并联运行电梯控制系统设计

本资料包含pdf文件1个，下载需要1积分

‘ 2013年第35卷第 10期总第 232期物流工程与管理 LOGISTlCS ENGlNEERING AND MANAGEMENT 设备设施doi：10．3969／j．issn．1674-4993．2013．10．082并联运行电梯控制系统设计口 张 华(武汉交通职业学院，湖北 武汉 430065)【摘 要】文中研究了电梯群控系统中最典型的并联运行电梯控制系统，完成并联运行电梯控制系统的硬件与软件设计。通过合理的硬件选择，模块化的软件设计，达到了并联运行电梯的较为理想的控制效果。

【关键词】电梯；群控系统；并联运行；PLC【中图分类号】 TH69 【文献标识码】 B 【文章编号J 1674-4993(2013)010-0237—02Parallel Operation of Elevator Control System Design口 ZHANG Hua(Wuhan Technical Colege of Communications，Wuhan 430065，China)【Abstract】This paper studies the paralel operation elevator control system，the most typical system of EGCS，andcompletes hardware and software design．In this paper，we use a Programmable Logic Controler on the two elevators．Th ~ Sh therational choice of the hardware，modular software design，reaches the／nor###ideal control result of the paralel operation elevator.

【Key words】elevator；group control system；paralel control；PLC1 引言随着高层建筑物的不断发展，对楼宇智能化要求越来越高，很多高层建筑都安装了多部电梯 J。为了缩短人们的候梯时间，减少能量损耗，需要合理安装多台电梯，这种电梯群的优化调度系统 ，就是电梯的群控系统。它采用优化控制策略来管理多台电梯协调运转，以提高电梯的运行效率和服务质量。

图 1 电梯群控系统硬件框图2 电梯群控系统硬件设计2．1 电梯群控 系统硬件框图电梯并联控制系统采用变频器和 PLC组成的变频调速控制系统，电梯控制硬件框图如图 1所示，它是由两台曳引机、两套开关门系统、两台变频器、一台可编程控制器 PLC、两台编码器及其他电气元件构成。变频器采用安川616135，配以脉冲发生器(编码器)测量曳引机的转速，从而构成电机的闭环矢量控制系统，实现曳引机的交流变频调速。电路的逻辑部分由PLC来实现，PLC接收来自现场的两台电梯的呼叫信号，平层信号在PLC中进行逻辑运算，发出起动，换速请求信号，由变频器决定换速点及减速曲线，保证了电梯的运行舒服感及平层精度。开关门信号，楼层显示信号及呼叫信号，都由PLC自动完成，具有可靠性的优点。

U 、 -
,q- 安JI 6l6G5 V ( ) l{ 一r 叠羰器触点.

一 l2 ‘
I 栩黛 冲 ■■_曩啊 3PG卡4 _} B相臆 ． 电梯上行输出2 5
PLC 电梯上行输出3 6 J 脉冲发PG—B2 电梯上行输出4CCM l1图 2 电梯拖动系统变频器接线圈地器2．2 变频器的选型及参数设置电梯拖动系统的设计选用的是安川61605型通用变频器，选择有PG矢量控制作为电动机的控制方式。PLC通过向变频器发出电梯上行输出和电梯下行输出信号，从而控制曳引机的转动方向，决定电梯的上、下行运动；PLC通过向变频器发出高速／低速运行信号，从而间接控制曳引电动机的转动速度，决定电梯的高速／低速运动。电动机通过脉冲发生器和【收稿日期】2013—09—11【作者简介】张 华(1963一 )，本科，实验室，武汉交通职业学院，研究方面：计算机应用。

物流工程与管理 第 35卷PG卡将速度信号反馈给变频器，从而形成速度闭环控制。接线图如图2所示。由于本控制系统选择的是有 PG矢量控制，因此在运行之前，需要变频器对电机单体进行自学习，否则变频器将不能正常工作。其具体做法是先将电机铭牌上面记载的额定电压、额定电流、额定功率、额定转速、PG卡脉冲数及电极数输入至变频器，然后启动变频器，使电机空载运转，最后这些数值通过 自学习写入至变频器的电机参数中。因此 ，对于这些参数，没有必要进行人工设置。

3 电梯群控系统的软件设计3．1 设计思想电梯控制系统设计以三菱公司生产的PLC进行控制，具有自动平层、自动开关门、顺向响应轿内外呼梯信号、直驶等功能。设计电梯开关门控制 ，电梯到站指示 、厅召唤指示，电梯启动和运行方向选择，电梯运行等来完成电梯整个系统的电气控制，其基本结构图如图3所示。

