觸點(diǎn)和常閉點(diǎn),可以在PLC內(nèi)自由選擇使用。PLC控制系統(tǒng)主要由三部分組成:輸入部分、控制部分、輸出部分。輸入部分由用戶輸入設(shè)備組成,如按開關(guān)、操作開關(guān)、限位開關(guān)及傳感器等。它們直接與PLC的輸入端子相連接,用以產(chǎn)生輸入信號(hào),這些信號(hào)或來自電梯轎廂操縱控制板,或來自電梯井道??刂撇糠质歉鶕?jù)被控對(duì)象的實(shí)際控制要求編制用戶程序,并將編制好的程序通過編程器送入PLC內(nèi)的用戶程序存儲(chǔ)器中,CPU反復(fù)掃描執(zhí)行用戶程序,并產(chǎn)生各種輸出控制信號(hào),PLC的控制功能是通過用戶程序來實(shí)現(xiàn)的。輸出部分主要由用戶輸出設(shè)備組成,如接觸器、繼電器等,它們直接和PLC的輸出端子相連,用以控制被控制的對(duì)象動(dòng)作。PLC的工作原理PLC的工作過程實(shí)質(zhì)上就是執(zhí)行程序的過程。當(dāng)PLC運(yùn)行時(shí),CPU按照分時(shí)操作原理每個(gè)周期執(zhí)行一個(gè)操作,由于CPU的運(yùn)算處理速度很快,使得外部出現(xiàn)的結(jié)果從宏觀來看似乎是同時(shí)完成的,種分時(shí)操作的過程稱為CPU對(duì)程序的掃描。