PLC在電梯控制系統(tǒng)設(shè)計的應(yīng)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(jù)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(guān)鍵詞：PLC；電梯運作方式；理論方案

隨著中國經(jīng)濟(jì)的不斷向前發(fā)展，大城市的不斷興起，高層建筑也不斷進(jìn)入大眾的視野。而在高層建筑中，優(yōu)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(yè)的人而言，只是輕松的按幾個按鈕，但實際上，電梯的設(shè)計綜合了許多復(fù)雜的電氣設(shè)備。而一個電梯系統(tǒng)的各方面性能，很大一部分取決于電梯控制系統(tǒng)的設(shè)計好壞。而如今的電梯控制系統(tǒng)，主要依靠PLC的自動控制來實現(xiàn)。

1 PLC簡介

PLC實際上是一種用于工業(yè)控制的計算機(jī)，其基本結(jié)構(gòu)與微型計算機(jī)類似。但是，PLC相較于傳統(tǒng)的計算機(jī)控制系統(tǒng)，卻不再具有計算機(jī)程序設(shè)計那樣的“神秘感”。而購買PLC的用戶只需要根據(jù)操作說明書以及軟件操作流程，便可從簡單到復(fù)雜來設(shè)計一個控制系統(tǒng)。而且PLC控制系統(tǒng)的設(shè)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(xué)者掌握，可以輕松的將其投入到生產(chǎn)實踐中去。

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

2 PLC的主要特點及應(yīng)用功能

PLC的主要功能：開關(guān)量的邏輯控制，這是PLC最基本的控制方式，也是現(xiàn)今PLC應(yīng)用最廣泛的一個基本功能，可以用于印刷機(jī)，組合機(jī)床，流水線生產(chǎn)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(jī)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(shè)計來實現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)過程的設(shè)計。不僅如此，PLC還可廣泛用于通信，通過通信模塊來實現(xiàn)信號的傳輸。

PLC的特點：使用靈活，通用性強(qiáng)，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(hù)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(tǒng)編程語言的限制約束。用PLC設(shè)計控制系統(tǒng)時間花費時間少，調(diào)試周期較傳統(tǒng)繼電器短。

3 電梯基本運行結(jié)構(gòu)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(shè)置停靠站。對于一般的電梯而言，電梯的起點站一般設(shè)在最底層（有可能一樓，也有可能在地下室），而終點站往往設(shè)置為最高樓層。停靠站的設(shè)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(shè)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(shè)置一個召喚箱按鍵）。而在電梯的轎廂內(nèi)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(nèi)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(yīng)樓層開門后電梯門的提前關(guān)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(shè)置呼叫按鍵，以防出現(xiàn)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(guān)閉電梯，節(jié)省能源。

電梯的控制系統(tǒng)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(xiàn)。但是電梯的控制則截然相反。在電梯內(nèi)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(tǒng)傳輸指令，實現(xiàn)電梯的自動加速和減速，以及在對應(yīng)樓層能夠及時精準(zhǔn)的?？?，不會使人感到不適應(yīng)。

4 PLC電梯控制系統(tǒng)的分析

傳統(tǒng)的電梯控制方式有三種：PLC控制，微機(jī)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(shè)計也較其他兩種控制方式復(fù)雜，往往是“牽一發(fā)而動全身”，改善控制系統(tǒng)也比較麻煩。而微機(jī)系統(tǒng)的設(shè)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(tǒng)則有效的改善了以上二者的不足之處，它的設(shè)計靈活，更改操作也十分便捷。對于在電梯運行過程中所產(chǎn)生的技術(shù)性問題，也能較快的予以解決。并且由于它極強(qiáng)的抗干擾能力，也使其成為目前社會上電梯控制系統(tǒng)中最為常用，也最受人們贊譽(yù)的控制系統(tǒng)。

（1） 電梯的模型結(jié)構(gòu)。

電梯主要由轎廂，滑輪，曳引電動機(jī)，鋼絲繩等主要部分構(gòu)成。

而在整個電梯控制系統(tǒng)中，電梯控制柜則是整個控制系統(tǒng)的核心。它被用來實現(xiàn)電梯運行的各項指令，達(dá)到設(shè)計者的預(yù)期目標(biāo)。電梯控制柜一般放在電梯機(jī)房內(nèi)，主要由PLC，繼電器，開關(guān)，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(xiàn)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(xiàn)。在程序設(shè)計時往往按電梯所需要實現(xiàn)的不同功能來進(jìn)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(nèi)部操作箱的的控制程序，電梯門的開關(guān)程序，電梯在特定樓層準(zhǔn)確?？康某绦虻鹊龋@樣分塊設(shè)計降低了設(shè)計的難度。并且在日后電梯的維護(hù)檢修中，也可以對應(yīng)出現(xiàn)的不同電梯故障有針對性的進(jìn)行查漏補(bǔ)缺，降低了維護(hù)成本。

（2） PLC電梯控制系統(tǒng)的設(shè)計分析。

在電梯控制系統(tǒng)的設(shè)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(tǒng)必須在電梯的日常運作中保持安全可靠。這就要求設(shè)計者在設(shè)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(fā)情況下，諸如停電，發(fā)生火災(zāi)等情況下，仍難能夠正常運作，保證電梯內(nèi)人們的人身安全。在設(shè)計一個PLC控制系統(tǒng)時，設(shè)計者不僅僅要考慮實現(xiàn)電梯的全面控制要求，更要在此基礎(chǔ)上簡化自己的設(shè)計步驟，包括程序的設(shè)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(jié)語

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

參考文獻(xiàn)：

[1]廖常初.PLC基礎(chǔ)及應(yīng)用[M].北京.機(jī)械工業(yè)出版社，2007.

[2]趙燦.淺談PLC在電梯控制中的應(yīng)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(xué)院，研究方向：智能機(jī)器人。