电梯控制系统

电梯控制系统（精选12篇）

电梯控制系统 篇1

0 引言

智能电梯作为当今电梯的发展趋势,其技术发展水平及智能化程度体现了社会的进步与文明。智能电梯与普通电梯的区别在于其溶入了更多的智能化因素,能给乘客提供更人性化的服务、更好的安全性、更广的应用范围以及更高的效率等等。目前,国内外智能电梯研究主要集中于:对智能电梯控制的数据采集、群控、权限设置[1,2],对电梯智能化理论方向的研究[3,4],采用ARM、FPGA、DSP等控制器件进行智能电梯控制系统的功能设计[5,6],工业界方面国内智能电梯的企业也推出了智能电梯[7,8]。但是以上的研究和智能电梯产品仍没有脱离传统电梯的控制体系。随着用户对于智能电梯功能的要求不断地提升,智能电梯控制系统的设计越来越复杂,系统庞大导致故障发生的可能性大大增加。不改变智能电梯控制系统的体系结构而只进行功能的优化来提高智能电梯的性能将越来越困难。

针对以上不足,本研究设计了一种新型智能电梯控制系统和一种新的控制系统体系结构,提高了智能电梯控制系统的通用性和扩展性。

1 体系结构设计

传统电梯的控制系统一般使用PLC等控制芯片将所有的设计功能集于一身。电梯控制系统的这种体系结构要求系统设计前需要进行反复的论证,确定该控制系统能够实现哪些方面的控制,一旦设计确定下来将很难进行更改。并且由于用户对于智能电梯的性能要求越来越高,逻辑关系变得非常复杂,使得PLC的编程量很大,错误率较高。同时,电梯的扩展性较差,系统更新升级复杂,效率较低。由于这种体系结构的限制,智能电梯的功能受到限制,智能化和人性化水平较低。

本研究所提出的智能电梯控制系统具有与传统电梯不同的体系结构,采用通用控制器(UniversalController,UC)与特殊功能控制器(SpecialFunctionController,SFC)分离的方式,如图1所示。通用控制器通过若干的接口与特殊功能控制器相互通信,协同完成控制功能。通用控制器仅需要完成一般电梯所具有的基本的控制功能和处理特殊功能控制器传送的信号即可,不需要包含所有的控制功能,这样就简化了通用控制器的设计难度。特殊功能控制器与通用控制器的分离使得开发人员可以根据用户的不同需求开发出不同的特殊功能控制器,这样同一种电梯可以在不同时间、不同应用场所采用不同的特殊功能控制器并嵌入到通用控制器中,从而扩展了智能电梯的应用范围,提高了智能电梯的通用性。

2 系统验证设计

为了验证智能电梯控制系统体系结构的可行性,本研究设计了一套模拟系统。FPGA模拟电梯的通用控制器,MCU模拟特殊功能控制器。模拟通用控制器采用Altera公司CycloneII系列EP2C 5T144C 8芯片[9]作为核心中央控制芯片,通过Verilog编程在FPGA芯片中构建信号存储模块、中央处理模块和信号的输出显示模块,以实现模拟电梯功能[10,11]。特殊功能控制器主要实现了减少无效开门、满载检测、自动节能、低速自救等智能化功能,包括红外检测模块、满载检测模块、自动节能模块和低速自救模块。系统流程图如图2所示。

2.1 红外检测模块

该模块的功能是减少无效开门次数。采用红外传感器,对有外部请求信号的楼层进行扫描,检测电梯门前是否有乘客,并将结果通过接口电路传送给通用控制器。如果在电梯到达目的楼层之前已经检测到请求者离开指定区域,则取消在该楼层的停止命令,电梯继续上下行而不响应停止命令,即智能取消此种无效开门命令。此方法不仅提高了电梯的运行效率,同时减少了因电梯无效停留开门而造成的能源浪费。

2.2 满载检测模块

智能控制系统接收压力传感器传过来的载重信息,通过软件的编程在MCU中设定算法确定阈值,给定重量的可能接受区域,通过运算判定是否可以再次载人,若达到阈值则通知FPGA不再响应轿外的需求。同时将得到的结果通过设置在电梯轿外的液晶屏显示出来可乘坐的人数,提醒电梯外乘客,使得用户可以实时了解轿内的情况,避免不必要的等待,提高智能电梯的人性化水平。

2.3 自动节能模块

通过调研预先设定的时间段,比如在学校中的上课时间段、休息时间段、放假等,当电梯进入此时间段并且没有外部需求时,通用控制器控制电梯内照明设施、空调、显示屏等一些辅助设备及通用控制器本身进入休眠状态,仅留特殊功能控制器工作以达到节能的目的;在休眠状态时特殊控制器实时检测外界需求,当又有人对电梯发出需求时,能够以最快的速度唤醒通用控制器恢复原来状态,以减少功耗,节能环保。

2.4 低速自救模块

在通用控制器中设置正常工作指针,特殊功能控制器实时检测该指针。当电梯由于某些原因产生故障时,即通用控制器处于不确定状态,特殊功能控制器中存储在特定位置的控制程序接管电梯,在离故障点最近的层自动低速靠近,并打开门,让乘客安全撤离,实施自救,减少因电梯故障造成人员的伤亡和心理恐慌,提高智能电梯安全性。

3 仿真结果及分析

本研究采用Altera公司的QuartusII软件进行信号仿真,部分仿真结果如图3所示。FloorIn为电梯轿内请求信号,FloorOut为轿外请求信号,Sensor为红外传感器信号,Stop为电梯停止信号。仿真结果表明,当电梯位于5层,响应内部下行到1层的请求,同时3层有请求,3层的红外传感器开始检测,人没有离开,3层执行开门响应;当电梯位于1层,响应内部上行到5层的请求,同时4层有请求,4层的红外传感器开始检测,在电梯运行到4层前检测到人已经离开,取消开门响应。

4 结束语

该电梯智能控制系统的设计与传统电梯普遍采用的控制系统体系完全不同,这种新方案的提出将促进智能电梯控制领域研究的深入。仿真实验结果表明,该控制系统有效地解决了无效开门次数过多等智能电梯系统普遍存在的问题。但是本研究仅通过了模拟仿真的方式验证了该体系结构,并没有在实际的电梯中进行验证。不过有理由相信,随着本控制系统研究的深入及推广应用,智能电梯一定能够得到更大的发展。

参考文献

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[3]ZHOU Jin,YULu,MABUS,et al.Astudy of double-deckelevator systems using genetic network programming with re-inforcement learning[J].Journal of Advanced Computa-tioanl Intelligence and Intelligent Informatics,2009,13(1):35-36.

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[5]邱春玲,张广明,吴振翔,等.基于DSP和FPGA的电梯智能数据采集系统的设计[J].计算机工程与设计,2009,30(7):1577-1579.

[6]高迎慧,侯忠霞,杨成林.基于FPGA的自动升降电梯控制器设计[J].辽宁工程技术大学学报,2007,26(2):242-244.

[7]武汉智能电梯有限公司.创新,性能与魅力并存—智能乘客电梯[EB/OL].[2010-11-05].http://www.intelligence.com.cn/passeger01.html.

[8]南阳中原智能电梯有限公司.乘客电梯[EB/OL].[2010-11-05].http://www.zyzndt.com/chengke.htm.

[9]Altera Corporation.CycloneⅡDevice Handbook,Volume 1[EB/OL].[2007-02-01].http://www.altera.com.cn/lit-erature/lit-cyc2.jsp.

[10]HARRIS D M,HARRIS S L.Digital Design and ComputerArchitecture[M].Beijing:China Machine Press,2009.

[11]黄智伟.FPGA系统设计与实践[M].北京:电子工业出版社,2007.

