摘要：隨著當(dāng)前城市建設(shè)的不斷發(fā)展，高層建筑也得到了長足的發(fā)展，電梯作為重要的運載工具也發(fā)揮了非常重要的作用。電梯作為一個復(fù)雜的人機(jī)交互系統(tǒng)，對運行的速度、安全保護(hù)、舒適度以及平層的精度都就具有非常高的要求。本文先對西門子PLC的電梯控制系統(tǒng)進(jìn)行相關(guān)的概述，再對電梯控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計進(jìn)行了一定的分析，最后再對AS-Interface總線在電梯控制系統(tǒng)中的應(yīng)用進(jìn)行了相關(guān)的分析，希望對西門子PLC的電梯控制系統(tǒng)的研究能有一定的指導(dǎo)與借鑒意義。

關(guān)鍵詞：西門子；電梯控制系統(tǒng)；PLC

引言

隨著當(dāng)前電梯自動化技術(shù)、智能化技術(shù)以及計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展，電梯控制系統(tǒng)的現(xiàn)代技術(shù)含量也在不斷提高。采用隨機(jī)邏輯方式以及可編程控制器的控制模式具有運行的穩(wěn)定性高、設(shè)計比較靈活以及抗干擾的能力比較強(qiáng)的特點，進(jìn)而順利代替原有的傳統(tǒng)的微機(jī)控制方式。因此，筆者認(rèn)為，在當(dāng)前背景下，對“西門子PLC的電梯控制系統(tǒng)的探究”這一課題進(jìn)行相關(guān)的探討具有非常重要的實際意義。

1.對西門子PLC的電梯控制系統(tǒng)的相關(guān)概述

1.1.工作原理

電梯主要是通過曳引線連接對重和轎廂，并將導(dǎo)向輪和曳引輪進(jìn)行纏繞，曳引電動機(jī)在通過減速器的變速之后對曳引輪的轉(zhuǎn)動起到帶動的作用 然后再通過曳引輪和曳引繩之間摩擦所產(chǎn)生的牽引力來實現(xiàn)對重與轎廂的升降運動，最終達(dá)到運輸?shù)闹饕繕?biāo)[1]。在電梯控制系統(tǒng)中，常閉快式的制動器在電動機(jī)工作期間可以進(jìn)行松閘，以保持電梯的運轉(zhuǎn)，同時，在失電情況下的制動可以避免轎廂的升降，并維持其在指定的層站上的靜止?fàn)顟B(tài)，以供貨物與人員的出入。而補(bǔ)償裝置主要是用來對曳引繩運動中的重量變化以及張力進(jìn)行補(bǔ)償，以保持曳引電動機(jī)負(fù)載的穩(wěn)定，最終實現(xiàn)轎廂的準(zhǔn)確停靠[2]。另外，指示呼叫系統(tǒng)可以對轎廂所在的樓層位置以及運動的方向進(jìn)行即時性的指示。安全裝置系統(tǒng)主要是用來保證電梯的安全運行，而電氣系統(tǒng)不但可以實現(xiàn)對電梯運動的整體控制，同時，還可以完成平層、選層、照明以及測速等相關(guān)的工作。

1.2.軟件流程

根據(jù)電梯的電氣控制的要求，電梯一般是按照相關(guān)的程序來進(jìn)行重復(fù)的工作，而電梯運行的整體的循環(huán)過程主要是：進(jìn)行選層、對電梯的運行方向進(jìn)行判斷、進(jìn)行起動的運行。而在具體的運行過程中，需要進(jìn)行的操作有：順向截梯、轎內(nèi)選擇記憶、呼梯等。而到達(dá)層站時，需要進(jìn)行平層、制動、關(guān)門、慢速[3]。

