方志

【摘 要】隨著城市化進(jìn)程的加快，城市中高層建筑逐漸增多，電梯成為人們?nèi)粘３鲂械闹匾ぞ咧?，電梯運(yùn)行質(zhì)量對(duì)人們出行安全產(chǎn)生重要影響。本文首先對(duì)有關(guān)PLC的定義及發(fā)展進(jìn)行總結(jié)，對(duì)PLC應(yīng)用于電梯控制系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)進(jìn)行分析，對(duì)電梯PLC控制系統(tǒng)進(jìn)行研究和探討。

【關(guān)鍵詞】PLC；電梯；控制系統(tǒng)；安全；穩(wěn)定

0.引言

如果電梯處于無負(fù)載的狀態(tài)，電梯電機(jī)負(fù)載降低到最低點(diǎn)，此時(shí)呈現(xiàn)出自發(fā)電現(xiàn)象；然而電梯處于有負(fù)載時(shí)，因?yàn)樨?fù)載不斷提升，導(dǎo)致其呈現(xiàn)出電動(dòng)現(xiàn)象。所以電梯運(yùn)行過程中對(duì)PLC控制系統(tǒng)進(jìn)行分析具有重要意義，本文對(duì)有關(guān)電梯PLC控制系統(tǒng)進(jìn)行研究和探討，不足之處，敬請(qǐng)指正。

1.PLC概述

1.1 PLC定義

PLC（Programmable Controller的簡稱），中文翻譯為可編程控制器，是專門為工業(yè)領(lǐng)域研發(fā)設(shè)計(jì)的數(shù)字控制電子裝置，通過可編程控制器以及與內(nèi)部邏輯運(yùn)算、順序運(yùn)算等指令的相互配合，利用數(shù)字或者模擬信號(hào)等數(shù)據(jù)參數(shù)的輸入和輸出，實(shí)現(xiàn)對(duì)不同類型機(jī)電裝置進(jìn)行控制。

1.2 PLC發(fā)展

PLC（可編程控制器）的研發(fā)是以繼電器控制和信息技術(shù)為前提，現(xiàn)階段已逐漸發(fā)展成為微處理器為關(guān)鍵設(shè)備，結(jié)合自動(dòng)化技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)等于一體的一種全新工業(yè)自動(dòng)控制設(shè)備。PLC會(huì)隨著工業(yè)行業(yè)的發(fā)展而不斷進(jìn)步，從技術(shù)方面進(jìn)行分析，計(jì)算機(jī)技術(shù)和可編程控制器的結(jié)合，使PLC控制器的運(yùn)算速度逐漸加快，且具有一定存儲(chǔ)容量的規(guī)模，PLC的產(chǎn)品類型越來越多，規(guī)格也逐漸齊全。在產(chǎn)品規(guī)模方面，PLC正逐漸向兩極化發(fā)展，也就是超大規(guī)模和超小規(guī)模的可編程控制器。

1.3 PLC應(yīng)用于電梯控制系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)分析

目前來說，電梯的控制方式有三種，分別是繼電器控制、微機(jī)控制以及PLC控制方式。和繼電器控制系統(tǒng)相比而言，PLC控制系統(tǒng)在電梯控制系統(tǒng)方面的應(yīng)用存在諸多優(yōu)勢(shì)，比如說PLC的體積小、編程比較簡單，穩(wěn)定而又可靠，便于安裝和維護(hù)，并且具備一定的抗干擾能力。二者對(duì)比的情況下，電梯PLC控制系統(tǒng)呈現(xiàn)出更加安全、可靠、舒適以及便捷的優(yōu)勢(shì)，尤其是針對(duì)層數(shù)比較低或者是控制功能需求不大的電梯，PLC控制系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)更為明顯。

