PLC在電梯控制系統設計的應用

摘 要：本文簡述了PLC的基本知識，電梯的基本運作方式，主要零部件的特點，根據PLC的控制方式以及電梯運行的要求，提出了PLC控制電梯的理論方案。

關鍵詞：PLC；電梯運作方式；理論方案

隨著中國經濟的不斷向前發展，大城市的不斷興起，高層建筑也不斷進入大眾的視野。而在高層建筑中，優良的電梯往往也成了吸引顧客的最大籌碼。電梯的操作對于許多非電氣專業的人而言，只是輕松的按幾個按鈕，但實際上，電梯的設計綜合了許多復雜的電氣設備。而一個電梯系統的各方面性能，很大一部分取決于電梯控制系統的設計好壞。而如今的電梯控制系統，主要依靠PLC的自動控制來實現。

1 PLC簡介

PLC實際上是一種用于工業控制的計算機，其基本結構與微型計算機類似。但是，PLC相較于傳統的計算機控制系統，卻不再具有計算機程序設計那樣的“神秘感”。而購買PLC的用戶只需要根據操作說明書以及軟件操作流程，便可從簡單到復雜來設計一個控制系統。而且PLC控制系統的設計不需要依賴特定的諸如C++，Java之類的固定語言，容易被初學者掌握，可以輕松的將其投入到生產實踐中去。

隨著時間的推移，PLC的生產實踐范圍也在不斷擴大，逐漸代替繼電器等的傳統電氣控制器件。由于它具有設計靈活，簡單易懂，通用性高，抗干擾性能十分強大等的優點，普遍受到人們的青睞。

2 PLC的主要特點及應用功能

PLC的主要功能：開關量的邏輯控制，這是PLC最基本的控制方式，也是現今PLC應用最廣泛的一個基本功能，可以用于印刷機，組合機床，流水線生產等的方面。運動控制PLC可以用于物體的圓周或者直線運動的控制，諸如智能小車的直線行駛與彎道拐彎，電子機器人的行走等方面。PLC能完成各種算法的編程，通過在中大型PLC中PID模塊的設計來實現工業生產過程的設計。不僅如此，PLC還可廣泛用于通信，通過通信模塊來實現信號的傳輸。

PLC的特點：使用靈活，通用性強，并且可靠性十分高，不易受到外界干擾的影響。接口簡單，維護十分便利。并且體積小，功耗低，性價比高。編程方便，無需受到傳統編程語言的限制約束。用PLC設計控制系統時間花費時間少，調試周期較傳統繼電器短。

3 電梯基本運行結構簡介

電梯在垂直運行的過程中，一定有起點站和終點站。而在電梯運行的樓層超過三層的時候，還會在中間樓層設置?？空尽τ谝话愕碾娞荻?，電梯的起點站一般設在最底層（有可能一樓，也有可能在地下室），而終點站往往設置為最高樓層。?？空镜脑O立基本上是每個樓層一站。

對于每個樓層的站點，在電梯外部都會設置有召喚箱。對于普通電梯，基本召喚箱的按鍵為兩個，一個向上，一個向下（終點站和起點站只設置一個召喚箱按鍵）。而在電梯的轎廂內部，都會有一個操作箱。召喚箱的按鍵往往被稱之為外指令按鈕，而在操作箱上的按鍵則被稱之為內操作指令。在操作箱上的按鍵則就比較繁多，包括手動控制電梯在對應樓層開門后電梯門的提前關閉或延時打開行為，緊急制動等的按鍵。而在操作箱上還會設置呼叫按鍵，以防出現緊急情況可以及時呼救。

在召喚箱上還有配有一把鑰匙，以便于工作人員可以在無人使用電梯的時候關閉電梯，節省能源。

電梯的控制系統其實和汽車的控制有類似之處。但是，不同之處在于，汽車的加速，減速，停止得通過人為操作油門和剎車來實現。但是電梯的控制則截然相反。在電梯內部的人員使用操作箱的指令，在電梯外的人員使用召喚箱上的按鍵指令，從而向電梯控制系統傳輸指令，實現電梯的自動加速和減速，以及在對應樓層能夠及時精準的?？?，不會使人感到不適應。

4 PLC電梯控制系統的分析

傳統的電梯控制方式有三種：PLC控制，微機控制，繼電器控制。然而使用繼電器控制電梯的運作往往需要高成本，維修的高費用。并且電路的設計也較其他兩種控制方式復雜，往往是“牽一發而動全身”，改善控制系統也比較麻煩。而微機系統的設計很容易受到外界干擾的影響，抗干擾能力十分弱，不宜推廣。而PLC控制系統則有效的改善了以上二者的不足之處，它的設計靈活，更改操作也十分便捷。對于在電梯運行過程中所產生的技術性問題，也能較快的予以解決。并且由于它極強的抗干擾能力，也使其成為目前社會上電梯控制系統中最為常用，也最受人們贊譽的控制系統。

（1） 電梯的模型結構。

電梯主要由轎廂，滑輪，曳引電動機，鋼絲繩等主要部分構成。

而在整個電梯控制系統中，電梯控制柜則是整個控制系統的核心。它被用來實現電梯運行的各項指令，達到設計者的預期目標。電梯控制柜一般放在電梯機房內，主要由PLC，繼電器，開關，LED顯示器部分（LED顯示部分主要顯示的是電梯所在樓層，上下運動的方向）。

而在這么多控制部件中，PLC作為主控裝置實現了電梯的適度運行。電梯的運動控制主要通過PLC的編程實現。在程序設計時往往按電梯所需要實現的不同功能來進行分塊式的編程，主要的編程部分有：召喚箱的控制程序，轎廂內部操作箱的的控制程序，電梯門的開關程序，電梯在特定樓層準確停靠的程序等等，這樣分塊設計降低了設計的難度。并且在日后電梯的維護檢修中，也可以對應出現的不同電梯故障有針對性的進行查漏補缺，降低了維護成本。

（2） PLC電梯控制系統的設計分析。

在電梯控制系統的設計中，電梯的控制要求要極大地滿足被控對象的控制要求，這也是PLC控制電梯能夠正常運行的前提。不僅如此，PLC控制系統必須在電梯的日常運作中保持安全可靠。這就要求設計者在設計電梯時能夠充分考慮到所有控制指令對轎廂運動的影響。以及在突發情況下，諸如停電，發生火災等情況下，仍難能夠正常運作，保證電梯內人們的人身安全。在設計一個PLC控制系統時，設計者不僅僅要考慮實現電梯的全面控制要求，更要在此基礎上簡化自己的設計步驟，包括程序的設計，硬件的使用，從而完全降低整個PLC控制程序的運行成本。

5 結語

本文主要介紹了PLC的基本知識以及生產實際的背景，以及電梯的基本組成，簡述了電梯控制系統的理論設計以及應該要注意的問題。相信隨著經濟和社會的不斷前進，電梯PLC控制系統的設計也會更加完善，有一個更好的未來。

參考文獻：

[1]廖常初.PLC基礎及應用[M].北京.機械工業出版社，2007.

[2]趙燦.淺談PLC在電梯控制中的應用[J].石家莊市職教中心.

作者簡介：傅陳欽（1995），男，漢族，浙江杭州人，浙江科技學院，研究方向：智能機器人。