淺談plc的電梯控制系統的應用

摘 要 隨著城市的發展，高層建筑越來越多，電梯作為高層建筑中垂直運行的交通工具是人們日常生活不可缺少的運輸設備。電梯性能的好壞對人們生活的影響越來越顯著，因此必須努力提高電梯系統的性能，保證電梯的運行既高效節能又安全可靠。為了提高自動控制系統的可靠性和設備的工作效率，設計了一套以PLC為核心控制器的電梯自動控制系統，用來取代以往的較復雜的繼電器—接觸器控制。

關鍵詞 plc 電梯 控制

一、plc的簡介

PLC即可編程邏輯控制器，可編程邏輯控制器（Programmable Logic Controller，PLC），它采用一類可編程的存儲器，用于其內部存儲程序，執行邏輯運算、順序控制、定時、計數與算術操作等面向用戶的指令，并通過數字或模擬式輸入/輸出控制各種類型的機械或生產過程。 當可編程邏輯控制器投入運行后，其工作過程一般分為三個階段，即輸入采樣、用戶程序執行和輸出刷新三個階段。完成上述三個階段稱作一個掃描周期。在整個運行期間，可編程邏輯控制器的CPU以一定的掃描速度重復執行上述三個階段。

二、電梯控制系統研究的現狀

電梯的出現大大方便了人們的生活。隨著城市建設的不斷發展，高層建筑不斷增多，電梯在國民經濟和生活中有越來越廣泛的應用，電梯作為高層建筑中垂直運行的交通工具已與人們的日常生活密不可分。隨著經濟的高速發展，微電子技術、計算機技術和自動控制技術也得到了迅速發展，這使得交流變頻調速電梯控制系統已經進入一個嶄新的時代。實際上電梯是根據外部呼叫信號以及自身控制規律等運行的，而呼叫是隨機的，電梯實際上是一個人機交互式的控制系統，單純用順序控制或邏輯控制是不能滿足控制要求的，因此，電梯控制系統采用隨機邏輯方式控制。目前電梯的控制普遍采用了兩種方式，一是采用微機作為信號控制單元，完成電梯信號的采集、運行狀態和功能的設定，實現電梯的自動調度和集選運行功能，拖動控制則由變頻器來完成；第二種控制方式用可編程控制器（PLC）取代微機實現信號集選控制。從控制方式和性能上來說，這兩種方法并沒有太大的區別。國內廠家大多選擇第二種方式，其原因在于生產規模較小，自己設計和制造微機控制裝置成本較高；而PLC可靠性高，程序設計方便靈活，抗干擾能力強、運行穩定可靠等特點，所以現在的電梯控制系統廣泛采用可編程控制器來實現。隨著人們生活水平的不斷提高，對電梯的要求的也相應提高，為滿足和提高人們的生活質量，電梯的智能化、自動化技術迅速發展。特別是隨著技術、微電子和電力電子技術的飛速發展，現代電梯的技術含量日益提高。在改善電梯性能的同時，對電梯的設計、管理和維護人員提出了更高的要求。

三、PLC在電梯上的應用

隨著科技的發展，工業控制的自動化程度不斷提高，以微處理器為核心組成的可編程序控制器（PLC）得到了廣泛的應用。很多工廠的生產流水線、加工設備、船舶上貨物的裝卸裝置、電梯的運行等都由PLC控制，只要把預定的控制任務編成程序，用一串指令的形式存放到存儲器中，然后根據輸入各種指令，經過模擬量、數字量等輸入輸出部件對生產過程和設備進行控制。

PLC在電梯中的應用也已很成熟。PLC作為主控制器，一方面要采集電梯的各種輸入信號，包括電梯的位置、狀態、內外指令的按鈕信號、門鎖信號、門區信號、井道內的強迫減速信號、防沖信號以及消防信號等。另一方面要把采集到的信號進行計算和處理給出電梯的樓層信號和速度信號，并驅動相應的開關門信號、方向繼電器和抱閘繼電器，以控制電梯的運行。我們利用PLC內的條件跳轉和主控指令，把對電梯的控制程序劃分為幾個程序段：檢修控制、正常加速和穩速段、減速爬行段、以及開關門階段。當給電梯送電時，PLC就開始掃描電梯的所有輸入、輸出信號，檢測電梯的安全回路是否接通、廳門轎門是否關閉、電梯處在何種狀態。正常自動狀態時，PLC檢測門鎖是否接通，若門鎖不通則給出關門信號，控制電梯關門；當門鎖接通時，進入待機狀態，此時一收到指令信號電梯即起動。當電梯到達減速樓層時，PLC程序是仿照繼電器控制理念進行編制。

四、PLC（可編程控制器）在電梯控制系統中應用的優勢

PLC是一種以微型計算機為基礎，綜合了計算機技術、自動控制技術和通信技術發展起來的一種通用的工業自動控制裝置。它是具有強大控制功能和抗干擾能力的工業控制裝置，具有體積小、可靠性高、易操作、易維修、編程簡單、靈活性強等一系列的優點，特別是它的高可靠性和較強的適應惡劣環境的能力，受到用戶的青睞。因而在冶金、化工、交通、電力、機械等領域獲得了廣泛的應用，成為了現代工業控制的三大支柱之一。傳統的電梯控制系統主要采用繼電器—接觸器進行控制，這種控制方式存在很多的缺陷：

（1）系統觸點繁多，接線線路復雜，且觸點容易燒壞磨損，造成接觸不良，因而故障率較高，大大降低了電梯的可靠性和安全性，而且經常造成停梯，給乘用人員帶來不便和驚擾。如果電梯一旦發生沖頂或蹲底，不但會造成電梯機械部件損壞，還可能出現人身事故；

（2）普通控制電器及硬件接線方法難以實現較復雜的控制功能，使系統的控制功能不易增加，技術水平難以提高；

（3）電磁機構及觸點動作速度比較慢，機械和電磁慣性大，系統控制精度難以提高；

（4）系統結構龐大，能耗較高，機械動作噪音大；

（5）由于線路復雜，易出現故障，因而保養維修工作量大，費用高，而且檢查故障困難，費時費工。

采用PLC組成的控制系統，可以很好地解決上述問題：

（1）在電梯控制中采用了PLC，可用軟件實現對電梯運行的自動控制，可靠性大大提高。

（2）去掉了選層器及大部分繼電器，控制系統結構簡單，外部線路簡化。

（3）PLC可實現各種復雜的控制系統，方便地增加或改變控制功能。

（4）PLC可進行故障自動檢測報警顯示，提高運行安全性，并便于檢修。

（5）用于群控調配和管理，可提高電梯的運行效率，節約了能源。

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