电梯控制系统 篇2

1.0目的：

确保所辖区内电梯正常进行，为客户提供满意服务。

2.0适用范围：

辖区内物业电梯系统管理。

3.0职责：

3.1总经理签定电梯维修保养合同。3.2控制中心负责电梯运行监督管理。3.3房管维修部负责电梯日常维护。3.4电梯保养公司负责电梯定期保养维修。

4.0工作程序： 4.1日常巡查管理

4.1.1电梯设备责任人必须持有有效操作证才能上岗。4.1.2电梯日常管理按《电梯安全管理规定》执行。

4.1.3在电梯运行过程中，房管维修部值班人员每天巡视电梯运行状况，并填写《电梯运行记录》。

4.1.4电梯年检期满，房管维修部督促分承包商申请年审取得《准运证》后，贴于桥箱内。4.2日常养护

4.2.1电梯维修工按《电梯检查保养表》对电梯控制柜电机、安全装置等每周进行一次检查，发现问题及时处理报告，对处理不了的问题，立即联系电梯保养公司处理。4.2.2电梯保养公司按《电梯保养合同》中电梯保养工作质量标准，每半个月对电梯进行一次保养检修，电梯维修工监督电梯保养公司维修保养质量和记录情况，并将维修保养情况记录于《分承包设备保养维修记录表》。4.3故障维修

4.3.1电梯维修人员应迅速到机房判断电梯故障。

4.3.2当需维修或停电检查时，应用对讲或内线电话通知监控中心，并在该梯道层放置“电梯维修中”、“暂停使用”等标识。

4.3.3属于保养范围内的应尽快通知电梯分承包方迅速处理，并做好相关记录。4.4故障急修

4.4.1当电梯发生困人情况，房管维修部值班人员应在10分钟内到达现场，按照《电梯困人故障处理规程》进行救援处理，同时通知保养公司前来维修，处理结果记录于《应急情况处理记录表》中。4.5供方管理

4.5.1电梯维修工应督促电梯保养公司严格遵照《电梯保养合同》要求，按《电梯安全管理规定》做好电梯管理工作，保证电梯正常进行。

4.5.2每年电梯保养合同期满前一个月对电梯保养进行评审根据评审结果确定是否继续签定保养合同。

5.0支持性文件和记录：

电梯的电气控制系统故障分析 篇3

1.电梯安全回路控制

电梯电气控制技术随着安全技术的发展而快速提高。由关键安全控制点设置的安全触点和安全电路组成的电气安全回路，可以对电梯驱动装置主控电器直接以硬件连接的方式控制，所以电气安全回路控制是电梯安全电气控制的重点。这种安全电路结构可以很好的防止电磁干扰，可以降低微电路软件程序错误对电梯关键安全控制环节的威胁，以保证电梯关键安全控制系统的安全性和可靠性。

2.电梯安全回路控制的控制重点

电气安全回路对驱动装置主控电器的控制连接方式一定要是直接连接。在电梯控制电气结构设计中，某些状况下还存在着一些程序软件间接连接的设计。此类控制方式在发生外部意外因素干扰时，会造成严重的危险。例如电气安全回路中的门锁触点，有些设计过分信任微程序的工作可靠性，忽视了电气安全回路控制点失误后果的严重性，将门锁触点通过程序控制器间接控制驱动装置主控电器。[1]

对驱动装置、限位器装置、制动器控制电器这类关键控制电器的故障防护是电梯安全控制的一个重点。必须对驱动装置、限位器装置、制动器控制电器的工作状态进行实时有效的监控。上述关键电器的电气防护措施一定要采用的双套独立的电气控制。

二.电梯电气控制系统常见故障分析

1.从电梯发生故障的范围来看，主要有以下几点：

（1）门动系统的故障：主要是各种门机系统故障和电气元件的触点接触不良造成的。元器件质量、安装调整质量、维护保养质量等都可能造成此类故障的发生。

（2）各安全开关和触点出现的故障：安全回路的故障可分为事实性故障与错误动作故障两类。

（3）指令召唤按钮及各种信号灯故障。

（4）机房内继电器和接触器发生故障。

2.从电梯的故障性质来看，主要有短路故障和断路故障：

（1）断路就是由于某种原因该接通的电路不通，因此该元器件不能工作，电梯被迫停车，信号无法正确指示。引起断路的原因主要有：①电器元件或者组件引入引出线压紧螺母松动②回路中作为连接点的元件焊接接触不良或者虚焊③继电器或接触器的接点被电弧烧毁，出现接点表面氧化层，从而造成接触不良④接点的簧片被接通或断开时产生的电弧加热，冷却后失去弹力，造成接点的接触压力不够，从而产生接触不良⑤继电器或接触器吸合或断开时由于抖动使触点接触不良。

（2）短路就是由于某种原因，不该接通的电路被接通或者接通后线路内电阻很小。短路时控制系统执行程序混乱，也可能失控无法执行指令停车。造成短路的原因常见的有：①方向接触器或继电器的机械和电子联锁失效，造成接触器或继电器抢动作短路②接触器主触点接通或者断开时产生过强的电弧使得周围的介质电器元件的介质被击穿而短路③电器元件的绝缘材料老化、失效、损坏以及外界导电材料入侵造成电器元件绝缘破坏，从而造成短路。

三.电梯电气控制系统常见故障检测及解决措施

一般根据电梯控制原理来判断电气控制系统故障。因此要迅速排除故障必须掌握控制系统在电梯运行全过程各环节的工作原理，各电器组件之间相互控制关系、各电器组件、继电器和接触器及其触点的作用，然后结合系统故障来分析判断故障的原因以及解决措施。

当电梯出现故障时一般来说有两种方法来检测和处理故障：

1.短路故障检查方法。

①电源间短路：短路后会产生极大的短路电流，能将熔断器熔体烧毁，这种情况比较明显，所以当对电路分析时便可查到出并排除。

②局部电路短路，当触点粘合时，开关联想不释放，出现这种短路的时候，不会产生很大的电流，熔断器保持完好。出现的故障就是电梯失控或者某一继电器不能释放，这要根据相关的继电器分段来断开，并且逐步的排除故障。

电梯门控制系统设计 篇4

电梯门控系统是电梯控制系统中一个非常重要的子系统。相对于整个电梯控制系统来说，由于它的动作最频繁并且直接面对乘客，因此在实际应用中需要一个运行安全可靠、性能稳定的电梯门控制系统来为乘客服务。乘客对电梯门运行的一般要求是门在开或关的开始阶段要求速度快，在开或关的结束阶段要求门速慢。老式电梯门的控制及运行大多采用直流电机配以继电器、限位开关及电阻等器件来实现开、关门的控制，门在运行中依靠安装在轿门上的开关打板依次撞击装在轿顶上的各换速行程开关，逐渐短接分压电阻，从而改变直流电机电枢绕组两端的电压来实现调速，这种方法实现电梯开、关门的缺点是平稳性较差、调试较为困难、易受外界干扰、故障点多且故障率较高，已无法满足新型电梯的技术要求。[1]本文采用了PLC和变频器作为控制器来控制电梯门的开、关动作。

1 控制器选取

1.1 系统控制核心选取

系统控制核心选用西门子S7-200PLC，该PLC的优点是工作可靠性高、功耗小、功能强大、程序设计方便灵活、价格便宜且体积小，可以方便的安装在轿门上方。[2]

1.2 调速装置选取

变频器应用于交流调速拖动系统中有易于实现的优良控制特性，并且变频器具有完备的保护功能，在条件比较恶劣的环境下也能正常使用，所以本设计的调速装置选用西门子MM420变频器，该变频器与PLC配套使用，具有调速范围广、转速精度高、耐高温且运行可靠等特点。[3]

2 电梯门运行特点分析

电梯门在运行过程中，为了使电梯门开、关时间尽量短且门在开、关过程中撞击程度尽量小，电梯在开、关门时一般具有如下特点：

2.1 开门过程：

电梯门在打开时，一般有三级变速。开始以某一高速开门;开门达到70%左右时，换速成某一低速;当开门达到90%左右时，以一更低的速度爬行;当碰触终点限位开关时，开门电路断开，开门过程结束。

2.2 关门过程：

电梯门在关闭时，一般有四级变速。开始以某一高速关门;关门达到60%左右时，换速成某一低速;当关门达到80%左右时，以一更低的速度运行;当关门达到90%左右时，以比前段更低的速度爬行;当碰触终点限位开关时，关门电路断开，关门过程结束。

电梯开、关门速度变化曲线如图1所示。

3 电路、控制程序及变频器相关参数设计

3.1 电路设计

电梯开门信号(手动开门按钮、防撞击信号)、关门信号(手动关门按钮、延时关门触点)及开、关门终点限位开关作为PLC的输入信号，利用PLC的三个输出端子Q00、Q0.1和Q0.2分别与MM420变频器的数字端子5、6和7点连接，当PLC的控制程序使Q0.0、Q0.1和Q0.2三个输出点通、断状态发生变化时，使变频器的5、6及7点的通、断也随即发生变化。电梯开、关门电路设计如图2所示。

