早期安裝的電梯多為繼電器控制方式,，其缺點(diǎn)是系統(tǒng)觸點(diǎn)繁多、線路復(fù)雜,、控制功能不易增加,、能耗高,、噪音大、尤其是故障率高,、可靠性低。而安全性是電梯運(yùn)行的首要條件,，對(duì)這類控制系統(tǒng)的更新?lián)Q代和技術(shù)改造勢(shì)在必行,。PLC(可編程控制器)作為新一代工業(yè)控制器，以其高可靠性和技術(shù)先進(jìn)性,，在電梯控制中得到了日趨廣泛的應(yīng)用,，己成為當(dāng)前電梯控制技術(shù)改造的熱點(diǎn)之一。而近幾年,，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,，樓宇自動(dòng)化正發(fā)展成為一個(gè)新興的技術(shù)產(chǎn)業(yè)，廣泛應(yīng)用于各種樓宇,，電梯監(jiān)視控制系統(tǒng)已成為樓宇設(shè)備控制系統(tǒng)的一部分,。本文以深圳八卦嶺工業(yè)區(qū)某電梯為例，介紹PLC及DDC在電梯監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用,。
2 電梯控制系統(tǒng)概述
該電梯系統(tǒng)是一個(gè)六層六站的系統(tǒng),，井道內(nèi)設(shè)有轎廂、安全窗,、對(duì)重,、安全鉗、感應(yīng)器,、平層,、樓層隔磁板、端站打板及各種動(dòng)作開關(guān),，轎廂底部設(shè)有超載,、滿載開關(guān)，井道外每層設(shè)有樓層顯示,、呼梯按鈕及指示,、一層設(shè)基站電鎖，井道頂部有機(jī)房,，內(nèi)設(shè)機(jī)房檢修按鈕,、慢上、慢下開關(guān),、曳引機(jī),、導(dǎo)向輪和限速器，并道底部設(shè)有底坑,，緩沖器,、限速器繩輪,；轎廂內(nèi)設(shè)有廳門、轎門,、門機(jī)機(jī)構(gòu),、門刀機(jī)構(gòu)、門鎖機(jī)構(gòu),、門機(jī)供電電路,、安全觸板、轎頂急停,、檢修,、慢上、慢下開關(guān)及轎頂照明,、轎頂接線廂,，轎門和廳門上方設(shè)有樓層顯示，轎門右側(cè)設(shè)有內(nèi)選按鈕及指示,、開關(guān)門按鈕,、警鈴按鈕、超載,、滿載指示,。本文的重點(diǎn)是先將原由繼電器控制的電梯控制柜進(jìn)行改造，用PLC取代繼電器進(jìn)行電梯控制,，以提高電梯的可靠性和安全性,；然后將電梯的信號(hào)通過DDC采集送工作站進(jìn)行電梯運(yùn)行情況的監(jiān)視。
3 PLC選型及輸入輸出連接圖
該電梯原需專職司機(jī)控制,，為節(jié)省人力,、物力、財(cái)力,，現(xiàn)由PLC自動(dòng)控制,。電梯控制系統(tǒng)主電路基本采用原來的繼電器主電路，不需要很多的改動(dòng),，而原來繼電器的控制電路部分則完全由PLC取代,，注意需要將主電路的工作狀態(tài)及部分信號(hào)反饋送入PLC，由PLC向主電路發(fā)出速度指令切換,、起動(dòng),、運(yùn)行、換速,、平層等控制信號(hào),。由電梯運(yùn)行情況，計(jì)算出該系統(tǒng)共有46個(gè)輸入信號(hào)，35個(gè)輸出信號(hào),，根據(jù)點(diǎn)數(shù)夠用又不浪費(fèi),，投資盡量少的原則，選用日本三菱公司的FX2N-64MR可編程控制器,，該控制器功能齊全,、使用方便、性能可靠,，有32個(gè)輸入點(diǎn),，32個(gè)輸出點(diǎn)，在此基礎(chǔ)上再擴(kuò)展一片F(xiàn)X-16MR模塊(8點(diǎn)輸入,，8點(diǎn)輸出)和一片F(xiàn)X-8EYR模塊(8點(diǎn)輸出)，共計(jì)48點(diǎn)輸入,，40點(diǎn)輸出,，能滿足電梯點(diǎn)數(shù)要求。PLC控制電梯的符號(hào)說明見表1,，PLC的輸入連接圖見圖1,，PLC的輸出連接圖見圖2。
