浅析PLC控制交流变频调速电梯系统

《基于PLC的变频调速电梯系统设计》篇一一、引言随着城市化进程的加快，电梯已经成为现代建筑中不可或缺的一部分。

为满足现代社会的需求，电梯系统需要具有高可靠性、高效率和灵活性。

本文旨在介绍一种基于PLC（可编程逻辑控制器）的变频调速电梯系统设计，该系统可有效提高电梯的运行效率、安全性和用户体验。

二、系统设计概述本电梯系统设计采用PLC作为核心控制器，通过变频调速技术实现电梯的精确控制。

系统主要由以下几个部分组成：PLC控制器、变频器、电机、编码器、传感器以及人机界面等。

三、硬件设计1. PLC控制器：选用高性能的PLC控制器，具有高可靠性、高速度和高精度的特点，可实现电梯的逻辑控制和运动控制。

2. 变频器：采用变频调速技术，根据电梯的运行需求，实时调整电机的运行速度，实现电梯的平稳启动和停止。

3. 电机：选用高效、低噪音的电梯专用电机，与变频器配合使用，实现电梯的精确控制。

4. 编码器：通过安装在电机上的编码器，实时监测电机的运行状态，为PLC控制器提供反馈信号。

5. 传感器：包括位置传感器、速度传感器等，用于实时监测电梯的运行状态，确保电梯的安全运行。

6. 人机界面：采用触摸屏或按钮等方式，实现用户与电梯系统的交互。

四、软件设计软件设计是本系统的关键部分，主要涉及PLC控制程序的编写和调试。

1. 逻辑控制程序：根据电梯的运行需求，编写逻辑控制程序，实现电梯的召唤、应答、启停、开门关门等基本功能。

2. 运动控制程序：采用PID（比例-积分-微分）控制算法，根据电梯的运行状态和目标位置，实时调整电机的运行速度和方向，实现电梯的平稳运行。

3. 人机交互程序：编写人机交互程序，实现用户与电梯系统的友好交互，包括显示楼层信息、运行状态等。

4. 故障诊断与保护程序：编写故障诊断与保护程序，实时监测电梯的运行状态和传感器信号，一旦发现异常情况，立即采取相应措施，确保电梯的安全运行。

五、系统实现与测试在完成硬件和软件设计后，进行系统实现与测试。

第一章绪论继电器组成的顺序控制系统是最早的一种实现电梯控制的方法。

但是，进入九十年代，随着科学技术的发展和计算机技术的广泛应用，人们对电梯的安全性、可靠性的要求越来越高，继电器控制的弱点就越来越明显。

可编程序控制器(PLC)最早是根据顺序逻辑控制的需要而发展起来的，是专门为工业环境应用而设计的数字运算操作的电子装置。

鉴于其种种优点，目前，电梯的继电器控制方式已逐渐被PLC控制所代替。

同时，由于电机交流变频调速技术的发展，电梯的拖动方式已由原来直流调速逐渐过渡到了交流变频调速。

因此，PLC控制技术加变频调速技术己成为现代电梯行业的一个热点。

1.1电梯继电器控制系统的优点和缺点1.1.1 电梯继电器控制系统的优点(1)所有控制功能及信号处理均由硬件实现，线路直观，易于理解和掌握。

(2)系统的保养、维修及故障检查无需较高的技术和特殊的工具、仪器。

(3)大部分电器均为常用控制电器，更换方便，价格较便宜。

(4)多年来我国一直生产这类电梯，技术成熟，己形成系列化产品，技术资料图纸齐全，熟悉、掌握的人员较多。

1.1.2电梯继电器控制系统的缺点(1)系统触点繁多、接线线路复杂，且触点容易烧坏磨损，造成接触不良，因而故障率较高。

(2)普通控制电器及硬件接线方法难以实现较复杂的控制功能，使系统的控制功能不易增加，技术水平难以提高。

(3)电磁机构及触点动作速度比较慢，机械和电磁惯性大，系统控制精度难以提高。

(4)系统结构庞大，能耗较高，机械动作噪音大。

(5)由于线路复杂，易出现故障，因而保养维修工作量大，费用高;而且检查故障困难，费时费工。

电梯继电器控制系统故障率高，大大降低了电梯的可靠性和安全性，经常造成停梯，给乘用人员带来不便和惊忧。

且电梯一旦发生冲顶或蹲底，不但会造成电梯机械部件损坏，还可能出现人身事故。

1.2 PLC及在电梯控制中的应用特点1.2.1 PLC的特点PLC是一种用于工业自动化控制的专用计算机，实质上属于计算机控制方式。

应 用技 术
浅析基于 Ｐ Ｌ Ｃ的电梯控制系统设计
宋 敬 伟
内蒙古 自治 区赤峰市特种设备检验所 内蒙古 赤峰 ０ ２ ４ ００ ０
