PLC与变频器在电梯节能控制系统中的应用

PLC与变频器在电梯节能控制系统中的应用

作者：陈学军

来源：《数字技术与应用》2012年第07期

摘要：本文介绍PLC与变频器在电梯节能控制系统中的应用，提高了电梯运行安全稳定性能,减少电能资源浪费,为PLC与变频器在电梯节能控制系统的技术升级和改造提供经验参考。

关键词：PLC 变频器 电梯 节能

中图分类号:TU857 文献标识码：A 文章编号：1007-9416(2012)07-0020-02 1、引言

目前国内外均已研制出采用电能回馈器将制动电能再生利用的电梯专用变频器，电梯专用变频器代替交流双速、交流调压调速等老式电梯可节电30%以上，所以，PLC与变频器为主流的电梯节能控制系统应用非常广泛。本文介绍PLC与变频器在四层电梯控制系统中的应用，既考虑电梯安全稳定性能，又考虑了节能降耗。 2、电梯控制要求

电梯控制系统由拖动调速和逻辑控制两部分组成。拖动调速系统采用变频器控制，逻辑控制系统采用PLC控制，主拖动采用三相交流异步电动机，门机驱动采用直流电动机。控制系统具有接线简单、可靠性高、维护方便等特点。 3、电梯控制过程

(1)有司机操纵。电梯的开关门、启动、加速、换速、平层及停车均通过司机控制。 (2)无司机操纵。在无司机操纵的情况下，电梯的开关门、启动、加速、换速、平层及停车均通过PLC自动控制。电梯开门时间可根据需要设置。

(3)检修慢车状态。在需要检修时，可通过检修慢车开关来控制。当接通检修慢车开关时，PLC检修控制程序起作用，司机只能通过按钮操纵电梯慢速运行。

(4)停电保持。电梯在正常运行过程中，若突然停电，PLC将保存停电的现场数据，在电源重新接通时，将自动恢复停电时的现场数据，控制电梯运行。

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(5)应急处理。电梯在运行过程中，PLC不断地对各输入信号进行打集，对运行状态进行监控，一旦发现异常信号（如安全保护装置动作等）将采取相应的安全措施，以防止事故发生。

(6)消防开关。消除门厅、轿内呼叫所有呼叫信号。将门关闭，断开开门回路。电梯如果正处于上行中，则立即在最近层停靠，不开门，然后返回基站，如果电梯处于下行中，直接驶向基站。开门中的电梯，立即关门，返回基站。

4、PLC、变频器控制系统安装接线图（见图1、图2） 5、控制系统组成及程序设计

电梯控制系统由若干个功能模块电路组成，本文主要介绍层楼继电器电路、指令及召唤电路、选向电路、运行电路和电梯门控制等几个功能模块的程序设计方法。 5.1 层楼继电器电路

层楼继电器电路就是反映电梯实际的位置，根据层楼信号指示电梯所在的位置，也为选向、选层、指令和召唤的消除提供信号。

主要采用数据传送、算术计算、数据比较处理等功能指令来实现层楼电路控制。启用数据寄存器D0，电梯在最下层端站时可将1送入D0，最上层端站时，将最高层数4送入D0；电梯每上升1层，接近开关X0闭合1次，D0将自动加1，电楼每下降1层，接近开关X0闭合1次，D0将自动减1，这样使D0中存放的始终是层数，然后将D0分别与1、2、3、4比较，等于几就说明电梯在几层，这时驱动对应的层楼继电器，实现层楼电路控制。楼层的显示由Y1、Y2、Y3以二进制的形式把数据输出到BCD译码器上，显示电梯在几层。（见图3） 5.2 指令及召唤电路

指令及召唤电路是将轿内指令和厅外召唤信号记忆并指示，当电梯响应后自动将其消除。 5.2.1 指令电路

操纵盘上安装了与层数相符的指令按钮，按下指令按钮，指令被登记，指示灯亮，当电梯到达预选的层楼时，相应的指令被消除，指示灯熄灭。 5.2.2 召唤电路

召唤是厅外发出的召唤信号。下端站只装上行召唤按钮，上端站只装下行召唤按钮，其余站安装上行和下行召唤按钮。当按向上或向下按钮时，系统记忆该信号，指示灯亮，当电梯到达层站，响应该层召唤，指示灯灭。电梯采用顺向截车，逆向呼叫记忆选层方式。

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5.2.3 选向电路

电梯方向的选择，就是将指令和召唤的位置与电梯实际位置进行比较，若前者在上电梯则选择向上，相反则选择向下。方向由层楼继电器形成选向链，将每层的指令和召唤对应接入，指令选向优先，电梯门关闭后召唤才参与选向。 5.2.4 运行电路

运行电路决定电梯速度、舒适感、平层精度等性能指标，是电梯控制系统的核心。电梯是由曳引电动机拖动，电动机工作受运行电路的控制，形成的速度曲线（见图4）。 (1)启动。方向是首要条件，门锁等安全因素也是必要的。 (2)减速。当选中某层，达到换速点就减速，为平层停车做准备。

(3)平层停车。当减速运行到平层点时，轿门与厅门门坎平齐，可以停车，并实施电磁抱闸。运行电路的控制程序。（见图5） 5.2.5 电梯门的控制

电梯门有两种：一种是轿厢门，轿厢门是主动门，由门电路控制电动机拖动。另一种是厅门，厅门是被动门，由轿厢门带动开、关。当轿厢到达停车，轿厢门自带的门刀自动插入厅门的门锁，打开厅门，所以电梯如果没到层，厅门关闭，不能打开。根据安全要求，各厅门和轿厢门的门锁电气限位开关的常开触点串联，作为门锁信号（X13），X13为ON，表示所有门已经安全关闭，可正常运行。 6、结语

实践证明，PLC与变频器在电梯节能控制系统中的应用，通过合理的设备选型、参数设置和软件设计，提高了电梯运行的可靠性和舒适感，并节约了电能。 参考文献

[1]朱昌明,洪致育,张惠侨.编著.《电梯与自动扶梯：原理、结构、安装、测试》.上海交通大学出版社,1995-10-1

[2]张汉杰,王锡仲,朱学莉.编著.《现代电梯控制技术》(修订版).哈尔滨工业大学出版社,2001-3-1.