变频调速电梯应用PLC控制电气控制系统的探讨

范文生

摘要：随着改革开放的不断深入，社会经济快速发展，电梯的使用越来越广泛，电梯的舒适性和安全性也成为人们关注的焦点。如今变频调速和PLC技术发展不断成熟，新成果大量涌现，在电梯中的应用呈现出了能耗低、费用少等多项优点。本文在阐述PLC变频调速控制系统的整体设想和在电梯应用中的优点基础上，通过对PLC控制变频调速控制系统中的各板块进行设计分析，把PLC控制变频调速控制系统应用到电梯中，进而提高电梯效率和安全性。

关键词：变频调速；PLC控制；电梯应用

0 引言

随着我国城市化程度的不断加深，高层建筑物越来越多，电梯成为了不可或缺的基础设施，其性能也成为了人们关注的焦点。在电梯发展初期，我国电梯多采用继电器控制技术，然而随着科学技术日新月异，变频调速、PLC控制技术等越来越多的新技术应用到了电梯当中，极大得提高了电梯的舒适度和安全性，促进了我国电梯产业快速健康的发展。

1 PLC变频调速控制系统的整体设想

PLC（Programmable Logic Controller），中文称为可编程逻辑控制器，最早出现于1960年代的美国，是一类专门用于工业自动化控制的计算机，本质上是一种计算机控制方式。[1]变频调速技术以高效、节能、稳定等优点被广泛的应用到电梯领域，被广大消费者所认可，在将PLC控制系统融入电梯技术中，必将实现我国电梯行业的跨越式发展。

PLC变频调速控制系统就是以PLC为中心，把PLC主机与操纵盘、呼梯盘及安全保护信号装置等部件进行连接后，将PLC需要的数据输入至存储器，再通过输出接口向各层发送信号，根据信号指示，电梯进行开关门和拖拽等工作。[2]人作为电梯使用的主体，在保证安全的前提下，更要保障舒适度，而且随着资源节约型社会的建设，低耗节能也成为了电梯重要的衡量标准。

2 PLC控制变频调速控制系统在电梯中的优点

（一）灵活便捷

可编程逻辑控制器灵活性强，编程语言类型众多，不仅可以通过功能图表等形式，也可以采用语句说明，可以把各种编程方法应用到编程的过程中，这就极大地提高了PLC控制变频调速控制系统在电梯应用的有效性。另外，由于电梯使用环境的差异，承载量、空间各不相同，PLC控制变频调速控制系统可以根据规模大小进行调整适配，这使得应用更加灵活便捷。

（二）方便操作

通常情况下，PLC控制变频调速控制系统的编程是通过程序的执行更改与输入实施的，在编程的过程中，可以在编程器中把编程信息显示出来，甚至如果应用大中型的编程控制器，就能够在CPT显示屏进行应用。另外，由于PLC中包含了多种编程语言和程序，工作人员可以依据自己所熟悉的语言进行编程，特别是电气设计图与梯形设计图具有相似性，减少了工作难度，提高了工作效率。

（三）高效安全

与普通的电子计算机相比，PLC控制变频调速控制系统编程简单，且具有强大的硬件保证，其内部拥有断电保护、故障自检、信息恢复等功能的一套安全、高效、可靠的编程方案，以便于各个领域应用和控制，特别是对安全系数要求较高的电梯，采用PLC控制变频调速控制技术，能够保障运行的高效性和安全性。

2 PLC控制变频调速控制系统中硬件软件设计

（一）硬件部分

鉴于电梯双向运行的特点，在使用PLC方面，要选择具有可逆性功能的计数装置。通常可以考虑OMRON公司的C系P型机，能够把时间控制在0.001秒，具有高精准可逆的计数装置，且拥有体积空间小、方便操作等优点。[3]在选择变频器时，要注重负载能力、转矩特性、平稳性以及具有防失速功能等，真正把高性能、高质量的硬件应用到电梯当中，保证人们的人身安全，提高电梯使用舒适度。

（二）软件部分

PLC控制变频调速控制系统软件部分是其安全有效运行的关键组成部分，主要包括调用操作系统和用户程序对接程序两个部分，这两个部分通过测试集中于CPU功能中成为整个操作体系一部分，而不会占据太多空间，且具有存储功能，再配上频率可调的压控振荡器，可根据控制电压进行调整信号输出频率。质量较高的标准软件包具有容易理解、准备率高，且可以进行结构化用户编程等优点。

3 PLC控制变频调速控制系统在电梯中的运用

（一）PLC控制变频调速控制系统软件编程

软件部分控制着电梯的信号变化，一般分为控制和警示两种，在类别上又分为层级召唤、运行类别选择、运行中控制、开门关门等一系列内容。在软件编程中主要是通过控制变频的流程实现对整体电梯运行的控制。

此次设计采用通用编程方式，能够从抽象层面上对电路信息进行阐述。在不考虑特种情况下的制作工艺，使用Altera公司的QuartusII软件可以实现设计的自动转换。[4]即使转移的新的系统时，仅仅依据实际需要对电路时序与面积进行调整优化，就能够进行重新利用。

整个PLC控制变频调速控制系统编程如下：

always@（posedge i_clk or negedge rst_n）

if（！rst_n）

begin

o_clk<=1b0；

cnt<=0；

end

else

begin

cnt<=cnt+1b1；

if（cnt=（N/2-1））

begin

o_clk<=！o_clk；

cnt<=0；

end

end

在电梯中的变频处理程序为：

if（a<100）

a=a+10；

else

a=0；

end

end

（二）PLC控制变频调速控制系统电梯的调试安装

调试安装工作是电梯使用前的关键步骤，直接影响着人们使用的安全和效率。调试安装可分为模拟调试和安装调试两个部分。[5]在开展模拟调试时，可采用手动按钮输入调试信号的方法，进一步观察PLC控制指示信号灯是否按照指示正确，若发现问题，及时对系统进行调整，保证不在交付使用后发生错误故障。安装调试是复杂、耗时的工作，更是保证电梯正常使用关键环节，在确保仪器、配件正确无误的前提下，安装过程避免接触器、空气开关与PLC三者之间的干扰，留足距离，保证正常运行。更重要的一点是在楼层增多的情况下，只要对应增加楼层信号，无需再次连线安装，这样不仅可以提升整个控制系统的效率，更可以加强PLC控制系统的应变性。

4 结束语

目前我国电梯出现最大的问题就是信号不流畅，由于信号反应缓慢，造成了用户承载电梯出现不适等各种各样的电梯问题，浪费了时间，影响了人们的体验效果。通过使用PLC控制变频调速的系统，可以增强电梯控制水平，提高电梯的反应速度和效率，减少电梯运行成本。随着我国电梯技术的不断成熟，PLC控制变频调速系统的技术水平也将会不断完善，给电梯的舒适、安全、可靠、准确提供技术保障，也为推动我国电梯行业发展做出新的贡献。

参考文献：

[1]渠毓林.PLC控制交流变频调速控制系统在电梯中的应用分析[J].科技与创新，2014（13）：50.

[2]任超.如何应用PLC控制交流变频调速控制系统[J].电子制作，2013（4）：13.

[3]钱良楚.基于PLC控制的交流变频调速电梯系统探讨[J].数字技术与应用，2013（7）：16.

[4]周云峰.浅析PLC控制交流变频调速电梯系统[J].科技创新与应用，2014（19）：53.

[5]武建明.PLC控制交流变频调速控制系统技术与应用[J].四川水泥，2015（4）：240.