可編程控制器在電梯控制系統應用探討

李云飛++康春明

摘 要：隨著社會的不斷發展，我國的城市化進程也得到了飛速的發展。伴隨建筑物高度的不斷增加，電梯已成為市場經濟中不可或缺的運輸工具。目前，我國電梯制造企業忽視電梯的自主開發與研制過程，將主要的資金用于引進國外先進技術上，該現象會導致我國電梯制造企業呈現非正常的發展趨勢。而可編程控制器是我國電梯行業廣泛應用的控制裝置，本文分別從以下幾個方面對可編程控制器在電梯控制系統的應用進行相關研究與探討。

關鍵詞：可編程控制器；電梯控制系統；電梯制造行業；電梯；高層建筑物

一、電梯的概述

（一）電梯的基本結構

一個電梯主要包含機房、梯門、井道、轎廂、層站以及其他系統共同構成。

1.機房系統

該系統主要包含電源、限速器、開關、曳引器、信號柜、導向輪、控制柜、制動抱閘裝置、電源接線板以及機座等。

2.層站系統

該系統主要包含召喚盒、層站開關門、廳門、樓層顯示以及門鎖等裝置。

3.井道系統

井道系統主要由導軌、緩沖器、分線盒、軌道支架、補償鏈、照明、限速器、對重、底坑以及隨行電纜等裝置共同組成。

4.轎廂系統

該系統主要包含轎廂、層裝置、導靴、指層燈、轎廂門、門操縱箱、安全窗、報警裝置以及通訊裝置等。

5.梯門系統

梯門系統是由層門、聯動機制、轎廂門、開門機、門鎖等裝置共同構成。開門機是連接層門與轎廂門的動力；而轎廂門是由門靴、門扇、門刀以及門導軌支架等裝置共同組成。

（二）電梯的分類

目前，我國對電梯進行分類的方法有很多，但主要包括按速度、按用途以及按控制方式進行分類三種。按照速度主要將電梯分為高速、中速及低速三類電梯；而按照用途可將電梯分為貨梯、客梯、客貨梯、住宅梯、船舶梯、病床梯、雜物梯以及觀光梯等。按照控制方式則可將電梯分為按鈕、信號、手動、層間、并聯、集選以及群體控制等。

（三）電梯的運行過程

1.電梯的運行周期

電梯的運行周期是指電梯運轉一周或往返一次所耗費的時間，即電梯從基站出發，完成運送任務再次返回基站所耗費的時間。值得注意的是，承載物離開電梯轎廂所使用的時間也包含在內。

2.電梯的運行過程

電梯是一個沒有司機的自動化系統，電梯乘坐者進入電梯內部之后，只要按下自己想到達的樓層，電梯會在幾秒的遲疑后關閉電梯門，然后開始加速，直至穩定運行。在運行的過程中，控制系統還會記錄外部各個樓層的信號召喚，一旦信號與運行方向相一致，電梯就會自動停止并打開梯門，當該操作完成后，控制系統也會將該信號自動消除。當所有的同向信號一一完成后，如果外廳沒有信號召喚，電梯會處于待命停機狀態，在出現反向的信號時，電梯又會自動換向并重新運行。

3.電梯的理想運行曲線

電梯的理想運行曲線是為滿足電梯乘坐者的舒適感而制定完成的，研究表明，加速度一旦超過每秒一點五米就會致使乘坐者產生異樣的感覺。目前，我國的電梯通常會使用梯形、三角形以及正弦波形三種理想曲線，但因正弦波形曲線的加速度變化率難以實現，三角形曲線加速度過大等不良因素影響，使得梯形曲線得到最為廣泛的應用。

二、可編程控制器的概述

（一）可編程控制器的基本知識

可編程控制器的實質是專用于工業的可操作的數字運算系統，其內部的存儲設備可實現信息存儲、邏輯運算、定時、順序控制等過程。其在運行過程中具有較強的適用性及抗干擾性，因此，其可代替其他系統在工業生產中使用。

（二）可編程控制器的特點

1.編程方便，操作簡單

可編程控制器使用最多的語言便是梯形圖，而梯形圖的符號與先前使用的繼電器原理圖很相似，這會大大縮短技術人員認識和熟悉梯形圖符號的時間，此外，梯形圖比其他曲線具備更好的直觀性與操作性。

2.程序可變，控制靈活

可編程控制器內部因使用模塊化的形式而使得自身具備多種類型的硬件裝置，這就使得用戶在使用該系統時可以自行選擇所需的配置，而不同的選擇就會造就不同的系統。這也是可編程控制器代替其他繼電器控制系統而存在的原因。

3.擴充方便，功能性強

可編程控制器內部包含成千上萬的編程元件，而這些元件的存在是實現復雜控制過程的關鍵。另外，在遇到邏輯很強的系統，而元件數目不足時，操作者只要增加擴展單元即可解決該問題，因此，該編程系統具有比其他系統更強的操作性能。

4.抗干擾，可靠性高

可編程控制器是為工業生產專門制定而成的系統，因此，其內部具有大量的抗干擾設施，隔離、屏蔽、儲備電池、電源保護等措施可使該系統在數萬個小時內進行無故障運行，因此，其可被直接應用于工業生產，并得到企業的廣泛認可。

三、電梯控制系統的硬件設計

電梯控制系統主要由變頻調速單元、輸送單元以及主控單元等共同組成，該系統的主要任務是實現電梯開關門及曳引電氣的運行過程，此外，該過程也通過對變頻器的使用完成對速度、電流及位移的協調控制。

四、電梯控制系統的軟件設計

目前，我國的電梯制造業多會采用專業的編程軟件完成對電梯控制系統的設計，而該過程也常采用功能模塊設計法進行設計。該方法先是對電梯系統的控制功能進行模塊性的劃分，然后根據各個模塊的具體功能進行梯形圖的設計。通過使用該方法可以實現電梯同種功能間的統一性結合，從而使得整個程序結構更加明晰，便于調試的同時也可隨時增加其他的功能。

五、總結

本文分別從電梯、可編程控制器、控制系統硬軟件設計方面對可編程控制器在電梯控制系統的應用進行詳細的探討與研究。就我國的目前形勢來看，電梯生產業的發展與城市發展程度不能相符，而電梯生產技術的落后是導致該現象發生的關鍵，因此，在今后的產業發展過程中，應將資金投入到新技術的研究與開發過程中，而不是用于向其他國家購買高水平電梯上。

參考文獻：

[1]白曉旭，陳廣華，霍凱等.基于PC-PLC的虛擬電梯控制系統設計[J].計算機仿真，2014，31（6）：443-446.

[2]許少衡，張廷鋒，莫文貞等.基于PLC 電梯控制系統設計的創新實驗[J].中國現代教育裝備，2011（3）：127-129.

[3]閭琳，胡玖.基于數學建模的電梯控制系統的設計[J].成都電子機械高等專科學校學報，2012，15（2）：36-39.

[4]姜美影.可編程控制器在電梯控制系統中的應用[J].科學時代，2014（4）.