符號(hào)含義符號(hào)含義符號(hào)含義TSK基站電鎖GZK超載開關(guān)XC下行接觸器1,，2,，3，4,，5,，6NA轎內(nèi)指示按鈕SPG上平層感應(yīng)器SFD上方向指示燈1，2,，3,，4，5SA廳外上呼按鈕XPG下平層感應(yīng)器XFD下方向指示燈2,，3,，4，5,，6XA左外下呼按鈕1,，2，3,，4,，5，6LG層樓感應(yīng)器1,，2,，3，4,，5,，6ND轎內(nèi)指令指示燈GMA關(guān)門按鈕MK機(jī)房檢修開關(guān)1,，2，3,，4,，5SD廳外上呼指示燈KMA開門按鈕MK1轎頂檢修開關(guān)2，3,，4,，5，6XD廳外下呼指示燈SHK上強(qiáng)迫換速XFK消防按鈕abcdefg數(shù)碼樓層指示燈XHK下強(qiáng)迫換速APK安全觸板GZD超載指示燈NSA機(jī)房慢上按鈕KC快車接觸器JL警鈴NXA機(jī)房慢下按鈕MC慢車接觸器YJ電壓繼電器JLA警鈴按鈕1KC快車輔助接觸器MSJ門連鎖繼電器DSA轎頂慢上按鈕1ZC慢一輔助接觸器GMJ關(guān)門繼電器DXA轎頂慢下按鈕2ZC慢二輔助接觸器KMJ開門繼電器MZK滿載開關(guān)SC上行接觸器,。
4 PLC梯形圖設(shè)計(jì)
電梯系統(tǒng)實(shí)際上是一個(gè)人機(jī)交互式的控制系統(tǒng),，單純采用順序控制或邏輯控制是不能滿是要求的，而應(yīng)采用隨機(jī)邏輯控制方式,，但梯形圖較復(fù)雜,，因此在梯形圖設(shè)計(jì)中采用模塊化設(shè)計(jì)，將系統(tǒng)分成幾個(gè)模塊,，對(duì)每個(gè)模塊進(jìn)行調(diào)試,，然后將所有的模塊組合在一起，就形成了完整的系統(tǒng)梯形圖,。下面對(duì)每個(gè)模塊進(jìn)行講述,。
4.1 層樓信號(hào)的產(chǎn)生與清除模塊
電梯位于某層，則產(chǎn)生某樓層的信號(hào),，輸出至a-g數(shù)碼樓層指示燈,。
4.2 轎內(nèi)信號(hào)的登記與消號(hào)模塊
乘客通過對(duì)轎內(nèi)指令按鈕1NA-6NA選擇欲去樓層，轎內(nèi)信號(hào)被登記,，并通過轎內(nèi)指示燈1ND-6ND指示,。當(dāng)?shù)竭_(dá)所選樓層時(shí)，則消號(hào),，相應(yīng)的轎內(nèi)指示燈熄滅,。
4.3 外呼信號(hào)的登記與消號(hào)模塊
乘客通過對(duì)廳外上呼按鈕1SA-5SA或廳外下呼按鈕2XA-6XA選擇欲去樓層，廳外信號(hào)被登記并通過廳外指示燈1SD-5SD或2XD-6XD指示：當(dāng)?shù)竭_(dá)所選樓層時(shí),，則消號(hào),，相應(yīng)的廳外指示燈熄滅。
4.4 開關(guān)門模塊
電梯開關(guān)門存在以下幾種情況：
(1)電梯位于基站,，將開關(guān)電梯鑰匙插入基站電鎖TSK內(nèi),，旋轉(zhuǎn)至開電梯位置，則電梯應(yīng)自動(dòng)開門,。
(2)電梯在檢修狀態(tài)下,，由開關(guān)門按鈕KMA,GMA進(jìn)行開關(guān)門。
(3)電梯停層至平層位置時(shí)，電梯應(yīng)自動(dòng)開門,。
(4)電梯在關(guān)門過程中若按開門按鈕KMA及觸及安全觸板APK,，則電梯重新開門。
