變頻調速電梯應用PLC控制電氣控制系統的探討

范文生

摘要：隨著改革開放的不斷深入，社會經濟快速發展，電梯的使用越來越廣泛，電梯的舒適性和安全性也成為人們關注的焦點。如今變頻調速和PLC技術發展不斷成熟，新成果大量涌現，在電梯中的應用呈現出了能耗低、費用少等多項優點。本文在闡述PLC變頻調速控制系統的整體設想和在電梯應用中的優點基礎上，通過對PLC控制變頻調速控制系統中的各板塊進行設計分析，把PLC控制變頻調速控制系統應用到電梯中，進而提高電梯效率和安全性。

關鍵詞：變頻調速；PLC控制；電梯應用

0 引言

隨著我國城市化程度的不斷加深，高層建筑物越來越多，電梯成為了不可或缺的基礎設施，其性能也成為了人們關注的焦點。在電梯發展初期，我國電梯多采用繼電器控制技術，然而隨著科學技術日新月異，變頻調速、PLC控制技術等越來越多的新技術應用到了電梯當中，極大得提高了電梯的舒適度和安全性，促進了我國電梯產業快速健康的發展。

1 PLC變頻調速控制系統的整體設想

PLC（Programmable Logic Controller），中文稱為可編程邏輯控制器，最早出現于1960年代的美國，是一類專門用于工業自動化控制的計算機，本質上是一種計算機控制方式。[1]變頻調速技術以高效、節能、穩定等優點被廣泛的應用到電梯領域，被廣大消費者所認可，在將PLC控制系統融入電梯技術中，必將實現我國電梯行業的跨越式發展。

PLC變頻調速控制系統就是以PLC為中心，把PLC主機與操縱盤、呼梯盤及安全保護信號裝置等部件進行連接后，將PLC需要的數據輸入至存儲器，再通過輸出接口向各層發送信號，根據信號指示，電梯進行開關門和拖拽等工作。[2]人作為電梯使用的主體，在保證安全的前提下，更要保障舒適度，而且隨著資源節約型社會的建設，低耗節能也成為了電梯重要的衡量標準。

2 PLC控制變頻調速控制系統在電梯中的優點

（一）靈活便捷

可編程邏輯控制器靈活性強，編程語言類型眾多，不僅可以通過功能圖表等形式，也可以采用語句說明，可以把各種編程方法應用到編程的過程中，這就極大地提高了PLC控制變頻調速控制系統在電梯應用的有效性。另外，由于電梯使用環境的差異，承載量、空間各不相同，PLC控制變頻調速控制系統可以根據規模大小進行調整適配，這使得應用更加靈活便捷。

（二）方便操作

通常情況下，PLC控制變頻調速控制系統的編程是通過程序的執行更改與輸入實施的，在編程的過程中，可以在編程器中把編程信息顯示出來，甚至如果應用大中型的編程控制器，就能夠在CPT顯示屏進行應用。另外，由于PLC中包含了多種編程語言和程序，工作人員可以依據自己所熟悉的語言進行編程，特別是電氣設計圖與梯形設計圖具有相似性，減少了工作難度，提高了工作效率。

（三）高效安全

與普通的電子計算機相比，PLC控制變頻調速控制系統編程簡單，且具有強大的硬件保證，其內部擁有斷電保護、故障自檢、信息恢復等功能的一套安全、高效、可靠的編程方案，以便于各個領域應用和控制，特別是對安全系數要求較高的電梯，采用PLC控制變頻調速控制技術，能夠保障運行的高效性和安全性。

2 PLC控制變頻調速控制系統中硬件軟件設計

（一）硬件部分

鑒于電梯雙向運行的特點，在使用PLC方面，要選擇具有可逆性功能的計數裝置。通?？梢钥紤]OMRON公司的C系P型機，能夠把時間控制在0.001秒，具有高精準可逆的計數裝置，且擁有體積空間小、方便操作等優點。[3]在選擇變頻器時，要注重負載能力、轉矩特性、平穩性以及具有防失速功能等，真正把高性能、高質量的硬件應用到電梯當中，保證人們的人身安全，提高電梯使用舒適度。

