CN108689257A - 一种施工升降机控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种施工升降机控制系统，涉及升降机控制系统领域，本发明通过电锁开关将升降机的操控运行方式切换为手动运行模式或自动运行模式，控制升降机运行至楼层任意高度；通过PLC进行逻辑判断，得出升降机是否在平层，进而控制升降机门及楼层门打开或关闭。本发明可以使施工升降机停靠任意高度，同时避免了采用机械锁与碰铁所产生的碰撞噪音。

Description

一种施工升降机控制系统

技术领域

本发明涉及升降机控制系统，具体涉及一种施工升降机控制系统。

背景技术

近年来，随着建筑行业的发展，施工升降机在建筑行业中发挥了越来越重要的作用，施工升降机作为建筑施工行业的一种重要设备，现有技术中公开有实现施工升降机的自动平层选层等功能，但其功能比较单一，施工升降机只能停靠在平层位置，不能应对实际施工中出现的多种情况；另外现有技术采用常规的机械锁，在升降机门及楼层门之间的门柱上装有挂钩、拉杆、复位弹簧、摆杆，摆杆和挂钩分别与相应的升降机前面的上、下碰铁和楼层门、对重上的挂钉碰接，实现升降机门及楼层门的机械联锁；当升降机运行时，碰铁压逼摆杆使挂钩脱离对重，楼层门靠自重落下关闭；当升降机停靠时，受碰铁压逼后使楼层门脱钩，可开启楼层门，在使用过程中机械锁与碰铁碰撞产生很大的噪音。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种施工升降机控制系统，能通过自动平层控制与手动控制切换运行，及自动开门锁控制，从而实现施工升降机停靠任意高度，同时避免了采用机械锁与碰铁所产生的碰撞噪音。

本发明解决其问题所采用的技术方案是：

一种施工升降机控制系统，其特征在于，包括：

PLC：用于逻辑控制；

人机界面HMI：用于指令和数据的输入、状态的指示和故障的指示；

编码器：用于检测升降机的高度；

变频器：用于控制电机运行速度和运行方向；

电机：用于驱动电梯运动；

操控手柄：用于手动操作升降机；

电锁开关：用于切换手动运行模式和自动平层运行模式；

所述PLC分别与人机界面HMI、编码器、变频器、操控手柄、电锁开关电性连接；所述变频器与所述电机电性连接；通过电锁开关将升降机的操控运行方式切换为手动运行模式或自动平层运行模式，从而控制升降机手动运行或自动平层运行；当通过电锁开关将升降机的操控运行方式切换为手动运行模式时，可以通过操控手柄控制升降机运行至楼层任意高度；当通过电锁开关将升降机的操控运行方式切换为自动运行模式时，既可以通过操控手柄控制升降机手动运行至楼层任意高度，也可以通过人机界面HMI输入目标数层的方式来控制升降机自动平层运行；

所述PLC通过由所述编码器提供的升降机高度数据，与输入到所述人机界面HMI中的平层高度数据进行逻辑判断，得出升降机是否在平层，进而判断是否发出开门锁信号，进而通过电磁锁及锁舌，控制升降机门及楼层门；当升降机停靠在平层位置，PLC发出开门锁信号，电磁锁得电，锁舌收缩，升降机门及楼层门自动打开；当升降机离开平层位置，PLC停止发出开门锁信号，电磁锁失电，锁舌伸出，将升降机门及楼层门锁住。

进一步，所述人机界面HMI还包括：

操作控制页；用于目标楼层显示和输入、所在楼层显示、高度值显示、自动运行确认、自动运行中途自停、自动运行停止、密码输入、总故障指示灯、启动指示灯；

故障报警显示页；用于显示各项故障报警；

状态显示页；用于显示PLC的输入点和输出点的状态；

楼层预设页；用于输入楼层并显示、当前所在楼层显示、高度值显示、楼层设置、设置退出、楼层数据清除、设置楼层数加1、设置楼层数减1、楼层数据输入确认、设置中的指示灯提示；

