淺析PLC在電梯控制系統(tǒng)中的應(yīng)用

錢國(guó)華

摘 要：在介紹PLC可編程控制器件的基本工作原理及其在電梯控制系統(tǒng)中應(yīng)用優(yōu)勢(shì)的基礎(chǔ)上，詳細(xì)闡述了PLC器件在電梯控制系統(tǒng)中的應(yīng)用。通過構(gòu)建PLC電梯控制系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)圖和設(shè)計(jì)整個(gè)控制系統(tǒng)軟件，實(shí)現(xiàn)了PLC電梯控制系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

關(guān)鍵詞：PLC；電梯控制系統(tǒng)；牽引電動(dòng)機(jī)；計(jì)算機(jī)

中圖分類號(hào)：TU857 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.05.106

隨著建筑樓層的不斷升高，單純地利用人行樓梯來(lái)實(shí)現(xiàn)人員或貨物的垂直運(yùn)輸已經(jīng)不太現(xiàn)實(shí)，亟需一種代步垂直交通工具，滿足高層建筑人員和貨物上、下運(yùn)輸?shù)囊?。?887年第一臺(tái)電梯在美國(guó)誕生以后，各式各樣的電梯成為了高層建筑中不可或缺的代步工具，也成為了我國(guó)建設(shè)現(xiàn)代化社會(huì)的有力保障。然而，如何保障我國(guó)的每一部電梯都能安全、高效運(yùn)行，從而使我國(guó)電梯產(chǎn)業(yè)健康、快速發(fā)展，是當(dāng)前亟需解決的問題。隨著電子產(chǎn)業(yè)和自動(dòng)化控制技術(shù)的發(fā)展，通過采用PLC實(shí)現(xiàn)對(duì)電梯控制系統(tǒng)的自動(dòng)化控制，已經(jīng)成為當(dāng)前電梯控制系統(tǒng)的主要發(fā)展方向，可為電梯的安全、舒適運(yùn)行奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

1 PLC簡(jiǎn)介

PLC（Programmable Logic Controller）是可編程控制器件的簡(jiǎn)稱，它融合了計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)和自動(dòng)化控制技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)對(duì)各種系統(tǒng)的有效控制。PLC由央處理器CPU、可讀寫和不可讀寫的存儲(chǔ)RAM和ROM、輸入和輸出的I/O端口、可編程設(shè)備和電源等部件構(gòu)成。通過特殊的編程語(yǔ)言，可將開發(fā)人員的控制邏輯燒錄至ROM中，并由中央處理器執(zhí)行ROM中的代碼。當(dāng)PLC開始工作時(shí)，會(huì)從ROM中的第一條代碼命令開始執(zhí)行，并按照代碼的控制邏輯持續(xù)執(zhí)行，直到程序結(jié)束后，程序指針再次跳轉(zhuǎn)至程序開頭再次運(yùn)行。

采用PLC控制電梯運(yùn)行系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)明顯。PLC器件具有非常強(qiáng)的抗干擾性，運(yùn)行可靠性非常高，可滿足電梯控制系統(tǒng)高效、安全的需求。同時(shí)，外部人員可通過操作程序完成整個(gè)控制系統(tǒng)的邏輯編程，靈活性高，且編程語(yǔ)言簡(jiǎn)單、使用方便。此外，PLC具有良好的自我故障診斷機(jī)制，可通過裝置上相應(yīng)的報(bào)警設(shè)備快速、方便地查找故障位置，加之其體積小、功耗低，可滿足電梯控制系統(tǒng)長(zhǎng)期安全運(yùn)行的需求。

2 基于PLC的電梯控制系統(tǒng)

2.1 PLC電梯控制系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)

基于PLC的電梯控制系統(tǒng)以PLC器件為整個(gè)控制系統(tǒng)的核心，配合輸入和輸出端口、擴(kuò)展芯片和其他外圍電路，構(gòu)成整個(gè)電梯控制系統(tǒng)的硬件系統(tǒng)，并以硬件系統(tǒng)為基礎(chǔ)，程序員可按照一定的邏輯順序編程，最終燒錄至PLC器件的ROM中；通過CPU執(zhí)行ROM內(nèi)的程序代碼，并通過外部的輸入和輸出端口將控制信號(hào)傳送至外圍控制裝置、調(diào)速裝置和顯示裝置等，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)電梯控制系統(tǒng)的控制。

