基于PLC的電梯監控系統設計

馮強穆馨

（天津市第一輕工業學校 機電教研室，中國 天津 300232）

隨著社會的進步，電梯作為一種高效、迅捷、安全、可靠的垂直運輸設備，成為了人們不可缺少的運輸工具。早期的電梯自動監控系統中，信號的邏輯監控一般是由繼電器、接觸器電路來實現。由于繼電器、接觸器都是有觸點的電氣元件，體積大，弧光放電較嚴重，使用壽命有限；在電梯這種較復雜監控系統中可靠性不高，施工過程中接線復雜，當監控要求改變時必須改變硬件接線，使得通用性、靈活性不夠，生產周期長；另外，繼電器、接觸器觸點數目有限，可擴展性較差；繼電器、接觸器監控系統依靠觸點的機械動作實現監控，工作頻率低且機械觸點還會出現抖動問題；繼電器監控邏輯一般不具備計數功能。基于以上多種原因，導致電梯監控系統的工藝性、運行的可靠性與安全性降低，目前己被逐步淘汰。PLC具有邏輯運算，計數、定時以及數據輸入輸出等功能，因此利用PLC的可實現對電梯的自動控制。

1 電梯PLC控制系統

1.1 I/O點數設計及PLC選型

電梯的上、下行由一臺曳引機拖動，電動機正轉為電梯上升，反轉為下降。一層有上升呼叫按鈕和指示燈，二層至十九層有上升呼叫按鈕和指示燈以及下降呼叫按鈕和指示燈，頂層有下降呼叫按鈕和指示燈。每層有到位行程開關SQ1～SQ20。電梯開門和關門分別通過到位行程開關檢測。

綜上所述，輸入點共有100個，輸出點共有82個。選擇SIMATIC S7-200系列PLC及其編程軟件STEP 7-Micro/WIN 32。

1.2 程序流程圖

PLC提供了功能較為完整的編程語言，以適應PLC在工業環境中的應用。利用PLC的編程語言，按照不同的控制要求編制不同的控制程序。其程序流程圖如圖1所示。

圖1 程序流程圖

1.3 電梯的安全保護環節

根據電梯安全標準的要求，不論何種電梯均要符合標準中的安全保護要求。電梯常用的且必不可少的安全保護包括超速斷繩保護；層門鎖保護；電梯門的安全保護環節；上、下端的強制減速保護；上、下方向限位保護及終端保護；電梯電氣控制系統中的短路保護。電梯的安全回路如圖2所示。

圖2 電梯的安全回路

2 電梯監控系統設計

2.1 軟件組成

軟件所建立的工程由主控窗口、設備窗口、用戶窗口、實時數據庫和運行策略五部分構成，每一部分分別進行組態操作，完成不同的工作，具有不同的特性。

2.2 監控系統組態畫面的設計

監控系統組態畫面的設計步驟如下：

（1）在新建窗口中建立一個窗口命名為電梯監控畫面。

（2）點擊實時數據庫，再按新增對象按鈕并對各屬性進行設置。

（3）打開電梯監控畫面窗口，建立電梯層內呼按鈕并定義其屬性。

（4）由此可得整個的電梯監控畫面如圖3所示。

圖3 電梯監控畫面

2.3 系統監控流程

系統工作時具有友好的人機界面，能夠實現負載的現場監控和遠程監控，并顯示系統中開關、工作過程等。通過上位機采集系統的工作狀態，利用上位機發出啟動和停止信號，實現對電梯的監控，點擊用戶窗口-電梯監控系統，進入圖3所示的電梯監控界面，進入電梯監控系統界面，通過界面啟動按鈕，可監控電梯的運行，并實時反饋電梯的運行情況。

3 結論

利用PLC設計出電梯控制系統，結合MCGS組態軟件，對電梯進行實時動態監控。具有以下特點：

（1）系統將硬件電路組裝在開關柜中，實現集中管理，同時也便于對系統硬件進行維護及更換，使得產品結構模塊化、標準化。

（2）整套監控系統功能完善，可視性強，界面友好，使用簡便。實現數據采集與處理、報警處理、動畫顯示、報表輸出、曲線顯示，同時還具有完善的安全機制。

［1］王堅，段振剛，劉雪連.基于MCGS組態軟件的電梯監控系統設計[J].電氣應用,2011(04):81-83.

［2］雷鈞.基于組態軟件的電梯監控系統設計與開發[J].可編程控制器與工廠自動化,2009(03):81-83.