摘要 ：电梯作 为高层建 筑的重要交通工具 ，随着微 电子技术不断发展而得到广 泛的使 用 ， 电梯运行 日 益平稳 、 舒适 ， 很好的满足 了人们的 出行 需求。 传 统的电梯是 基于继电器发展起来的 ， 容易 出现运行 问题 而无法保证人们乘坐安全 。基于此人们 需要新型控制系统来满足 电梯运行的安全需求。Ｐ Ｌ Ｃ 电梯控 制系统 的出现和 使用，一定程度上 弥补 了 传 统电梯控制系统的不足。文中从 Ｐ Ｌ Ｃ 控制 系统概况 出发 ，基于 Ｐ Ｌ Ｃ 控制系统在 电梯 中应用优势和 Ｐ Ｌ Ｃ电梯控制 系统工作原理等方 面内容 ，对硬件控 制系统 设计、软件控 制系统设计以及 Ｐ Ｌ Ｃ电梯控制系统实现等方面进 行分析。 关键词 ：Ｐ Ｌ Ｃ 电梯控制 系统 设 计
一
、
Ｐ Ｌ Ｇ 控 制系统概况
１ ． Ｐ Ｌ Ｃ控制系统概念 所谓 的 Ｐ Ｌ Ｃ控制系统就是一种可 以编程 的存储 器 ，可 以用来存储 执行逻辑 运算 、顺 序控制 、定时 、计数和运 算操作等 指令 ，通 过数字 输入和 输出操作来 实现机械 控制和生 产操作 。在实 际使用过程 中 ，需要 将用户控 制程序所要表达 的生产工艺要求存入 Ｐ Ｌ Ｃ用 户程序 存储器 中，运行 时就能按照 存储器 中 的 内容 进行逐 条执行 ，以最大限度 的完成工 艺流程需求 。随着科学技术不断的发展，Ｐ Ｌ Ｃ 控制系统 的功 能也在不断 的增加 ，在 实现逻 辑控制 的 同时 ，也能实现数 据处理 和通信 、 网络等。 ２ ． Ｐ Ｌ Ｃ控制系统在电梯中应用优势 目前 来 看 ， 电梯 控 制 系 统 主 要 有 继 电微 机控制系统和 Ｐ Ｌ Ｃ 控 制 系 统 。继 电控 制 系 统 是 电梯最 早使用 的控制系统 ，其在 电梯 中长 期 使 用 ， 缺 点 逐 渐 显 现 出来 ， 主 要 表 现 为 可 靠性差 、安全性 差、接线较 为复杂 、维护困 难 、故 障 率 相 对 较 高 ，不 能 更 好 的 保 证 电梯 安 全 。这 种 情 况 下 已 经 不 能满 足 生 活 水 平 日 益提 高 的人们 的需求 。Ｐ Ｌ Ｃ 控 制系统有组装 维护方便 、程序 简单、可靠 性强、抗干 扰、 运行稳定 、多种运行 状态故 障显示等特 点， 这 些 特 点 是 传 统 以继 电 器 和 接 触 器 为 依 据 的 电梯 控制 系统无法实现的，将 Ｐ Ｌ Ｃ控制系统 运 用到 电梯中 ，能使 电梯运 行更加 安全 、舒 适 ，特 别 是 在 层 数 较 高 的 建 筑 中 使 用 能 更 好 的满 足 人 们 安全 需 求 。

PLC控制交流变频调速控制系统在电梯中的应用[摘要]经济的发展推动着电子技术的高速发展，微电子、计算机等技术在我国各个领域开始了广泛的应用。

交流变频调速技术近年来的应用也变得越来越广。

其中在电梯中的应用对其技术的要求在不断地加深，电梯的拉动技术在调频调压等领域已经结合的相当好，而且plc的设计研究也有了崭新的突破。

本文采用plc对电梯的控制为基点，分析了其交流变频调速控制系统在电梯中的应用。

[关键词]plc控制；变频调速；电梯中图分类号：u264.91+3.4文献标识码：a文章编号：1009-914x （2013）21-0270-01引言随着国内建筑中高层建筑的日益增多，对于电梯的需求越来越多，并且要求也在不断的提高，从安全性的要求到现在智能化的要求，对于电梯的发展来说，可以说无时不刻在与电子技术结缘。

电梯发展初始，我国的电梯技术多用继电器来控制，但是随着计算机技术的发展，这种控制明显表现出了很大的不适应性，所以可编程序控制器（plc）在2l世纪的电梯运用中开始越来越多的发展起来。

plc是根据顺序逻辑控制的需要而发展起来的，其用于自动化控制中呈现出了可靠性高、易于操作、编程简单、升级方便等显著特点，是专门为工业环境应用而设计的数字运算操作的电子装置，plc控制技术加变频调速已成为现代电梯行业的一个热点。

目前我国电梯控制系统结构简单，外部线路简化，故障自动检测与报警显示的发展也向前发展了一大步。

1、plc控制交流变频调速控制系统的整体设计设想系统整体设计是以plc为核心部分的，plc主机与操纵盘、呼梯盘、井道及安全保护信号连接后，将plc所需数据输入存储器以备运算时进行使用，然后再通过输出接口向各个指层器及召唤指示灯发出信号，根据信号，电梯开始进行开关门和拖动的控制和运作。

整个系统的设计就是采用的是安川vs一61665型全数字变频器，由于电梯的要求与其他的工业设备有显著的不同，除了要体现安全性能以外，还有要舒适度的配置，所以电梯没计中拖动调速往往是系统的关键，另外，现代社会还要求节能，那么电梯系统的用电量也要有所控制，其耗电量的多少也与交流变频调速系统有着紧密的关系，所以本研究考虑了各种问题以后选择了上述的全数字变频器。