基于PLC的双并联电梯控制系统设计

刘田田

引言

电梯双并联时，两台电梯的基本功能和单梯一样。双并联电梯控制和单电梯控制之间最大区别是对梯外召唤的处理。一般情况下，单电梯对梯外召唤处理是依据集选原则，即梯外召唤时控制系统先予以登记，并且按照原则依次答应。与电梯运行方向相同的梯外召唤时电梯自动应答并召唤。并联电梯不但要遵守集选原则，还要遵守并联调度原则。当按照并联调度原则编写完电梯程序后，通过PLC之间的串行通信，就可以实现协调双梯运行，实现对电梯的最优控制。在两台电梯均能正常运行的情况下， 还要考虑单梯的基本功能内部呼叫、外部呼叫、内外部呼叫显示、楼层指示灯等基本电梯的指示系统。还有多种保护，如超重报警、电梯故障报警等功能。[1]

一、电梯并联调度原则

1.在正常运行情况下，1台电梯在底层待命，另1台电梯停留在最后停靠层，称自由梯或忙梯。如果某层有召唤信号，则忙梯立即定向运行去接某层的客人。[2]

2.2台电梯因梯内指令而到达基站后关门待命时，应执行“先到先行”原则。如A电梯先B电梯到基站，则A梯立即起动运行至事先指定的中间层楼待命，并成为自由梯。而B梯则成为基站梯。[3]

3.当A梯上行时，如上方出现任何方向的召唤信号，或下方出现向下的召唤信号，都要在A梯的一周行程中完成，而B梯留在基站不予应答运行。但如在A梯下方出现向上召唤信号，则在基站的B梯应答信号而发车上行接客，此时B梯为忙梯。

4.如果当A梯正在向下运行时，在上方出现任何向上或向下的召唤信号，而在基站的B梯应答信号而发车上行接客，但如A梯下方出现任何方向的召唤信号，则B梯不予应答而由A梯去完成。[4]

5.如果A梯正在运行，而这时其他各层楼的厅外召唤信号又很多，并且这时在基站的B梯又不具备发车条件，在十多秒后，召唤信号仍存在，尚未消除，这时令B梯发车运行。同理，如果这时本应A梯应答梯外召唤信号而运行的，但由于电梯门锁等故障而不能运行时，在十多秒的延误时间后，令B梯（基站梯）发车运行。[5]

二、电梯的基本功能

1.在电梯自动运行时，电梯到站自动开门到位后，延时后自动关门。并且关门时如果检测到在关门处有人，关门动作马上停止进行开门动作。[6]

2.内呼、外呼：每次电梯上电，如轿厢正好在平层区，电梯门自动打开，轿内请求指令到i层停靠，电梯运行到i层后时必须停止。当电梯下降运行时，第i层厅外有请求指令（顺向截梯，反向不停）。测到没有人才关门。[7]

3.电梯运行方向、所处楼层、轿门的状态等信息通过七段显示器直接顯示。如果3分钟内无运行指令，电梯内照明灯将自动熄灭，有运行指令后自动打开。

4.消防：消防开关闭合后系统进入消防运行状态，系统将清除所有外部及内部信号，自动返回消防基站，门常开。进入消防状态后，如果想恢复正常使用，必须使消防开关复位。动打开。，开门后再次重新关门；一直到检无人才关门。

5.警报装置：当电梯在在运行时发生故障停车，而乘客无法从电梯中出来，可以按下此按钮通知维修人员。

6.超载保护功能 ：电梯内设置有限重量，超重电梯发出警报，表示电梯超载，轿厢禁止关门并不能运行，同时超载指示灯亮，直至超载消除方能正常运行。

三、电梯控制系统的硬件设计

电梯是在垂直方向上运行的运输设备，由机械和电气两大系统组成。机械系统由空间、系统、导向系统、轿厢、门系统、重量平衡系统、安全保护系统等组成。电气系统由电力拖动系统、电气控制系统组成[9]。

1.电梯的机械系统结构

（1）空间：由机房部分、井道及底坑部分、轿厢部分、层站部分组成。

（2）系统：曳引系统的功能是输出与传递动力，使电梯运行。由曳引机、曳引钢丝绳，导向轮，反绳轮组成。

（3）导向系统：作用是限制轿厢和对重的活动自由度，使轿厢和对重只能沿着导轨作升降运动。由导轨，导靴和导轨架组成。

（4）轿厢：是运送人和货物的电梯组件，由轿厢架和轿厢体组成。

（5）门系统：是封住层站入口和轿厢入口。由轿厢门，层门，开门机，门锁装置组成。

（6）重量平衡系统：是相对平衡轿厢重量，在电梯工作中能使轿厢与对重间的重量差保持在限额之内，保证电梯的曳引传动正常。

（7）安全保护系统：保证电梯安全使用，防止故障时对人身安全造成伤害。由电梯限速器、安全钳、夹绳器、缓冲器、安全触板、层门门锁、电梯安全窗、电梯超载限制装置、限位开关装置组成。

2.电梯的软件设计

当乘客在厅外侯梯时按下上升或下降呼梯命令，若电梯停靠在本层时则平层开门，若不在本层则向上或向下运行来响应呼梯信号。当乘客进入轿厢后，按下相应层站的选层按钮，便完成了运行指令的预先登记，电梯便自动决定运行方向。电梯自动关门，当门完全关闭后，门锁微动开关闭合，使门锁继电器吸合，电梯开始启动、加速，直至稳速运行。

结语

通过与实际设计相结合，锻炼了我综合运用所学专业基础知识来解决实际工程问题的能力，同时也提高我查阅文献资料、设计手册、设计规范以及电脑制图等其他的专业能力水平。通过PLC控制电梯，实现电梯的运行速度、反映时间和停层的准确度达到一定的标准，而对电梯的速度、运行状态、安全、可靠、消防等进行合理的设计。综合考虑电梯PLC控制系统，能够达到“稳、准、快”的要求，这就要求我们的设计必须严密、可靠。通过这次毕业设计，提高了我的意志力和品质力，提升了自己的忍耐力，懂得了怎样缓解压力，学会了独立思考、逻辑思维、提出问题、分析问题、解决问题的方法。这是我们希望看到的，也正是我们进行毕业设计的目的所在。

参考文献

[1]曹方雷.PLC控制电梯监控系统设计[N].中国电梯，2000（8）.

[2]李俊秀主编.可编程控制器应用技术[M].化学工业出版社，2008.7.

[3]周波等主编.可编程序控制器原理与应用[M].国防工业出版社，2008.

[4]高钦和主编.可编程控制器应用技术与设计实例[M].人民邮电出版社，2004.

[5]欧阳华明.基于PLC技术电梯控制系统的新思维[J].湘潭师范学院学报，2008.6.

[6]刘春禹等.提高PLC控制系统可靠性研究[J].中国新技术新产品，2008.76.

[7]许士瑞，李天华.采用PLC控制实现2台电梯并联运行[N].中国电梯，2000（11）