变频调速电梯 PLC控制系统设计

刘勇

摘要：在实际社会生产中电梯使用范围广。因此相关部门要对于旧电梯进行仔细勘查，对存在的安全隐患及时提交设计方案，引入PLC方案进行验收，签订相应的保修合约修建。要不断尝试，运行安全后投入使用，以保证平停层稳定没有震动，舒适感良好，同时又能达到国家倡导的节能效果，大面积推广可编程序控制的变频调速电梯的应用，使电梯的可靠性得到大幅度提升。

关键词：变频调速电梯；PLC控制系统；设计

前言

电梯是现代高层建筑中常见的运输设备，它在当代建筑体系中的应用，不仅可以方便人们的出行，也可以满足现代城市建设结构综合调配的实际需要。研究表明，将高效率机械调控方式融合到电梯控制体系中，在提升电梯做功效率，保障电梯做功效率中发挥着重要作用。由此，关于变频调速电梯控制要点的探究，将为国内机械研究技术的深入性探究提供理论参考。

1变频调速电梯控制系统设计原理

普通电梯主要是由牵引系统、轿厢、平衡、导向、机械安装五部分组成，牵引系统牵引着轿厢上、下运转，而导向系统中负责系统上、下时，在哪一楼层停止等工作，机械安装部分是电梯运行中动力传导的具体动力来源。变速调控电梯系统，是在原有电梯结构之上，对电力调控速率和自动化控制程序的进一步优化。其一，变频调速电梯控制系统，可借助发电机结构进行做功功率的最高效率转变；其二，以PLC为代表的电梯控制结构，增加了系统自动化感应与安全防护的能力，继而也就起到了提高安全防护的效果。

2PLC控制变频调速电梯电气控制系统的应用措施

在电梯技术日益完善的如今，PLC在电梯的电气控制系统中发挥着中心控制器的作用，它是电梯系统中主要的信号输入程序处理和信号输出的核心程序，同时也是电梯内部部件协调发展的指导系统，因此相关人员要明确电梯内的井道设计，不断优化完善布线结构，使电梯的电气系统自身效能得到有效提升，仔细研究PLC程序中的各个构件的工作原理，为电梯的运营安全提供有效的保障。

2.1　简化井道内的线路安排

电梯的检测装置主要通过桥箱运动位置反馈给电梯的电气控制系统，通过电气控制系统所接收的楼层感应信号指定电梯所到达的楼层以及电梯门的开放，通过乘客按下楼层键以及开关电梯门键，该信号会通过井道内的线路传输至电气控制系统内，而电梯控制系统根据信号的类型及强度向后续的干簧管触点发出合适的信息，指定电梯所停留的楼层以及开关门的类型。并且选用光电开关和旋转编译码，综合控制平层加速减速的开关控制，光电开关主要由发光的二极管和一些简单的光明元件组成的，在没有外界干扰时处于一直接通的状态，以光电开关作为信号装置，在每层的位置上安装合理的挡光板，就可以实现电梯上行时，每当遇到光线好时层数自动加一，而电梯下行时，每当遇到换层层数时自动做减法，达到指定楼层。同时也要合理安装旋转编码器，旋转编码器的实际操作系统是一个脉冲的发射装置，在其圆盘的边缘中有相同的间距，当电机与轴相连时旋转编码及内部发生旋转每通过一个缝隙，编码器就会自动产生一个电脉冲，并且将这些电脉冲信号送入控制器的输入端进行技术管理，可以得到电梯运行的实际近距离信号。准确的测量电梯运行的位置，减小电梯在运行过程中出现的剧烈震动的次数，测量信号有助于后续的数据处理，不仅可以测量电梯运行的实际速率和有效距离，还可以顺带测出电梯的运行大型方向和曳力机的转速。例如在选用旋转编码器时，最好选用12V的编码器，与主机相连的多重的变频设备，可以达到高速脉冲的优点。通过正负极的相脉冲监视，输入输出，加强对电梯进行速度与位置的合理监控，从而反馈到中央系统进行调节，以达到电梯整体内部速度和位置运行的合理控制[7]。

