PLC在電梯控制系統(tǒng)中的應(yīng)用分析

那旭++楊弘慶

摘 要：PLC技術(shù)是目前電梯控制系統(tǒng)中最常見(jiàn)的一種控制方式，它以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、方便維修、可靠性強(qiáng)等等多種優(yōu)點(diǎn)。PLC控制系統(tǒng)在電梯控制系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用，提高了電梯的性能和可操作性。本文對(duì)電梯控制系統(tǒng)的組成進(jìn)行了介紹，并簡(jiǎn)要介紹了PLC。本文還講述了電梯控制系統(tǒng)中PLC控制系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)，它的功能和工作原理。在此基礎(chǔ)上，分析了在電梯故障中PLC的程序設(shè)計(jì)以及如何運(yùn)用。

關(guān)鍵詞：PLC；電梯控制系統(tǒng)；應(yīng)用

作為高樓建筑中不可或缺的運(yùn)輸工具，電梯已經(jīng)被人們廣泛使用于各個(gè)領(lǐng)域，它已經(jīng)成為了現(xiàn)代城市的一個(gè)標(biāo)志。電梯性能的好壞在很大程度上受到控制系統(tǒng)的影響。傳統(tǒng)的電梯采用繼電器來(lái)對(duì)自動(dòng)控制系統(tǒng)的線路進(jìn)行控制，這種控制系統(tǒng)具有可靠性不強(qiáng)、通用性很差、常出故障、空間占用較多、維修難度大等缺陷，隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，這種控制系統(tǒng)注定被淘汰。而PLC控制系統(tǒng)集可靠性、通用性、低成本、抗干擾性、方便等諸多優(yōu)勢(shì)于一身，能夠有效解決以上問(wèn)題，因此在電梯控制系統(tǒng)中有效運(yùn)用PLC，可以提高電梯的安全性、可靠性和舒適度。

一、電梯控制系統(tǒng)的組成

邏輯控制系統(tǒng)以及電力拖動(dòng)系統(tǒng)是電梯控制系統(tǒng)的重要組成部分。只有保證電動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩能夠在一定的調(diào)速方式下滿足負(fù)載轉(zhuǎn)矩的條件，才能提高電梯的舒適程度。電梯的配重系統(tǒng)和轎廂分別在鋼絲繩的兩端，而鋼絲繩掛在曳引輪上面，電機(jī)經(jīng)過(guò)減速機(jī)構(gòu)可以拖動(dòng)曳引輪，從而使得轎廂上下運(yùn)動(dòng)。邏輯控制系統(tǒng)由幾十個(gè)電器元件安裝而成，主要是由召喚箱、控制柜、層樓指示、操縱箱、曳引電動(dòng)機(jī)幾部分構(gòu)成，這些電器元件安裝在電梯井道里外和電梯的各相關(guān)部件上。邏輯控制系統(tǒng)通過(guò)對(duì)電路的控制實(shí)現(xiàn)對(duì)電力拖動(dòng)系統(tǒng)工作程序的控制，以保證電梯的安全性。電梯的電力拖動(dòng)系統(tǒng)比邏輯控制系統(tǒng)的變化范圍小，如果確定了電梯的種類、額定速度和載重，基本上就可以確定這部電梯電力拖動(dòng)系統(tǒng)的各個(gè)零部件。

二、PLC簡(jiǎn)要概括

（一）PLC的含義

PLC即可編程序邏輯控制器，它是將傳統(tǒng)的繼電器控制技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)結(jié)合而形成的產(chǎn)物，是專門為工業(yè)進(jìn)行數(shù)字控制的一種電子控制系統(tǒng)。PLC系統(tǒng)利用內(nèi)部的邏輯運(yùn)算、定時(shí)、運(yùn)算、順序控制等各種指令，實(shí)現(xiàn)對(duì)信號(hào)的輸入輸出從而達(dá)到對(duì)設(shè)備的有效控制。

（二）PLC的發(fā)展趨勢(shì)

第一，由中小型向超小、超大型發(fā)展。目前PLC多是中小型的，但是隨著市場(chǎng)的不斷發(fā)展各種需求逐漸增多，因此PLC的品種也不斷增多。第二，智能模塊得到快速發(fā)展，聯(lián)網(wǎng)通信性能不斷提升。近些年來(lái)，為了適應(yīng)自動(dòng)化控制系統(tǒng)不斷增多的需求，開發(fā)了很多方便靈活的功能模塊，使得PLC的功能還有應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)展。提升了PLC的聯(lián)網(wǎng)通信性能，促進(jìn)了PLC控制系統(tǒng)相關(guān)技術(shù)的發(fā)展。第三，外部故障檢測(cè)和處理能力不斷增強(qiáng)。據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)，PLC控制系統(tǒng)中的故障有20%是CPU、I/O等內(nèi)部故障，對(duì)于這些故障可以通過(guò)PLC系統(tǒng)的硬件和軟件進(jìn)行檢測(cè)和處理。

三、PLC電梯控制系統(tǒng)

（一）PLC電梯控制系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)

