基于電梯控制方式分析與研究

關(guān)鍵詞：電梯控制； 繼電器； plc； 

中圖分類號(hào)：tu857文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：a 文章編號(hào)： 

一、電梯控制方式分析 

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，電梯控制技術(shù)也經(jīng)歷了從簡(jiǎn)單到復(fù)雜，從單一到集群的變化�？刂品绞揭灿辛朔浅４蟮倪M(jìn)步，目前主要的控制方式有繼電器控制、微機(jī)控制、可編程邏輯控制器控制等。 

二、電梯邏輯控制問題分析 

電梯的控制分為兩個(gè)方面：首先是控制傳動(dòng)系統(tǒng)，它以給定的速度曲線，使用模擬量和數(shù)字量控制裝置，根據(jù)曳引電動(dòng)機(jī)不同的調(diào)速方式構(gòu)成開環(huán)或者閉環(huán)速度反饋控制系統(tǒng)，最終實(shí)現(xiàn)了電梯運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)控制。其次是電梯作為多層、長距的交通工具，僅僅對(duì)傳動(dòng)系統(tǒng)的控制并不能滿足實(shí)際的運(yùn)行需要，電梯要能夠?qū)崟r(shí)接受來自不同的廳站、井道、轎廂、機(jī)房等位置、不同的性質(zhì)外部信號(hào)，并立即按照一定的邏輯關(guān)系進(jìn)行綜合處理，最終將其處理結(jié)果反映到傳動(dòng)控制的系統(tǒng)中以控制電梯運(yùn)行。例如電梯在同一時(shí)刻接受了來自不同層站的要梯信號(hào)，一方面會(huì)有上行的也有下行的，那么控制系統(tǒng)應(yīng)該盡量考慮減少電梯的起動(dòng)次數(shù)，以縮短乘客等候電梯時(shí)間為原則，這樣才能使電梯預(yù)先回應(yīng)前一部分的召喚，同時(shí)把另一部分的召喚暫時(shí)的記憶下來，等待電梯響應(yīng)結(jié)束前一批召喚后然后再自動(dòng)地響應(yīng)其記憶中的召喚信號(hào)。另一方面電梯在使用過程中，無論哪個(gè)安全部位出現(xiàn)了異常響應(yīng)，都會(huì)發(fā)出相應(yīng)的控制信號(hào)使電梯停止運(yùn)行，從而保證了乘客的安全。電梯的邏輯控制性能決定了電梯操縱的自動(dòng)化程度的高低。電梯的操縱控制方式有：按鈕控制、信號(hào)控制、集選控制、梯群控制和并聯(lián)控制等幾種不同的控制方式。不同控制方式中，邏輯控制任務(wù)并不完全一樣，但是必須都能實(shí)現(xiàn)如下幾個(gè)基本功能：①轎內(nèi)指令功能。司機(jī)和乘客在箱內(nèi)控制電梯運(yùn)行方向以及到達(dá)層站。②廳外呼梯功能。使用人員在箱外呼叫電梯駛往所在層執(zhí)行運(yùn)送的任務(wù)。③減速平層功能。當(dāng)電梯到達(dá)目的層的前面某個(gè)地方時(shí)，電梯自動(dòng)開始減速，直到到達(dá)目的層平面，電梯停止并自動(dòng)開門，方便乘客進(jìn)入。④選層、定向功能。電梯接受到若干個(gè)不同的箱內(nèi)、廳外的指令的，控制器能根據(jù)目前電梯的狀態(tài)來選擇最合理的運(yùn)行方向及�？繉诱�。⑤指示功能。 電梯當(dāng)前所處位置能在各層廳站及轎內(nèi)指示，且能在某按鈕信號(hào)被響應(yīng)時(shí)，消去其記憶。⑥保護(hù)功能。電梯出現(xiàn)異常情況，比如超速、斷繩、越限、運(yùn)行中開門、過載等現(xiàn)象時(shí)，控制器能夠讓電梯自動(dòng)停止以實(shí)現(xiàn)保護(hù)。⑦檢修功能。電梯應(yīng)該有檢修開關(guān)，檢修主令元件，以便于檢修人員在機(jī)房、轎頂或轎內(nèi)獨(dú)立控制電梯運(yùn)行。 

