浅析基于变频技术的电梯PLC控制系统设计

陈林，陈德余

（温州市特种设备检测研究院，浙江 温州 325000）

浅析基于变频技术的电梯PLC控制系统设计

陈林，陈德余

（温州市特种设备检测研究院，浙江 温州 325000）

在我国经济建设不断发展的背景之下，我国城市高层建设与现代化智能建筑数量不断增加，电梯已经成为高层建筑中的重要设施，为人们带来了便利。与此同时，电梯的性能也是电梯质量好坏的一种重要体现途径，因此提升电梯的性能已经成为相关部门的重要任务，通过其性能的提升来有效提高电梯的安全性与稳定性，从而为人们的出行提供最大的便利。PLC控制系统作为控制电梯最为有效的方式，其编程相对较为简单，因此该系统在当前已经被广泛应用。本文主要针对基于变频技术的电梯PLC控制系统设计展开深入的剖析，旨在不断提升电梯的安全性与稳定性，为电梯安全运行提供保障。

电梯；变频技术；PLC控制系统；设计

高层建筑数量的增加推动了电梯的出现。电梯在高层建筑中的应用，不仅能够方便人们的出行，同时还能够节省时间，给人们的日常生活以及工作等带来极大便利。而在电梯使用期间，相关单位以及工作人员必须重视提升其性能，确保其能够安全稳定的运行，以确保使用者的生命安全。要实现这一目标，PLC控制系统的应用极为重要，该系统编程比较简单，同时拥有极高的可靠性，在保障电梯安全运行方面有着积极意义。

1 电梯系统与变频技术研究

1.1 电梯系统

尽管近年来出现了不同种类与形式的电梯，但很多电梯系统依旧应用钢丝绳式的曳引电力拖动结构，该种结构的电梯主要包括两个部分，一部分是机械部分，另一部分是电力控制部分。其中,机械部分主要包括电梯曳引、轿厢合并门系统与电梯平衡系统；而电力控制系统内主要包括电力拖动部分、电梯运行逻辑控制部分与电梯电气安全保护装置等。如果立足于空间布局对电梯的结构进行划分，那么可分为机房、电梯轿厢以及井道等部分。电梯机房指，在安装电梯曳引机与一些相关设备的空间；而电梯的井道则主要为电梯轿厢和相应的对重装置所留的部分空间。

1.2 变频技术

变频器是变频技术的核心部件，作为改变电源频率的电气设备，变频器主要的组成部分包括：滤波、制动单元以及驱动单元、检测单元等。变频器的应用能够改变交流电，将不可变的电压与频率变为可变的交流电设备，从而为控制电梯的运行创造条件。

2 电梯PLC控制系统应用的优点体现

第一，在电梯控制系统中应用 PLC，能够实现软件控制电梯的目标，这使得电梯运行的安全性与稳定性大幅度提升。PLC拥有丰富的指令系统，因此该系统能够对很多复杂的控制系统实现控制目标。

第二，在某种情况下，如需要系统将控制方案作出调整，此时仅需要更改PLC的程序即可，这能够减少对硬件的改动，减少工作人员的工作量。应用PLC控制系统，能够有效提升电梯的运行效率，其原因在于，PLC能够实施群控调配与管理操作。

第三，PLC控制系统的应用，还能够对电梯的运行实施自动检测操作，甚至能够对故障报警，这不仅能够实现提升电梯安全运行的目标，同时还能够提醒相关工作人员对电梯及时的检修，以有效避免故障扩大，引发严重的事故问题出现。如图1所示，该图为PLC与变频技术在电梯中应用流程图，从图中可见，PLC与变频技术在电梯中应用的重要性。

3 基于变频技术的电梯PLC控制系统设计分析

PLC控制系统在电梯中的应用表明，该系统的应用能够极大提升电梯的安全性与稳定性，并且在PLC控制系统设计方面有着基本的设计原则。

首先，在选用PLC控制系统时，必需确保其能够满足被控对象的实际要求，并且在电梯设计期间，必须结合实际情况，确保在满足控制要求的前提之下使用PLC控制系统，从而实现提升电梯运行安全性与可靠性的目标。该原则是最为主要的原则，需相关人员给予高度重视，只有电梯的控制系统拥有极高的安全、可靠性，使用者才能够更加放心的应用电梯。