3.2 控制程序设计

3.2.1 开门控制程序设计如图3所示。

3.2.2 关门控制程序设计如图4所示。

3.2.3 变频器相关参数设置方法

(1) 西门子MM420变频器重点参数简介

P700：选择命令源，当设置成2时，表示命令源由端子排输入决定。

P1000：频率设定值的选择，当设置成3时，表示固定频率设定。

P1001～P1007：固定频率1～7的设定值。

P701～P703：该三个参数设置成17时，表示二进制编码的十进制数(BCD码)对应频率选择+ON命令，具体解释如表1所示。

(2) 变频器参数设置

本系统中变频器调速采用外表端子控制多频率选择方式，西门子MM420变频器最多可选择7段速度运行，前3段速度控制开门运行，后4段速度控制关门运行。假设开门运行时，电机开始以25Hz频率正转运行，延时一段时间后以10Hz频率正转运行，再延时一段时间后以5Hz频率正转运行;关门时，电机开始以25Hz频率反转运行，延时一段时间后以15Hz频率反转运行，再延时一段时间后以10Hz频率反转运行，继续延时一段时间后以5Hz频率反转运行;根据上述要求，变频器相关参数设置如表2所示。

4 运行过程分析

开门：开门信号给定时，通过PLC控制程序控制Q0.0接通，运行开门第一段速度;运行延时后Q0.1接通，运行开门第二段速度;运行再延时后Q0.0、Q0.1同时接通，运行开门第三段速度。

关门：关门信号给定时，通过PLC控制程序控制Q0.2接通，运行关门第一段速度;运行延时后Q0.0、Q0.2接通，运行关门第二段速度;运行再延时后Q0.1、Q0.2同时接通，运行关门第三段速度;关门即将结束前，Q0.0、Q0.1、Q0.2同时接通，运行关门第四段速度。

5 结语

利用变频器与PLC配合来控制电梯门的开和关，此方法在实现开、关门时可靠性高、平稳性较好，调试起来也较为简单、不易受外界干扰且故障率较低;将此方法应用于电梯门开、关控制实验台中，经过现场实测验证，达到了较为理想的控制效果。

摘要：为了使电梯更好的为大众服务, 本文利用PLC和变频器配合使用来控制电梯门的开和关。本文设计了PLC和变频器控制电梯门的电路和控制程序, 列出了变频器的控制参数设置表。经过试验验证, 该方法应用在电梯门的开、关控制中能收到很好的效果。

关键词：PLC,变频器,电梯门

参考文献

[1]郎东革, 姜润峰.DSP控制的自适应电梯门机系统[J].沈阳工程学院学报, 2007, 3 (3) :279.

[2]罗恒年.PLC控制的步进电机门系统[J].中国现代教育装备, 2010, (3) :50.

电梯控制系统 篇5

一、酒店一卡通系统系统简介

酒店一卡通不同与办公大楼一卡通系统，它必需具有快捷，方便，高度集成等特点，快捷就是客人在总台登记完成后，PMS系统自动发卡，打开客房能源系统，该客人卡立即可以打开电梯,消防通道锁，打开房门，然后插卡取电，二、“酒店一卡通系统”的设计目标及特点

“酒店一卡通系统”的设计目标及特点

酒店节能就是要在不断满足客人生活质量和舒适度的前提下，最大限度的节约能源消耗，这是酒店节能的目标，也是本系统的设计目标。

“酒店一卡通系统”特点如下：

1、安全

a、客人进出酒店凭Keycard打开电梯,消防通道锁，到达客房，凭房卡打 开房门，然后插卡取电，一旦客人把卡插入联网的取电开关，总台即能知道客人在房间内，有效了解客房状态。

b、客房的床头和卫生间设有SOS紧急求助按钮，以便客人在求助时使用，一旦按下该按钮，总台及服务中心（客房中心）电脑即可知道。

c、客人在酒店的各消费点消费时，凭卡消费结算。

d、所有开门记录都通过联网的能源系统ESRCU实时传输到前台的电脑上。

2、舒适

a、客人在酒店前台登记时，发卡软件直接发指令给能源系统中的ESRCU（客房控制单元），ESRCU立即打开客房的空调，这样客人走到房间时，就有舒适安逸的感觉。

b、一旦房门打开，廊灯自动点亮，房卡插入取电开关时，30秒后廊灯自动关闭。退房时，卡片取出，同时廊灯点亮，延迟30秒后自动关闭。

3、快捷

房间内设有“请即打扫”、“请勿打扰”、“退房”按钮，客人可根据需求按下某按钮，一旦按下，客房中心和总台即收到请求，立即处理。前台电脑可以时时监控客房状态。

一当某一把门锁电池电压报警，维修人员立即知道并进行更换电池。

4、节能

a、空调系统在平时处于关闭的节能状态，一旦客房有客人登记入住，空调系统即打开运行，如果客人未到房间，10分后自动低速运行；如果客人有卡插入取电开关，空调继续打开运行。

b、客房的灯光系统是由房内取电开关控制的，一旦有效的卡插入，客房灯光才能工作，当卡取出后，灯光关闭。

c、此时房内的冰箱；充电插座保持电源。

如图所示：

三、系统设备介绍

1、电梯控制器

主要为宾馆使用，客人读卡后电梯即可工作，才能选定要去的楼层。

公共楼层可以设定不需刷卡，即可到达，读卡器安装在电梯的按键面板上，控制器安装在电梯箱顶上，如有需要电梯两边分别安装两个读卡器，方便客人使用。

读头尺寸

主要特性: 采用感应卡技术，精巧，安全和耐用。

RF感应卡可以连续使用100,000 次以上。

强大的“闪存”技术，不需要更换昂贵硬件或是其他部件，就可以轻易地重新 制定和更新密码。

可以记录锁内最近800条记录, 以供查询。所有的卡受数据限制。

红绿（蓝）色框随时显示门锁状态。不同颜色完成不同选择。钥匙卡丢失后允许挂失。

如图：

2、感应门锁控制单元

感应卡电子锁系统是专门为宾馆和办公使用设计的，感应卡卡作为电子钥匙，它能够适应不同的复杂环境，对加强宾馆管理和提高宾馆安全性有着重意义。

感应卡门锁的特点

A．技术领先

所有的卡都采用PHILIPHS公司生产的感应卡卡，非常安全。 它可以重复使用至少10000次。

强大的闪存技术可以轻易的对密码进行重设和升级，不需要更换昂贵 的硬件或部件。感应技术封装在门的里面，提高了安全性和耐用性。各种状态声光指示，简单明了

B．管理完善



严格的级别控制

不同的卡有不同的权限，钥匙卡、常开卡、唯一卡只能开启单独指定的房间的门锁；服务卡只能开启指定楼层的门锁；多层卡能开启指定区域若干楼层的门锁；紧急卡、总控卡可以开启所有门锁。

严格的时间控制

所有能开锁的卡片均受时间控制，限期时间一到，卡片自动作废。 完善的防遗失处理

一旦发现卡片丢失，只需制作一该卡的挂失卡，在它所有能开启的门锁上有效刷卡一次；遗失的卡片即自动作废。



充足的开锁记录

 门锁电脑控制板中的存储器可以记录最近800次的开/关锁记录（包 括使用机械钥匙开）。必要时，可以用记录提取器提取数据。

C．使用安全方便

安全保密，不锈钢材料防火耐用。

192位感应卡密码。

多级管理卡，用户操作方便

客人登记领卡后，可直接开锁进入房间，并在其限期期间一直有效。一旦几个客人住了同一个房间，当持卡者使用客人卡B时即被告知有一人已持有了这张卡，使其互不干扰。

四、系统实现

电梯是怎样控制的 篇6

最基本的电梯调度算法

现在的绝大多数电梯都是按照一定的规则自动运行的(所以电梯司机都下岗了……)，这个规则就是“电梯调度算法”。调度算法是人为制定的，其终极目标就让电梯更好地为人类服务。广大劳动人民在长期的生产实践中归纳出了一条最基本的电梯调度算法：电梯运行时，从轿厢当前位置沿移动方向选择最近的那个楼层的召唤来执行(通俗地说就是“接客”)，若该方向上无召唤时，就改变移动方向再选择。有点糊涂了?没关系，《Geek》来具体解释一下。

以《Geek》编辑部所在的5层写字楼的电梯为例，当查理蓝在3楼按下下行按钮时(术语叫厅内召唤)，如果这时候轿厢正在上行(目的地是4楼或5楼)，那么电梯暂时不会理睬查理蓝，经过3楼也不会开门。如果这时候轿厢恰好处于下行状态，那么又要分以下两种情况：轿厢当时在3楼以下，要为查理蓝服务就必须先上行再下行，这实在是太浪费时间了，所以电梯也会暂时忽视他的召唤；轿厢当时处于3楼以上，当它下行到3楼时就会开门顺便捎上查理蓝。我们假设查理蓝的目的地是-1楼的车库，当他进入轿厢后，自然按下了内部对应的楼层按钮(术语叫轿内指令)，因为轿厢处于下行状态(假设之前1楼有人按了上行钮)，所以电梯就会在到达-1楼时停止并开门放查理蓝出去；当然也不排除查理蓝在进人轿厢之后突然不去车库了，他毅然按下了5楼的按钮，但下行中的轿厢不会因为他的变卦而马上折返回5楼，只有在下到1楼接了其他人之后才会重新上行。简言之，电梯调度算法的中心思想就是同向优先，其次才是就近服务。这种简单的调度算法适用于单独一台电梯或两台电梯并联的情况。早期，当两台电梯并联时，它们使用继电接触控制，按照基本的调度算法实现系统的顺序运行。后来随着集成电路技术的发展和应用，这种电梯系统使用了PLC(可编程控制器)，可以进行一些更加复杂的逻辑运算，如动态分区(分区指两台电梯分别服务于交替的楼层)，进一步提高运行效率。