图3 电梯群控系统软件框图电梯在底层和顶层分别设有一个 向上或向下召唤按钮，而在其它各层站各设有上、下召唤按钮。轿厢内设有与层站数相等的相应指令按钮，当进入轿厢的乘客按下指令按钮时，指令信号被登记，当等待在厅门外的乘客按下召唤按钮时，召唤信号被登记。电梯在向上运行的过程中按登记的指令信号和向上召唤信号逐一予以停靠 ，直至信号登记最高层站，然后又反向向下运行，顺次响应向下指令及向下召唤信号予以停靠。每次停靠时，电梯自动进行减速、平层、开门。当乘客进出轿厢完毕后 ，又 自行关门启动，直至完成最后一项工作。如有信号再出现，则电梯根据信号位置选择方向自行启动运行。

若无工作指令 ，则轿厢停留在最后停靠的层楼。

3．2 调度原则与实现功能该系统研究了电梯群控系统中最典型的PLC控制两台电梯的并联运行系统，对于调度原则，以一台电梯为“忙梯”而另一 台为“闲梯”为前提的，这是目前最为广泛应用的调度原则。

并联电梯 PLC控制程序具体原则如下：当A梯和B梯均在基站处于停止运行状态，先上电者进入并联运行状态 ，成为“忙梯”，另一台上电后为“空闲梯”。A梯已为“忙梯”：①当A梯上行时，其上方的所有呼梯均由 A梯应答 ，不启用 B梯；其下方上呼使得B梯由“空闲梯”变为“忙梯”；其下方下呼不启用B梯 ；②当A梯下行时，其上方呼梯和下方上呼使得 B梯 由“空闲梯”变为“忙梯”；其下方下呼由 A梯应答，不启用 B梯；③不论A梯或 B梯，由于内选而定向上行后，自然由“空闲梯”变为“忙梯”；④当A梯和 B梯均为“忙梯”时，各自按顺向原则消号应答外呼；⑤A梯或 B梯由“忙梯”变为“空闲梯”，则延时 lO秒后 自动返回基站。假设 B梯为“忙梯”和假设 A梯为“忙梯”类似。

根据并联调度原则 ，通过 PLC编程，可以实现与原则相对应的功能：①一台电梯上行，当它的下方出现向上呼叫信号时，基站电梯立即起动应答；②一台电梯下行，它的上方出现任何厅外呼叫信号，基站电梯立即起动应答；③在以上两个条件都不满足时，两台电梯都在运行时，其中任何一台电梯没有轿内指令时，首先通过与另一台进行楼层比较判断 自身是在高位还是低位，如在高位则继续上行，如在低位则返回基站，这样就避免了两步电梯同时上行，同时应答最上方的呼梯信号，提高了运行效率；④通过软件解决了两步电梯同层，同步上行或下行，在应答外呼信号时同时换速停车的问题，通过设置条件，只要这种情况发生，只能一台电梯换速停车，另一台继续运行的程序，这样也大大减少了停车次数，提高了电梯运行效率；⑤无论A梯或B梯，由于内选定向后，都必须启动运行；⑥通过两台电梯使用一台主机控制的方式，减少了两台主机相互通信的功能，并且减少两台电梯相互并线的问题，这样就减少了干扰，使配制控制柜更加简单，维修更方便；⑦在无信号时总有电梯在基站等候。

4 结束语电梯技术的进步没有终点，竞争的市场更需要不断开发新技术来提高自己的竞争力 ，优胜劣汰的法则永远是技术进步的强大动力。乘坐舒适、高效 、高速、低能耗、高可靠性、智能化控制、远程监控等将是在今后几年内电梯技术开发研究中的主要方向。另外，电梯控制系统采用模块化的结构，将电梯控制系统分成门系统模块、调速控制系统模块、运行控制系统模块、群控系统模块、远程监控系统模块，也应该会成为电梯技术开发中的一个研究方向。

[参考文献][1]吕文斌．试论电梯的技术发展趋势[J]．山西建筑，2003，(6)：l16—117.

[2]余华，孙德堡。智能大厦中的电梯群控系统[J]．电工技术杂志，2002，(1)：37—39.

[3]宗群，曹燕飞，曲照伟．电梯群控系统中智能控制方法[J]．电气传动 1998，(3)：25—28.

[4]许诺，陈鹏．电梯历史回眸和发展展望[J]．工程建设与设计，2004，(1)：21—22.

[5]崔纳新，王平，张庆范．变频调速器在电梯改造中的应用[J]．电气传动自动化，2000，(4)：12一l4.

[6]赵洪怒，王忠石，简维新．PLC控制交流变频调速控制 系统在电梯中的应用[J]．基础 自动化，2000，(2)：49—51.