（二）軟件部分

PLC控制變頻調速控制系統軟件部分是其安全有效運行的關鍵組成部分，主要包括調用操作系統和用戶程序對接程序兩個部分，這兩個部分通過測試集中于CPU功能中成為整個操作體系一部分，而不會占據太多空間，且具有存儲功能，再配上頻率可調的壓控振蕩器，可根據控制電壓進行調整信號輸出頻率。質量較高的標準軟件包具有容易理解、準備率高，且可以進行結構化用戶編程等優點。

3 PLC控制變頻調速控制系統在電梯中的運用

（一）PLC控制變頻調速控制系統軟件編程

軟件部分控制著電梯的信號變化，一般分為控制和警示兩種，在類別上又分為層級召喚、運行類別選擇、運行中控制、開門關門等一系列內容。在軟件編程中主要是通過控制變頻的流程實現對整體電梯運行的控制。

此次設計采用通用編程方式，能夠從抽象層面上對電路信息進行闡述。在不考慮特種情況下的制作工藝，使用Altera公司的QuartusII軟件可以實現設計的自動轉換。[4]即使轉移的新的系統時，僅僅依據實際需要對電路時序與面積進行調整優化，就能夠進行重新利用。

整個PLC控制變頻調速控制系統編程如下：

always@（posedge i_clk or negedge rst_n）

if（！rst_n）

begin

o_clk<=1b0；

cnt<=0；

end

else

begin

cnt<=cnt+1b1；

if（cnt=（N/2-1））

begin

o_clk<=！o_clk；

cnt<=0；

end

end

在電梯中的變頻處理程序為：

if（a<100）

a=a+10；

else

a=0；

end

end

（二）PLC控制變頻調速控制系統電梯的調試安裝

調試安裝工作是電梯使用前的關鍵步驟，直接影響著人們使用的安全和效率。調試安裝可分為模擬調試和安裝調試兩個部分。[5]在開展模擬調試時，可采用手動按鈕輸入調試信號的方法，進一步觀察PLC控制指示信號燈是否按照指示正確，若發現問題，及時對系統進行調整，保證不在交付使用后發生錯誤故障。安裝調試是復雜、耗時的工作，更是保證電梯正常使用關鍵環節，在確保儀器、配件正確無誤的前提下，安裝過程避免接觸器、空氣開關與PLC三者之間的干擾，留足距離，保證正常運行。更重要的一點是在樓層增多的情況下，只要對應增加樓層信號，無需再次連線安裝，這樣不僅可以提升整個控制系統的效率，更可以加強PLC控制系統的應變性。

4 結束語

目前我國電梯出現最大的問題就是信號不流暢，由于信號反應緩慢，造成了用戶承載電梯出現不適等各種各樣的電梯問題，浪費了時間，影響了人們的體驗效果。通過使用PLC控制變頻調速的系統，可以增強電梯控制水平，提高電梯的反應速度和效率，減少電梯運行成本。隨著我國電梯技術的不斷成熟，PLC控制變頻調速系統的技術水平也將會不斷完善，給電梯的舒適、安全、可靠、準確提供技術保障，也為推動我國電梯行業發展做出新的貢獻。

參考文獻：

[1]渠毓林.PLC控制交流變頻調速控制系統在電梯中的應用分析[J].科技與創新，2014（13）：50.

[2]任超.如何應用PLC控制交流變頻調速控制系統[J].電子制作，2013（4）：13.

[3]錢良楚.基于PLC控制的交流變頻調速電梯系統探討[J].數字技術與應用，2013（7）：16.

[4]周云峰.淺析PLC控制交流變頻調速電梯系統[J].科技創新與應用，2014（19）：53.

[5]武建明.PLC控制交流變頻調速控制系統技術與應用[J].四川水泥，2015（4）：240.