PLC與DDC實現電梯監控 - 全文

　　1 引言

　　電梯安全性是電梯運行的首要條件，對這類控制系統的更新換代和技術改造勢在必行。PLC(可編程控制器)作為新一代工業控制器，以其高可靠性和技術先進性，在電梯控制中得到了日趨廣泛的應用，己成為當前電梯控制技術改造的熱點之一。本文以深圳八卦嶺工業區某電梯為例，介紹PLC及DDC在電梯監控系統中的應用。

　　2 電梯控制系統概述

　　該電梯系統是一個六層六站的系統，井道內設有轎廂、安全窗、對重、安全鉗、感應器、平層、樓層隔磁板、端站打板及各種動作開關，轎廂底部設有超載、滿載開關，井道外每層設有樓層顯示、呼梯按鈕及指示、一層設基站電鎖，井道頂部有機房，內設機房檢修按鈕、慢上、慢下開關、曳引機、導向輪和限速器，并道底部設有底坑，緩沖器、限速器繩輪;轎廂內設有廳門、轎門、門機機構、門刀機構、門鎖機構、門機供電電路、安全觸板、轎頂急停、檢修、慢上、慢下開關及轎頂照明、轎頂接線廂，轎門和廳門上方設有樓層顯示，轎門右側設有內選按鈕及指示、開關門按鈕、警鈴按鈕、超載、滿載指示。本文的重點是先將原由繼電器控制的電梯控制柜進行改造，用PLC取代繼電器進行電梯控制，以提高電梯的可靠性和安全性;然后將電梯的信號通過DDC采集送工作站進行電梯運行情況的監視。?

　　3 PLC選型及輸入輸出連接圖

　　該電梯原需專職司機控制，為節省人力、物力、財力，現由PLC自動控制。電梯控制系統主電路基本采用原來的繼電器主電路，不需要很多的改動，而原來繼電器的控制電路部分則完全由PLC取代，注意需要將主電路的工作狀態及部分信號反饋送入PLC，由PLC向主電路發出速度指令切換、起動、運行、換速、平層等控制信號。由電梯運行情況，計算出該系統共有46個輸入信號，35個輸出信號，根據點數夠用又不浪費，投資盡量少的原則，選用日本三菱公司的FX2N-64MR可編程控制器，該控制器功能齊全、使用方便、性能可靠，有32個輸入點，32個輸出點，在此基礎上再擴展一片FX-16MR模塊(8點輸入，8點輸出)和一片FX-8EYR模塊(8點輸出)，共計48點輸入，40點輸出，能滿足電梯點數要求。PLC控制電梯的符號說明見表1，PLC的輸入連接圖見圖1，PLC的輸出連接圖見圖2。

　　符號含義符號含義符號含義TSK基站電鎖GZK超載開關XC下行接觸器1，2，3，4，5，6NA轎內指示按鈕SPG上平層感應器SFD上方向指示燈1，2，3，4，5SA廳外上呼按鈕XPG下平層感應器XFD下方向指示燈2，3，4，5，6XA左外下呼按鈕1，2，3，4，5，6LG層樓感應器1，2，3，4，5，6ND轎內指令指示燈GMA關門按鈕MK機房檢修開關1，2，3，4，5SD廳外上呼指示燈KMA開門按鈕MK1轎頂檢修開關2，3，4，5，6XD廳外下呼指示燈SHK上強迫換速XFK消防按鈕abcdefg數碼樓層指示燈XHK下強迫換速APK安全觸板GZD超載指示燈NSA機房慢上按鈕KC快車接觸器JL警鈴NXA機房慢下按鈕MC慢車接觸器YJ電壓繼電器JLA警鈴按鈕1KC快車輔助接觸器MSJ門連鎖繼電器DSA轎頂慢上按鈕1ZC慢一輔助接觸器GMJ關門繼電器DXA轎頂慢下按鈕2ZC慢二輔助接觸器KMJ開門繼電器MZK滿載開關SC上行接觸器

