基于PLC和變頻器的電梯控制系統(tǒng)設計

　　摘要：設計了一種基于可編程邏輯控制器(PLC)和變頻器的電梯控制系統(tǒng)，實行變頻智能控制的同時對電梯的運行情況進行監(jiān)控，有利于節(jié)省電能、增加舒適感。在一樓設置一觸摸屏對目前電梯位置、乘客人數(shù)、還需停留幾站進行顯示。另外系統(tǒng)對電梯提升鋼絲繩的拉力進行檢測，防止電梯超載。

　　序言

　　傳統(tǒng)的電梯控制系統(tǒng)問題不斷出現(xiàn)，傳統(tǒng)繼電器、控制開關(guān)控制系統(tǒng)接線復雜。PLC使用方便，不但克服了傳統(tǒng)繼電器控制的缺點，并且采用了特殊的抗干擾技術(shù)，使之更加適合工業(yè)控制。變頻器以其成熟的技術(shù)和高可靠性，己經(jīng)廣泛應用在電梯控制系統(tǒng)中。用上位機組態(tài)軟件WinCC Flexible配合控制核心PLC創(chuàng)建的監(jiān)控畫面，因其模擬效果逼真，人機界面生動友好，而得到廣泛應用。

　　控制系統(tǒng)工作原理

　　首先電梯是根據(jù)內(nèi)、外部的呼叫信號以及結(jié)合自身的運動規(guī)律而運行的，電梯是一個人機交互式系統(tǒng)，呼叫信號是隨機的，單純用順序控制、邏輯控制不能很好利用電梯，所以電梯經(jīng)常采用隨機邏輯控制方式。

　　電梯的位置信號由安裝在電機轉(zhuǎn)動軸上的編碼器提供。PLC接收編碼器發(fā)出的脈沖信號，當采集到的位置信號等于程序設定每樓層的平層位置時，PLC發(fā)出控制指令，提升電機停止轉(zhuǎn)動，電梯門打開。變頻器配合PLC的PID控制能夠改變電源的頻率，達到調(diào)速目的，即變頻無極調(diào)速，既能節(jié)省電能又能增加乘坐的舒適感。天輪支撐著提升鋼絲繩，在其承重梁上安裝壓力傳感器檢測鋼絲繩的拉力防止電梯超載并進行超載報警。在一樓設置一觸摸屏，畫面中對電梯的運行樓層位置、上行或下行、電梯將要停留的樓層、電梯載重等一一顯示。

　　系統(tǒng)硬件組成及其各部分功能

　　本系統(tǒng)安裝了編碼器、PLC控制柜、變頻器、鋼絲繩壓力傳感器、語音報警器、觸摸屏等來實現(xiàn)系統(tǒng)自動控制的相關(guān)裝置。

　　系統(tǒng)包括信號出入部分、控制核心部分以及機械執(zhí)行部分。信號輸入部分包括：編碼器、觸摸屏、壓力傳感器、電機限位傳感器以及攝像頭。PLC負責對信號的處理、判斷。最后由執(zhí)行機構(gòu)執(zhí)行相關(guān)動作。執(zhí)行機構(gòu)有：電梯門電機、語音報警器、觸摸屏等。控制系統(tǒng)構(gòu)成如圖1所示。