在基于PLC的電梯控制系統(tǒng)硬件中，電梯運(yùn)動(dòng)及其速度控制的動(dòng)力源為牽引電動(dòng)機(jī)，由自動(dòng)門機(jī)控制各個(gè)樓層之間轎廂門的自動(dòng)開關(guān)。同時(shí)，在各個(gè)樓層內(nèi)有專門的樓層指示燈，與呼梯盒共同顯示電梯信息和產(chǎn)生、發(fā)送使用電梯的請(qǐng)求信號(hào)。此外，在轎廂內(nèi)部，還有對(duì)電梯進(jìn)行控制的操縱箱設(shè)備，可發(fā)送電梯內(nèi)部人員對(duì)電梯的動(dòng)作指令，從而經(jīng)過PLC控制器的處理完成整個(gè)電梯的控制和運(yùn)轉(zhuǎn)；電梯控制系統(tǒng)中需要安裝轎廂的位置檢測(cè)裝置，即電梯所處樓層的檢測(cè)裝置，從而為整個(gè)電梯控制系統(tǒng)提供電梯的位置信息。

2.2 PLC電梯控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)

PLC電梯控制系統(tǒng)需要完成電梯的基本功能，主要包括電梯的上、下運(yùn)轉(zhuǎn)，加速、勻速和減速等速度控制、電梯門的自動(dòng)開關(guān)和異物檢測(cè)、按照正常邏輯選擇電梯的運(yùn)行方向、通過按鈕控制電梯門、顯示樓層信息和電梯的使用請(qǐng)求等基本功能?；谶@些基本功能，還能按照正常的運(yùn)行邏輯選擇相應(yīng)功能，完成對(duì)電梯的控制。

PLC電梯控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)思路主要根據(jù)電梯運(yùn)行的正常邏輯。在電梯控制系統(tǒng)上電后，要對(duì)系統(tǒng)的各種數(shù)據(jù)進(jìn)行初始化，包括系統(tǒng)全局變量、定時(shí)器和相應(yīng)的外部裝置的初始數(shù)據(jù)等；電梯處于循環(huán)等待狀態(tài)，并判斷門廳的顯示裝置是否有電梯使用請(qǐng)求信號(hào)輸入，如果有信號(hào)輸入，則判斷當(dāng)前電梯所處的樓層與請(qǐng)求樓層是否相同，如果不同，則選擇電梯的運(yùn)行方向，通過電動(dòng)機(jī)制動(dòng)啟動(dòng)電梯運(yùn)行，按照“加速、勻速和減速”的順序運(yùn)行電梯。到達(dá)請(qǐng)求層后打開電梯門；電梯門按照特定的打開方式，先打開轎廂門，經(jīng)過一段時(shí)間后關(guān)閉轎廂門，應(yīng)注意的是，電梯轎廂門在關(guān)閉期間，通過專門的紅外裝置、熱感裝置和轎廂門感應(yīng)裝置檢測(cè)電梯門之間是否有異物，如果有，則強(qiáng)制再次打開電梯轎廂門，并經(jīng)過一段時(shí)間后再次關(guān)閉轎廂門；轎廂內(nèi)的操縱裝置選擇樓層后，對(duì)所選樓層與當(dāng)前電梯所處樓層進(jìn)行對(duì)比判斷，選擇電梯的運(yùn)行方向，并按照上述電梯運(yùn)行、電梯門打開和關(guān)閉的操作流程控制電梯。此外，經(jīng)過電梯感應(yīng)裝置、外部控制裝置和轎廂內(nèi)部控制裝置等將信號(hào)輸入PLC控制器中，并由程序員設(shè)計(jì)邏輯流程，從而完成整個(gè)電梯的運(yùn)行控制。

3 結(jié)束語(yǔ)

基于PLC的電梯控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，主要利用PLC的基本工作原理設(shè)計(jì)整個(gè)控制系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)，根據(jù)硬件結(jié)構(gòu)各個(gè)裝置的不同功能，設(shè)計(jì)電梯系統(tǒng)的基本功能和軟件系統(tǒng)的運(yùn)行邏輯，并通過各種信號(hào)輸入裝置將外部請(qǐng)求或感應(yīng)信號(hào)傳輸?shù)絇LC器件中，經(jīng)過PLC控制器件的處理完成對(duì)電梯運(yùn)行的控制。

參考文獻(xiàn)

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〔編輯：張思楠〕

Abstract： In the introduction PLC programmable control devices and their underlying basic principle application advantages in the elevator control system， the detail of the PLC device applications in the elevator control system. By constructing PLC elevator control system hardware structure and design of the entire control system software， and the normal operation of the elevator control system PLC.

Key words： PLC； elevator control system； traction motor； computer