電梯自動(dòng)控制系統(tǒng)的分析及應(yīng)用

張培杰

摘 要：本文主要從PLC技術(shù)在電梯自動(dòng)控制系統(tǒng)的應(yīng)用為例，以我國(guó)電梯研制現(xiàn)狀及其研制的必要性為切入點(diǎn)，重點(diǎn)對(duì)PLC電梯控制系統(tǒng)的四大特點(diǎn)及結(jié)構(gòu)等進(jìn)行了分析和闡述，以供同行參考。

關(guān)鍵詞：電梯；自動(dòng)控制；PLC

0 引言

在本文中提及的電梯控制系統(tǒng)主要是運(yùn)用邏輯控制電路以及PLC對(duì)電梯運(yùn)行進(jìn)行控制。就目前而言，PLC技術(shù)以其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行安全、發(fā)展速度快、體積小、容積大、質(zhì)量輕等優(yōu)勢(shì)，逐步得到人們的青睞，同時(shí)PLC具有較強(qiáng)的抗干擾能力，對(duì)于惡劣環(huán)境有著較高的適應(yīng)性，較大幅度提升了整個(gè)電梯控制系統(tǒng)的可靠性和安全性。

1 我國(guó)電梯研發(fā)現(xiàn)狀及必要性

1.1 對(duì)電梯自動(dòng)控制系統(tǒng)提出相關(guān)要求

具體來(lái)說(shuō)，主要包含電梯控制范圍、使用環(huán)境、最大容積以及最大載重量等方面。作為整個(gè)電梯自動(dòng)控制系統(tǒng)的前提和基礎(chǔ)，相關(guān)控制要求對(duì)其自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的總體方向和整體水平有著決定性作用，非常重要。

1.2 對(duì)電梯自動(dòng)控制系統(tǒng)相關(guān)配置問(wèn)題提出具體要求

作為整個(gè)電梯自動(dòng)控制系統(tǒng)的關(guān)鍵部位與核心環(huán)節(jié)，系統(tǒng)配置是確保電梯控制系統(tǒng)運(yùn)行正常的基本要素。

1.3 對(duì)電梯自動(dòng)控制系統(tǒng)相關(guān)軟件的設(shè)計(jì)方案提出相應(yīng)要求

對(duì)配置系統(tǒng)加以確定之后，還需要對(duì)系統(tǒng)軟件開(kāi)發(fā)及研制方面予以重點(diǎn)關(guān)注，主要內(nèi)容包含梯形圖設(shè)計(jì)、核心程序設(shè)計(jì)以及靈活型設(shè)計(jì)等方面。

2 PLC電梯控制系統(tǒng)的四大特點(diǎn)

（1）PLC電梯控制系統(tǒng)具有較高的可靠性，其在日常運(yùn)行過(guò)程中，不需要大量的電子元器件和活動(dòng)部件，同時(shí)接線也比較少，在軟硬件處理方面還采取了相應(yīng)的可靠措施，因此通常情況下，PLC電梯控制系統(tǒng)能夠確保連續(xù)工作5萬(wàn)小時(shí)，而不出現(xiàn)任何故障。

（2）PLC電梯控制系統(tǒng)有著較強(qiáng)的適應(yīng)力，能夠在惡劣的環(huán)境中工作，大大節(jié)省了電梯工作人員的工作壓力，使電梯運(yùn)行有著較高的安全性。此外，對(duì)于PLC電梯控制系統(tǒng)而言，維修方面、操作簡(jiǎn)單也是其一大優(yōu)勢(shì)，其具備的自我診斷能力大大降低了對(duì)維修人員職業(yè)技能的要求。一旦電梯出現(xiàn)故障，相關(guān)維修人員便可依據(jù)故障代碼以及故障信號(hào)燈快速找到問(wèn)題根源，節(jié)省了大量時(shí)間。

（3）PLC電梯控制系統(tǒng)的編程也較為簡(jiǎn)單，降低了編程出錯(cuò)的頻率。眾所周知，PLC為編程者提供了功能塊圖、結(jié)構(gòu)文本以及指令表等相關(guān)的梯形圖和編程語(yǔ)言，其中梯形圖編程語(yǔ)言創(chuàng)新了計(jì)算機(jī)編程語(yǔ)言的表達(dá)方式，簡(jiǎn)化了編寫程序，降低了理解難度。

（4）PLC電梯控制系統(tǒng)在擴(kuò)展方面具有較高的靈活性，依據(jù)規(guī)模不同，PLC電梯控制系統(tǒng)的容量、功能以及應(yīng)用控制范圍也會(huì)進(jìn)行相應(yīng)的擴(kuò)展。