这么看来，要控制电梯变“聪明”应该很简单才对，似乎只要根据实际情况优化一下算法就可以了。然而事实并非如此。高层建筑通常不只设置两台电梯，有的超高层写字楼甚至有十余台并联的电梯同时运行，要实现效率最优，功能有限的PLC根本协调不过来。这样，能同时管理多台电梯的电梯群控系统就应运而生。

P.S.电梯运行原则

1、乘客的平均候梯时间要尽量短，商务楼一般要求在50s左右；

2、尽量减少乘客的长候梯率，即尽量避免产生长时间的候梯过程：

3、轿厢到达的预报准确率要高，减少乘客等待时的心理压力；

4、电梯运行要满足人体的生理适应性，使乘客感觉舒适，具体而言就是加速和减速要平稳，一般应使加速度不大于2m/s²；

5、电梯运送乘客的时间要尽量短，并合理分配电梯应答，防止聚堆和忙闲不均；

6、选择能源消耗最省的方式，尽量降低能耗。

电梯群控系统

所谓电梯群控系统，就是一种为了改善对乘客的服务和降低成本，而系统地管理一个组内的三台或三台以上电梯的控制系统，它由梯群、群控制器(中央控制器)和信号系统(包括厅内召唤和轿内指令)等构成。要把这套系统的技术细节介绍一遍，《Geek》增加到300页都讲不完，所以我们只讲重点，也就是群控系统所采用的调度算法。电梯数量一增加，为了保证它们的运行效率，工程师要考虑的因素就多得多了，乘客心理等待时间的长短、电梯响应呼梯的快慢、召唤厅站客流量的大小、轿厢内乘客人数的多少……这些繁琐而模糊的参数不是继电接触器或者PLC能应付得了的，所以现在的电梯群控系统已经引入了计算机技术。而决定一套电梯群控系统“聪明”与否，除了是否合理地划分单双层和高低层设置电梯联动停靠站模式外，它所采用的群控调度算法是否最优才是关键。

设计群控调度算法要用到数学建模的知识，在不同的交通模式下需要建立相应的数学模型，这样才能优化参数，进而从整体上提高运行效率。要实现前面提到的所有目标，需要建立的模型相当复杂。简单举个例，如果仅仅以最短候梯时间为目标，这个模型至少就要涉及到以下参数：电梯每层运行时间，一人进入电梯时间，一人走出电梯时间，电梯停靠时间，电梯启动时间，呼梯的所在楼层与人数以及要求到达的楼层，以及可使用电梯总数。对于某台电梯和某个呼梯者，电梯来到时间还要分为6种情况分析：电梯上行且电梯所在楼层位于呼梯者之上：电梯下行且电梯所在楼层和原要求到达楼层位于呼梯者之上；电梯下行且电梯所在楼层位于呼梯者之上而原要求到达楼层位于呼梯者之下：……然后再针对至少3种不同的电梯交通模式进行优化：上行高峰、下行高峰、平衡……即便看似如此周全，这个模型还存在着不小的缺陷。这么看来，要打造一套真正“聪明”的电梯系统谈何容易啊!

P.S.电梯交通模式

上行高峰交通模式：主要的客流是上行方向，即全部或者大多数乘客从建筑物的门厅进入电梯且上行；

下行高峰交通模式：主要的客流是下行方向，即全部或者大多数乘客乘电梯下行到门厅离开电梯；

二路交通模式：主要的客流是朝着某一层或从某一层而来，而该层不是门厅，二路交通状况发生在上午和下午休息期间或会议期间。

此外还有四路交通模式、平衡的层间交通模式、空闲交通模式等，不同的交通模式对电梯的运行方式有着根本的影响。

电梯群控智能系统

要提高电梯的“智商”，还是得下点猛药。东芝很早前就提出了电梯群控智能系统(EGSCS)，也就是把多台电梯作为一组，应用人工智能技术进行控制。目前主流的电梯智能控制方法有模糊控制、专家系统、神经网络、遗传算法等，关于每种算法的具体内容，《Geek》就不废话了，对这个感兴趣的Geek请自行学习自动化专业相关课程。有了这些先进的算法，电梯当然变得“聪明”多了，不过没有哪一种算法是万能的，它们各有各的适用情况，而且整个电梯系统的运行充满着不确定性和随机性，条件稍稍发生变化，智能化的电梯也可能“犯傻”。如果哪位Geek能提出 套新的可行的算法，恭喜你，你的专业水平和自动化专业的硕士毕业生相当了。

基于FPGA的电梯控制系统 篇7

电梯控制系统是一个相当复杂的逻辑控制系统，系统要同时对几百个信号进行接收、处理。由于用户对电梯功能的要求不断提高，其相应控制方式也在不断发生变化。随着EDA技术的快速发展，基于FPGA的微机化控制已广泛应用于电梯电路设计与控制的各个方面。

2、FPGA的特点

FPGA是在复杂可编程逻辑器件（Complex Programme Logic Device, CPLD）的基础上发展起来的一种高密度、大容量、可以重复编程的高性能可编程逻辑器件。它作为专用集成电路（ASIC）领域中的一种半定制电路，既解决了定制电路的不足，又克服了原有可编程逻辑器件门电路数有限的缺点，具有逻辑资源丰富、开发周期短、费用低、可靠性高、能实时在线检测等诸多优点，因此大大缩短了设计周期，减少了设计成本，降低了设计风险。所以当FPGA/CPLD芯片及其开发系统一问世，就在数字系统设计领域占据了重要地位。

新一代的FPGA甚至集成了中央处理器（CPU）和数字处理器（DSP）内核，在一片FPGA上进行软硬件协同设计，为实现片上可编程系统（SOPC, System OnProgrammable Chip）提供了强大的硬件支持。未来的FPGA将朝着混合信号及更大规模，更高性能的方向继续发展。此外，EDA领域的进展也有利于FPGA的开发。

3、FPGA控制系统总体结构

该系统采用Cyclone芯片实现电梯的控制，遵循电梯各种控制的逻辑关系，实现轿内外召唤指令信号，自动定向，自动平层并保持最远召唤层站的方向和自动换向，能够延时自动关门，到站自动平层开门，同时指示电梯运行情况、楼层间的运行时间以及电梯所在楼层的等待时间。

电梯的运行流程图如图1所示，主要包括系统初始化程序，中断处理程序；控制程序；故障处理程序等等。

3.1 FPGA控制系统的硬件设计

该系统的控制核心为Cyclone ep1c3芯片，通过ep1c3的输入接口将信号送入芯片，在存储器中存储的程序进行运算处理，然后经输出接口分别向楼层显示数码管、召唤指示灯、驱动系统等发出显示信号及控制信号，具体的电梯控制信号原理图如图2所示。根据电梯控制系统的控制要求，电梯的控制状态包括运行状态、停止状态以及等待状态，其中运行状态又包含向上和向下状态。主要动作有开、关门，停靠和启动。因此，整个电梯控制器包括一下几个组成部分：信号输入，信号处理，JTAG下载端口以及信号输出。使用JTAG模式可以实时在线对内部程序进行擦写。

3.2 FPGA控制系统的软件设计

FPGA控制系统采用Altera的新一代开发软件Quartus II进行编译、仿真、下载。用该软件设计的实体部分源程序根据图3，设定具体的输入、输出接口来描述系统的外部接口特征。实体名为，输入信号CLK、UP、DOWN、ST＿CH、CLOSE、DELAY和RUN＿STOP, 以及输出信号LAMP。该电梯控制系统软件采用模块化多进程的控制原理来实现，该程序主要分为四个模块，一个模块用于分频及楼选信号的产生；一个模块用于请求寄存器的置位与复位；一个用于电梯运行的次态控制；一个用于电梯运行楼层计数及提前/延迟关门控制。结合拖动系统，FPGA接收来自操纵盘和每层的呼叫信号、轿厢和厅门系统的功能信号以及井道和变频器的状态信号，经程序判断与运算实现电梯的集选控制。FPGA在输出显示信号的同时，根据随机逻辑控制的要求，向变频器发出运行方向、启动、加/减速运行和制动停梯等信号。由变频器根据一定的控制规律来控制电机，完成电梯的工作全过程。

在该软件设计过程中，一是坚持功能完善，保证电梯安全有效地运行；二是遵循结构简练、易读易改的原则，尽量减少程序量，采用模块化设计，充分利用FPGA中的各种指令优化程序，缩短FPGA程序扫描时间，保证电梯的精度。

在QuartusⅡ软件编译完之后，采用JTAG下载模式将软件写到EP1C3芯片，进行硬件实验。硬件系统试验表明，输出信号的显示与软件仿真结果完全相符，达到设计要求。

4、结论

基于FPGA的数字电路设计方式在可靠性、体积、成本上的优势是巨大的，它已经成为实现数字电路的主要手段之一。使用Cyclone芯片，采用Verilog语言利用QuartusⅡ软件设计的电梯控制系统，该控制系统的工作可靠功能强大，存（下转第141页）储容量大，可以在线编程，抗干扰能力强，在电梯电气控制系统的应用将越来越广泛。

参考文献

[1]毛怀新.电梯与自动扶梯技术检验[M], 北京;学苑出版社, 2000.