数据设置页：用于设置调试用的数值。

进一步，还包括设置于每个楼层的电梯式按键，用于当升降机处于平层时手动开启或关闭升降机门及楼层门，当升降机处于楼层中间位置时不能开启升降机门及楼层门，既保证了施工安全，又可以方便作业人员根据施工需求控制门的开关。

进一步，所述PLC配合所述编码器通过齿轮在齿条上的行走计算楼层高度来实现自动平层。

进一步，还包括安装在标准节的上、下两端分别用于控制升降机运行的上下减速开关和上下限位开关，当触发上下减速开关时，执行减速指令，上下减速开关将升降机切换为低速运行；当电梯到达端站时，压到上下限位开关，同方向上升降机就必须减速，不能再做快速运行，以保护作业人员安全。

进一步，所述楼层预设页和所述数据设置页均设置有密码输入界面，可以预先设置密码，作业人员需要先进入该界面验证密码，才能取得操作升降机的权限；所述楼层预设页设置有楼层数据清除界面，按3秒钟触发数据清除，当需要修改初始设置的楼层数据时，可以进入楼层数据清除界面长按3秒清除原有数据。

进一步，在升降机自动运行到目标楼层的过程中，通过设置升降机为自动运行中途自停，升降机将自动平层在当前楼层的下一层楼的平层位置；通过设置升降机为自动运行停止，升降机自动停止运行；通过再次设置升降机为自动运行，升降机自动运行至原来的目标楼层；通过设置新的目标楼层，并再次设置为自动运行，升降机自动运行至新的目标楼层；通过操作操控手柄，本次自动平层运行中止，升降机转为手动控制，升降机按操控手柄的控制模式手动运行；松开操控手柄后，升降机运行停止；松开操控手柄后通过设置升降机为自动运行，升降机重新自动运行至原来的目标楼层；松开操控手柄后通过设置新的目标楼层，并设置为自动运行，升降机重新自动运行至新的目标楼层。

进一步，通过接通上行开关，升降机将低速上行；通过接通下行开关，升降机将低速下行；通过接通高速开关，升降机将保持手动运行模式初始状态；在升降机的减速开关离开了减速碰铁后，通过同时接通上行开关和高速开关，升降机将高速上行；通过同时接通下行开关和高速开关，升降机将高速下行。

一种用于施工升降机控制系统的控制方法，升降机的运行步骤如下；

S1、检测电锁开关是否接通，若是，执行步骤S2；若否，直接跳到步骤S3；

S2、设置目标楼层，升降机开始向目标楼层高速运行；

S3、检测操控手柄是否触发操作，若是，开启手动运行模式，并跳转到步骤S8；若否，执行步骤S4；

S4、检测人机界面HMI状态，若设置为自动运行中途自停，则升降机中途自停；若设置为自动运行停止，则升降机停止在下一平层；若为其他状态，自动运行；

S5、再次检测操控手柄是否触发操作，若是，开启手动运行模式，并跳转到步骤S8；若否，执行步骤S6；

S6、是否重新输入楼层，若是，重置目标楼层；若否，直接跳到步骤S7；

S7、是否重启自动运行，若是，自动运行；若否，停止运行，并跳回到步骤S5；

S8、检测升降机是否接近目标楼层平层位置，若是，执行步骤S9；若否，跳回到步骤S1；

S9、升降机向目标楼层方向低速运行，直至到达目标楼层，升降机停止运行。

进一步，所述升降机的手动运行模式步骤如下；

S1、检测操控手柄状态，如果操控手柄只接通上行开关，执行步骤S2；如果操控手柄只接通下行开关，执行步骤S3；如果操控手柄接通高速开关，且同时接通上行开关或下行开关，执行步骤S4；如果操控手柄只接通高速开关，执行步骤S5；