三、如何選擇控制方式 

1、繼電器控制電梯。傳統(tǒng)的電梯邏輯控制系統(tǒng)由繼電器線路組成。其存在故障率比較高、維護(hù)較困難、控制裝置體積大等問題，因此近幾年微機(jī)和可編程控制器組成的電梯邏輯控制系統(tǒng)已成為主要的發(fā)展方向。不同的使用場(chǎng)所漸漸都用微機(jī)及可編程控制器替代了繼電器成為電梯邏輯控制方式。但是繼電器邏輯控制線路是由觸點(diǎn)互相組合完成邏輯控制功能的，其原理直觀，分析方便，分析這種系統(tǒng)有助于理解電梯的邏輯控制關(guān)系。因?yàn)槟壳半娞菀汛蠖嗖捎枚辔�機(jī)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)，此種控制方式的串行通信、智能化管理、變頻調(diào)速等技術(shù)使電梯的可靠性與舒適感大大提高，所以傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)已逐漸退出了歷史的舞臺(tái)。但是電梯的控制邏輯還是從繼電器控制系統(tǒng)逐漸進(jìn)化而來的。因?yàn)榭删幊踢壿嬁刂破魈菪螆D結(jié)構(gòu)與繼電器回路圖極為相似，而且在接觸的電梯控制系統(tǒng)中，多少還有一些繼電器回路，所以作為一個(gè)電梯維修技術(shù)人員，有必要對(duì)繼電器控制系統(tǒng)有一些了解。 

2、微機(jī)控制。微機(jī)控制的功能運(yùn)用到電梯控制系統(tǒng)上，主要有以下幾種功能取代了全部或部分的繼電器以及傳統(tǒng)選層方法，結(jié)合光電編碼器實(shí)現(xiàn)了數(shù)字選層，方便解決調(diào)速問題，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的調(diào)配管理。微機(jī)控制電梯的特點(diǎn)有如下幾方面：（1）采用無觸點(diǎn)邏輯線路，提高了系統(tǒng)的可靠性，降低了維修費(fèi)用，提高了產(chǎn)品質(zhì)量；（2）可以靈活地改變控制程序，可以適應(yīng)不同的使用要求，最終實(shí)現(xiàn)控制自動(dòng)化；（3）可以實(shí)現(xiàn)故障顯示和記錄，維修變得簡(jiǎn)便，減少了使用故障時(shí)間，提高了運(yùn)行的效率；（4）用微機(jī)進(jìn)行調(diào)速，提高了乘坐電梯的舒適感；（5）用微機(jī)實(shí)現(xiàn)群控管理，合理調(diào)配電梯，可以提高電梯的運(yùn)行效率，節(jié)省能源；（6）微機(jī)控制裝置相對(duì)繼電器控制裝置體積較小，減少了控制裝置的占地面積。根據(jù)電梯的類型、功能要求，微機(jī)控制電梯的方式分為單微機(jī)、雙微機(jī)、三微機(jī)以及群控微機(jī)方式。（1）單微機(jī)控制方式只有1個(gè)cpu作為控制系統(tǒng)，根據(jù)控制器的不同又可以分為單板機(jī)和單片機(jī)控制方式。（2）雙微機(jī)控制方式就是在交流調(diào)壓調(diào)速電梯中，采用 2 個(gè)微機(jī)組成交流電梯控制系統(tǒng)，這樣就可使電梯性能得到較大改善，從而使電梯的舒適感提高，停層性精確，可靠性提升。這種控制方式分別由控制系統(tǒng)cpu 和拖動(dòng)系統(tǒng) cpu 以及部分繼電器組成整個(gè)電梯控制系統(tǒng)�？梢詫�(shí)現(xiàn)起制動(dòng)的閉環(huán)，穩(wěn)速開環(huán)控制，也可以實(shí)現(xiàn)全閉環(huán)的控制。此種控制方式運(yùn)行的舒適感和停層精度大大提高。（3）三微機(jī)控制方式也稱為多微機(jī)控制方式。采用 3 個(gè) cpu 來控制電梯，系統(tǒng)由驅(qū)動(dòng)部分、控制和管理部分、串行傳輸部分 3 個(gè)控制系統(tǒng)組成。（4）群控電梯的微機(jī)控制方式是使用微機(jī)對(duì)群控電梯進(jìn)行的控制，方式也各有不同，使用微機(jī)的數(shù)量也有所不同。 