3 電梯控制系統(tǒng)的主要結(jié)構(gòu)和內(nèi)容

3.1 系統(tǒng)的控制要求

一般而言，PLC控制系統(tǒng)和機(jī)械裝置共同組成了電梯自動(dòng)控制模擬系統(tǒng)，在電梯日常運(yùn)行過(guò)程中，通常采用的是順序邏輯控制模式。在具體運(yùn)行過(guò)程中，每個(gè)樓層都需要設(shè)計(jì)一個(gè)控制開(kāi)關(guān)，這樣做的主要目的是能夠?qū)Ξ?dāng)前轎廂的位置、轎廂的運(yùn)動(dòng)方向予以精準(zhǔn)檢測(cè)。此外，通過(guò)LED顯示屏還能夠?qū)﹄娞莩休d情況、運(yùn)行狀態(tài)以及所到樓層進(jìn)行全面顯示。加上，電梯運(yùn)行時(shí)的相關(guān)安全保障措施及電梯運(yùn)行方面的互鎖功能，都會(huì)為整個(gè)電梯的安全運(yùn)行奠定夯實(shí)基礎(chǔ)。

3.2 PLC與系統(tǒng)的配置

（1）FXIN具有非常靈活的控制器，除了主機(jī)單元之外，其還從A/D模塊、I/0模塊以及D/A模塊等方面進(jìn)行相應(yīng)的擴(kuò)展，且這些模塊具有一系列特殊功能，比如在I/0模塊設(shè)計(jì)過(guò)程中需要30個(gè)點(diǎn)，其輸入點(diǎn)和輸出點(diǎn)分別為14個(gè)和16個(gè)，其中主機(jī)方面可運(yùn)用FX1N-40MR等小型基礎(chǔ)單元。

（2）對(duì)于指令控制方面，F(xiàn)XIN型號(hào)的控制器具備相對(duì)較多的功能，主要包含27個(gè)基本指令及89條功能性指令，且其有著較快的質(zhì)量執(zhí)行速度。

（3）在FXIN型號(hào)控制器的內(nèi)部相應(yīng)的設(shè)置了輔助繼電保護(hù)器、狀態(tài)繼電保護(hù)器、計(jì)數(shù)器、定時(shí)器以及寄存器等設(shè)備，充分滿足電梯自動(dòng)控制系統(tǒng)的日常需要。

（4）在對(duì)FXIN型號(hào)控制器的編程過(guò)程中可以采用第三方編程軟件，在具體操作過(guò)程中則可以運(yùn)用梯形圖語(yǔ)言及其相關(guān)指令來(lái)完成。

3.3 軟件設(shè)計(jì)的主要特征

（1）在軟件設(shè)計(jì)過(guò)程中，同方向運(yùn)行的電梯應(yīng)對(duì)就近原則予以優(yōu)先考慮，同時(shí)在設(shè)計(jì)過(guò)程中還需要對(duì)電梯的具體位置及運(yùn)行方向予以重點(diǎn)關(guān)注，如果轎廂是向上的運(yùn)行方向，但是此時(shí)外部呼叫信息在轎廂當(dāng)前位置的上方，呼叫樓層對(duì)應(yīng)的繼電保護(hù)器的狀態(tài)則為開(kāi)，等到電梯到達(dá)外部呼叫信息樓層時(shí)，繼電保護(hù)裝置則會(huì)自動(dòng)關(guān)系，在如此往復(fù)的操作過(guò)程中，完成對(duì)電梯運(yùn)行的全部操作。

（2）邏輯與隨機(jī)相結(jié)合的控制方法。假如電梯在運(yùn)行過(guò)程中，想停留在某個(gè)樓層，那么碰到有檢測(cè)系統(tǒng)開(kāi)關(guān)的樓層，其就會(huì)對(duì)該樓層電梯的運(yùn)行情況以及呼叫信號(hào)進(jìn)行精準(zhǔn)判斷，一旦發(fā)現(xiàn)存在呼叫信號(hào)，電梯在運(yùn)行過(guò)程中就會(huì)自動(dòng)減速，直至停止運(yùn)行。

（3）軟件顯示技術(shù)。在對(duì)轎廂運(yùn)行樓層的具體載重狀態(tài)進(jìn)行精準(zhǔn)判斷時(shí)，還需要依靠軟件顯示技術(shù)，將這些信息有效轉(zhuǎn)化為SCD碼，并輸出。在LED顯示屏，電梯自動(dòng)控制系統(tǒng)可以通過(guò)軟件系統(tǒng)以及相關(guān)的硬件設(shè)備對(duì)數(shù)字進(jìn)行全面顯示。一旦在電梯運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)故障，那么通過(guò)PLC技術(shù)則能夠?qū)﹄姍C(jī)運(yùn)行產(chǎn)生一定的控制作用，從而達(dá)到瞬時(shí)終止全部指令的目的。

4 結(jié)語(yǔ)

總而言之，當(dāng)前的電梯控制方式可以分為2種情況，一是信號(hào)控制單元是由微機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)電梯系統(tǒng)的信號(hào)采集以及功能設(shè)定的，二是通過(guò)PLC實(shí)現(xiàn)對(duì)電梯系統(tǒng)的信號(hào)采集和控制的。具體來(lái)說(shuō)，運(yùn)用PLC電梯控制系統(tǒng)能夠有效實(shí)現(xiàn)對(duì)電梯各類復(fù)雜情況的合理控制，操作簡(jiǎn)單，且能夠?qū)收献詣?dòng)檢測(cè)報(bào)警系統(tǒng)予以自行控制，大大提升了電梯控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性，從而有效提升了電梯運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

參考文獻(xiàn)

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（作者單位：宜春市特種設(shè)備監(jiān)督檢驗(yàn)中心）