PLC在電梯控制系統中的應用

摘 "要：在電梯控制系統中應用PLC，對電梯的開發和改造具有重要意義。本文首先分析電梯PLC控制系統的技術優勢，然后介紹其基本結構，比如硬件結構和型號選擇，最后闡述電梯PLC控制系統的程序設計和可實現的功能。

關鍵詞：PLC;電梯控制系統;基本結構

中圖分類號：TP272 " " "文獻標識碼：T " " "文章編號：1674-3520（2014）-11-00-02

引言

PLC在傳統順序控制器的基礎上，通過引用計算機技術以及自動化控制技術而成為一類比較新型的控制裝置。從功能上看，PLC包含了以往的繼電器、計時技數和執行邏輯等功能，而且控制系統因為穩定性和可靠性極高，所以更具優勢。

一、電梯PLC控制系統的技術優勢

（一）系統簡單，故障率低

由于繼電器機械的觸點極易被氧化，而降低了使用壽命。但是PLC技術卻因其穩定性極強，不易發生故障，外圍也僅配備了少量的接觸器和接觸器。在繼電器系統層中，繼電器數量隨著層數增高而增加。而PLC技術卻能忽視層數的影響，加上擴展單元，只需使用一個中型控制柜。

（二）功能性強，靈活性高

比較復雜的繼電器的電路邏輯一般很難實現，采用PLC技術能設計更多的功能，同時PLC技術還有停電記憶功能，能保持電梯斷電前的狀態。同時，PLC技術比微機系統更具靈活性。微機板程序固化，而PLC技術的編程器可隨時修改現場程序，即使某個I/O出現故障，PLC技術都能可改到備用口去。

二、電梯PLC控制系統的基本結構

（一）硬件結構

電梯PLC控制系統主要由兩部分組成，即信號控制系統和拖動控制系統[1]。硬件結構組成比較全面，主要包括了PLC主機及拓展、機械系統、廳外呼梯盤、門機、轎廂操縱盤、指層器、調速裝置以及主拖動系統等。其中該控制系統的核心是PLC主機，它可實現將指令信號以及光電脈沖輸入到PLC，并在PLC的存儲器內進行程序運算，最后把控制信號發送到電梯門機系統中。PLC軟件能基本實現對電梯信號的控制，其控制系統如圖1所示：

圖1 "電梯信號控制系統

（二）型號選擇

電梯PLV控制系統的型號類型種類比較多，歐姆龍C系列、富士NB1、NB2系列、三菱F系列、光陽SR系列等是其中比較常見的幾種。這些PLC技術型號都基于同一原理，但是結構體系各不相同。在選擇上一般從結構、存儲量、I/O點數及方式、工作電壓這四個方面考慮。第一、結構選擇上分為三種，有單元式、積木式和模板式，其中單元式為固定模式，而模板式則能靈活搭配。第二、存儲量有1K、2K、4K、8K、32K等，可根據實際情況選擇。第三、I/O點數方式選擇以歐姆龍C系列為例，C20單元式為12/8，C40單元式為24/16。第四，根據實際情況選用工作電壓，通常情況下，若為交流電壓，則選擇100～240V，若為直流電壓，則選擇24V。

三、電梯PLC控制系統的程序設計

（一）基本原理

脈沖信號通過變頻器的PG卡輸出端，被引入電梯PLC控制系統的輸入端中，以此發出位置的反饋信號[2]。脈沖數能夠在高速計數器中得到累加，從而準確反映電梯位置。PLC的高速計數器的值在與各信號點的脈沖數的對比過程中，可判斷出電梯運行的距離和換速點，并能準確反映制動停車點和平層點等信號。從理論上看，該控制系統的誤差在各脈沖當量的范圍內。考慮到一些機械因素的影響，比如機齒輪合間隙等，電梯能夠滿足起、制動平滑，運行平穩、平層準確的基本要求。在電梯運行過程中，其位置信號經過檢測和計算，能夠得到此時電梯所在的具體樓層位置和變速點等信號。

（二）樓層計數

主要采用相對計數的方式。首先測出樓層高度的脈沖數，比如樓層為18層，其對應的內存單元為17個。CNT是一種計算樓層數的雙向計數器，在到各層的計數點后，依據運行方向與之對應加1或者減計數。電梯運行時，每個樓層的脈沖數實時的與高速計數器相比較，若結果相等，發出該樓層的技術信號。如電梯正向上運行，則結果加1，電梯向下運行，結果減1。同時為了防止重復計算該過程，在實際的運用中，一般采用上沿計數方式。

（三）快速變速

當變速脈沖數與計數器值相等之后，若電梯此刻正在以較快的速度運行，并且也有選層信號，則發出快速變速的信號。如果電梯處在中速運行狀態，并且該層無選層的信號，則發出變速的信號。通常情況下，在電梯快速變速時，必須保證電梯運行的平穩。圖2為比較理想的電梯運行曲線。

圖2 " 電梯運行理想曲線

四、電梯PLC控制系統的功能實現

電梯PLC控制系統在實際運用中，能夠實現以下八種功能。第一、實現對電梯升降的過程的準確控制，在每層樓設有方向呼叫按鈕，在電梯準確的停靠在某層樓時，能夠對電梯門的開關實現手動或自動控制。第二、電梯內轎設有指示燈、樓層指令按鈕鍵、報警器等。第三、自動開關電梯門，當電梯停在某層樓時，該層樓的乘客按下召喚按鈕，電梯門可自動打開，待乘客進入電梯之后，電梯門也能自動關閉。當電梯完成所有指令信號后，此時再無別的信號，電梯可按照程序調定的時間，實現自動關閉電梯門和照明設備。第四、實現電梯的自動關門和提早關門，一般來說，電梯在停下之后的5S左右，能自動關閉電梯門，在這段時間內，如提前按下關門按鈕，此時電梯門可實現關門，不再有延遲。第五、在電梯門關閉后，電梯啟動前，若按下操作盤上的開關按鈕，電梯門將會打開。第六、在操作盤有多個選層指令的情況下，電梯可按照順序停靠樓層，并能根據調定時間，實現自動確定運行方向的功能。第七、當電梯運行時，當樓層外有呼梯信號時，可實現對同向呼梯信號的分辨功能，從而電梯能夠自動到站停靠。第八、如果電梯設有基站，則在完成全部指令之后，電梯能夠自動駛回基站，停靠等待，當有呼叫指令再次發出時，能立即啟動工作。

五、結語

對于電梯PLC控制系統，本文主要對該系統的優勢以及硬件功能方面給予說明。總的來說，極強的靈活性和可靠性是PLC控制系統的主要優點，因而也越來越多的被應用于實際中。當然，在PLC的編程設計上，還有許多需要改進完善的地方，要讓系統的性能更加穩定可靠，并達到耐用節能的要求。

參考文獻：

[1]譚對平.PLC在電梯控制系統中的應用[J].中國高新技術企業，2012，（6）：76-78

[2]郭紅生.論PLC在電梯控制系統中的應用[J].山西科技，2011，（6）：92-93