2.2整改电路内部的连线设计

由于电梯启动频繁变速调节，变频电气系统可以有效减少电梯在运行和结束时加速减速时的冲击力，从而在运行过程中有效减少了噪音，并且能够提高电能的使用效率，从而达到静音节能的最终效果。在整改电梯内部的电路设计时，应该把传统的双速电梯的主电路改为变频电梯，以变频器调速的方法替代电抗器调速的方法，利用原有以多段式的控诉方法，实现电梯在加速减速时的平缓运行，并综合利用零速信号和平层位置，实现电梯的平稳过渡。PLC的程序运行方式采用变频调速，改变原来的平层大幅度震动现象，已达到启动，加速，减速三个重要时期的平稳过渡，合理设置电梯内的井道布线，以PLC地址分配表为准，实现脉冲式的微分计算方法，帮助用户传达合理的楼层显示。例如，可以利用脉冲信号，综合进入PLC的高速技术，凭借光速信号形成位置和速度信息，实时反馈动态数值，随着信号对应的脉冲值进行改变，从而判断电梯的停靠点和制动信号，以曲线的方式进行运转，可以省去每层在井道中设置的大量信号装置，减少了原件之间的信号连接部分，有效降低了电梯运行成本，也扩大了井道之间的有效空间，使整个电梯系统更容易维护。同时脉冲主要采取相对计算的方法，从一个平点层到另一个平点层，然后才进行技术服务，为每层都均为零开始，当计数器累加计算，到设定值是高速计数器开始运转，同时根据运行方向做自主加减法，从而表示楼层距离，如图1所示，为电梯电气控制原理示意图。从图中我们能够看出电梯电气控制原理图中拥有多个控制开关以控制线路，并且这些线路的所发挥的作用以及控制电压都各不相同，如果在电梯线路中出现线路运行故障就可能会影响整个电梯的运行。所以为了能够提升电梯故障应对能力，设计人员需要对电梯内部线路结构进行优化。

2.3变频器制动电阻，明确计算方法

变频电梯负载是变频器的制动电阻一种主要的表现形式，因此在电梯电气设计的过程中，相关人员应该需要对变速器中的制动功能进行仔细敲定，从而推荐制动电阻的应用。对于变频调速装置进行优化，依托基本单元的制动作用，以低耗能的方式将可再生资源运用到制动电阻中，合理计算出变频器英的电容量。

例如，以变频器的电容量为准，选取与之匹配的曳引机的功率，从而推断出电梯的自重额定重量和配重与电梯运行速度之间的关系，根据数学公式P2=[(W1+W2-W3)·g+f摩]·v进行推导计算。在电梯正常运行的情况下这其中的公式中P2指的是电梯在上行过程中所需要基本的功率；W1、W2和W3分别知道的是电梯的自重、额定载重和配重；v指的是电梯运行的平均速度。从而可以有效计算出电梯在运行中所受到的摩擦力，以便选择合理的润滑装置，减少变频器的制动力，以达到更高的电梯运行效率，增大电能的应用效率。

结束语

综上所述，变频调速电梯控制系统研究，是社会机械做功体系实践中分析的理论归纳，它为机械做功传导方法探究提供了方向引导。在此基础上，本文通过电网三相相交正弦交流、动能控制与转换、变频稳定性检测，对技术运用要点进行把握。因此，文章研究结果，将为国内机械领域技术研究提供借鉴。

参考文献:

[1]余国兆，熊瑛.PLC控制变频调速电梯电气控制系统分析[J].通信电源技术，2018，35（05）：134-135.

[2]郭志冬.变频调速电梯PLC控制系统设计分析[J].江西电力职业技术学院学报，2018，31（02）：3-4+7.