基于PLC的全变频调速控制自动扶梯设计
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作者:曹海欧
【摘要】 近年来，社会经济发展水平不断提高，自动扶梯成为公共场所中主要的交通工具，为人们带来了极大的便利，同时相关部门越来越注重自动扶梯的節能问题，文中基于PLC的基础上，对全变频调速控制自动扶梯设计进行研究。
【关键词】 PLC 变频调速 自动扶梯 设计
引言
自动扶梯因自身便捷、安全、载客量大等特点，在各大建筑中得到广泛的应用，但是由于自动扶梯的运行频率较高，从而造成严重的磨损。而且，自动扶梯上无论是否有行人都会自动运行，在一定程度上增加了能源的消耗，所以在自动扶梯中应用基于PLC的全变频调速技术，进行节能设计。
一、自动扶梯系统的组成
众所周知，自动扶梯项目是一项十分复杂的工程，在建设过程中需要全面考虑工程中所涉及到的内容和各项装置，并且根据不同装置的特点，设计施工方案。其主要的主要结构包括驱动装置、牵引装置、扶手装置、运行轨道装置、电气系统装置和安全装置等等，每个装置都有其自身的作用，因此在设计安装过程中需要严格按照施工要求进行施工[1]。
二、全变频调速的选择及设计
2.1变频调速系统的基本原理
变频调速器技术的出现，在一定程度上能够降低电力系统的能源消耗，对整个工艺的流程进行优化，并且能够提高电力系统的运行效率，该技术是目前控制调度的主要方式之一。随着科学技术的不断进步，将PLC应用于变频调速器技术中，从而使变频调速技术更加完善，同时进一步扩大了该技术在社会各领域的应用范围，该系统的基本原理如图1所示。
2.2选择合适的变频器
想要提高变频调速系统的运行效果，首先需要根据系统运行的基本情况，选择合适的变频器。在选择变频器时需要考虑变频器的类型、容量和制动电阻的具体情况，其中在选择变频器时，需要从安全性、经济性和舒适等方面进行全面考虑;在选择变频器的容量时，需要考虑整个系统中电动机的容量;而对制动电阻进行选择时，需要考虑自动扶梯运行过程中产生的能源消耗量，保证其电压在可行范围之内，保证自动扶梯运行的安全性[2]。
三、PLC的选择和硬件设计
3.1PLC的选择
在变频调速控制系统中选择控制器时，主要从以PLC为核心的控制器和以单片机为核心的控制器中进行选择，综合全面考虑，多数会选择以PLC为核心的控制系统，究其原因是因为该控制系统具有安全性高、运行稳定且后期维修方便等等特点，所以在全变频调速控制自动扶梯设计中应用PLC，并对其后期具体的运行进行详细的设计。
目前，在科学技术不断发展的背景下，PLC的发展速度不断加快，且种类越来越多，其中西门子的SIMATIC S7-200系列的PLC在工业生产系统中应用的比较广泛，其原因是因为该系列的PLC在应用过程中具有较强的扩展性和丰富的功能模块，为系统的稳定运行具有促进作用。
3.2全变频调速控制系统中硬件设计
全变频调速自动扶梯中的控制系统在运行过程中需要对硬件系统进行设计，首先应该了解控制系统硬件设备主要包括电源、变频器、PLC控制器和一些其他的辅助元器件。在整个控制系统中，PLC控制器起到核心作用，通过辅助的元器件及时了解变频调速自动扶梯在运行过程中的所有的相关信息内容，并根据具体的信息内容作出正确的决策，保障变频调速自动扶梯的正常运行[3]。此外，还能及时发现自动扶梯在运行过程中可能存在的安全故障，此时通过PLC控制器使自动扶梯停止工作，进行及时的检修，避免出现安全事故，并对检修记录进行记录，便于日后维护时的查询，具体内容如图2所示。
全变频调速控制系统中硬件设计的具体要求：
其一，主电路的设计，基于PLC的全变频调速控制自动扶梯设计，其主要目的是为了降低自动扶梯的能耗，因此需要对其主电路进行设计，当自动扶梯调速的具体要求，进行制动电阻的设置，在自动扶梯的基础上增加光电传感器和交流变频器，同时根据自动扶梯上人数的具体情况，设定电梯运行初期的低频率，当接收到西门子的SIMATIC S7-200系列的PLC控制器的指令后，光电传感器将会发生相应的感应，并且传入到PLC的控制器中，从而对自动扶梯发生指令，使其从低速运行转变为定速运行。当自动扶梯中光电传感器检测不到人时，需要延迟几秒，确定无人后，向PLC输入无人指令，从而降低自动扶梯的运行速度。
其二，安全回路的设计，在变频调速自动扶梯的设计中，首先需要保证乘客的安全，因此，需要通过PLC将所有的安全保护开关进行串联，保证安全开关时刻保持正常运行状态。
其三，控制电路设计，控制电路是整个运行系统中的主要电路之一，为系统运行的安全性具有一定的促进作用，因此对控制电路进行设计时，需要对系统中的各个安全回路点通过PLC对其进行有效的监督，及时发现安全回路中存在的问题，并对其进行及时的检修，保证PLC输入回路信号的闪烁。
四、结束语
众所周知，科学技术的进步，提高了人们的生活质量，同时推动了各个领域的发展。文中基于PLC的基础上对全变频调试控制自动扶梯进行相关的设计，实现了自动扶梯的变频调速，在一定程度上降低了能源消耗，同时提高了自动扶梯运行的安全性，推动了自动扶梯的可持续发展。
参 考 文 献
[1]饶伟.自动扶梯的PLC单片机化控制探讨[J].山东工业技术，2018（19）：124.
[2]杨洋.基于PLC的自动扶梯节能化设计[J].应用能源技术，2017（01）：43-46.
[3]马英.自动扶梯的能耗影响因素分析及节能控制策略[J].科技传播.2016（15）
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