基于PLC觸摸屏控制斜行電梯智能模型設計

張鳳草 竇巖 韓成

摘 ? 要：基于PLC觸摸屏控制斜行電梯智能模型設計是根據實際中的斜行電梯按一定比例縮小設計完成，它具有體積小巧、拆裝靈活、安全可靠等優勢。可通過與 PLC 相連接的觸摸屏控制和修改斜行電梯的運行參數，利用物聯網技術可在電腦端實現遠程管理斜行電梯運行的功能，同時具有人為設置電梯故障的功能。是一臺非常出色的斜行電梯教學模型。

關鍵詞：斜行電梯教學模型 ?PLC ?物聯網

中圖分類號：TP273 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1674-098X（2019）02（c）-0085-02

斜行電梯用于完成一些斜形路線的提升，相比于垂直電梯具有很多優勢，它結構緊湊、節約能源，可完成在15°～75°之間任意角度的運行，同時也滿足一些特型建筑的電梯運行。斜行電梯誕生以來，在經過了長期的研究和完善后，技術上已逐漸走向成熟。最早出現在中國的斜行電梯是陜西法門寺斜行電梯，以其結構獨特、造型新穎、節約土建成本的優勢，在特型建筑領域大放光彩，隨即眾多旅游景點、電視塔等紛紛顯示出安裝需求。斜行電梯的發展潛力是無限的。但是，斜行電梯引入國內時間不長，對于電梯企業、電梯維保單位及開設電梯工程專業（方向）的院校還是比較陌生，研究斜行電梯的技術人才更是嚴重缺乏，這就需要有更多的人投身于這個行業。對于他們而言，能有一臺集聚斜行電梯各部分結構并且裝拆方便可人為設置常見故障的智能教學模型用于實踐學習，將會起到很好的教學效果。鑒于此點，設計一臺基于PLC觸摸屏控制斜行電梯智能模型顯得尤為重要。

1 ?設計概況

基于PLC觸摸屏控制斜行電梯智能模型設計是在國家標準的基礎上，通過實際測量，模仿真實斜行電梯的結構，依據國標GB/T 35857-2018《斜行電梯制造與安裝安全規范》進行設計的。該模型主要由機械部分和控制部分組成。

1.1 機械結構

該模型的機械結構是根據真實斜行電梯按一定比例縮小設計而成，其結構齊全，擁有實際斜行電梯的基本功能。斜行電梯與常見的垂直電梯類似，都具有電梯的八大系統，即曳引系統、導向系統、轎廂系統、門系統、重量平衡系統、電力拖動系統、電氣控制系統、安全保護系統。所以該模型結構包含了井道、導軌、轎廂、層門、轎門、對重、安全鉗、限速器、觸摸屏、控制柜及底部腳輪。該模型主視圖如圖1所示。

該模型在底部加裝有滾輪，方便運輸移動;井道通過鋁合金型材連接而成，在輕量化的前提下也保證了足夠的強度;轎廂和對重的導軌采用H型導軌，有效防止脫軌情況的發生，且二者均分別傾斜30°設置在井道內，轎廂設置在轎廂導軌上;三個層站分別設置在井道的側邊;轎門、層門同層站設置在一側，為側置門;對重位于轎廂下側，屬于傳統的后置式;安全鉗分別位于轎廂和對重的底部;限速器位于轎廂左側;轎廂和對重在底坑中都裝有聚氨酯緩沖器;機房設置在對應于傾斜鋪設的導軌的頂部的位置;亞克力板封閉在井道外圍，防止斜行電梯運行時出現傷人事故。

1.2 控制系統

為使該模型真實的模仿斜行電梯的運行情況，對其控制部分進行了與真實斜行電梯相同的設置。在安全回路斷開的情況下該模型無法運行，處于靜止狀態;只有在門聯鎖繼電器等安全裝置都正常工作的狀態下，該模型才能進入到運行或檢修狀態。在運行狀態下，當有外呼和內選信號時，該模型會登記下所需到達的樓層，根據此時轎廂運行的方向確定響應的樓層信號的順序，完成轎廂運行方向的最遠層站登記的信號后，轎廂改變運行方向[1]。當該模型響應樓層信號到達指定樓層的減速區時，變頻器便控制曳引機進入低速運行狀態進行平層操作，轎廂處于平層狀態后，曳引機停止動作，轎門帶動層門打開。經過設定的等待時間后，門機帶動轎門和層門一起關閉，在此過程中倘若轎廂超載或者安全觸板動作，則門機會使轎門和廳門重新打開，直到轎廂不超載且安全觸板不動作，轎門和廳門關閉，響應下一次所需到站的樓層信號。假如轎廂在等待設定的待機時間后，仍沒有呼梯信號，轎廂就會自動判斷所處位置是否處于基站，倘若不在基站，則轎廂自動返回基站[2]。倘若在轎廂返回基站的過程中有呼梯信號，則自動取消返回基站的命令，響應呼梯信號。在斜行電梯智能模型處于檢修狀態時，通過在轎頂、觸摸屏或者控制柜的檢修開關轉換到檢修位置，該模型進入檢修狀態。在使用者按下檢修上行或者檢修下行的按鈕，并且同時按下檢修公共端時，該模型的轎廂才能實現上行和下行。

1.3 智能化處理

該模型利用物聯網技術，可以全面感知電梯模型的運轉狀況，并即時將電梯模型的運行信息傳輸給云端服務器，客戶可在電腦端登錄自己的ID查看信息并分析判斷現場情況。該模型不僅可以實現無線模塊傳輸功能，而且具有組態監控及控制的功能，通過組態組成的監控系統可在遠程監控該此臺電梯模型，同時也可通過組態的仿真動畫了解電梯運行狀態，并進行測試運行等。如遇電梯故障時，可在電腦端先通過修改PLC參數，初步嘗試解決電梯故障，這便大大提高了電梯維保的效率。這些功能使該斜行電梯模型變得更加現代化、智能化。

2 ?創新點及應用

該斜行電梯模型模仿實際電梯的結構，依據國標GB/T 35857-2018《斜行電梯制造與安裝安全規范》進行設計。體積小巧，便于拆卸，比使用實際電梯教學的危險性小很多，非常適合斜行電梯從業者及相關專業（方向）學生學習了解;該模型利用PLC收集并處理電梯運行中的數據，通過無線模塊上傳云端服務器，同時也可以實現組態監控及控制，使用戶在遠程電腦端即可清晰的了解電梯模型的運行狀況和實現控制功能;安裝在模型側面的觸控屏，可以方便的進行參數調整，清晰的展示模型運行數據。

該款設計的應用主要體現在教學領域，作為一種小型教學模型，非常適合國內的電梯企業、電梯維保單位及開設電梯工程專業（方向）的院校在企業培訓、實踐教學使用。

3 ?結語

斜行電梯正在我國逐步發展起來，面對如此廣闊的市場，對于斜行電梯人才的培養也是迫在眉睫，此臺基于PLC觸摸屏控制斜行電梯智能模型恰恰為我國的電梯企業、電梯維保單位及開設電梯工程專業（方向）的院校提供了非常優質的教學用具，也意在為國家培養出更多優秀的技術人才，具有較高的實用價值。

參考文獻

[1] 杜巖.電梯裝調修工實用手冊[M].江蘇：江蘇科學技術出版社，2008.

[2] GB7588-2003.電梯制造與安裝安全規范[S].中華人民共和國國家質量監督檢驗檢疫總局，2003.