S2、升降机低速上行，并跳转到步骤S9；

S3、升降机低速下行，并跳转到步骤S9；

S4、检测升降机的减速开关是否离开了减速碰铁，如果否，保持手动运行模式初始状态，跳转到步骤S1；如果是，执行步骤S5；

S5、如果操控手柄同时接通上行开关和高速开关，执行步骤S6，如果操控手柄同时接通下行开关和高速开关，执行步骤S7；

S6、升降机高速上行，并跳到步骤S8；

S7、升降机高速下行；

S8、检测是否调整操控手柄的状态，如果否，跳转到步骤S1；如果是，执行步骤S9；

S9、运行到目标高度位置。

本发明的有益效果是：

本发明提供了一种施工升降机控制系统，通过电锁开关将升降机的操控运行方式切换为手动运行模式，通过操控手柄控制升降机运行至楼层任意高度；通过电锁开关将升降机的操控运行方式切换为自动运行模式，既可以通过操控手柄控制升降机手动运行至楼层任意高度，也可以通过人机界面HMI输入目标数层的方式来控制升降机自动平层运行；所述PLC通过所述编码器提供的升降机高度数据，与平层高度数据进行逻辑判断，得出升降机是否在平层，进而判断是否发出开门锁信号，进而通过电磁锁及锁舌，控制升降机门及楼层门。本发明可以使施工升降机停靠任意高度，同时避免了采用机械锁与碰铁所产生的碰撞噪音。

附图说明

下面结合附图和实例对本发明作进一步说明。

图1是本发明一种施工升降机控制系统的电路原理方框图；

图2是本发明的人机界面HMI的模块方框图；

图3是本发明的施工升降机手动运行步骤流程图；

图4是本发明的施工升降机的自动平层运行流程图；

图5是本发明一种施工升降机控制系统的控制电路的原理图。

具体实施方式

参照图1￣图2，本发明的一种施工升降机控制系统，其特征在于，包括：

PLC1：用于逻辑控制；

人机界面HMI2：用于指令和数据的输入、状态的指示和故障的指示；

编码器3：用于检测升降机的高度；

变频器4：用于控制电机的运行速度和运行方向；

电机5：用于驱动电梯运动；

操控手柄6：用于手动操作升降机；

电锁开关7：用于切换手动运行模式和自动平层运行模式；

所述PLC1分别与人机界面HMI2、编码器3、变频器4、操控手柄6、电锁开关7电性连接；所述变频器4与所述电机5电性连接；通过电锁开关7将升降机的操控运行方式切换为手动运行模式，通过操控手柄6控制升降机运行至楼层任意高度；通过电锁开关7将升降机的操控运行方式切换为自动运行模式，既可以通过操控手柄6控制升降机手动运行至楼层任意高度，也可以通过人机界面HMI2输入目标数层的方式来控制升降机自动平层运行；

所述PLC1通过所述编码器3提供的升降机高度数据进行逻辑判断，当升降机停靠在平层位置，PLC1发出开门锁信号，电磁锁得电，锁舌收缩，升降机门及楼层门自动打开；当升降机离开平层位置，PLC1停止发出开门锁信号，电磁锁失电，锁舌伸出，将升降机门及楼层门锁住。

进一步，所述人机界面HMI2还包括：

操作控制页；用于目标楼层显示和输入、所在楼层显示、高度值显示、自动运行确认、自动运行中途自停、自动运行停止、密码输入、总故障指示灯、启动指示灯；

故障报警显示页；用于显示各项故障报警；

状态显示页；用于显示PLC1的输入点和输出点的状态；

楼层预设页；用于输入楼层并显示、当前所在楼层显示、高度值显示、楼层设置、设置退出、楼层数据清除、设置楼层数加1、设置楼层数减1、楼层数据输入确认、设置中的指示灯提示；

数据设置页：用于设置调试用的数值。

进一步，还包括设置于每个楼层的电梯式按键，用于当升降机处于平层时手动开启或关闭升降机门及楼层门，当升降机处于楼层中间位置时不能开启升降机门及楼层门，既保证了施工安全，又可以方便作业人员根据施工需求控制门的开关。

进一步，所述PLC1配合所述编码器3通过齿轮在齿条上的行走计算楼层高度来实现自动平层。

进一步，还包括安装在标准节的上、下两端分别用于控制升降机运行的上下减速开关和上下限位开关，当触发上下减速开关时，执行减速指令，上下减速开关将升降机切换为低速运行；当电梯到达端站时，压到上下限位开关，同方向上升降机就必须减速，不能再做快速运行，以保护作业人员安全。

