基于PLC与DDC的电梯监控系统

蒋曦阳

（江苏省特种设备安全监督检验研究院，江苏 南京 210036）

基于PLC与DDC的电梯监控系统

蒋曦阳

（江苏省特种设备安全监督检验研究院，江苏 南京 210036）

建筑行业作为机电智能化发展程度高的行业，在PLC方向，尤其是电梯PLC方面有很大的发展和进步。最早期的建筑电梯是通过继电器进行控制的，相对来说电梯本身的故障率比较高，相对可靠性比较低，因此严重影响了电梯运行安全，所以必须要寻找新的电梯机电构建形式来提升电梯的安全性。PLC具备十分良好的性能，已经成为了当前电梯进行智能化改造的首选方案。最近这些年楼宇电梯的自动化技术已经被广泛应用，电梯本身也成为了智能建筑的监视控制系统的一个核心部分。本文主要探索了某电梯的实际案例，介绍了可编程控制器（PLC）以及直接数字控制器（DDC）在当前的电梯监视系统当中的主要实践应用，并且这套系统在实践当中也取得了十分良好的效果。

可编程控制器（PLC）； 直接数字控制器（DDC）；电梯监视系统

我们早前安装的电梯一般都是利用继电器进行对应的控制思路构建，但是这种方式的主要缺点就是系统本身的触点数量巨大，线路相对于其他的方式来说十分复杂，同时因为线路的复杂，增加新的控制功能难度很大，同时消耗的能量数额也十分庞大。同时因为线路优化不好，直接导致了电路板本身的故障率居高不下，同时相对可靠性十分低下。但是对于电梯而言，安全性是其进行正常运行的最主要条件之一，对于这个类别的控制系统进行更加先进的安全性处理，或者说是进行更为安全的更新换代就是一个不得不进行的工作。

1 PLC模式下的电梯控制探索

PLC作为当前代表着更高技术水平的工业控制器，以其高效的技术发展性和高安全度的可靠性在当前的电梯控制设计当中得到了大面积的广泛使用，并且已经成为了当前电梯控制技术框架下的新热点之一。在最近的这些年，PLC控制下的楼宇自动化技术正在发展为一个热门的新兴产业，并且广泛应用于各种类型的建筑当中。本文主要以某电梯为例，简单介绍基于 PLC 与 DDC的电梯监控系统构建。

2 电梯控制系统概述

这个电梯本身的控制系统是一个六层六站的模式构建，在井道当中设置了轿厢、安全窗、对重、安全钳、感应器以及对应的平层和楼层隔磁板等等部件，在整个轿厢的底部设置了对应的超载以及满载的开关，并且我们在井道的外面每一层都设置了楼层显示系统、呼叫按钮系统以及对应的指示控制系统。在一楼设置了基站电锁，在井道的顶部设置了机房，同时在机房的内部设立了对应的检修按钮以及附属的慢上和慢下开关，牵引机、导向轮以及对应的限速器构件，井道底部同时也会设置出底坑以及缓冲器和限速器的绳轮；在整个轿厢的内部还同时会安排设置厅门和轿门以及对应的门机结构和门刀门锁结构和供电电路等等。在本文当中，我们首先把原来通过继电器进行控制处理的电梯控制柜进行对应的改造处理，然后通过PLC模块进行针对继电器模块的替换以便进行电梯控制处理，提升电梯自身的可靠性和对应的安全性，然后通过电梯的信号进行DDC采集处理以保证电梯运行情况监视处理。

