電梯PLC智能控制系統(tǒng)研究

許穎泉，胡劍凌

蘇州大學信息工程學院，江蘇 蘇州 215104

當前，高層建筑電梯在廣泛運用的同時，其內部結構也變得更為復雜，傳統(tǒng)控制系統(tǒng)不僅故障發(fā)生率高且維修難度較大。采用智能控制系統(tǒng)可以擺脫傳統(tǒng)系統(tǒng)操控的不足，讓電梯的運行狀態(tài)更為安全可靠。PLC技術的運用使得電梯在運行過程中能嚴格按照程序指令執(zhí)行操作，對于系統(tǒng)潛在的安全隱患則能及時監(jiān)測告警。

1 PLC控制的主要特點

PLC是一種高性能的可編程控制器，主要功能是實現各種邏輯控制，在電氣控制系統(tǒng)中的運用十分廣闊。就電梯電氣系統(tǒng)而言，PLC的運用可以大大緩解電梯裝置操控的難度，使得整個系統(tǒng)按理想的狀態(tài)運行控制。PLC具備的優(yōu)勢包括：

1）結構方面?？删幊炭刂破鞯慕Y構組成較為簡單且操控起來難度小，PLC不會受到外在條件的限制，只要保持正常供電則能創(chuàng)建網絡。這種結構特點讓PLC在電梯控制系統(tǒng)中的運用更加靈活；

2）傳輸方面。PLC的數據傳輸效率較高，由于帶寬條件比較穩(wěn)定，使得系統(tǒng)內部的數據能按照編制好的程序運行。如：電梯中的PLC智能控制系統(tǒng)可以實現數據的穩(wěn)定傳輸，讓電梯控制信號及時發(fā)出操控指令；

3）控制方面。在控制方面，可編程控制器不僅能單獨控制使用，也可以和其它網絡結構互相連接運行。最常見的則是計算機與PLC的聯網控制，將其用于電梯控制系統(tǒng)調配之后，電梯運行更加穩(wěn)定。

2 電梯PLC智能控制的原理

對于國內現有的電梯PLC智能控制系統(tǒng)，這種操控模式的主要構成是“模糊控制”，也是智能化系統(tǒng)的核心技術，其原理如圖1。

圖1 電梯控制系統(tǒng)原理框圖

與早期的控制系統(tǒng)相比，模糊控制無需很確切地找準被控制對象，也不用創(chuàng)建相應的數字模型，只需根據電梯構造及人員操控經驗則可對系統(tǒng)進行調配。如：對于城市高層大廈，在電梯控制中引進PLC智能控制系統(tǒng)后，利用模糊控制方法掌握相關的信息，對系統(tǒng)內部結構進行協調控制。此外，采用模糊邏輯推理控制之后能對電梯的運行狀態(tài)詳細監(jiān)測，有助于電梯故障的防范處理，保證了系統(tǒng)內各項結構的穩(wěn)定運行。技術人員通過對電梯PLC智能控制系統(tǒng)改造之后，除了原先的控制程序指令外，也配備了PLC、操縱盤、呼梯盒、井道等常用裝置，為智能系統(tǒng)的模糊控制創(chuàng)造了條件。

3 電梯PLC智能控制的運用

對電梯PLC智能控制系統(tǒng)的運行原理及核心技術掌握之后，必須要從現實運用情況對這種系統(tǒng)深入分析，這有助于系統(tǒng)的正常調配控制。電梯PLC智能控制系統(tǒng)主要包括：控制系統(tǒng)、信號控制、變頻調速三大塊，現根據這3個方面對智能系統(tǒng)研究分析。

3.1 控制系統(tǒng)

考慮到提升電梯控制系統(tǒng)的運行效率，在編制PLC操控指令時需采用以“數據傳輸”為重點的智能電梯控制系統(tǒng)。從電梯運行的狀況看，其PLC智能控制流程包括：1）獲取信息。利用電梯管理模塊的相關功能，對設備上的用戶信息及時獲取，再利用微處理器把有用的資料存儲起來；2）分析數據。根據獲取的信息分析建筑樓層，以確定電梯運行的行程大??；3）確定目標。主要是電梯運行的樓層目標，電梯需要運行到的層數具體判斷，這樣可以準確地輸入系統(tǒng)控制信號。

3.2 電梯信號

P智能控制系統(tǒng)的電梯信號均是靠PLC程序完成，其逐漸代替了繼電器。目前，被輸入到PLC的控制信號包括：運行方式、方向指示、到站鐘、開關門控制、運行控制、內指令、呼梯、選層顯示、井道信息或旋轉編碼器光電脈沖、開關門及限位信號等。輸出控制信號包括：樓層顯示、拖動控制信號、門區(qū)或平層信號等。每種信號都可以利用PLC編入程序代碼，讓各項信號的結構被有效控制調配，滿足了電梯運行功能的要求。

3.3 變頻調速

變頻調速也是PLC智能控制系統(tǒng)中比較重要的一部分，其主要是為了實現電梯運行轉速的調控。如果電梯在日常運行中被其它因素干擾，對電梯上下運行速度會造成較大的變化影響，傳感器可及時收獲誤差值范圍，而控制器則能對電梯加以調整控制。經過這樣的處理過程后，PLC智能控制系統(tǒng)能自動生成電梯變頻調速PLC模糊控制框圖，引導了電梯的正常運行。

4 結論

總之，控制系統(tǒng)是電梯PLC智能化的核心結構，控制系統(tǒng)運行效率的高低直接影響到電梯的穩(wěn)定狀態(tài)。PLC的運用范圍更加廣闊，在電力、機械、煉鋼等行業(yè)設備中的控制作用更為顯著。PLC的成本低、工期短、可擴展、易管理等特點，使其在各個行業(yè)中的運用更加廣泛。

[1]馮圣華.小型電梯PLC智能控制系統(tǒng)設計探討[J].現代商貿工業(yè)，2009(13).

[2]王仲.包鋼計算機應用的現狀及我見[J].包鋼科技，1993(4).

[3]何獻忠.工業(yè)污水處理的PLC控制應用[J].機電產品開發(fā)與創(chuàng)新，2004(1).

[4]李矢，王洪濤.自動包裝線新型測控系統(tǒng)[J].物流科技，2001(2).

[5]杜開初.用微電子技術改造傳統(tǒng)產業(yè)是龍巖市工業(yè)科技進步的必由之路[J].龍巖師專學報，2001(3).

[6]匡宇國.PLC自由通訊協議的實現[J].浙江工貿職業(yè)技術學院學報，2005(3).

[7]朱暉.PLC在機械手控制系統(tǒng)中的應用[J].機電產品開發(fā)與創(chuàng)新，2007(1).