进一步，所述楼层预设页和所述数据设置页均设置有密码输入界面，可以预先设置密码，作业人员需要先进入该界面验证密码，才能取得操作升降机的权限；所述楼层预设页设置有楼层数据清除界面，按3秒钟触发数据清除，当需要修改初始设置的楼层数据时，可以进入楼层数据清除界面长按3秒清除原有数据。

进一步，在升降机自动运行到目标楼层的过程中，通过设置升降机为自动运行中途自停，升降机将自动平层在当前楼层的下一层楼的平层位置；通过设置升降机为自动运行停止，升降机自动停止运行；通过再次设置升降机为自动运行，升降机自动运行至原来的目标楼层；通过设置新的目标楼层，并再次设置为自动运行，升降机自动运行至新的目标楼层；通过操作操控手柄6，本次自动平层运行中止，升降机转为手动控制，升降机按操控手柄6的控制模式手动运行；松开操控手柄6后，升降机运行停止；松开操控手柄6后通过设置升降机为自动运行，升降机重新自动运行至原来的目标楼层；松开操控手柄6后通过设置新的目标楼层，并设置为自动运行，升降机重新自动运行至新的目标楼层。

进一步，上行开关和下行开关不能同时接通；通过接通上行开关，升降机将低速上行；通过接通下行开关，升降机将低速下行；通过接通高速开关，升降机将保持手动运行模式初始状态；在升降机的减速开关离开了减速碰铁后，通过同时接通上行开关和高速开关，升降机将高速上行；通过同时接通下行开关和高速开关，升降机将高速下行。

参考图3，一种用于施工升降机控制系统的控制方法，升降机的运行步骤如下；

S1、检测电锁开关7是否接通，若是，执行步骤S2；若否，直接跳到步骤S3；

S2、设置目标楼层，升降机开始向目标楼层高速运行；

S3、检测操控手柄6是否触发操作，若是，开启手动运行模式，并跳转到步骤S8；若否，执行步骤S4；

S4、检测人机界面HMI2状态，若设置为自动运行中途自停，则升降机中途自停；若设置为自动运行停止，则升降机停止在下一平层；若为其他状态，自动运行；

S5、再次检测操控手柄6是否触发操作，若是，开启手动运行模式，并跳转到步骤S8；若否，执行步骤S6；

S6、是否重新输入楼层，若是，重置目标楼层；若否，直接跳到步骤S7；

S7、是否重启自动运行，若是，自动运行；若否，停止运行，并跳回到步骤S5；

S8、检测升降机是否接近目标楼层平层位置，若是，执行步骤S9；若否，跳回到步骤S1；

S9、升降机向目标楼层方向低速运行，直至到达目标楼层，升降机停止运行。

参考图4，一种用于施工升降机控制系统的控制方法，所述升降机的的手动运行模式步骤如下；

S1、检测操控手柄6状态，如果操控手柄6只接通上行开关，执行步骤S2；如果操控手柄6只接通下行开关，执行步骤S3；如果操控手柄6接通高速开关，且同时接通上行开关或下行开关，执行步骤S4；如果操控手柄6只接通高速开关，执行步骤S5；

