PLC在电梯改造中的应用



电梯控制系统有3种控制方式,即早期的继电器控制系统,PLC控制系统和微机控制系统。继电器控制系统由于故障率高、噪声大、功率高等明显缺点已不适应现代工作生活需要,正逐渐被人们所淘汰。微机控制系统虽然在智能化方面有很大发展,但由于微机控制系统本身的抗干扰能力问题而严重限制了其应用范围。相反,PLC控制系统以其运行可靠、使用维护方便、抗干扰能力强这些显著优点逐步成为电梯改造中的主流系统。PLC控制系统又主要有双速电梯系统和变压变频调速电梯系统。其中,变压变频调速电梯系统在运行过程中,通过改变电机供电的频率和电压,达到平滑调节电梯速度的目的。与双速电梯系统相比,变压变频调速电梯系统可以获得更好的乘坐舒适感,平层精度高,并且具有显著的节能效果。本文介绍一种PLC控制的变压变频调速电梯系统。
1 系统介绍
  本系统主要由3个部分构成,如图1所示(请点击)。其中PLC控制电梯的运行操作,变压变频调速器(VVVF)是电机的拖动控制系统。PLC通过电梯的状态输入信号单元决定电梯运行方式,如消防、检修、有/无司机等。根据目前电梯所处的具体位置确定电梯的运行方向并显示楼层位置以及运行方向,处理电梯的运行与停止。对电梯运行中的一些特殊状况,如急停、超载、满载、轻载等进行处理。同时,PLC向VVVF发出控制信号,如向上UP、向下DOWN、检修速度Vi、高速度V1和低速度V4等。VVVF由PLC提供的方向使能信号(UP和DOWN)来决定电梯的运行方向,并由PLC输出的速度信号(V1和V4)控制电梯的运行速度。电机通过测速机将速度反馈至VVVF的输入端,从而形成速度反馈回路。
2 PLC的应用
  根据电梯实际运行需要,PLC主要实现了电梯的集选控制原则,即顺向消号、反向保号原则;顺向截车原则;最远程反向截车原则;自动开关门原则;本层呼叫重开门原则等。同时,还实现了如下几个功能:有/无司机运行控制功能,负载控制功能,负载处理功能,消防运行功能,检修功能,系统保护功能以及系统显示功能。
  本系统在以往PLC控制系统中所实现的功能基础上作了如下2个方面的改进。
  (1)延时换向处理。在以往大多数的PLC控制系统中,当电梯响应完某个方向的所有外呼信号,若所有剩余的呼梯信号均处于反方向,电梯立刻改变方向。此时,在原来的方向若出现新的呼梯信号,电梯将不会立即应答,只是记忆该呼梯信号,而去响应换向后方向的呼梯信号。这样既不符合内选优先原则,又不能有效地节约能源。针对这个问题,我们采取了在响应最后一个呼梯后,在开门后的一段时间内,保持轿厢运行方向。在此期间,如果出现同方向的呼梯信号,该轿厢便保持原向运行;若无呼梯信号,则轿厢改变方向,去响应反方向上的呼梯信号。其梯形图如图2所示(请点击)。图中M150、M151为方向继电器,M195、M196为方向保持继电器,T30在停止后8s吸合,M108设为表示停止的中间继电器。X17为急停信号,X25为轻载信号,X11为检修信号,X30为一楼内选按钮。
  (2)轻载防捣乱处理。当轿厢内负载少于80kg而登记的内选信号超过4个时钟脉冲,在门完全打开或正在开启时,全部的轿厢内选信号都被取消;而当轿厢正在行驶时,则此项功能不起作用。这样能够比较有效地防止小孩捣乱呼梯,造成能源浪费。其梯形图如图3所示(请单击)。
  实际结果证明,将PLC应用于变压变频调速电梯系统可以大大减少系统的噪声,轿内乘客的舒适感会大大增加。因此,该系统是适用于对旧电梯的改造。