　　4 PLC梯形圖設計

　　電梯系統實際上是一個人機交互式的控制系統，單純采用順序控制或邏輯控制是不能滿是要求的，而應采用隨機邏輯控制方式，但梯形圖較復雜，因此在梯形圖設計中采用模塊化設計，將系統分成幾個模塊，對每個模塊進行調試，然后將所有的模塊組合在一起，就形成了完整的系統梯形圖。下面對每個模塊進行講述。

　　4.1 層樓信號的產生與清除模塊

　　電梯位于某層，則產生某樓層的信號，輸出至a-g數碼樓層指示燈。

　　4.2 轎內信號的登記與消號模塊

　　乘客通過對轎內指令按鈕1NA-6NA選擇欲去樓層，轎內信號被登記，并通過轎內指示燈1ND-6ND指示。當到達所選樓層時，則消號，相應的轎內指示燈熄滅。

　　4.3 外呼信號的登記與消號模塊

　　乘客通過對廳外上呼按鈕1SA-5SA或廳外下呼按鈕2XA-6XA選擇欲去樓層，廳外信號被登記并通過廳外指示燈1SD-5SD或2XD-6XD指示：當到達所選樓層時，則消號，相應的廳外指示燈熄滅。

　　4.4 開關門模塊

　　電梯開關門存在以下幾種情況：?

　　(1)電梯位于基站，將開關電梯鑰匙插入基站電鎖TSK內，旋轉至開電梯位置，則電梯應自動開門。?

　　(2)電梯在檢修狀態下，由開關門按鈕KMA,GMA進行開關門。?

　　(3)電梯停層至平層位置時，電梯應自動開門。?

　　(4)電梯在關門過程中若按開門按鈕KMA及觸及安全觸板APK，則電梯重新開門。?

　　(5)電梯到達某層站后，若沒人繼續使用電梯，電梯停在該層待命，若有人在該層呼梯，電梯開門。若有人在其它層站呼梯，則先定向，到達呼梯樓層時按第(2)種情況開門。?

　　(6)停站時間到了，電梯自動關門。?

　　(7)電梯到達基站，乘客離開轎廂，將開關電梯鑰匙插入基站電鎖TSK旋至關門位置，電梯自動關門。

　　4.5 電梯的定向模塊?

　　在自動運行狀態下電梯首先要定向，即上行或下行，電梯處于待命狀態時，接受轎內信號和外呼信號，將其與電梯當前所處的位置比較，確定上行還是下行，一旦定向，轎內信號和外呼信號在不滿足順向運行要求的情況下，定向信號不消號。轎頂檢修或機房檢修時，由檢修按鈕來確定運行方向，無需定向。

　　4.6 電梯起動、加速、穩定運行、制動模塊

　　在運行方向已確定，門已關好的情況下，電梯起動，進行兩級加速，然后穩定運行，在快到達停層樓層時，進行三級減速制動再停止。

　　5 DDC信號采集系統

　　電梯監視系統通常監視的信號有：電梯運行狀態(即上行、下行，2個信號)，轎門狀態(即開門、關門，2個信號)、電梯所處樓層情況(即層樓信號，6個信號)，這十個信號全為數字輸入點，本系統采用Honeywell Excel 50控制器進行信號采集，該控制器有8個模擬輸入(萬用的)，4個數字輸入，4個模擬輸出，6個數字輸出。電梯運行狀態從PLC輸出的上升、下降繼電器觸點中采集信號，轎門狀態從PLC輸出的開門、關門繼電器觸點中采集信號，均為干節點信號，直接接DDC 50四個數字輸入，六個層樓信號在電梯到達該樓層時有一負電壓，而電梯不在該樓層時為0電壓。這六個層樓信號輸入到DDC 50的萬用模擬輸入端，外加一電壓，使輸入電壓滿足DDC 50模擬輸入信號的要求，如圖3示。下位DDC采用Honeywell Care軟件進行編程，上位采用Honeywell EBI進行監視。