PLC在電梯控制系統(tǒng)中的運(yùn)用

摘 要：PLC是一種集通信技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)為一體的工業(yè)自動(dòng)控制裝置，其具有靈活性強(qiáng)、編程簡(jiǎn)單、可靠性高、體積小、易于維修及操作等優(yōu)點(diǎn)，因此在電梯控制系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。在本案，筆者結(jié)合相關(guān)知識(shí)，淺析PLC在電梯控制系統(tǒng)中的運(yùn)用。

關(guān)鍵詞：電梯；控制系統(tǒng)；PLC

電梯控制系統(tǒng)是由邏輯控制系統(tǒng)與電力拖動(dòng)系統(tǒng)組成，其中邏輯控制系統(tǒng)由裝在電梯井道內(nèi)、外及相關(guān)部件中的曳引電動(dòng)機(jī)、層樓指示、操作箱、召喚箱和控制柜等電器元件組成；電力拖動(dòng)系統(tǒng)由電動(dòng)機(jī)、減速機(jī)構(gòu)、曳引輪、鋼絲繩、轎廂和配重等組成，其經(jīng)邏輯控制系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)邏輯動(dòng)作功能，從而為電梯運(yùn)行提供安全保證。由于傳統(tǒng)的電梯控制系統(tǒng)選用的繼電器-接觸器控制線路具有通用性差、占用空間大、可靠性差、故障率高及維修工作量大等缺點(diǎn)，則建議將PLC技術(shù)引入其中，以提高電梯運(yùn)行的安全性和舒適度。據(jù)此，筆者深入分析PLC在電梯控制系統(tǒng)中的運(yùn)用。

1 PLC電梯控制系統(tǒng)

PLC電梯控制系統(tǒng)由拖動(dòng)控制系統(tǒng)、信號(hào)控制系統(tǒng)組成及其硬件設(shè)備以主拖動(dòng)系統(tǒng)、層號(hào)指示燈、調(diào)速裝置、廳外呼梯盤、機(jī)械系統(tǒng)、轎廂操縱盤、門機(jī)、PLC主機(jī)及其擴(kuò)展等為主，其中以PLC主機(jī)為核心。其中，信號(hào)控制系統(tǒng)由開關(guān)門運(yùn)行、換速、平層信號(hào)、順向截梯、運(yùn)行控制、廳外召喚、門區(qū)及轎內(nèi)指令等程序控制，而拖動(dòng)控制系統(tǒng)是先將電梯實(shí)時(shí)狀態(tài)的反饋信號(hào)送入PLC，再由其發(fā)送啟動(dòng)、速度切換和平層等控制信號(hào)至拖動(dòng)系統(tǒng)。換而言之，PLC電梯控制系統(tǒng)的作用原理如下：先將內(nèi)、外指令及光脈沖等信號(hào)經(jīng)輸入接口輸入PLC主機(jī)中，再利用PLC主機(jī)軟件來對(duì)信號(hào)進(jìn)行邏輯運(yùn)算，最后再將指令信號(hào)經(jīng)輸出接口發(fā)出，以實(shí)現(xiàn)電梯拖動(dòng)控制系統(tǒng)與門機(jī)的正常運(yùn)行。據(jù)此，PLC電梯控制系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)下列功能：一是轎廂在未收到層外呼叫信號(hào)時(shí)自動(dòng)關(guān)門及按預(yù)設(shè)的時(shí)間關(guān)閉通風(fēng)和照明設(shè)備；二是轎廂在層外召喚按鈕按下時(shí)自動(dòng)開關(guān)；三是當(dāng)電梯在同一時(shí)間收到若干選層指令時(shí)，其將在預(yù)設(shè)的時(shí)間內(nèi)運(yùn)行及按順序?？?；四是電梯能對(duì)層外呼梯指令進(jìn)行記憶，并逐一應(yīng)答運(yùn)行方向上的召喚；五是在電梯啟動(dòng)前，按下開關(guān)按鈕可打開轎廂門；六是當(dāng)電梯位置與選層指令不在同一方向時(shí)，其將按先入為主原則選定運(yùn)行方向；七是電梯在停站4-6s后會(huì)自動(dòng)關(guān)門，期間可通過按下關(guān)門按鈕來關(guān)閉轎廂門；八是在應(yīng)答完全部指令后，電梯將自行返回基站待客。

綜上，在電梯控制系統(tǒng)中，運(yùn)用PLC來實(shí)現(xiàn)邏輯判斷，可節(jié)省大量的接線及減少出錯(cuò)率，從而提高了電梯運(yùn)行的效率、質(zhì)量和安全性。