3、可編程邏輯控制器電梯控制�？删幊踢壿嬁刂破魇且环N專門設(shè)計(jì)的從事邏輯控制的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。因?yàn)榭删幊踢壿嬁刂破骶哂行阅芊�(wěn)定、抗干擾能力強(qiáng)、設(shè)計(jì)配置靈活等特點(diǎn)，所以在工業(yè)控制方面得到了十分廣泛的應(yīng)用。在傳統(tǒng)繼電器系統(tǒng)的改造工程中，可編程邏輯控制器系統(tǒng)一直是一種主流控制系統(tǒng)。計(jì)算機(jī)的平臺(tái)是商業(yè)平臺(tái)，可編程邏輯控制器的出發(fā)點(diǎn)就是自動(dòng)控制，因此可編程邏輯控制器更適合這種控制。同時(shí)可編程邏輯控制器的 mtbf 可能是計(jì)算機(jī)無法滿足的。計(jì)算機(jī)的軟件編制比較靈活，但是可維護(hù)性和移植性應(yīng)該沒有可編程邏輯控制器強(qiáng)，可編程邏輯控制器比微機(jī)可靠，但是如果是群控電梯或處理比較復(fù)雜的運(yùn)算時(shí)，微機(jī)就要比可編程邏輯控制器具有更大的優(yōu)勢(shì)。繼電器控制是早期較為傳統(tǒng)的控制方式，現(xiàn)在已經(jīng)逐漸被微機(jī)和可編程邏輯控制器所取代，可編程邏輯控制是目前較為主流的控制方式，它與前兩者相比有較為突出的特點(diǎn)。 

四、結(jié)語 

綜上所述，我們可以看出各種不同的控制方式所具有的不同的特點(diǎn)。繼電器控制，動(dòng)作有壽命限制，一個(gè)元件故障可能造成整個(gè)系統(tǒng)崩潰，會(huì)將故障擴(kuò)大化，成本最低，可維修度最高，同時(shí)維修成本也低�？删幊踢壿嬁刂破�，智能化高，邏輯控制可靠度高，具有通訊功能，體積小，功耗小，輸入輸出不具有隔離功能，一個(gè)部件損壞，影響整體功能。微機(jī)控制，成本比可編程邏輯控制器低，邏輯針對(duì)性高，所以要在對(duì)整個(gè)系統(tǒng)非常了解的情況下才會(huì)使用，智能化比可編程邏輯控制器高，專業(yè)應(yīng)用的時(shí)候，實(shí)現(xiàn)的功能要比可編程邏輯控制器多，具有安全性、可靠性最高的特點(diǎn)，輸入輸出信號(hào)還可以實(shí)現(xiàn)一體化隔離，通訊組態(tài)模式最多。開發(fā)周期最長，若要有變化，修改比較麻煩。一旦實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)，如果不包括軟件附加值，成本甚至比繼電器控制還要低。高層建筑中電梯是十分重要的交通工具。電梯的重要指標(biāo)在于安全、舒適、高效和節(jié)能，要滿足這些指標(biāo)就對(duì)電梯本身提出了很高的要求。良好的電梯控制技術(shù)是電梯高質(zhì)量運(yùn)行的關(guān)鍵保證。 

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