與其他種類的電梯控制系統(tǒng)相同，PLC電梯控制系統(tǒng)也是包括拖動(dòng)控制系統(tǒng)、信號(hào)控制系統(tǒng)兩個(gè)最主要的組成部分。PLC控制系統(tǒng)分硬件設(shè)備主要由主機(jī)及擴(kuò)展、機(jī)械系統(tǒng)、門機(jī)、層號(hào)指示燈、調(diào)速裝置、機(jī)械系統(tǒng)等，PLC主機(jī)是PLC控制系統(tǒng)的核心部分。拖動(dòng)控制系統(tǒng)中是電梯工作狀態(tài)的信號(hào)送給PLC，由PLC向拖動(dòng)系統(tǒng)發(fā)出起動(dòng)、切換速度等相關(guān)控制信號(hào)。而信號(hào)控制系統(tǒng)是通過(guò)軟件實(shí)現(xiàn)運(yùn)作的，包含轎內(nèi)指令、廳外召喚、換速、順向截梯、開關(guān)門等。

（二）PLC電梯控制系統(tǒng)工作原理

PLC電梯體統(tǒng)是由隨機(jī)邏輯進(jìn)行控制的，電梯在運(yùn)行時(shí)的各種信號(hào)的輸入都是隨機(jī)出現(xiàn)的，也就是說(shuō)信號(hào)出現(xiàn)與否是不能確定的。PLC控制系統(tǒng)的輸入接口將指令信號(hào)傳送到PLC的主機(jī)里，并利用軟件對(duì)各種信號(hào)進(jìn)行邏輯運(yùn)算和相關(guān)處理。之后由輸出信號(hào)發(fā)出指令，從而實(shí)現(xiàn)拖動(dòng)系統(tǒng)和門機(jī)的正常運(yùn)作。

（三）PLC電梯控制系統(tǒng)的功能

第一，由電動(dòng)機(jī)對(duì)轎廂的上升和下降進(jìn)行控制，并且每次都要設(shè)置電梯向上和向下的開關(guān)按鈕。第二，自動(dòng)關(guān)門功能，電梯在完成轎廂內(nèi)的所有指令以后，如果沒(méi)有收到外部的呼叫信號(hào)，轎廂就應(yīng)當(dāng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)關(guān)門。第三，自動(dòng)開門功能。電梯停在某一層，而外部的向上、向下指令按鈕被按下時(shí)電梯應(yīng)當(dāng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)開門。第四，轎廂內(nèi)部指令的記憶功能，當(dāng)電梯轎廂內(nèi)部有多個(gè)選層按鈕被同時(shí)按下時(shí)，電梯應(yīng)當(dāng)對(duì)指令具有記憶功能。第五，外部指令的記憶與順向?？抗δ堋Ｔ陔娞莸倪\(yùn)轉(zhuǎn)的過(guò)程中，需要對(duì)外部的呼梯指令進(jìn)行記憶，對(duì)于順向的呼梯指令要開門?？拷o予應(yīng)答。第六，按鈕開門功能。在轎廂門正在開關(guān)或者已經(jīng)關(guān)閉而電梯尚未啟動(dòng)時(shí)，按下開關(guān)按鈕可以將門打開。第七，自動(dòng)定向的功能。如果轎廂內(nèi)的選層在電梯所處位置的上下不同位置，電梯需要自動(dòng)根據(jù)先入為主的原則確定運(yùn)行方向。第八，自動(dòng)關(guān)門和提前關(guān)門。電梯在?？繒r(shí)，一般4到6秒應(yīng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)關(guān)門，如果按下關(guān)門按鈕可以完成提前關(guān)門指令。第九，自動(dòng)返回基站功能。如果電梯設(shè)有基站，那么電梯在進(jìn)行完所有的指令以后，應(yīng)當(dāng)返回基站停機(jī)。

四、PLC在電梯故障診斷中的程序設(shè)計(jì)與實(shí)施

對(duì)于使用PLC系統(tǒng)的電梯，我們?cè)诟脑鞎r(shí)通常是把提取到的故障信息作為輸入信號(hào)。一旦外圍原件出現(xiàn)故障，系統(tǒng)就會(huì)及時(shí)獲得該信息，并輸入到PLC系統(tǒng)中，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)電梯的控制。這樣做的好處在于不僅能實(shí)現(xiàn)對(duì)電梯狀態(tài)的監(jiān)控，而且能通過(guò)PLC系統(tǒng)準(zhǔn)確而細(xì)致的反應(yīng)出來(lái)。在這整個(gè)診斷過(guò)程中實(shí)現(xiàn)對(duì)故障的采集、分析與控制，從而最終達(dá)到解決的目的。當(dāng)電梯出現(xiàn)故障時(shí)，PLC會(huì)控制內(nèi)部續(xù)電器斷電，從而切斷運(yùn)行電路，使電梯停止運(yùn)轉(zhuǎn)。在問(wèn)題顯示方面，PLC通過(guò)判斷故障類型，來(lái)驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的發(fā)光二級(jí)管。不同的發(fā)光二級(jí)管表示不同的故障類型，工作人員可以通過(guò)顯示情況直觀的得到到底是哪方面出現(xiàn)了問(wèn)題，并提出解決方案。

五、總結(jié)

電梯是高層建筑中重要的運(yùn)輸工具，在城市中扮演著重要的角色。PLC控制系統(tǒng)以其可靠性、便捷性、安全性等各種優(yōu)勢(shì)取代傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)在電梯控制系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。PLC系統(tǒng)在電梯控制系統(tǒng)中的應(yīng)用提高了電梯系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性，且使得電梯更加易于維護(hù)，達(dá)到了較好的經(jīng)濟(jì)效益。

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