2 PLC電梯控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)

對(duì)于PLC電梯控制系統(tǒng)，一般采用模塊化的思想來編寫PLC程序，其中主要包括如下模塊：一是開（關(guān)）門程序，即電梯行至指定層后，自動(dòng)進(jìn)入等待、開（關(guān)）門狀態(tài)，其中在關(guān)門時(shí)，若門上感應(yīng)器收到廳外呼叫信號(hào)，則電梯又進(jìn)入開門狀態(tài)；二是轎內(nèi)指令信號(hào)程序，其一般需記憶和消除信號(hào)，注意其優(yōu)先級(jí)比廳外呼叫信號(hào)高；三是廳外呼叫信號(hào)程序，其可自動(dòng)記憶呼叫信號(hào)，并在電梯行至指定層后，自動(dòng)將順向呼叫信號(hào)消除及將逆向呼叫信號(hào)保存；四是層樓位置指示，即按平層信號(hào)來對(duì)樓層序號(hào)進(jìn)行顯示；五是先由旋轉(zhuǎn)編碼器來提供脈沖給PLC，再由PLC來解算電梯的樓層位置，從而實(shí)現(xiàn)停靠、平層和換速等功能。

綜上，PLC電梯控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)具有如下特征：一是優(yōu)先級(jí)隊(duì)列，即在編程中，按電梯的位置及運(yùn)行方向來采取如下優(yōu)先級(jí)隊(duì)列：上行（次）優(yōu)先級(jí)隊(duì)列、下行（次）優(yōu)先級(jí)隊(duì)列，這是PLC電梯控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)隨機(jī)邏輯控制的基礎(chǔ)；二是先進(jìn)先出隊(duì)列，即按電梯運(yùn)行的方向，先從同一向優(yōu)先級(jí)隊(duì)列中挑出非零單元，并存進(jìn)寄存器隊(duì)列，然后再用先進(jìn)先出來讀取指令，最后再將第一單元的數(shù)據(jù)存進(jìn)比較寄存器；三是隨機(jī)邏輯控制，即在電梯即將行至指定樓層的減速位置時(shí)，若判別出這一樓層存在方向相同的呼叫信號(hào)，則將寄存器的脈沖數(shù)與比較寄存器進(jìn)行比較，若相同，則減速停于這一層；若不同，則先將寄存器的數(shù)據(jù)存進(jìn)比較寄存器，再保存原比較寄存器的數(shù)據(jù)，并減速停于這一層，最后再將保存的原比較寄存器數(shù)據(jù)重新送入比較寄存器，從而實(shí)現(xiàn)隨機(jī)邏輯控制；四是軟件顯示，即先用行程來判斷樓層，再將其轉(zhuǎn)化為BCD碼后輸出，最后再經(jīng)硬件接口電路對(duì)其進(jìn)行LED顯示，其中在控制變頻器時(shí)，PLC可先將正（反）向運(yùn)行、制動(dòng)及減速信號(hào)發(fā)送至變頻器，再由變頻器來控制電動(dòng)機(jī)，注意一旦系統(tǒng)故障，PLC也會(huì)將故障信號(hào)發(fā)送至變頻器。

3 結(jié)語

在PLC電梯控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)完畢后，要求在空載條件下進(jìn)行模擬調(diào)試，直至接觸器等正確輸出后，再接上電動(dòng)機(jī)。一般來講，PLC電梯控制系統(tǒng)的模擬調(diào)試要實(shí)現(xiàn)門廳召喚、轎廂內(nèi)選層、順（反）向截梯、自動(dòng)開（關(guān)）門、手動(dòng)開（關(guān)）門、樓層顯示、電梯平滑變速及消防與檢修功能?？傊瑢LC運(yùn)用于電梯控制系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)電梯安全運(yùn)行的重要手段。其中，PLC正向如下方向發(fā)展：一是向超大（?。┬头较虬l(fā)展；二是向智能模塊化方向發(fā)展，從而提高了聯(lián)網(wǎng)的通信能力；三是提高了外部故障的監(jiān)控能力，其中PLC控制系統(tǒng)故障的80%為外部故障，如輸入（出）設(shè)備和線路故障。據(jù)此，隨著PLC的發(fā)展，其在電梯控制系統(tǒng)中的運(yùn)用效果越來越明顯，因此對(duì)PLC電梯控制系統(tǒng)的運(yùn)用研究應(yīng)做到與時(shí)俱進(jìn)，從而為電梯行業(yè)的良性發(fā)展提供技術(shù)支持。

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（作者單位：福建省特種設(shè)備檢驗(yàn)研究院龍巖分院）