电梯控制系统是现代建筑物中不可缺少的一部分,它直接影响人们的出行效率和舒适度。电梯控制系统的设计和实现对于确保电梯的安全、高效和节能运行至关重要。随着科技的发展,电梯控制方式也在不断进步,从早期的继电器控制系统、微机控制系统发展到如今主流的PLC控制系统。
继电器控制系统是利用继电器逻辑回路来实现对电梯的控制。这种方式的优点是结构简单,但由于继电器数量众多,系统的复杂性随着电梯层数的增加而迅速提高,导致维护困难、可靠性下降,因此逐渐被淘汰。
微机控制系统是随着计算机技术的发展而出现的,它通过微处理器来实现对电梯运行的控制。微机控制系统通过编程实现灵活的控制逻辑,提高了电梯控制的智能化程度。但微机控制系统存在软件复杂、成本较高的问题,而且对于硬件故障的处理能力相对较弱。
PLC控制系统,即可编程逻辑控制器,兼具继电器控制系统和微机控制系统的优势,同时避免了它们的不足。PLC控制系统具有良好的可靠性和强大的控制能力,通过编程可以轻松实现复杂的控制逻辑,且具备高度的适应性和灵活性,因此成为电梯控制系统的主流。
电梯控制系统的功能包括拖动系统的调速控制和选层系统的逻辑控制。调速控制用于实现电梯从启动到平层整个过程中的速度变化,确保乘员在乘坐电梯时的舒适性,并实现精确的平层停车。PLC控制系统通过矢量变换控制技术、高速CPU技术和DSP技术,以及新型大功率器件IGBT的高性能变频调速器,实现了平滑的电梯调速。
选层系统的逻辑控制负责根据乘客的呼梯和选层信号,控制电梯的运行方向和停靠楼层。PLC接收并处理楼层计数信号、呼梯、选层信号、定向信号、换速信号和主控制信号等,通过复杂的逻辑控制实现电梯的高效运行。
在电梯控制系统的设计中,PLC编程的水平直接决定了系统运行的质量。由于电梯的控制属于随机性控制,各种输入和输出信号之间的关联性强,逻辑关系处理复杂,这就对PLC的编程提出了较高要求。因此,PLC在电梯控制中的编程技术是确保电梯高效安全运行的关键。
电梯的运行可以分为启动、稳速和制动三个阶段。在稳速运行阶段,为节能和减少对电网的干扰,通常采用开环控制;而在启动和制动阶段,则需要采用闭环控制来确保电梯运行速度能精确跟随给定的理想速度。
在电梯的调速系统中,通常使用变频器来实现对异步电动机的调速。变频器分为交-交变频器和交-直-交变频器两种类型。电梯一般采用交-直-交变频器,且主要是电压型变频器。通过改变电机供电的电压和频率,可以实现对电梯速度的平滑调节,提高乘坐舒适度,实现高平层精度,并具有显著的节能效果。
PLC双电梯联动控制系统通过一台PLC控制两台电梯的运行,省去了两台PLC之间的相互通信,使得控制系统的可靠性更高,结构也更为紧凑。PLC首先接收来自电梯的各种信号,然后通过其内部复杂的控制程序处理各种信号逻辑关系,并发出相应的控制信号来对两台电梯实施群控。
总结而言,电梯控制系统的设计和实施是一个高度综合的工程,涉及到硬件选择、系统控制逻辑的构建、PLC编程技术等多个方面。随着技术的不断进步,电梯控制系统将不断朝着更加高效、节能和智能化的方向发展。