[2]张汉杰.现代电梯控制技术[M].哈尔滨;哈尔滨工业大学出版社, 2006.

[3]夏宇闻.Verilog数字系统设计教程[M].北京;北京航天航空大学出版社, 2005.

PLC电梯控制系统的设计 篇8

一、PLC电梯控制系统的工作原理与功能

1. PLC电梯控制系统的工作原理。

常见的PLC电梯控制系统主要是由拖动控制系统和信号控制系统组成, 其中的硬件设备包括PLC主机、机械系统、门机、主拖动系统、层号指示灯、调速装置、层外呼叫按钮、外围扩展器件和轿厢操作按钮等。PLC电梯控制系统的基本工作原理为:通过将光电脉冲和外指令等信号输入到PLC主机内, 利用PLC主机的相关软件, 实现各种信号的逻辑运算和处理, 然后通过指令信号的输出, 以满足门机与拖动控制系统的实际运行需求。

2. PLC电梯控制系统的功能。

PLC电梯的控制系统主要具有以下功能:通过一台相应功率的电动机, 实现轿厢的上升与下降, 同时设有各层之间的上、下呼叫开关;当电梯需要在某一层“停车待客”时, 如果按下电梯的层外呼叫按钮, 电梯必须保证延时后的自动开门;当电梯完成相应的轿厢内指令后而没有收到任何层外呼叫信号时, 应实现轿厢的自动关门, 并且按照设定的时间自动关闭轿厢内的照明和通风设备;当电梯的轿厢内同时有多个选层指令时, 电梯应在设定时间内自动运行, 并且根据运行方向自动停靠车门。

二、PLC电梯控制系统的设计

在PLC电梯控制系统的设计中, 必须实现呼叫与响应过程的一次工作循环, 并且同时满足控制系统正常工作、自检、强制工作等状态的自动切换, 从而构建一个完整的电梯运行过程。在电梯中采用PLC控制系统具有以下优点:采用PLC作为控制器, 实现了电梯运行过程的自动控制, 有效提高了其实际运行效率, 并且减少了噪声污染的问题;在PLC电梯中省去了大部分的接触器与继电器, 外部的线路也明显简化, 从而形成了较为简单的控制系统结构形式;PLC的应用可以实现对于电梯中各种线路、系统的集中控制, 有效增强了控制能力;与传统的电梯控制系统相比, PLC可以自动进行故障检测和报警显示, 对于提高电梯运行的安全性具有积极的意义, 而且便于检查与维修。

为了保证PLC电梯的性能和质量达到国家相关检验标准, 必须在控制系统设计环节加强对于具体问题的研究, 从而实现设计方案的最优化。

1. 信号登记、动作方向判断的设计。

当PLC电梯处于停止运行状态时, 如果某一层发出上行或下行指令, 外部按钮所在的楼层就是电梯的运行终点。通过电梯所在位置与终点位置的比较, 可以自动确定实际运行方向。在PLC电梯控制系统设计过程中, 设计人员应注意到在已有呼叫信号的条件下, 如果没有其他的呼叫信号发出, 则要根据预设的程序自动确定电梯实际运行方向和重点。当PLC电梯处于上行状态时, 所有的呼叫信号都以最上层为重点;而处于下行状态时, 所有的呼叫信号则都要以最下层为终点, 这是在信号登记、动作方向判断设计中必须注意的项目。

2. 轿门打开、关闭功能的设计。

在PLC电梯控制系统的设计中, 应注意到轿门打开与关闭功能的实现。一般情况下, 轿门自动打开和关闭应满足以下条件。

(1) 到达指定楼层后自动开门, 并在预定时间内自动关门。

(2) 电梯处于停车状态时, 轿内发出开门指令, 如果一定时间内未接收到任何指令, 将自动关门。

(3) 在轿门的关闭过程中, 检测到阻碍关门的红外线信号, 轿门将重新打开, 待红外信号消失后, 将自动关闭轿门.

(4) 当电梯正常运行时, 换速平层停车时会自动打开轿门。在PLC电梯轿门的自动打开与关闭功能设计中, 一定要注意限位开关的合理设置, 并且加强对继电器的吸合测试, 以避免轿门电机因发生故障而导致电机烧毁。另外, 在轿门的打开、关闭功能设计中, 还要利用定时器进行相关动作的控制。

3. 信号排队、顺向载车功能的设计。

为了有效提高PLC电梯的运行效率, 在控制系统设计中必须采取信号排队、同向信号先行的方式。在设计信号排队功能时, 当电梯呼叫指令发送到登记程序后, 应实现上行指示、下行指示与各层登记信号的并联, 从而实现PLC电梯的顺向载车功能。例如当PLC处于上行状态时, 在中间楼层接收到上行指示信号, 电梯将自动在发出信号的楼层停留, 载客后继续向上运行。

4. 自动返回一层、楼层显示功能的设计。

在PLC电梯的设计中, 自动返回一层、楼层显示功能是控制系统设计的重要项目。如果电梯在规定时间内处于停止运行状态, 即未接收到任何指令信号, 则必须自动返回上一层。一般情况下, 在控制系统设计中, 应采取高楼层位置信号与电梯上行、下行信号之间的常闭点串联的方式, 从而实现轿厢的延时控制功能。为了保证PLC电梯停止运行信号的长时间保持, 一定要避免高层位置信号与停止信号之间的串联。另外, 在PLC电梯的楼层显示功能设计中, 应根据各层的检测信号, 将其直接发送到轿厢的内部继电器上, 从而通过轿厢内的LED数码管显示出来。

三、结论

电梯电力拖动控制系统的设计 篇9

1 电梯拖动系统的模型和设计

一般对电力技术的研究是研究电动机的原理以及调速的方法、控制的实现等[1], 在电机技术方面其主要建立在研究直流、交流、同步以及异步电动机的原理的基础之上[2]。电力拖动系统的调速方法一般遵循系统运动的基本方程, 通过建立负载特性曲线和机械特性曲线的稳定交点, 移动人为机械特性曲线进行调速[3]。

1.1 一般电力拖动系统的模型

对于电力系统的运动部分是由电动机转子、减速机构和负载运动三部分组成。其运动系统的模型为电磁转矩和负载转矩的差值[4], 可以用下面的公式来表示:

式中ME为电磁转矩;ML为系统总阻力矩;J为转动惯量;Ω为电机轴旋转角速度, 旋转角加速度。

在电力拖动系统中我们经常采用电机的飞轮惯量GD2和转速n来进行分析和计算, 故上面的公式可以用下式来代替:

ME-ML=375dtGD2 dn

以上即为电力系统的基本运动方程式, 当ME>ML时, ME=ML拖动系统加速运行, 拖动系统恒速或者静止, ME

1.2 电梯拖动系统模型的建立

电梯是人们上下楼时的主要交通工具, 运行过程中会频繁的加速和减速, 所以电梯的拖动系统要具有较高的运行效率, 并且满足人们舒适感的要求[5]。

根据系统的要求, 我们初步确定电梯运行过程中的速度曲线应该圆滑过渡, 采用正弦速度曲线模型;负载特性曲线采用抛物线模型。

2 电梯拖动系统的调速和控制方式

2.1 电梯拖动系统的调速原理

电梯的运行过程是按照预先设定的速度曲线进行, 控制系统的作用是实现电机的调速, 而且要保证系统在调速的过程中仍能稳定运行, 调速实际上就是改变系统的稳定转速[3]。