(5)電梯到達(dá)某層站后,，若沒人繼續(xù)使用電梯,，電梯停在該層待命，若有人在該層呼梯,，電梯開門,。若有人在其它層站呼梯，則先定向,，到達(dá)呼梯樓層時(shí)按第(2)種情況開門,。
(6)停站時(shí)間到了，電梯自動(dòng)關(guān)門,。
(7)電梯到達(dá)基站,，乘客離開轎廂，將開關(guān)電梯鑰匙插入基站電鎖TSK旋至關(guān)門位置,，電梯自動(dòng)關(guān)門。
4.5 電梯的定向模塊
在自動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)下電梯首先要定向,，即上行或下行,，電梯處于待命狀態(tài)時(shí)，接受轎內(nèi)信號(hào)和外呼信號(hào),，將其與電梯當(dāng)前所處的位置比較,，確定上行還是下行，一旦定向,，轎內(nèi)信號(hào)和外呼信號(hào)在不滿足順向運(yùn)行要求的情況下,，定向信號(hào)不消號(hào)。轎頂檢修或機(jī)房檢修時(shí),，由檢修按鈕來確定運(yùn)行方向,，無需定向。
4.6 電梯起動(dòng),、加速,、穩(wěn)定運(yùn)行、制動(dòng)模塊
在運(yùn)行方向已確定,，門已關(guān)好的情況下,，電梯起動(dòng)，進(jìn)行兩級(jí)加速,，然后穩(wěn)定運(yùn)行,，在快到達(dá)停層樓層時(shí)，進(jìn)行三級(jí)減速制動(dòng)再停止。
5 DDC信號(hào)采集系統(tǒng)
電梯監(jiān)視系統(tǒng)通常監(jiān)視的信號(hào)有：電梯運(yùn)行狀態(tài)(即上行,、下行,，2個(gè)信號(hào))，轎門狀態(tài)(即開門,、關(guān)門,，2個(gè)信號(hào))、電梯所處樓層情況(即層樓信號(hào),，6個(gè)信號(hào)),，這十個(gè)信號(hào)全為數(shù)字輸入點(diǎn)，本系統(tǒng)采用Honeywell Excel 50控制器進(jìn)行信號(hào)采集,，該控制器有8個(gè)模擬輸入(萬用的),，4個(gè)數(shù)字輸入，4個(gè)模擬輸出,，6個(gè)數(shù)字輸出,。電梯運(yùn)行狀態(tài)從PLC輸出的上升、下降繼電器觸點(diǎn)中采集信號(hào),，轎門狀態(tài)從PLC輸出的開門,、關(guān)門繼電器觸點(diǎn)中采集信號(hào)，均為干節(jié)點(diǎn)信號(hào),，直接接DDC 50四個(gè)數(shù)字輸入,，六個(gè)層樓信號(hào)在電梯到達(dá)該樓層時(shí)有一負(fù)電壓，而電梯不在該樓層時(shí)為0電壓,。這六個(gè)層樓信號(hào)輸入到DDC 50的萬用模擬輸入端,，外加一電壓，使輸入電壓滿足DDC 50模擬輸入信號(hào)的要求,，如圖3示,。下位DDC采用Honeywell Care軟件進(jìn)行編程，上位采用Honeywell EBI進(jìn)行監(jiān)視,。
6 結(jié)束語(yǔ)
電梯采用PLC進(jìn)行自動(dòng)控制,，為將信號(hào)采集到工作站進(jìn)行電梯監(jiān)視，在下位通過DDC進(jìn)行監(jiān)視信號(hào)的采集,，上位工作站采用樓宇自動(dòng)化企業(yè)網(wǎng)EBI進(jìn)行數(shù)據(jù)采集,，畫面設(shè)計(jì)等。該電梯監(jiān)控系統(tǒng)現(xiàn)已投入使用一年多,，運(yùn)行情況良好,，能夠滿足各項(xiàng)技術(shù)要求，在實(shí)際中取得了良好的效果,。