李宏剛

(五大連池風(fēng)景名勝區(qū)自然保護(hù)區(qū)機關(guān)事務(wù)服務(wù)中心，黑龍江 五大連池 164155)

與傳統(tǒng)繼電器控制及微機控制電梯運行技術(shù)相比，PLC控制技術(shù)抗干擾性更強，可有效降低故障率，電梯維護(hù)與修理更為便捷。PLC技術(shù)日趨成熟，在各類控制系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用，特別是在電梯控制系統(tǒng)中發(fā)揮了重要應(yīng)用價值。

1 基于PLC技術(shù)的電梯控制系統(tǒng)組成

PLC技術(shù)利用可編程控制器對電梯運行進(jìn)行有效控制，可實現(xiàn)PLC輸入端口與輸出端口設(shè)置數(shù)量的有效減少，有效節(jié)約設(shè)計成本。應(yīng)用先進(jìn)科學(xué)的軟件優(yōu)化電梯控制程序，縮短PLC掃描周期，使電梯運行更加安全可靠，實現(xiàn)更為靈活性地運行操控。PLC技術(shù)可簡化控制程序，針對各種樓層控制需求實現(xiàn)控制程序的靈活調(diào)整。以5層客梯為研究對象，對基于PLC技術(shù)的電梯運行控制系統(tǒng)設(shè)計進(jìn)行分析。

1.1 硬件組成

PLC控制單元是最為關(guān)鍵的部件之一，此電梯控制系統(tǒng)應(yīng)用德國西門子公司制造的S7-200系列可編程控制器，型號CPU226CN(24輸入，16輸出)，電機拖動驅(qū)動為該公司制造的變頻器，型號為MM440CN。基于PLC技術(shù)的電梯運行控制系統(tǒng)工作原理見圖1。

圖1 基于PLC技術(shù)的電梯控制系統(tǒng)原理圖Fig.1 Principle of elevator control system based on PLC technology

PLC技術(shù)控制可為變頻器運行提供方向指引，也可發(fā)出運行速度控制命令，變頻器以電梯所需速度及方向提供電機拖動驅(qū)動，實現(xiàn)對運行方向的合理調(diào)節(jié)及運行速度的科學(xué)控制。PLC技術(shù)可編制更為科學(xué)合理的程序，不僅具備自動平層控制功能，還可對電梯門開啟與閉合進(jìn)行自動控制，對各層停站時間進(jìn)行合理掌控，進(jìn)行內(nèi)外呼叫信號記錄與消除，實現(xiàn)順向截梯或運行方向調(diào)整。

1.2 軟件設(shè)計

電梯控制系統(tǒng)通電運行后，系統(tǒng)進(jìn)入初始化階段，在掃描周期內(nèi)如果接收到轎廂呼叫指令或門廳呼叫信號，電梯控制系統(tǒng)會對轎廂停留樓層進(jìn)行檢測，對其與目標(biāo)樓層之間關(guān)系進(jìn)行分析，從而控制電梯上行或下行，使之運行到指定樓層。電梯停止后將會開啟電梯門，等待一段時間后再關(guān)閉電梯門，待一個運行周期任務(wù)完成之后在此樓層處靜止，直至收到下一個召喚信號再發(fā)出運行命令，并一直循環(huán)此運行過程?；赑LC技術(shù)的電梯運行控制系統(tǒng)流程圖如圖2所示。

圖2 基于PLC技術(shù)的電梯運行控制系統(tǒng)流程圖Fig.2 Flowchart of elevator running control system based on PLC technology

2 電梯PLC控制系統(tǒng)編程

2.1 編程方法

系統(tǒng)編程應(yīng)遵循由易到難編寫原則，先針對二層或三層編程進(jìn)行練習(xí)，再進(jìn)行五層程序編寫?；境绦蚓帉懲瓿珊笤賹⑾尬槐Ｗo(hù)功能加入其中，設(shè)置響鈴、警報發(fā)出等其他功能。

2.1.1 開關(guān)門環(huán)節(jié)編程方法

電梯接到呼叫信號或運行至目標(biāo)樓層時自動開啟電梯門，若是電梯關(guān)門感應(yīng)到夾住人或物應(yīng)自動開啟電梯門，按動開門按鈕也可使電梯門再次打開。開門延遲時間結(jié)束時自動關(guān)閉電梯門，若未到延遲時間，人工按動關(guān)門按扭電梯門也可提前關(guān)閉。