2.電梯控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計

首先，在進(jìn)行電梯的設(shè)計時需要滿足以下幾方面的功能：在每一層電梯的門廳內(nèi)安裝一個上、下行的呼叫的按鈕，在進(jìn)行上行、下行按鈕按動時的信號可以被記憶，同時，對應(yīng)的信號燈會亮。在進(jìn)行上行的過程中，遇到有上行的信號，該層會停止，且門會自動打開，同時，在這一過程中，下行的信號會不被記憶。而電梯在經(jīng)過沒有呼喚信號的樓層時，既不會開門也不會停止。如果在轎廂內(nèi)按下了關(guān)門的按鈕之后，門就會自動關(guān)閉，且在門到位之后才會進(jìn)行升降。同時，電梯在進(jìn)行升降的過程中不能進(jìn)行開門，在開門的時候也不能進(jìn)行升降。而西門子PLC主要是用來完成電梯開門機(jī)以及曳引機(jī)的起動，具有停止、減速、樓層的顯示、層站的召喚以及安全保護(hù)的指令、轎廂內(nèi)的操作等功能，并對相關(guān)的操作和功能進(jìn)行相應(yīng)的控制和管理。以五層電梯和西門子S7-200PLC機(jī)為例，其輸入的信號主要包括各層的門廳和13個轎廂內(nèi)外呼按鈕的輸入信號，2個電梯控制的輸入信號、7個位置的輸入信號[4]。而其輸出的信號主要包括：8個外呼指示的輸出信號、1個電梯轎廂上下行的輸出信號以及5個內(nèi)呼指示的輸出信號、4個門電機(jī)開關(guān)的指示輸出的信號。而使用S7-200PLC機(jī)外加一個擴(kuò)展的模塊可以完全實現(xiàn)各個輸入與輸出點的綜合計算，進(jìn)而滿足電梯控制系統(tǒng)的整體設(shè)計要求。同時 ，S7-200PLC作為一種比較小型和可編程的控制器，適用于各種小型的自動化控制的系統(tǒng)。這種系統(tǒng)控制模式可以對電梯運行的各種狀態(tài)進(jìn)行相應(yīng)的監(jiān)測、檢測以及自動化的控制。同時，在進(jìn)行使用的過程中，該系統(tǒng)還具有指令集豐富、可靠性高、浮點運算速度極快以及內(nèi)部集成功能豐富的特點，其具體的控制系統(tǒng)的框架圖如下（圖1）顯示：

3.AS-Interface總線在電梯控制系統(tǒng)中的應(yīng)用

AS-Interface總線技術(shù)作為執(zhí)行器-傳感器的接口總線系統(tǒng)，主要是對分散的I/O信號進(jìn)行收集，同時，在站節(jié)點出現(xiàn)錯誤的情況下，還能進(jìn)行總線的自動關(guān)閉，以切斷總線上的聯(lián)系，并對故障的問題進(jìn)行及時的反應(yīng)。而具有AS-Interface總線技術(shù)的西門子S7-200PLC具有支持三角函數(shù)、對數(shù)函數(shù)以及性能良好的特點，可以有效實現(xiàn)監(jiān)視和在線的編輯，對變量的狀態(tài)表進(jìn)行編輯，并執(zhí)行單次掃描和強(qiáng)制輸出的功能，基于西門子PLC的電梯控制系統(tǒng)對傳統(tǒng)的電梯控制系統(tǒng)進(jìn)行了以下調(diào)整：將電梯的控制系統(tǒng)和拖動的系統(tǒng)進(jìn)行物理性的分開，以實現(xiàn)強(qiáng)弱電的分開，進(jìn)而大大地提高了系統(tǒng)的抗干擾性，進(jìn)而保證電梯系統(tǒng)運行的整體安全性[5]。同時，這種將控制中心向轎廂頂轉(zhuǎn)移的調(diào)整方法還可以大大地降低電梯系統(tǒng)控制的成本。

4.結(jié)語

由以上可以看到，通過對S7-200PLC機(jī)的使用可以對電梯的控制程序進(jìn)行科學(xué)的設(shè)計，進(jìn)而實現(xiàn)電梯各層廳與轎內(nèi)站呼梯指令的相關(guān)記錄、電梯的指層控制、自動開關(guān)門以及自動運行、電梯?？繉诱镜目刂婆c電梯運行方向的控制等相關(guān)的功能。而AS-Interface總線技術(shù)也具有設(shè)計科學(xué)、性能良好以及使用經(jīng)濟(jì)的優(yōu)勢，值得當(dāng)前電梯控制系統(tǒng)的應(yīng)用與推廣

參考文獻(xiàn)：

[1]蔣煜珂，趙研，鄭文波，車英.指針在西門子PLC程序設(shè)計中的應(yīng)用[J].長春理工大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2009（01）.

[2]韓榮華.廣播電視發(fā)射臺集成監(jiān)控管理系統(tǒng)設(shè)計[J].電視技術(shù)，2010（06）.

[3]李月麗.計算機(jī)控制機(jī)械式變速器試驗臺的開發(fā)[J].工程機(jī)械.2010（01）.

[4]譚汝豪，莫里，羅志偉.PLC在船舶應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)組中的應(yīng)用[J].廣東造船，2010（01）.

作者簡介：

李少峰 男 （1982.06-） 本科 自控工程師 研究方向：自動化控制、天然氣輸送控制。