通过对电梯拖动模型的分析, 系统的稳定转速是由转矩稳定交点决定的, 改变电梯的转速就意味着转矩稳定点位置的变化。改变拖动系统的电气参数不能改变其负载特性, 因此要改变转矩稳定点的位置就必须通过改变电机的机械特性来完成, 即通过改变电气参数来改变电机的固有机械特性, 使其能够在转矩图上与负载特性曲线产生新的稳定交点, 进而改变拖动系统的稳定转速。

当电机的电气参数改变后, 其机械特性也跟着改变。由于转动惯量的影响, 转速不会发生突变, 电磁转矩则会发生突变, 整个系统的合转矩发生变化, 从而产生加速度, 引起系统的加速或者减速运行, 但是转速最终会过渡到一个新的稳定交点。上述从一个稳定状态转化到另一个新的稳定状态的过程就是调速的过程。

随着调速技术的发展, 实现连续平滑的调速过程, 减少调速过程中的机械冲击是人们追求的目标。所以调速的过程中要构造一系列可连续改变的认为机械特性曲线簇, 并且根据一定的规律使拖动系统能够在各个机械特性之间快速的转换。

2.2 变频调速电梯的调速方式设计

对于交流异步电动机, 其铁心的材料是非线性的, 所以磁化曲线在磁通较大时才会进入饱和状态。我们在设计电动机时往往希望其磁通∮尽可能的大, 但是电磁转矩与磁通的大小成正比, 所以考虑到电磁转矩的变化其磁通不能无限增大。

对于交流电动机其定子绕组的感应电动势为:

式中w1电子绕组的匝数;kw1绕组系数是常数, 上面的公式又可以改写为:

为了使电梯运行过程中磁通保持在额定磁通的位置上, 必须同时改变频率f1和定子绕组的电动势E1, 即:

经过转换我们得到:

通过对上述公式的分析, 我们得出:当降低频率时必须相应的降低定子的电动势, 从而保持磁通恒定;反之, 则要提高定子的电动势。必须注意的是频率的变化不能高于电动机的额定频率, 这样会导致定子的额定电动势高于额定值, 对电动机的绝缘造成威胁。因此异步电动机的控制原则如下。

(1) 当f1

(2) 当f1>f1N时, 应保持E=E1N。

由此可以得到U、E和IZ之间的关系为U≈E+IZ。

定子端的电压易于检测和控制, 所以在实际应用中经常采用控制定子端的电压U和电源的频率f来实现电梯拖动系统的调速, 这样可以使电机的磁通保持在一个恒定的状态, 在较宽的范围内实现调速。采用这样的调速方式电机的转矩、效率和功率因素都不会下降, 因此我们也称这种控制方式为恒压频比控制方式。

2.3 变频调速电梯的控制方式的设计

变频调速电梯的变频器采用组合交流电路, 电网中发出的电能经过变频器后能够完成电能从交流到直流再到交流的转换。这个过程的实现是变频器通过采用脉宽调制技术来改变通过电流的频率和电压, 从而实现对电机转送的控制[6]。脉宽调制技术的工作原理是通过改变调制周期控制信号输出的频率, 进而控制输出电压的幅值和频率的大小[7]。

主电路设计如图1所示。

输入功率部分采用不可控的三相桥式整流电路, 其主要参数为, 耐压1200V, 额定电流为40A, 这样可以方便的接入220V的家庭电路。滤波电容C可以滤平全波整流后的电压纹波, 也可以在负载发生变化时保持直流电压的平稳, 这次设计中电路中的电容采用200uF/400V的电容串联。逆变部分则通过功率元器件的通断来输出相应的交变脉冲电压序列[8], 其主要参数为耐压1200V, 峰值电流为100A。

3 结语

电梯运行过程中的重要部分是其电气控制部分, 为了提高电梯的运行平稳性, 设计中我们采用了PWM调速方式, 实现了电梯运行过程中的平稳变速性能, 对控制技术的研究有非常重要的意义。

摘要：电梯拖动的目的是为了给电梯的运行提供能源, 是电梯正常运行的必要条件。本文通过分析电力拖动系统的运动规律的模型, 建立了电梯的拖动模型。改变控制系统中的电气参数可以实现电梯的调速。

关键词：电梯,拖动系统

参考文献

[1]陈伯时.电力拖动自动控制系统[M].北京:机械工业出版社, 2003:147-148.

[2]赵影.电机与电力拖动[M].北京:国防工业出版社, 2006:28-30.

[3]王树.变频调速系统设计与应用[M].北京:机械工业出版社, 2005:8-12.

[4]张汉杰, 王锡仲, 朱学莉.现代电梯控制技术[M].哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社, 2001:35-39.

[5]陈恒亮.梯结构与原理[M].北京:中国劳动社会保障出版社, 2005:10-13.

[6]朱坚儿.利用变频器改善电梯的运行性能[J].中国电梯, 2005, 15 (11) :52-54.

[7]吴守箴, 臧英杰.电气传动的脉宽调制控制技术[M].北京:机械工业出版社, 2003.

电梯控制系统可靠性研究 篇10

电梯是国家认定的特种设备,服务于各个城市建设的每个角落,与人民生命息息相关。然而,电梯的工作现场不可避免会存在一定干扰,或人为或意外。一旦受外部的干扰,电梯的控制系统产生故障,那么就可能会对人们的财产带来隐患,甚至危及生命安全。因此,人们也越来越关注其安全性和可靠性。所以,本文对电梯的可靠性、安全性进行分析,有极其重大的必要性和现实指导意义。

1 影响电梯控制系统可靠性的主要因素

电梯控制系统的可靠性关系到每个乘客和维保人员的安危,甚至关系整个社会的生产效率和安全保障。所以,无论是电梯的硬件还是软件或者外围的一些基础设备,只要其中任意一个环节出现问题,都将导致电梯出现运行故障。因而,讨论控制系统技术要求的第一要素就是讨论电梯控制系统的可靠性。分析造成控制系统(PLC控制系统)的主要故障,整理出图1所示的故障分布图。

由此可见,提高电梯可靠性要着重从以下几方面来考虑:(1)选择安全可靠的外部设备,可以有效缩短大量的维修恢复时间;(2)保护控制系统数据和相关程序;(3)采取一定的抗干扰措施。

2 电梯控制系统的硬件抗干扰措施

电梯的运行现场往往存在各种各样的干扰源,这些干扰源会干扰微处理器的正常工作,使其工作状态出现错误,然后电梯有可能出现死机、乱层、冲顶、蹲底甚至失控,危及人们的生命及财产。为了提高系统可靠性,降低系统出现故障的几率,有必要对硬件采取一些抗干扰的措施,以提高系统对外界干扰的承受能力。

常见的三种干扰及其抑制措施有串模干扰、共模干扰、接地技术。

串模干扰是串连于信号源回路中的干扰,大部分的干扰源由信号输入线上感应或接收产生[1]。电梯串行通讯系统中的信息引线大部分使用双绞线,不仅能够降低生产成本,而且能够有效减少串模干扰的影响。因为双绞线中每一个绞线环向的互反特点,从而使各电磁环路的电磁感应相互抵消。此外,选用低通滤波器能够可靠抑制电源发出的高次谐波。

共模干扰是因为微处理器地、放大器地和信号源地之间的电位差而出现的干扰[1]。在平衡传输中,对使用差动输入构造的接收单元来说,共模干扰不会影响其工作。然而,在不平衡传输构造中,共模干扰将会转变为差模干扰而对接收单元起作用,且不平衡的水平越大,影响越大。

电梯控制系统是一种相对复杂麻烦的弱电控制系统,接地技术是抗干扰途径中的重要一个步骤。所以,对接地务必慎重处理。针对电梯控制系统的特点,需使用相对的接地方式。

3 电梯控制系统的软件提高可靠性的措施

设计电梯控制系统时,为了提升系统可靠性,在软件设计和硬件设计方面都要认真考虑。通过使用冗余设计,添加抗干扰设施等方法,能够有效提高系统硬件的安全可靠性。然而,要让系统全部达到理想中的可靠性,上述方法明显不足够。所以,系统的可靠性不单要考虑硬件可靠性,还需要讨论提高软件的可靠性措施。

电梯控制系统的软件抗干扰措施:设置自检程序、指令冗余技术、设置软件陷阱等技术。

在系统开机运行时,首先进行硬件自检程序。如果硬件有故障发生,则系统终止运行并报警输出[2]。此外,还可以在系统内部添加内部状态标志。当控制系统运行时,重复查询这些设置的状态标志是否异常。若有异常及时发现,停止系统运行并纠正错误,从而保证电梯控制系统运行的可靠性。