3 PLC选型及输入输出连接

这个电梯原本需要由专人进行控制，为了节约当前的人力以及财力，现在使用PLC进行针对性的自动控制。电梯本身的系统主控制电路采用的是原来的继电器使用的主电路，在这其中不需要进行大幅度的改动，同时原来继电器本身的控制电路部分就完全被PLC模块进行取代，我们需要注意的是把主电路自身的工作组状态以及对应的部分信号进行反馈并且输送到PLC当中通过PLC本身的框架进行主电路的指令切换和启动，以及对应的运行换速等等操作。根据当前电梯本身的运行情况，我们经过计算可以得知整个系统需要46个进行输入的信号以及35个进行输出的信号。基于“够用就好，避免浪费”的使用原则，出于降低投资的原则，我们决定使用日本三菱公司生产的FX2N-64MR型号PLC模块。这个PLC模块自身功能十分齐全，同时使用方便并且性能可靠。在这个模块本身的32输入点+32输出点基础之上，对其进行FX - l6MR 模块（8输入点+8输出点）以及FX-8EYR 模块（8输出点）的扩展，这样的话就可以达到48点输入+40点输出的主要模块配合构建，同时满足当前电梯点数的需求。下面的图1就是针对PLC本身的输入连接框架分析。

图1 PLC 的输入连接图

4 PLC梯形图设计探索

电梯系统本身的构建就是一个针对性的人机交互控制系统，因此我们如果单一的使用顺序控制或者是逻辑控制都是没有办法进行功能操作的完全满足的。所以在这里我们应该采用随机逻辑控制的方式进行处理。但是对应的梯形图相对来说比较复杂，所以我们需要的就是在整个梯形图的设计当中进行模块化的设计处理，把整个系统进行若干个模块构建下的分割，并且针对性的进行调试处理。然后我们把所有的模块进行组合就形成了一个对应的完整梯形图构建。下面我们选择电梯的开关门模块作为例子进行分析和讲述。首先是电梯的开关门模块。一般来说电梯的开关门存在着以下的几种情况。当电梯本身位于基站的时候，我们可以把开关电梯的钥匙插入到当前的基站电锁TSK当中，然后旋转到开电梯的位置，电梯就会根据感应自动开门。如果电梯处于检修的状态，那么我们可以通过开关门的按钮KMA以及GMA进行开关门的操作。当电梯停在了平层的位置的时候，电梯需要进行自动开门的操作。电梯如果在关门的过程当中被人碰到了开门按钮KMA以及安全触板APK的时候，这时需要进行重新开门的自动操作。电梯到达某个层站的时候，如果没有其他人继续使用电梯，电梯就停在这一层待命。如果有人呼唤电梯，电梯开门。停站的时间到了之后，电梯自动进入关门的状态。

5 DDC信号采集系统构建

在这个电梯的系统当中，我们采用了HoneyweII ExceI 50 控制器进行对应的信号采集处理。这个控制器本身具有8个万用模拟输入，4个数字输入以及4个模拟输出，以及对应的6个模拟输出。电梯自身的运行状态包括从PLC输出为角度的上升下降继电器，信号采集的来源主要就是从这些继电器当中获得。轿门的状态从PLC输出模式下的开关门继电器触电当中进行信号的采集处理全部为干节点信号模式，并且直接从当前的DDC50的四个数字输入。六个层楼的信号对应的电梯到达位置的时候会出现负电压，但是当电梯不在这个楼层的时候就会成为0电压。这六个层楼信号输入模式到DDC50的万用模拟输入端的时候会外加一个电压，这样就可以达到电压满足DDC50的万用模拟输入信号的要求。

6 结语

经过PLC改造的电梯可以同时进行PLC自动控制以及DDC的信号监视采集。这个电梯系统已经投入实践超过了1年，运行情况十分良好，可以满足各项的技术要求，并取得了良好的效果。

[1]BI Xiao-liang,ZHU Chang-ming,YE Qing-tai．The development of elevator group control simulation testbed．Elevator World ,2003．

[2]Young Cheol Cho,Kwang Hyun Kim,Wook Hyun Kwon．Optimal group control of elevator systems by statistic approximation of hall call waiting times． 14 World Congress of IFAC ,1999．

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1671-0711（2017）08（下）-0063-02