S2、升降机低速上行，并跳转到步骤S9；

S3、升降机低速下行，并跳转到步骤S9；

S4、检测升降机的减速开关是否离开了减速碰铁，如果否，保持手动运行模式初始状态，跳转到步骤S1；如果是，执行步骤S5；

S5、如果操控手柄6同时接通上行开关和高速开关，执行步骤S6，如果操控手柄6同时接通下行开关和高速开关，执行步骤S7；

S6、升降机高速上行，并跳到步骤S8；

S7、升降机高速下行；

S8、检测是否调整操控手柄6的状态，如果否，跳转到步骤S1；如果是，执行步骤S9；

S9、运行到目标高度位置。

参考图5，一种施工升降机控制系统的控制电路，包括型号为SLXBC－DR40EX的PLC1、编码器3、电锁开关7、上行开关SK1、下行开关SK2和高速开关SK3；编码器3的第一端、电锁开关7的第一端、上行开关SK1的第一端、下行开关SK2的第一端和高速开关SK3的第一端分别于电压输入端相连接，编码器3的第二端与PLC1的24V脚连接，编码器3的第三端与PLC1的P00脚连接，编码器3的第四端与PLC1的P01脚连接，电锁开关7的第二端与PLC1的P02脚连接，上行开关SK1的第二端与PLC1的P0B脚连接，下行开关SK2的第二端与PLC1的P0C脚连接，高速开关SK3的第二端与PLC1的P0D脚连接，PLC1的PE脚接地，PLC1的N脚接入电压为0V，PLC1的L脚、COM3脚、COM4脚接入电压为220V；所述PLC1与所述编码器3进行数据交互，配合计算楼层高度；电锁开关7接通时，升降机切换为自动平层运行模式，电锁开关7断开时，升降机切换为手动运行模式；自动平层运行模式下，只有上行开关SK1接通时，升降机低速上行；只有下行开关SK2接通时，升降机低速下行；只有高速开关SK3接通时，升降机保持自动平层运行的初始状态；同时接通上行开关SK1和高速开关SK3时，升降机高速上行；同时接通下行开关SK2和高速开关SK3时，升降机高速下行；高速开关SK3断开，且上行开关SK1和下行开关SK2也断开时，升降机无动作。

以上所述，只是对本发明的较佳实施例和基本原理作了详细论述，但本发明并不局限于上述实施方式，熟悉本领域的技术人员应该了解在不违背本发明精神的前提下还会有各种等同变形和替换，这些等同变形和替换都落入要求保护的本发明范围内。

Claims (10)

1.一种施工升降机控制系统，其特征在于，包括：

PLC(1)：用于逻辑控制；

人机界面HMI(2)：用于指令和数据的输入、状态的指示和故障的指示；

编码器(3)：用于检测升降机的高度；

变频器(4)：用于控制电机的运行速度和运行方向；

电机(5)：用于驱动电梯运动；

操控手柄(6)：用于手动操作升降机；

电锁开关(7)：用于切换手动运行模式和自动平层运行模式；

所述PLC(1)分别与人机界面HMI(2)、编码器(3)、变频器(4)、操控手柄(6)、电锁开关(7)电性连接；所述变频器(4)与所述电机(5)电性连接；所述PLC(1)通过由所述编码器(3)提供的升降机高度数据，与输入到所述人机界面HMI(2)中的平层高度数据进行逻辑判断，得出升降机是否在平层，进而判断是否发出开门锁信号，进而通过电磁锁及锁舌，控制升降机门及楼层门。

2.根据权利要求1所述的施工升降机控制系统，其特征在于，所述人机界面HMI(2)还包括：

操作控制页；用于目标楼层显示和输入、所在楼层显示、高度值显示、自动运行确认、自动运行中途自停、自动运行停止、密码输入、总故障指示灯、启动指示灯；

故障报警显示页；用于显示各项故障报警；

状态显示页；用于显示PLC(1)的输入点和输出点的状态；

楼层预设页；用于输入楼层并显示、当前所在楼层显示、高度值显示、楼层设置、设置退出、楼层数据清除、设置楼层数加1、设置楼层数减1、楼层数据输入确认、设置中的指示灯提示；

数据设置页：用于设置调试用的数值。

3.根据权利要求1所述的施工升降机控制系统，其特征在于：还包括设置于每个楼层的电梯式按键，用于当升降机处于平层时手动开启或关闭升降机门及楼层门，当升降机处于楼层中间位置时不能开启升降机门及楼层门。