电梯控制系统的微处理器遭到干扰或运行异常指令时,常常会把操作数默认为操作码来运行命令,导致正确的程序执行流程被打乱,从而判断到错误的指令上,不容易回到正确代码上,即程序弹飞现象。因此,编程开发时,确保尽可能多地书写单字节指令,并在重要的地方键入几个单字节指令;也可将把单字节指令反复使用,即指令冗余技术。指令冗余技术显然会降低控制系统微处理器的运行效率,但随着微处理器的不断发展,至今的技术已经达到执行几条指令绝无影响的程度。

设置软件陷阱是在非程序区设置一些陷阱程序。当控制系统正常运行时,不会进入此非程序区;当程序出现弹飞现象时,就可能遇到这些陷阱[3]。在陷阱区的代码处添加复位指令,可以强令程序回到初始状态重新运行,防止发生“死机”情况。软件陷阱的设置需要结合电梯控制系统本身的特点,电梯控制方式不同,设置的方法也不同。PLC控制系统可以采用NOP或者跳出指令实现,对于微机版或者一体机的电梯控制系统,可以在编程时结合情况设置一些跳出与返回指令实现。

看门狗定时复位技术(WATCHDOG)[4]工作机理设置。看门狗本身是独立工作的,工作时基本不依赖于CPU。然而,CPU在一定的时间间隔内和看门狗数据交换,以表明系统运行正常。如果CPU卡在一个无限循环,因为超过指定的时间间隔,即数据交换失败,系统启动复位指令的复位,以保证电梯控制系统的稳定可靠。

对于电梯控制系统在软件编程时的抗干扰措施,需要重点输出信号,如起动、加速、减速、平层准确度、停车、开关门及到位等指令[5]。考虑进行重复输出技术,可保证系统的可靠性。

4 电梯控制系统提高可靠性实施方案

电梯控制系统的可靠性关系电梯的安全运行。除了控制系统的软硬件措施外,也可采用物联网远程监控,利用大数据运算提高其可靠性能。

针对目前电梯控制系统可靠性问题,可以选择采用计算机控制技术和网络通讯技术对电梯进行远程监控。采用传感器采集电梯运行数据,通过微处理器进行非常态数据分析,它能24小时不间断对网络中电梯进行远程监视,并实时分析和记录电梯的运行状况,从而根据故障记录自动统计电梯控制系统故障率。经由GPRS网络、局域网或485通讯传输等多种方式,实现电梯故障报警、质量评估、隐患防范等功能,从而在实施可靠性检测的基础上,设计一种预见性电梯故障诊断系统。

该预见性电梯故障诊断系统主要由检测终端、通信终端、后台服务器及监控软件组成。它是将控制柜中的信号经计算机处理后,获得电梯控制系统运行情况和发生故障的信息,从而通过专用网络,传输到远程能够提供专业电梯服务的中心,以便掌握电梯运行情况,特别是电梯控制系统发生故障情况。通过实施此方案,可实现提高电梯控制系统的运行可靠性。

5 结语

本文论述了电梯控制系统可靠性技术研究方法,通过对电梯控制系统可靠性分析,提出了有参考价值和可行性的实施方案。

摘要：本文针对电梯控制系统可靠性进行研究探讨,并且充分考虑控制系统性能,分析影响电梯控制系统可靠性的主要因素,提出了电梯控制系统硬件及软件抗干扰措施。电梯控制系统硬件采用串模干扰、共模干扰、接地技术实现抗干扰;电梯控制系统软件通过设置自检程序、指令冗余技术、设置软件陷阱、等措施提高抗干扰性能。该措施于电域的其他控制系统也具有参考价值。

关键词：电梯控制系统,可靠性,冗余技术,抗干扰

参考文献

[1]刘混举.机械可靠性设计[M].北京:国防工业出版社,2009.

[2]孙培德.串行通讯传输线分析及抗干扰方案[J].中国电梯,1998,(11):26-29.

[3]何立民.MCS-51系列单片机应用与系统设计[M].北京:北京航空航天大学出版社,1995:474-491.

[4]李建中.关于电梯维护保养有效性思考[J].中国质量技术监督,2010,(7):50-51.

电梯控制系统在检验中的问题探究 篇11

【关键词】电梯；控制系统；检验

1.引言

电梯是一种应用广泛的垂直运输特种设备，主要用于上下运送货物或乘客，其可靠性、安全性就显得尤为重要。为了防止出现人员伤亡和设备损坏，确保能够安全使用电梯设备，务必要基于《电梯安装验收规范》（GB10060-1993）、《电梯制造与安装安全规范》（GB7588-2003）、《电梯试验方法》（GB10059-1997）、《电梯技术条件》（GB10058-1997）等有关国家标准来对在用电梯进行年度安全检验和交付验收检验，只有由电梯检验人员开具检验合格手续之后，电梯才能够被投入使用。结合国内外多年来的电梯安全事故案例来看，电梯中的控制系统是较易出现安全隐患的部位，但又是极为关键的部位，电梯通过控制系统可以实现平层、选层等工作。本文就电梯检验中的控制系统常见问题及解决措施进行探讨。

2.电梯检验过程中的危险源控制原则

2.1危险源控制的一般原则

电梯检验过程中的危险源控制的一般原则通常包括：（1）防控结合，预防为主，坚决贯彻执行应急措施与预案联动机制；（2）落实个人防护，构建系统安全，要努力降低危险、消除危险；（3）应变及时、重点控制、动态跟踪。要常规管理尚可忽略的危险源，要监测保护轻度危险源，要限期整改中度危险源，要立即整改重大危险源，值得注意的是，不可承受的危险源要坚决禁止作业。

2.2危险源控制的及时评审原则

危险源的管理过程属于一个动态过程，危险等级、危险源的分布都会随着电梯检验工作的逐步展开。为了确保危险源控制的实效性、适宜性和充分性，要对危险源控制计划进行定期或及时地修订和评审。而危险源计划评审内容则主要包括：危险源控制措施的实施是否有效、适宜；是否合理得开展危险等级评价工作；是否出现了新的危险源，是否充分辨识了危险源；是否有风险程度的变化。

3.电梯检验中的控制系统常见问题

3.1短路故障

短路故障是指电流不经过电气设备，但是却直接流通控制系统，让控制系统出现短路情况，降低其电路内阻，这有可能会让控制系统出现较为严重的程序混乱问题，进而造成电梯出现错层停车、失控等状况。电梯控制系统维护不良、线路绝缘老化、不规范操作、安装不当等都有可能会造成短路故障。

3.2断路故障

断路故障是指由于导线断裂、没有正常连接导线、电路无法闭合开关等一系列原因而造成电路始终处于断开状态，这有可能会导致电梯的控制系统停止工作，出现失电现象。

4.加强电梯控制系统措施

4.1电梯控制系统断路故障的解决措施

触点接触不良、开关接触不良、导线接头松动等都有可能会造成电梯控制系统出现断路故障。利用万用表来导通性检测相关线路，是最佳的解决电梯控制系统断路故障措施。可基于现场实际情况，选用电阻档或者电压档来进行检测，通过阻值的大小来判断故障点的位置，如果电路图上电气相通的线路被测出的电阻值为无穷大，则表示该线路中可能存在断线。检查之后，电梯检验检测人员应该按照《特种设备安全技术规范》（TSGT5001-2009）的要求来向电梯使用单位开具《电梯检验检测结果通知书》，务必要确保《电梯检验检测结果通知书》内容的符合性、准确性和真实性。

4.2电梯控制系统短路故障的解决措施

电梯控制系统的短路故障主要有两种情况：第一种短路故障是电梯控制系统的局部电路出现短路，但是短路电流较小，短路不明显，不会立刻让总电源开关出现断电或者熔断器出现熔断的情况。局部短路主要是由于不能直接释放某些部件的电气功能，或者电梯失控，可人为性地分段断开故障点处相关电器元件，同时依次检查，以便能够将故障源准确地找出。第二种短路故障是电梯控制系统的电源间出现短路，这时的短路电流较大，会让总电源开关出现断电或者熔断器出现熔断的情况。可及时排查主控制电路，以便能够将故障源准确地找出。

4.3加强对电梯安全装置的管理

电梯控制系统中包含多种安全装置，包括底坑急停开关、限速器、制动器、极限位置开关、安全钳装置、补偿装置。

4.3.1底坑急停开关：若电梯由于控制系统出现故障而自动下行，且底坑有电梯检验人员正在进行电梯检验检测作业，那么为了能够有效地保护电梯检验人员的人身安全，应该及时按压底坑急停开关，以此来强制停止电梯轿厢运行。

