智能式电梯控制系统设计

尹莉钧　王艳秋沈阳工学院



智能式电梯控制系统设计

尹莉钧王艳秋
沈阳工学院

摘要：本文主要研究载重量较小，使用较频繁的小型电梯的智能控制方法。PLC 为电梯控制系统的核心部分，用来完成对电梯曳引电机及开关门机的起动，加减速，停止，运行方向，楼层显示，层站召唤，轿箱内操作等指令信号进行管理和控制等功能。

关键字：电梯 群控技术 火灾检测 超载检测

1　概述

1889年12月，美国奥的斯电梯公司制造出了第一台电梯。

1892年。美国奥的斯电梯公司开始采用按钮操纵装置，为操纵方式现代化开了先河。随着科技的发展，操纵控制日新月异，如：手柄开关操纵、按钮控制、信号控制、集选控制、人机对话、多台电梯并联控制，智能群控等等；人行道扶梯、整圆形观光电梯的出现则大大调高了电梯的利用率、视线不再封闭；各种智能式控制器则通过软件对电梯进行火灾检测、超载检测，对探测器的信号进行识别分析，从而达到对电梯的各种运行状态进行监控，当电梯在运行中出现异常情况的时候，传感器将采集的参数传送至PLC控制器，从而PLC控制器可以通过外接扬声器和LED发光块发出报警信号。如今，以美国奥的斯公司为代表的世界各大著名电梯公司各展风姿，仍在继续进行电梯新品的研发，体现机械、电子、光学等领域最新科研成果的新型电梯相继问世，人们的生活因此变得更加美好。

2　智能式电梯控制系统硬件结构

电梯控制系统主要由变频调速主回路、输入输出单元以及PLC 单元构成，用来完成对电梯曳引电机及开关门机的起动，加减速，停止，运行方向，楼层显示，层站召唤，轿箱内操作，安全保护等指令信号进行管理和控制功能。

系统总体框图如图2.1所示。

图2.1　系统总体框图

PLC是智能式电梯控制系统的核心技术。本系统采用德国西门子公司生产的S7-200系列S7-224小型PLC。

3　群控电梯的最优控制设计

电梯群控系统按照最优设计原则进行设计，根据楼内交通量的变化，对每个电梯的运行状态进行调配、实时监测与分析：（1）最大最小功能。系统指定1台电梯应召时，使待梯时间最小，并预测可能的最大等候时间，可均衡待梯时间，防止长时间等候；（2）优先调度。在待梯时间不超过规定值时，对某楼层的厅召唤，由已接受该层内指令的电梯应召；（3）区域优先控制。当出现一连串召唤时，区域优先控制系统首先检出“长时间等候”的召唤信号，然后检查这些召唤附近是否有电梯。如果有，则由附近电梯应召，否则由“最大最小”原则控制；（4）已起动电梯优先。本来对某一层的召唤，按应召时间最短原则由停层待命的电梯负责。但此时系统先判断若不起动停层待命电梯，而由其它电梯应召时乘客待梯时间是否过长。如果不过长，就由其它电梯应召，而不起动待命电梯；（5）高峰服务。当交通偏向上高峰或下高峰时，电梯自动加强需求较大一方的服务；（6）主层停靠。在闲散时间，保证1台电梯停在主层。

4　变频器的选择

变频器是智能电梯的另一个核心部件，采用安川电机株式会社生产的磁通矢量控制型专用变频器VS-616G5。

安川VS-616G5的主要特点：（1）磁通矢量控制型；（2）将V/F控制，带PG反馈的V/F控制、无传感器的磁通矢量控制、带PG反馈的磁通矢量控制等四种控制方法融为一体；（3）当需要变频器具有扩展功能时，它可理想地用于单一驱动或者作为驱动系统整体的一部分工作；（4）可靠的力矩控制，优秀的伺服响应，交互式、便利用户的数字操作器；（5）能改善工作条件，采用独特的异步高载波技术进行正弦波PWM控制，将电磁噪声降到最低水平。

5　结论

本文研究了小型群控电梯的智能控制。除了前边叙述的功能之外，还具有通过 PLC 的合理编程，实现自动平层、自动开关门、自动掌握停站时间、火灾报警，超载报警，现异常情况的声光报警、启动备用电源的功能。在这里就不一一赘述了。通过设计人员的不断努力，使该款智能式群控电梯系统在某些方面已经达到了国内领先水平。

参考文献

［1］王立权.可编程控制器原理与应用［M］.哈尔滨工程大学出版社，2004.10.

［2］郁有文.传感器原理及工程应用［M］.西安电子科技大学出版社，2003.2

［3］马骕.电梯群控系统调度方法的研究.煤炭技术［J］，2009，（9）：22-24

［4］朱恒军.电梯群控模型教学实验系统的研究［J］.中国校外，2009，（85）：45

作者简介

尹莉钧，1995年4月，男，汉族，沈阳工学院，学生。

王艳秋（通讯作者），1956年7 月，女，汉族，辽宁人，沈阳工学院， 教师，教授，博士学位，研究方向：智能控制。