4.根据权利要求1所述的施工升降机控制系统，其特征在于：所述PLC(1)配合所述编码器(3)通过齿轮在齿条上的行走计算楼层高度来实现自动平层。

5.根据权利要求1所述的施工升降机控制系统，其特征在于：还包括安装在标准节的上、下两端分别用于控制升降机运行的上下减速开关和上下限位开关。

6.根据权利要求2所述的施工升降机控制系统，其特征在于：所述楼层预设页和所述数据设置页均设置有密码输入界面，所述楼层预设页设置有楼层数据清除界面，按3秒钟触发数据清除。

7.根据权利要求1～6任一所述的施工升降机控制系统，其特征在于：在升降机自动运行到目标楼层的过程中，通过设置升降机为自动运行中途自停，升降机将自动平层在当前楼层的下一层楼的平层位置；通过设置升降机为自动运行停止，升降机自动停止运行；通过再次设置升降机为自动运行，升降机自动运行至原来的目标楼层；通过设置新的目标楼层，并再次设置为自动运行，升降机自动运行至新的目标楼层；通过操作操控手柄(6)，本次自动平层运行中止，升降机转为手动控制，升降机按操控手柄(6)的控制模式手动运行；松开操控手柄(6)后，升降机运行停止；松开操控手柄(6)后通过设置升降机为自动运行，升降机重新自动运行至原来的目标楼层；松开操控手柄(6)后通过设置新的目标楼层，并设置为自动运行，升降机重新自动运行至新的目标楼层。

8.根据权利要求7所述的施工升降机控制系统，其特征在于：上行开关和下行开关不能同时接通；通过接通上行开关，升降机将低速上行；通过接通下行开关，升降机将低速下行；通过接通高速开关，升降机将保持手动运行模式初始状态；在升降机的减速开关离开了减速碰铁后，通过同时接通上行开关和高速开关，升降机将高速上行；通过同时接通下行开关和高速开关，升降机将高速下行。

9.一种用于权利要求1～8任一所述的施工升降机控制系统的控制方法，其特征在于，升降机的运行步骤如下；

S1、检测电锁开关(7)是否接通，若是，执行步骤S2；若否，直接跳到步骤S3；

S2、设置目标楼层，升降机开始向目标楼层高速运行；

S3、检测操控手柄(6)是否触发操作，若是，开启手动运行模式，并跳转到步骤S8；若否，执行步骤S4；

S4、检测人机界面HMI(2)状态，若设置为自动运行中途自停，则升降机中途自停；若设置为自动运行停止，则升降机停止在下一平层；若为其他状态，自动运行；

S5、再次检测操控手柄(6)是否触发操作，若是，开启手动运行模式，并跳转到步骤S8；若否，执行步骤S6；

S6、是否重新输入楼层，若是，重置目标楼层；若否，直接跳到步骤S7；

S7、是否重启自动运行，若是，自动运行；若否，停止运行，并跳回到步骤S5；

S8、检测升降机是否接近目标楼层平层位置，若是，执行步骤S9；若否，跳回到步骤S1；

S9、升降机向目标楼层方向低速运行，直至到达目标楼层，升降机停止运行。

10.根据权利要求9所述的施工升降机控制系统的控制方法，其特征在于，所述升降机的手动运行模式步骤如下；

S1、检测操控手柄(6)状态，如果操控手柄(6)只接通上行开关，执行步骤S2；如果操控手柄(6)只接通下行开关，执行步骤S3；如果操控手柄(6)接通高速开关，且同时接通上行开关或下行开关，执行步骤S4；如果操控手柄(6)只接通高速开关，执行步骤S5；

S2、升降机低速上行，并跳转到步骤S9；

S3、升降机低速下行，并跳转到步骤S9；

S4、检测升降机的减速开关是否离开了减速碰铁，如果否，保持手动运行模式初始状态，跳转到步骤S1；如果是，执行步骤S5；

S5、如果操控手柄(6)同时接通上行开关和高速开关，执行步骤S6，如果操控手柄(6)同时接通下行开关和高速开关，执行步骤S7；

S6、升降机高速上行，并跳到步骤S8；

S7、升降机高速下行；

S8、检测是否调整操控手柄(6)的状态，如果否，跳转到步骤S1；

如果是，执行步骤S9；

S9、运行到目标高度位置。