基于PLC模塊的電梯系統監測及控制研究

廖勝平

摘 要：隨著科學技術的發展、城市現代化進程的突飛猛進，電梯作為一種高效、迅捷、安全、可靠的垂直運輸設備，成為了人們不可缺少的運輸工具。現代高層建筑中各辦公大樓、住宅、賓館、醫院、工礦企業、倉庫、碼頭、大型貨輪等都離不開它。本文主要就PLC在電梯系統監測控制中的作用和控制系統設計進行詳細探究，希望能借助此次研究，有助于電梯系統監測控制整體水平提高。

關鍵詞：電梯系統；PLC模塊；監測控制

電梯的作用越來越顯著，電梯的需求越來越大。而目前我國使用的先進的電梯系統基本上都是國外設計制造，其核心技術并不公開。國內具有自主知識產權的控制方法和技術在實際中的應用還比較少，與國外先進技術相比還有較大的差距。盡快研究和掌握先進的控制技術，對國內電梯工業的發展會有很大的促進作用。

1PLC在電梯系統監控中的作用及控制系統結構

1.1PLC在電梯系統監控中的作用發揮

目前電梯的控制普遍采用兩種方式，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。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。對于一個中、小型的電梯控制系統，大多采用PLC控制，主要原因在于當規模較小時，用PLC控制可以降低因專門設計和制造微機控制裝置的成本，且PLC具有編程簡單；控制運行可靠性高，抗干擾能力強；通用性好、功能強大；開發周期短；體積小，使用方便，可擴展性強；成本低，維護方便以及強大的網絡通訊功能等優點，因此成為現代樓宇中、小型電梯控制系統的主流。

1.2基于PLC的電梯控制系統結構

電梯的PLC控制系統和其他類型的電梯控制系統一樣，主要由信號控制系統和拖動控制系統兩部分組成。系統控電梯的PLC控制系統的基本組成結構主要硬件包括PLC、機械系統、轎廂操縱廂、廳外呼梯、門機與主拖動系統等。其中控制系統的核心為PLC主機。來自操縱箱、呼梯盒、井道裝置及安全裝置的外部信號通過輸入接口通過輸入單元及其擴展送入PLC內部CPU微處理器進行邏輯運算與處理，再經過輸出單元及其擴展模塊分別向樓層顯示、呼梯信號燈、運行方向信號燈發出顯示信號，向門機發出開關門控制信號，向變頻器發出上下行、換速等信號，從而實現電梯運行狀態的控制。

輸入、輸出單元一般都通過光電隔離和濾波把PLC和外部電路隔開，因此，PLC的抗干擾能力很強，平均無故障率可達到4～5萬小時，遠遠超過繼電器控制系統和計算機控制系統。同時，PLC內部的“軟”繼電器、“軟”接點和“軟”接線取代了繼電器控制系統里的“硬”器件、“硬”觸點和“硬”接線，其控制邏輯由存儲在內存中的程序實現，大大減少了系統中繼電器的使用數量，使得觸點少、磨損現象少、連線少，減少了控制柜的體積，系統可靠性增強，并有良好的靈活性和擴展性。

2基于PLC模塊的電梯監控控制系統設計

第一，開發環境MCGS。系統上位機監控部分應用MCGS組態軟件來實現。MCGS軟件系統包括組態環境和運行環境兩個部分。運用MCGS，用戶可以方便地構造適合自己需要的“數據采集系統”，在任何需要的時候把現場設備的運行信息實時地傳送到控制室，使現場操作人員和工廠管理人員都可以看到所需要的各種數據。

第二，監控系統功能設計。實時處理功能系統對主回路實施配電功能及實時信息管理。根據檢測到的現場信號或操作人員發出的控制命令產生開關量輸出信號，控制負載的接通或分斷，實現配電功能。同時具有數據采集與處理功能，如實時報警、報表輸出、曲線顯示等。分布式控制和管理功能系統提供對網絡的支持，使用統一的通信協議；具有良好的開放性，可與上層網絡連通；彼此交換各種信息。可視性和可操作性功能。系統以圖象、數據、曲線等多種形式，為操作員及時提供系統運行中的狀態、異常報警等有關信息。

第三，軟件組成。主控窗口是工程的主窗口或主框架。在主控窗口中可以放置一個設備窗口和多個用戶窗口，負責調度和管理這些窗口的打開或關閉。主要的組態操作包括：定義工程的名稱，編制工程菜單，設計封面圖形，確定自動啟動的窗口，設定動畫刷新周期，指定數據庫存盤文件名稱及存盤時間等。設備窗口。設備窗口是連接和驅動外部設備的工作環境。在本窗口內配置數據采集與控制輸出設備，注冊設備驅動程序，定義連接與驅動設備用的數據變量。用戶窗口。本窗口主要用于設置工程中人機交互的界面，諸如：生成各種動畫顯示畫面、報警輸出、數據與曲線圖表等。實時數據庫。實時數據庫是工程各個部分的數據交換與處理中心，它將MCGS工程的各個部分連接成一個有機的整體。在本窗口內所定義的不同類型和名稱的變量，將作為數據采集、處理、輸出控制、動畫連接及設備驅動的對象。運行策略。本窗口主要完成工程運行流程的控制。包括編寫控制程序（if...then腳本程序），選用各種功能構件，如：數據提取、歷史曲線、定時器、配方操作、多媒體輸出等。

第四，設置變量，構造數據庫。數據是用來描述工控對象的各種屬性，組態王定義的各種變量構成數據庫，其中不需要與其它應用程序交換數據的變量稱為內存變量，而與其它應用程序交換數據的變量稱為I/O變量，從下位機采集來的數據、發送給下位機的指令，比如“內、外呼按鈕”等變量，都需要設置成“I/O變量”。在“組態王”系統運行過程中，每當I/O變量的值改變時，該值就會自動寫入遠程應用程序；每當遠程應用程序中的值改變時，“組態王”系統中的I/O變量值也會自動更新。由于本系統用PLC控制電梯，因此可用PLC的I/O地址另加少量內存變量來設置圖形界面所需變量。

3結語

綜上所述，電梯智能監控系統是現代高層大規模建筑群中必不缺少的核心組成部分之一，它的好與壞直接體現了物業管理水平，決定了整個建筑的電梯的輸送能力的大小。通過此次對PLC模塊的電梯系統監測控制系統的研究分析，對智能電梯的發展就有著積極意義。

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