摘要：我国目前正在使用的电梯中有相当一部分是20世纪80年代安装的，它们大都采用继电器、选层器控制，交流双速或可控硅调压调速，这类电梯起动电流大，调速性能差，结构复杂，舒适感差，耗电量大，运行效率低下。随着时间的推移，继电器的触点和选层器的触头会磨损造成接触不良，插接口会氧化导致故障频繁，经常出现困人、乱层、冲顶、蹲底等现象，甚至出现了不少人身伤亡和设备事故。此外，由于年限较长，配件缺乏，维修和保养难，许多此类电梯已处于闲置状态。这类电梯虽然控制系统不行，但大多数电梯的机械部分仍然状态较好。
关键词：PLC；电梯改造；应用；分析
引言：由继电器等分立元件控制的老式电梯，故障率高、运行不稳定，究其原因，是电梯控制及调速技术落后，器件老化等原因所致，基于此将老式电梯的控制部分引入PLC控制技术，运行过程均通过PLC指令程序实现，取代继电器控制回路，从而使控制系统大为简化，消除了不少故障的根源，使故障大幅度下降，若设计完善，控制部分可作到零故障运行。
1.电梯改造的定义及界定
在我国，用于建筑物内升降的电梯属于特种装备之一，根据国务院出台的《特种设备安全管理监察条例》中的有关规定和要求，电梯在制造、安装、改造和维修过程中，承接单位必须经过国务院特种设备安全监督管理部门的允许，才可以开展相关的活动。建筑设施内升降电梯的安装、改造和维修，必须通过电梯制造单位或者其通过合同委托、同意的依照本条例取得许可的单位进行。国家有关质检部门出台的《机电类特种设备安装改造维修许可规则》中规定了电梯改造、重大维修、日常维护保养施工类别的划分，应该按照《电梯施工类别划分表》执行。现给出电梯改造的具体定义：不管是否变更《电梯施工类别划分表》所列的限速器等24种电梯部件，如致使《电梯施工类别划分表》所列的额定速度、额定载荷、驱动方式、调速方式、控制方式、提升高度、运行长度（对人行道）、倾斜角度、名义宽度、防爆等级、防爆介质、轿厢重量等12种参数内容发生变更，就应当认定为改造作业。同时，重大维修的含义则主要为需要通过更新或者调整《电梯施工类别划分表》所列的限速器等24种电梯部件（保持原规格）才能完成施工，但不变更以上12种参数等内容，就应当认定为重大维修作业。由此可见，需要准确判定电梯改造和重大维修的具体含义和界定范围，根据上面所列的相关定义，对电梯改造和重大维修进行界定的关键就在于判断所要进行的施工是否改变《电梯施工类别划分表》中所给出的额定速度等12种参数内容，电梯改造和重大维修的根本区别在于：电梯改造会造成《电梯施工类别划分表》中所规定的额定速度等12种参数内容的改变，而重大维修则不会有这些参数的改变或变更。
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2.电梯拖动系统改造
旧式电梯中拖动系统一般都靠交流双速电动机带动，这种电机本身采用切换电抗器的形式实现启动和制动，速度调节中带有明显的阶梯效应，会引起电梯的振动，因此这种特性限制了电梯使用时的平稳性和舒适度，在平层精度定位上也差强人意。为了使改造后的电梯符合当前使用标准及需求，采用变频电机替代原有电机，实现对曳引电机运行调速的合理控制。作为位能性负载，电梯使用的电机一般作四象限运行，可选用国产CVF-160L-4型变频电机，并选择功率与之相匹配的电梯专用变频器，利用变频器的制动单元吸收制动能量。德国MICOVERT 2000电流源型变频器就是电梯中较为常用的一种。这种组合可以有效控制泵升电压，保证变频器安全，维持拖动系统稳定工作。MICOVERT 2000型变频器对电梯变频电机的速度调节正是通过可编程控制器实现，而编程参数取决于电梯的理想运行速度曲线，电梯的启动时间、速度调节节点和升降方向的确定则都是通过用户发出的呼叫、内选等信号做出反应。控制信号首先输送到PLC控制装置，PLC再给变频控制器发出指令，拖动系统电机便按设定好的理想速度曲线运行。改造后的电梯拖动系统为VVVF方式，较之前的运转平稳性、乘坐舒适性和平层精度都有了大幅度的提高，使电梯整体性能得到改善。
