摘 要： 为了提高电梯运行的可靠性和安全性，减少因异常状态多而造成的判断花费时间久和解决不及时等问题，构建了在工业以太网下的多部独立电梯远程监控系统。使用OPC对象链接和嵌入式技术实现了PLC与监控计算机的数据通信，在博途软件下完成了软硬件组态、程序编写和监控画面的组建。该系统具有故障检测、报警和异常状态报表显示等功能，研究表明该监控系统运行稳定、可靠，可极大地提高电梯维护人员的工作效率，对实际工程应用具有一定的推广价值。
关键词： 组态软件； PLC； 电梯远程监控； OPC通信； 故障检测
中图分类号： TN915.9?34 文献标识码： A 文章编号： 1004?373X（2016）09?0167?04
Abstract： To improve the reliability and security of the elevator running， and avoid the problems of long judgment time and delayed solution caused by abnormal condition， the remote monitoring system for multiple independent elevators under the industrial Ethernet was constructed. The data communication between PLC and monitoring computer is realized by means of OPC object linking and embedded technology. The establishment of software and hardware configuration， program compiling， and monitoring interface was accomplished with TIA software. The system has the functions of fault detection， alarm， and report display of abnormal condition. The research results show that the monitoring system can run stably and reliably， and greatly improve the working efficiency of the elevator maintenance personnel. It has certain promotional value for the practical engineering application.
Keywords： configuration software； PLC； elevator remote monitoring； OPC communication； fault detection
0 引 言
随着城市的发展，高层建筑越来越多，电梯成为必不可少的承载工具，传统的电梯巡检采用操作人员定期去检查，异常状态的发现多依赖用户、被困人员以及值班人员等[1?2]，由于电梯数量众多且多是独立的运行状态，无法进行统一监管，从而增加了维护人员的工作量和工作强度，为了解决此问题，可以通过以太网方式将电梯连接到网络中，不需要额外的硬件设备，就可以实现管理与控制的数据集中，解决运行过程无法统一监管的”孤岛效应”，操作人员在控制室就能实时监控电梯的运行状况，一旦出现故障，便可迅速知道故障出现的具体位置、查询异常状态报表可知道故障出现的原因，由此可缩短维修电梯的时间，保证电梯的可靠运行。
1 PLC电梯远程监控系统的设计
1.1 电梯远程监控系统的组成
远程监控系统由监控计算机、以太网交换机和PLC组成，监控计算机内安装有博途软件以及相对应的授权许可证，具有对工程项目文件进行新建、编辑、修改、下载等功能[3]，用SIMATIC NET软件构建OPC服务器，博途平台下WINCC V13作为客户端，OPC服务器通过以太网方式与PLC建立通信关系，对PLC的数据进行读/写操作，并通过标准的OPC接口传送给OPC客户端，即可实现对整个电梯运行状态的监控和管理，电梯远程监控系统结构图如图1所示。
1.2 电梯模型结构图
电梯模型主要包括电梯整体结构：轿厢、曳引电机、驱动电机以及各种限位开关[4]；各个楼层按钮：上、下行呼梯按钮，显示及指示灯信号；电梯内部信号：轿厢开关门按钮、轿厢选层按钮以及对应的指示灯等；控制信号及其他：楼层门锁信号、上、下平层信号、超重信号、上、下端限位信号和检修开关等，电梯模型结构图如图2所示。
本设计以控制独立3部10层电梯为例、每部电梯均由西门子PLC作为控制器完成控制，通过以太网连接组成监控系统，PC机上运行的基于TIA博途平台的WinCC V13构成的虚拟电梯仿真模型，实现对电梯的实时监控运行。
2 PLC电梯远程监控系统软件设计
2.1 电梯运行状态分析
通过以太网相连的多部虚拟电梯，电梯之间无信息交换，每部电梯的运行状况通过监控计算机完成监控，虚拟电梯可以根据不同楼层用户的需求及时响应，可实现自动平层、开关门、上下限位、层门联锁保护和异常状态监测等功能，电梯在运行中能够把召唤信号集合起来进行应答，并自动在指定的层站平层停靠，电梯响应完所有的呼梯信号和选层信号后，停在最后一次运行的目标层待命，平层时按照设定的时间原则依次触发三级制动减速，平层后切断上、下行接触器抱闸停车，运行中需要对当前的运行方向、当前楼层进行实时监控与显示，相邻两层采用低速运行、跨层则高速运行。电梯会根据当前电梯的状态、轿厢门的状态、呼梯信号及光幕信号等合理的进行响应，当门未全关时，比如有光幕信号，则需要优先响应，保持电梯门打开，当电梯平层开门后，延时关闭，当电梯无指令或者外登记超过一段时间后，轿厢内照明、风扇自动断电，以节约能源，待接到指令或者呼叫信号后自动投入运行，当有异常状态时（超重、开关门故障或者曳引电机故障）通过故障灯指示，并通过报表显示出异常状态的信息。