另外，在PLC控制系统设计时，需尽量保持简单，并且要确保电梯能够拥有极高的性价比。

3.1 设计PLC控制系统的步骤

图1 PLC与变频技术在电梯中应用流程图

首先，相关人员需要充分了解被控对象所提出的要求，从而将输入与输出的设备类型与数量确定下来；其次，在输入与输出的设备与数量确定后，以此作为基础确定PLC的I/O点数，并针对相应的点数来选择PLC的机型；另外，将I/O点数确定以后，需绘制PLC控制系统的输入输出端子接线图，并绘制工作期间的循环图与状态流程图，确保所绘制的这些图能够满足设计方面的要求；之后要对工作循环图与状态流程图实施梯形图的编写与指令语句的编写操作，将计算机的高级语言等编写其中，从而为日后的使用创造条件。在完成上述工作以后，相关工作人员还需要通过编程器的应用，将所写的程序传输给PLC的内部存储器，对其进行存储后，实施程序调试工作，通过不断的调试，来达到电梯使用要求。

在程序调试期间需要注意的问题是，首先需实施模拟调试操作，之后在实际的应用现场上采用联机调试方式进行调试，之后对整体和系统实施调试工作，通过各个部分调试工作的实施，确保各个环节的工作都能够达到预期的效果；最后，在完成所有调试工作，并确保无误以后，电梯便能够投入使用，之后要整理所有技术资料等。

3.2 变频器的选择

实际上，很多电梯都是将变频技术设计作为基础而实现的。而变频器的分类比较多，在分类期间需以不同的分类方法进行分类。如果按照交换环节的方法进行分类，可分为成交—直—交变频器与交—交变频器；如果按照电压的调制方式进行分类，则可分为PAM变频器与PWM变频器；如果按照工作原理进行划分，则可分为V/f控制变频器、矢量控制变频器与直接转矩控制变频器几种；如果依据使用的用途进行分类，则能够分为通用的变频器以及高性能的变频器等。为此，在选择变频器期间，一定要结合实际情况进行选择，从而保障电梯的稳定运行。

通常在变频器选择方面，也存在一定的要求。电梯中的变频调控系统属于重要的系统组成部分，而变频调控系统的核心在于变频器，该系统的稳定性在于，保障变频器的质量。其原因在于，变频器的质量与整个电梯系统的安全性与可靠性之间存在着直接的关联，一旦变频器的质量无法达到规定的标准要求，那么电梯的安全运行必将受到负面的影响，甚至会引发重大的电梯事故。在选择变频器期间，不仅需要按照标准的功率要求进行选择，同时还需要根据实际情况进行选择，将标准功率作为依据，对初步的投资展开有效的估算，这与邵晓梅在《浅析基于变频技术的电梯PLC控制系统设计》一文中的观点有着相似之处。并且严格按照额定电流进行选择，只有这样才能够确保所选择的变频器符合电梯应用的标准要求，同时在提升电梯安全、稳定运行方面有着积极意义。

4 结语

如今电梯已经成为城市人们生活中不可缺少的一部分，它的出现给人们的生活、工作等带来了极大的便利，因此，人们对电梯的依赖性逐渐提升。这便要求电梯在运行期间必须拥有极高的安全性与稳定性，只有这样，才能够保障使用者的生命安全。而想要实现这一目标，便需要通过PLC控制系统的应用，通过软件控制电梯的运行来发现电梯运行期间存在的故障问题，并及时予以报警，以确保相关工作人员能够及时地采取有效措施解决电梯存在的故障问题，从而确保电梯能够长期处于安全稳定运行的状态之下，为使用者的生命安全提供保障。

[1]康春明，李云飞.基于变频技术的电梯PLC控制系统研究[J].科技创新与应用，2016,(9):111.

[2]何强.基于变频技术的电梯PLC控制系统设计[D].合肥工业大学，2010,(10):56-89.

[3]于永顺.浅析基于变频技术的电梯PLC控制系统设计[J].电子测试，2016,(17):44-56.

[4]邵晓梅. 浅析基于变频技术的电梯PLC控制系统设计[J]. 化工管理，2016(14).

TU857

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1671-0711（2017）06（下）-0072-02