3.逻辑控制系统改造
相比继电控制器的复杂线路，可编程逻辑控制器接线较少，提高了工作可靠性，维护也更加简便，在电梯改造中具有较强的操作性和实用性。PLC改造过程中，首先要分析旧式电梯的运行过程和特点，参照原有电控系统，确定输入信号的种类和数量，进而对其进行整合，归纳合并相同作用的信号，统一纳入PLC逻辑控制程序单元中，利用信号的开闭对电路并联、串联方式进行挂钩。一般输入信号可包括开启、调速、急停、保护、检修等内容，输出信号则涵盖开门、关门、上行、下行、故障显示、各功能指示灯开闭等。各处信号以串行通信方式输送到PLC，降低了井道中的电缆密度，大大减少了电梯布线、检修、维护等工作量，节约了人力物力财力，因此必须要对这个方面的内容引起足够的重视。
4.软件功能模块设计
电梯中的软件控制一般包括以下几个功能模块部分：（1）电梯门自动开关控制模块；（2）电梯上下运行方向控制模块；（3）电梯内外呼叫控制模块；（4）电梯制动减速控制模块；（5）自动平层停车控制模块；（6）电梯安全保护控制模块；（7）电梯信号指示控制模块。这些模块的作用和功能各不相同，并共同组成了自动运行电梯的整体运动模式。举例来说，电梯门自动开关控制模块要具备自动检测开关门时间节点的功能，并配备放夹手安全保护；上下运行方向控制模块则是根据信号输入层及当前所在层的数据进行比较，判断电梯上下行方向；安全保护控制模块中又分为若干个小的模块，包括上下方向限位保护、上下端站减速保护、超速断绳保护、层门锁保护等。电梯控制器主要分布于厅门和轿厢内两部分，前者负责外部呼叫信号的输入、楼层指示、运行方向指示等，还可增加钥匙开关、消防开关等模块，实现人工启停和消防运行；后者则负责内部用户选层信号的输入、楼层指示、运行方向指示等，并将内选信号送至PLC控制器中。两部分的控制器通信地址都是由拨盘开关决定。各个模块的逻辑控制程序都要参考原继电控制器中的电路图编制，并进行充分多次的模拟调试，保证消除所有隐患，直至进入正常运行。
总结：通过对上述的内容进行分析研究之后可以得出，总而言之，电梯行业的应用范围广泛，其自动控制技术水平也应当随着电气系统的不断发展而相应提高。本文针对PLC应用等方面，解决了老旧电梯中继电控制器效率低下、故障率高等问题，为旧电梯电气系统改造提供了一种可行性建议，是当前电梯改造工程中性价比较高的一种方案，对建筑改造和居民生活都具有重要的实际意义，并创造了良好的经济效益。
参考文献：
[1]屈省源，黄国柱.台达VL系列电梯专用变频器在电梯改造中的应用[J].变频器世界，2014（09）：98-101+90.
[2]梁泽文.浅谈轿门锁功能在电梯改造中的应用[J].企业技术开发，2012，31（05）：81-82.
[3]牧仁.变频变压调速技术在电梯改造中的应用[J].内蒙古质量技术监督，2003（06）：38-39.
[4]李刚，沈大威.变频调速技术在电梯改造中的应用[J].节能技术，2003（04）：39-40.
[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（02）：12-14.
[6]赵书霞，李颖卓，弭洪涛.变频器在电梯改造中的应用[J].吉林化工学院学报，2000（02）：62-63+76.
论文作者:袁志彬,罗英俊
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第15期
论文发表时间:2018/11/2
标签：电梯论文; 模块论文; 信号论文; 变频器论文; 电机论文; 控制器论文; 拖动论文; 《建筑学研究前沿》2018年第15期论文;