2.1.2 樓層數(shù)字顯示與清除編程方法

處于上升中的轎廂若介于一層與二層之間，樓層數(shù)字顯示為“2”，處于下降狀態(tài)的轎廂介于一層與二層之間時，樓層數(shù)字顯示為“1”。轎廂離開樓層時會接收到新樓層信號而使原樓層信號被取代。

2.2 編程要求

電梯轎廂處于兩層之間時，上升時顯示高層數(shù)字，下降時顯示低層數(shù)字?？捎冒l(fā)光二極管通過箭頭向上或向下指示表示電梯轎廂處于上升或下降狀態(tài)。內(nèi)呼及外呼狀態(tài)下，被呼叫樓層指示燈變亮，呼叫響應(yīng)完成后指示燈處于熄滅狀態(tài)。接收到兩個方向的呼叫信號時，先對順時針信號進(jìn)行反應(yīng)，后響應(yīng)反向信號，先存儲未響應(yīng)信號，待上一信號響應(yīng)完成后再對其響應(yīng)。電梯抵達(dá)響應(yīng)樓層后停止運行，電梯門開啟，指示燈熄滅并發(fā)出響鈴，之后開始計時，計時時間到后自動關(guān)閉電梯門，用戶也可手動控制按鈕開關(guān)門。電梯運行時轎廂門禁止開合，電梯門打開時電梯不可運行。轎廂門關(guān)閉是基于時間控制，應(yīng)確保時間充足，通常應(yīng)設(shè)置為5 s。兩個樓層間電梯運行時間應(yīng)低于30 s，如超過這一時間電梯會自動中止運行，需要排查其是否存在故障。設(shè)置上下極限位行程開關(guān)，若電梯運行至這一極限位置會強制性中止電梯運行。無呼叫時，電梯需在所處樓層進(jìn)行等待，超過規(guī)定時間后回到設(shè)置的初始層。

2.3 程序內(nèi)容

結(jié)合電梯運行規(guī)律及相應(yīng)要求，電梯控制系統(tǒng)軟件設(shè)置了三種方式：有司機、無司機和檢修。電梯PLC程序編寫時，以運行控制系統(tǒng)主流程圖為依據(jù)(詳見圖3)，運用模塊化思想進(jìn)行編程，具體編程模塊如下：

圖3 電梯運行控制系統(tǒng)的主流程圖Fig.3 Main process of elevator operation control system

2.3.1 保護(hù)程序

將安全觸板安裝于轎門及中分式門的兩側(cè)，安裝限速器，運用安全鉗實施保護(hù)，以免電梯運行超過規(guī)定速度，利用斷繩開關(guān)對曳引繩進(jìn)行保護(hù)，安裝對重緩沖器，利用轎廂作為保護(hù)物對轎廂與對重之間的相互沖撞或轎廂撞底情況實施保護(hù)。

2.3.2 上下行程序

利用集選控制對各樓層廳外召喚信號及電梯內(nèi)信號進(jìn)行集中控制，結(jié)合內(nèi)外信號、轎廂所處樓層做出上行或下行反應(yīng)。無條件響應(yīng)順向呼叫信號，對內(nèi)選信號進(jìn)行響應(yīng)，并以遠(yuǎn)程反向原則為依據(jù)進(jìn)行反向截車。

2.3.3 開關(guān)門程序

抵達(dá)目的樓層后電梯自動停止并開啟電梯門，等待一定時間關(guān)閉電梯門，關(guān)門時感應(yīng)有人進(jìn)入或接收到呼叫信號應(yīng)再次打開電梯門。本樓層前廳可開啟電梯門，檢修狀態(tài)下也可開啟與閉合電梯門。

3 結(jié)語

將PLC技術(shù)應(yīng)用于電梯運行控制過程中，通過軟件設(shè)計可完善硬件功能，提高了電梯運行的平穩(wěn)性與安全性，增強了電梯運行的舒適度。運用數(shù)字化技術(shù)進(jìn)行電梯控制，實現(xiàn)了對硬件資源的有效利用，可全面推廣基于PLC技術(shù)的電梯運行控制系統(tǒng)。