除此之外，基于PLC電梯控制系統(tǒng)的功能要達(dá)到以下幾個(gè)要求：依靠電動(dòng)機(jī)設(shè)備從而完成電梯轎廂的升降，在各個(gè)樓層進(jìn)行上行或者下行呼叫開關(guān)的設(shè)置；如果電梯要在一個(gè)樓層停車等待一段時(shí)間，那么只要按下電梯對(duì)應(yīng)的樓層外呼按鈕即可，控制系統(tǒng)要保證電梯可以在延時(shí)狀態(tài)下自動(dòng)開啟轎門。還有就是電梯實(shí)現(xiàn)控制動(dòng)作指令，但是沒有接收到其他樓層的呼叫指令，此時(shí)控制系統(tǒng)要保證電梯轎廂可以及時(shí)響應(yīng)，關(guān)閉電梯轎門；如果是電梯轎廂同時(shí)接收到多個(gè)樓層的動(dòng)作指令，那么控制設(shè)備要在設(shè)定時(shí)間范圍內(nèi)對(duì)動(dòng)作指令進(jìn)行自動(dòng)運(yùn)行處理，保證各個(gè)動(dòng)作響應(yīng)時(shí)間處于有效范圍之內(nèi)。

2.電梯PLC控制系統(tǒng)

2.1 PLC電梯控制系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)

電梯PLC控制系統(tǒng)是由邏輯控制單元和拖動(dòng)控制單元組成。其中邏輯控制單元需要依靠系統(tǒng)軟件，比如說定向選層、轎廂所處樓層判斷、換速以及開啟轎門等動(dòng)作指令。除此之外，拖動(dòng)控制單元要實(shí)現(xiàn)的功能就是電梯實(shí)時(shí)工作狀態(tài)下發(fā)出的反饋信號(hào)可以依靠PLC控制系統(tǒng)進(jìn)行傳輸，以此確定對(duì)應(yīng)的動(dòng)作指令。

2.2 PLC電梯控制系統(tǒng)工作原理

我們可以把整個(gè)電梯控制系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)劃分為兩個(gè)方面，一個(gè)是RUN（運(yùn)行狀態(tài)）；一個(gè)是STOP（停止?fàn)顟B(tài)）。首先，在RUN狀態(tài)，PLC要對(duì)電梯控制功能進(jìn)行操作，必須依靠反應(yīng)控制要求的用戶程序進(jìn)行執(zhí)行處理。除此之外，為了保證PLC控制系統(tǒng)的輸出可以根據(jù)電梯運(yùn)行時(shí)有可能出現(xiàn)的任何變化情況進(jìn)行輸入輸出信號(hào)的響應(yīng)，要注意的是用戶程序執(zhí)行不僅是執(zhí)行一次，有可能是多次而且是重復(fù)性的執(zhí)行過程，這種重復(fù)性的執(zhí)行動(dòng)作會(huì)一直進(jìn)行，直至從RUN變化為STOP狀態(tài)。

2.3 PLC電梯控制系統(tǒng)研究

本文以五層電梯控制系統(tǒng)PLC為例進(jìn)行研究，并對(duì)其中可能出現(xiàn)的問題進(jìn)行詳細(xì)說明。

（1）PLC控制系統(tǒng)型號(hào)選擇，硬件系統(tǒng)如何配置，對(duì)控制系統(tǒng)I/O點(diǎn)數(shù)進(jìn)行分析。為保障電梯控制系統(tǒng)運(yùn)行期間的穩(wěn)定可靠，I/O點(diǎn)數(shù)的設(shè)置要保證有一定的余量，而且對(duì)電梯運(yùn)行安全性進(jìn)行綜合考慮，控制系統(tǒng)要添加急停繼電器設(shè)備和門鎖繼電器設(shè)備。針對(duì)五層電梯設(shè)備來說，按照輸入信號(hào)總量和輸出信號(hào)總量進(jìn)行綜合考慮，建議把輸入點(diǎn)數(shù)控制在32-35之間的范圍。除此之外，將全部PLC控制系統(tǒng)的輸出電壓設(shè)置為220VAC/110VDC。