4.3.2极限位置开关：当电梯轿厢处于上下运行的状态，一旦限位开关失效，那么轿厢在运行到最低位置或者最高位置之后仍然不会停止，会继续下降或者上升，进而导致轿厢蹲底或者冲顶，严重伤害到轿厢内的货物或乘客。那么再这种情況下，可以在电梯安装极限位置开关，它能够在电梯轿厢失控的情况下起到有效的限位二次保护作业，能够在第一时间将电梯的电源切断，迫使电梯轿厢停止运动，进而起到对电梯内人员安全予以保护的作用。

4.3.3制动器：电梯是否启动、是否停止在很大程度上是受到制动器的影响，可以利用制动器来让轿厢在指定时间和指定地点进行下降、上升或停止。

4.3.4补偿装置：电梯的补偿装置是一种辅助保护控制系统的设备，适用于电梯所运载的货物质量太大或者电梯安装楼层较高的情况。电梯的补偿装置可以防止由于运载负荷较大而造成电梯的对重动态与轿厢不平衡而造成事故。

4.3.5限速器：限速器可以分为摆锤式限速器、离心式限速器两类，当轿厢的额定速度小于下行速度，那么限速器就会将电梯安全回路切断，使电梯制动器抱闸，若电梯减速情况仍然不能被制止，那么限速器将会停止旋转，能够有效地制动轿厢和曳引机，协助控制系统让轿厢安全停靠。

4.3.6安全钳装置：当电梯出现曳引钢丝绳断裂、不受控制等问题时，在限速器的带动下，电梯轿厢会被安全钳装置夹持在轨道上，这样一来，能够确保其安全停靠。通常而言，都是将安全钳装置安装在电梯轿厢对重架上或者主承重结构上，能够有效地保护电梯的安全运行。过去所使用的安全钳装置多为单向，主要原因在于过去电梯上行速度要远远慢于下行速度。但是随着电梯技术的逐步改进，电梯上行速度日益加快，目前越来越广泛地应用双向安全钳。

5.结语

总之，断路故障、短路故障都有可能会造成电梯控制系统出现错误，无法正常控制电梯的运行，这样一来，就会造成较为严重的后果，轻则无法及时运出电梯内的货物、暂时性地将乘客困在电梯内，重则会带来较为严重的人员伤亡。由此可见，务必要做好电梯控制系统的检验工作，积极解决电梯控制系统常见问题，减少安全事故的发生概率。

参考文献

[1]钟阳，张明鹤.永磁同步曳引机在电梯检验中所遇到的诸多问题[J].价值工程，2010，18（10）：110-114.

[2]黄玮华.浅谈电梯维修保养常见问题及解决措施[J].科学之友，2010，15（24）：121-124.

[3]张聿圳.变电站工程电气安装施工综合管理研究[J].能源与节能.2014，15（04）：111-114.

浅谈PLC电梯控制系统研究 篇12

1 PLC控制系统的原理和功能

1.1 原理

常见的可编程序控制器 (PLC) 电梯控制系统, 主要由拖动控制系统和信号控制系统的组成, 采用可编程序控制器 (PLC) 由相关控制软件, 实现信号的逻辑运算和处理。其中, 硬件设备, 包括PLC主机、机械系统、主拖动系统、控制装置和周边设备。通过扩大呼叫按钮, 操作设置按钮隔间和PLC控制系统的基本工作原理, 把光电脉搏和命令输入信号的可编程序控制器 (PLC) 。这样可以根据电梯实际运行的需要, 通过指令的输出信号, 进而控制升降机的运行。

1.2 功能

PLC控制系统的主要电梯具有以下功能, 通过相应的小功率电动机, 设定的时间自动操作, 电梯升降机实现其自动上升、下降, 同时也需要在一层停车场待客。如果按呼叫按钮, 在电梯层电梯必须确保推迟后, 每层间开关控制进行自动开门。升降机根据相应完整的操作说明, 在没有收到任何外层呼叫信号时, 并根据设定的时间自动关闭其内气囊照明和通风设备, 当升降机和电梯具有多重选定层指导, 应实现自动关闭, 并根据控制方向自动停。

2 设计思路

针对上述控制条件, 将PLC控制传送到另一个频道, 然后将这两个频道的号码进行比较。如果这个号码超过梯子建筑楼号, 则电梯运行上去, 要是楼号低于其相楼号电梯下行。当电梯下降过程中有多个信号传输, 在第一个盒子地板下面乘客, 一直到第二个场地, 如果梯间信号已经达到底部的大厦, 电梯将自动运行。如果两个楼号的按钮为空, 则电梯停在相应地板上, 电梯这种控制方式是以程序设计为主线, 以实现对实施优先的功能。当电梯在提升过程中有多个信号传输在第一个盒子在地面上的乘客, 直到没有叫地面信号已经抵达建筑物顶层, 电梯将会降低。每层楼的标志, 一次将地板数量相同的实时传输通道, 而是因为可编程序控制器 (PLC) 第一和扫描软件、通道内的数据读取的进步在不断的变化[2]。因此, 这种情况下将传送电梯, 地板的程序段分别按照第一层到四楼。然后从四楼排名第一层, 当电梯的状态向上, 实施第一层四楼的程序段。因为如高地板的程序段, 电梯运行快结束的时候, 在进行控制。另外, 因为电梯是用来运送乘客, 只有最接近该程序控制进行按钮控制, 终于可以保持通道并传送到输出, 直到电梯到地板上指示灯熄灭, 通道内的数据可能只是作为输出变革。这保证了PLC在阅读信号, 总是按照程序的部分负荷排列的次序。

3 设计过程

在控制系统的设计, 可编程序控制器 (PLC) 的电梯, 要实现呼叫和响应的一个工作循环过程中, 外部线也大大简化。同时满足控制系统正常工作、钻头、强迫工作这样的状态为开关, 从而构建一个完整的电梯运行过程。在电梯中采用PLC控制系统具有如下优点, 采用PLC为控制器, 实现电梯运行过程的自动控制, 有效地提高了实际运行效率, 降低了噪声污染问题。可编程序控制器 (PLC) 在电梯中告诉大部分的接触器和火炬传递, 形成了较为简单的控制系统结构。可编程序控制器 (PLC) 的应用程序, 可以进行各种各样的线, 在电梯系统的集中控制, 有效地提高了控制能力。与传统的电梯控制系统、PLC自动故障检测和报警, 根据提高电梯的运行安全具有积极的意义, 而且便于检测和维修[3]。

3.1 判断设计

当电梯停止运行在可编程序控制器 (PLC) , 如果某层向上或者向下发送指令, 外部按钮在地板上电梯运行结束。通过电梯结束位置的位置, 可以确定实际操作方法。当电梯上可编程序控制器 (PLC) 状态中, 所有接触前信号是把焦点放在移动方向的设计中法官必须注意项目。电梯的PLC控制系统设计过程中, 设计人员应注意到现有的呼叫信号条件下, 如果没有其他的电话信号, 根据预设程序自动确定电梯实际运行方向和重点。

3.2 功能设计

在控制系统的设计可编程序控制器 (PLC) 电梯, 要重视门的开启和关闭功能的实现。电梯将从一个开门指示, 一段时间, 不受任何指示将被关闭。一般来说, 车门打开和闭合应符合下列条件。指定的地板后自动打开冰箱门, 在预定时间内去关门。电梯门PLC开关自动汽车断断续续的功能设计, 我们应注意合理设置限位开关, 加强吸入的继电器和测试, , 为了避免失败的电机烧毁。车门开启和关闭功能设计, 并将使用定时器进行控制的相关行动。在这个过程中已关闭的门, 发现妨碍红外信号, 汽车门将开放。等待红外信号消失。当正常运行, 变化速度平层将敞开运行方位[4,5]。

3.3 信号设计

有效提高效率的电梯可编程序控制器 (PLC) 的控制系统, 设计必须信号排队, 相同的信号。当电梯指令送到登记程序, 设计了信号线功能, 应该认识到在上行指示, 下指令信号及各层登记平行。例如当可编程序控制器 (PLC) 在国家一次, 在地板中央接收的指令信号, 电梯在地板上发出信号自动留下来, 一名乘客继续向上运行, 实现对PLC的功能。

结论

综上所述, 基于PLC控制系统的电梯设计中, 保证电梯的功能性和安全性, 就必须注重新技术的应用, 并和新工艺, 严格执行国家颁布出台的相关标准和规范, 进而不断提高和完善PLC控制系统。

参考文献

[1]程周.电气控制与PLC原理及应用 (欧姆龙机型) [M].北京:电子工业出版社, 2003.

[2]戴一平.可编程序控制技术[M].北京:机械工业出版社, 2001.

[3]余雷声.电气控制与PLC应用[M].北京:机械工业出版社, 1996.

[4]王兆义.可编程控制教程[M].北京:机械工业出版社, 2001.