基于PLC的电梯监控系统设计

2013-11-13冯强穆馨

科技视界 2013年15期

冯强穆馨

（天津市第一轻工业学校机电教研室，中国天津 300232）

随着社会的进步，电梯作为一种高效、迅捷、安全、可靠的垂直运输设备，成为了人们不可缺少的运输工具。早期的电梯自动监控系统中，信号的逻辑监控一般是由继电器、接触器电路来实现。由于继电器、接触器都是有触点的电气元件，体积大，弧光放电较严重，使用寿命有限；在电梯这种较复杂监控系统中可靠性不高，施工过程中接线复杂，当监控要求改变时必须改变硬件接线，使得通用性、灵活性不够，生产周期长；另外，继电器、接触器触点数目有限，可扩展性较差；继电器、接触器监控系统依靠触点的机械动作实现监控，工作频率低且机械触点还会出现抖动问题；继电器监控逻辑一般不具备计数功能。基于以上多种原因，导致电梯监控系统的工艺性、运行的可靠性与安全性降低，目前己被逐步淘汰。PLC具有逻辑运算，计数、定时以及数据输入输出等功能，因此利用PLC的可实现对电梯的自动控制。

1 电梯PLC控制系统

1.1 I/O点数设计及PLC选型

电梯的上、下行由一台曳引机拖动，电动机正转为电梯上升，反转为下降。一层有上升呼叫按钮和指示灯，二层至十九层有上升呼叫按钮和指示灯以及下降呼叫按钮和指示灯，顶层有下降呼叫按钮和指示灯。每层有到位行程开关SQ1～SQ20。电梯开门和关门分别通过到位行程开关检测。

综上所述，输入点共有100个，输出点共有82个。选择SIMATIC S7-200系列PLC及其编程软件STEP 7-Micro/WIN 32。

1.2 程序流程图

PLC提供了功能较为完整的编程语言，以适应PLC在工业环境中的应用。利用PLC的编程语言，按照不同的控制要求编制不同的控制程序。其程序流程图如图1所示。

图1 程序流程图

1.3 电梯的安全保护环节

根据电梯安全标准的要求，不论何种电梯均要符合标准中的安全保护要求。电梯常用的且必不可少的安全保护包括超速断绳保护；层门锁保护；电梯门的安全保护环节；上、下端的强制减速保护；上、下方向限位保护及终端保护；电梯电气控制系统中的短路保护。电梯的安全回路如图2所示。

图2 电梯的安全回路

2 电梯监控系统设计

2.1 软件组成

软件所建立的工程由主控窗口、设备窗口、用户窗口、实时数据库和运行策略五部分构成，每一部分分别进行组态操作，完成不同的工作，具有不同的特性。

2.2 监控系统组态画面的设计

监控系统组态画面的设计步骤如下：

（1）在新建窗口中建立一个窗口命名为电梯监控画面。

（2）点击实时数据库，再按新增对象按钮并对各属性进行设置。

（3）打开电梯监控画面窗口，建立电梯层内呼按钮并定义其属性。

（4）由此可得整个的电梯监控画面如图3所示。

图3 电梯监控画面

2.3 系统监控流程

系统工作时具有友好的人机界面，能够实现负载的现场监控和远程监控，并显示系统中开关、工作过程等。通过上位机采集系统的工作状态，利用上位机发出启动和停止信号，实现对电梯的监控，点击用户窗口-电梯监控系统，进入图3所示的电梯监控界面，进入电梯监控系统界面，通过界面启动按钮，可监控电梯的运行，并实时反馈电梯的运行情况。