基于PLC和變頻器的電梯控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

　　摘要：設(shè)計(jì)了一種基于可編程邏輯控制器(PLC)和變頻器的電梯控制系統(tǒng)，實(shí)行變頻智能控制的同時(shí)對(duì)電梯的運(yùn)行情況進(jìn)行監(jiān)控，有利于節(jié)省電能、增加舒適感。在一樓設(shè)置一觸摸屏對(duì)目前電梯位置、乘客人數(shù)、還需停留幾站進(jìn)行顯示。另外系統(tǒng)對(duì)電梯提升鋼絲繩的拉力進(jìn)行檢測(cè)，防止電梯超載。

　　序言

　　傳統(tǒng)的電梯控制系統(tǒng)問(wèn)題不斷出現(xiàn)，傳統(tǒng)繼電器、控制開(kāi)關(guān)控制系統(tǒng)接線(xiàn)復(fù)雜。PLC使用方便，不但克服了傳統(tǒng)繼電器控制的缺點(diǎn)，并且采用了特殊的抗干擾技術(shù)，使之更加適合工業(yè)控制。變頻器以其成熟的技術(shù)和高可靠性，己經(jīng)廣泛應(yīng)用在電梯控制系統(tǒng)中。用上位機(jī)組態(tài)軟件WinCC Flexible配合控制核心PLC創(chuàng)建的監(jiān)控畫(huà)面，因其模擬效果逼真，人機(jī)界面生動(dòng)友好，而得到廣泛應(yīng)用。

　　控制系統(tǒng)工作原理

　　首先電梯是根據(jù)內(nèi)、外部的呼叫信號(hào)以及結(jié)合自身的運(yùn)動(dòng)規(guī)律而運(yùn)行的，電梯是一個(gè)人機(jī)交互式系統(tǒng)，呼叫信號(hào)是隨機(jī)的，單純用順序控制、邏輯控制不能很好利用電梯，所以電梯經(jīng)常采用隨機(jī)邏輯控制方式。

　　電梯的位置信號(hào)由安裝在電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)軸上的編碼器提供。PLC接收編碼器發(fā)出的脈沖信號(hào)，當(dāng)采集到的位置信號(hào)等于程序設(shè)定每樓層的平層位置時(shí)，PLC發(fā)出控制指令，提升電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，電梯門(mén)打開(kāi)。變頻器配合PLC的PID控制能夠改變電源的頻率，達(dá)到調(diào)速目的，即變頻無(wú)極調(diào)速，既能節(jié)省電能又能增加乘坐的舒適感。天輪支撐著提升鋼絲繩，在其承重梁上安裝壓力傳感器檢測(cè)鋼絲繩的拉力防止電梯超載并進(jìn)行超載報(bào)警。在一樓設(shè)置一觸摸屏，畫(huà)面中對(duì)電梯的運(yùn)行樓層位置、上行或下行、電梯將要停留的樓層、電梯載重等一一顯示。

　　系統(tǒng)硬件組成及其各部分功能

　　本系統(tǒng)安裝了編碼器、PLC控制柜、變頻器、鋼絲繩壓力傳感器、語(yǔ)音報(bào)警器、觸摸屏等來(lái)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)自動(dòng)控制的相關(guān)裝置。

　　系統(tǒng)包括信號(hào)出入部分、控制核心部分以及機(jī)械執(zhí)行部分。信號(hào)輸入部分包括：編碼器、觸摸屏、壓力傳感器、電機(jī)限位傳感器以及攝像頭。PLC負(fù)責(zé)對(duì)信號(hào)的處理、判斷。最后由執(zhí)行機(jī)構(gòu)執(zhí)行相關(guān)動(dòng)作。執(zhí)行機(jī)構(gòu)有：電梯門(mén)電機(jī)、語(yǔ)音報(bào)警器、觸摸屏等?？刂葡到y(tǒng)構(gòu)成如圖1所示。