（2）I/O地址分配方式以及外圍接線的具體方式。對(duì)PLC電梯控制系統(tǒng)I/O點(diǎn)數(shù)進(jìn)行確定后，要根據(jù)輸入點(diǎn)數(shù)和輸出點(diǎn)數(shù)對(duì)應(yīng)的不同的I/O地址的分配情況，對(duì)外圍接線方式進(jìn)行科學(xué)合理的分析。PLC主機(jī)是整個(gè)電梯控制系統(tǒng)的關(guān)鍵，要依靠PLC輸入結(jié)構(gòu)把信號(hào)傳輸進(jìn)去，在存儲(chǔ)中心實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信號(hào)的處理，在此情況下利用輸出結(jié)構(gòu)向電梯驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、控制信號(hào)等重要程序發(fā)出對(duì)應(yīng)的操作指令。

（3）對(duì)指層控制回路的操作指令進(jìn)行分析。指層控制回路最重要的功能是按照電梯轎廂實(shí)際樓層位置，結(jié)合轎廂即將運(yùn)行的方向進(jìn)行指示。目前來說，樓層信號(hào)的指示功能可以利用電梯設(shè)備每一層井道內(nèi)的感應(yīng)器設(shè)備和轎廂頂部隔磁板設(shè)備實(shí)現(xiàn)。

（4）對(duì)定向選層線路操作指令進(jìn)行分析。電梯選層是在PLC控制系統(tǒng)發(fā)出操作指令或在廳外召喚指令的基礎(chǔ)上，電梯設(shè)備及時(shí)響應(yīng)。電梯設(shè)備響應(yīng)后，此時(shí)電梯設(shè)備處于正常控制的情況，電梯設(shè)備運(yùn)行方向要結(jié)合電梯橋廂內(nèi)所接收的操作指令，以及電梯轎廂設(shè)備實(shí)時(shí)位置進(jìn)行判斷。

（5）對(duì)開關(guān)門運(yùn)行回路進(jìn)行分析。以雙開門電梯為例，如果電梯處于無司機(jī)控制狀態(tài)，對(duì)電梯PLC控制系統(tǒng)的開關(guān)門運(yùn)行回路進(jìn)行設(shè)計(jì)，具體功能要實(shí)現(xiàn)電梯轎廂本層開門、達(dá)到后自動(dòng)/手動(dòng)開門以及基站外啟動(dòng)狀態(tài)下的開關(guān)門處理。

3.結(jié)語

綜上所述，本文對(duì)電梯PLC控制系統(tǒng)進(jìn)行了研究，以提高電梯運(yùn)行的安全性、穩(wěn)定性、可靠性以及舒適性，為人們的現(xiàn)代生活提供更加安全可靠的代步工具，從而滿足人們的日常生活需求。本文對(duì)有關(guān)電梯PLC控制系統(tǒng)進(jìn)行研究和探討，以期對(duì)于PLC控制系統(tǒng)在電梯上的應(yīng)用產(chǎn)生一定的理論指導(dǎo)意義。 [科]

【參考文獻(xiàn)】

[1]代愛妮，楊治偉.基于PLC的城市集中供熱監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J].微計(jì)算機(jī)信息，2012，9.

[2]滕然偉，吳波.一種基于PLC的工程機(jī)械液壓系統(tǒng)故障診斷方法[J].機(jī)械與電子，2004，10.

[3]謝維.PLC在大型建筑備用電源自動(dòng)投入系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].自動(dòng)化技術(shù)與應(yīng)用，2008，9.

[4]劉大銘，沈暉.基于PLC的變頻調(diào)速恒壓供水系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].寧夏工程技術(shù)，2006，3.

[5]朱曉東，曾慶山.基于PLC的電梯最小等候時(shí)間的集選控制算法[J].起重運(yùn)輸機(jī)械，2006，6.

[6]陳帆.施耐德.PLC在水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].自動(dòng)化應(yīng)用，2010，5.