基于PLC触摸屏控制斜行电梯智能模型设计

张凤草 窦岩 韩成

摘   要：基于PLC触摸屏控制斜行电梯智能模型设计是根据实际中的斜行电梯按一定比例缩小设计完成，它具有体积小巧、拆装灵活、安全可靠等优势。可通过与 PLC 相连接的触摸屏控制和修改斜行电梯的运行参数，利用物联网技术可在电脑端实现远程管理斜行电梯运行的功能，同时具有人为设置电梯故障的功能。是一台非常出色的斜行电梯教学模型。

关键词：斜行电梯教学模型  PLC  物联网

中图分类号：TP273                                 文献标识码：A                        文章编号：1674-098X（2019）02（c）-0085-02

斜行电梯用于完成一些斜形路线的提升，相比于垂直电梯具有很多优势，它结构紧凑、节约能源，可完成在15°～75°之间任意角度的运行，同时也满足一些特型建筑的电梯运行。斜行电梯诞生以来，在经过了长期的研究和完善后，技术上已逐渐走向成熟。最早出现在中国的斜行电梯是陕西法门寺斜行电梯，以其结构独特、造型新颖、节约土建成本的优势，在特型建筑领域大放光彩，随即众多旅游景点、电视塔等纷纷显示出安装需求。斜行电梯的发展潜力是无限的。但是，斜行电梯引入国内时间不长，对于电梯企业、电梯维保单位及开设电梯工程专业（方向）的院校还是比较陌生，研究斜行电梯的技术人才更是严重缺乏，这就需要有更多的人投身于这个行业。对于他们而言，能有一台集聚斜行电梯各部分结构并且装拆方便可人为设置常见故障的智能教学模型用于实践学习，将会起到很好的教学效果。鉴于此点，设计一台基于PLC触摸屏控制斜行电梯智能模型显得尤为重要。

1  设计概况

基于PLC触摸屏控制斜行电梯智能模型设计是在国家标准的基础上，通过实际测量，模仿真实斜行电梯的结构，依据国标GB/T 35857-2018《斜行电梯制造与安装安全规范》进行设计的。该模型主要由机械部分和控制部分组成。

1.1 机械结构

该模型的机械结构是根据真实斜行电梯按一定比例缩小设计而成，其结构齐全，拥有实际斜行电梯的基本功能。斜行电梯与常见的垂直电梯类似，都具有电梯的八大系统，即曳引系统、导向系统、轿厢系统、门系统、重量平衡系统、电力拖动系统、电气控制系统、安全保护系统。所以该模型结构包含了井道、导轨、轿厢、层门、轿门、对重、安全钳、限速器、触摸屏、控制柜及底部脚轮。该模型主视图如图1所示。

该模型在底部加装有滚轮，方便运输移动;井道通过铝合金型材连接而成，在轻量化的前提下也保证了足够的强度;轿厢和对重的导轨采用H型导轨，有效防止脱轨情况的发生，且二者均分别倾斜30°设置在井道内，轿厢设置在轿厢导轨上;三个层站分别设置在井道的侧边;轿门、层门同层站设置在一侧，为側置门;对重位于轿厢下侧，属于传统的后置式;安全钳分别位于轿厢和对重的底部;限速器位于轿厢左侧;轿厢和对重在底坑中都装有聚氨酯缓冲器;机房设置在对应于倾斜铺设的导轨的顶部的位置;亚克力板封闭在井道外围，防止斜行电梯运行时出现伤人事故。

1.2 控制系统

为使该模型真实的模仿斜行电梯的运行情况，对其控制部分进行了与真实斜行电梯相同的设置。在安全回路断开的情况下该模型无法运行，处于静止状态;只有在门联锁继电器等安全装置都正常工作的状态下，该模型才能进入到运行或检修状态。在运行状态下，当有外呼和内选信号时，该模型会登记下所需到达的楼层，根据此时轿厢运行的方向确定响应的楼层信号的顺序，完成轿厢运行方向的最远层站登记的信号后，轿厢改变运行方向[1]。当该模型响应楼层信号到达指定楼层的减速区时，变频器便控制曳引机进入低速运行状态进行平层操作，轿厢处于平层状态后，曳引机停止动作，轿门带动层门打开。经过设定的等待时间后，门机带动轿门和层门一起关闭，在此过程中倘若轿厢超载或者安全触板动作，则门机会使轿门和厅门重新打开，直到轿厢不超载且安全触板不动作，轿门和厅门关闭，响应下一次所需到站的楼层信号。假如轿厢在等待设定的待机时间后，仍没有呼梯信号，轿厢就会自动判断所处位置是否处于基站，倘若不在基站，则轿厢自动返回基站[2]。倘若在轿厢返回基站的过程中有呼梯信号，则自动取消返回基站的命令，响应呼梯信号。在斜行电梯智能模型处于检修状态时，通过在轿顶、触摸屏或者控制柜的检修开关转换到检修位置，该模型进入检修状态。在使用者按下检修上行或者检修下行的按钮，并且同时按下检修公共端时，该模型的轿厢才能实现上行和下行。

1.3 智能化处理

该模型利用物联网技术，可以全面感知电梯模型的运转状况，并即时将电梯模型的运行信息传输给云端服务器，客户可在电脑端登录自己的ID查看信息并分析判断现场情况。该模型不仅可以实现无线模块传输功能，而且具有组态监控及控制的功能，通过组态组成的监控系统可在远程监控该此台电梯模型，同时也可通过组态的仿真动画了解电梯运行状态，并进行测试运行等。如遇电梯故障时，可在电脑端先通过修改PLC参数，初步尝试解决电梯故障，这便大大提高了电梯维保的效率。这些功能使该斜行电梯模型变得更加现代化、智能化。

2  创新点及应用

该斜行电梯模型模仿实际电梯的结构，依据国标GB/T 35857-2018《斜行电梯制造与安装安全规范》进行设计。体积小巧，便于拆卸，比使用实际电梯教学的危险性小很多，非常适合斜行电梯从业者及相关专业（方向）学生学习了解;该模型利用PLC收集并处理电梯运行中的数据，通过无线模块上传云端服务器，同时也可以实现组态监控及控制，使用户在远程电脑端即可清晰的了解电梯模型的运行状况和实现控制功能;安装在模型侧面的触控屏，可以方便的进行参数调整，清晰的展示模型运行数据。

该款设计的应用主要体现在教学领域，作为一种小型教学模型，非常适合国内的电梯企业、电梯维保单位及开设电梯工程专业（方向）的院校在企业培训、实践教学使用。

3  结语

斜行电梯正在我国逐步发展起来，面对如此广阔的市场，对于斜行电梯人才的培养也是迫在眉睫，此台基于PLC触摸屏控制斜行电梯智能模型恰恰为我国的电梯企业、电梯维保单位及开设电梯工程专业（方向）的院校提供了非常优质的教学用具，也意在为国家培养出更多优秀的技术人才，具有较高的实用价值。

参考文献

[1] 杜岩.电梯装调修工实用手册[M].江苏：江苏科学技术出版社，2008.

[2] GB7588-2003.电梯制造与安装安全规范[S].中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局，2003.