任洪山

摘要：PLC是集自動化技術(shù)、計算機技術(shù)、通信技術(shù)融為一體的新型工業(yè)自動控制裝置，具有較好的可編程性和抗干擾性。它既可以用于傳統(tǒng)機械產(chǎn)品的一體化改造，又可以應(yīng)用于進(jìn)行生產(chǎn)過程控制。就PLC在電梯控制系統(tǒng)的應(yīng)用而言，它可以在盡量減少硬件改動的同時，實現(xiàn)較為穩(wěn)定的使驅(qū)動設(shè)備及相關(guān)裝置實現(xiàn)電流、位移和速度方面的全面控制。

關(guān)鍵詞：PLC電梯系統(tǒng)；電梯技術(shù)；一體化技術(shù)；控制系統(tǒng)

近年來新型的工業(yè)自動控制一體化技術(shù)得到人們的廣泛關(guān)注，其中PLC頻頻出現(xiàn)在人們的視線中，PLC包括了自動化以及計算、通信技術(shù)為一體，這種技術(shù)不僅編程性良好，更具有抗干擾性的特點，能改造傳統(tǒng)一體化產(chǎn)品，還可以在生產(chǎn)過程中起到控制的作用。PLC不僅可以減少硬件的改動，還能對電流、裝置和驅(qū)動設(shè)備進(jìn)行全面控制，為更多技術(shù)增加了支持與改進(jìn)的空間。

一、PLC電梯系統(tǒng)

1.PLC電梯系統(tǒng)的相關(guān)概述。PLC電梯系統(tǒng)是現(xiàn)階段電梯系統(tǒng)中的重要組成部分，具有體積小、可編程能力強、控制效果好等特點，還能有效規(guī)避各類外界因素的影響。PLC電梯系統(tǒng)中，采用PLC控制，可使電梯的控制能力得到提升，可以對電梯轎廂的升降、呼救、停止、制動等進(jìn)行控制，使電梯的安全系數(shù)得到有效的提升。

2.PLC電梯控制系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)。（1）電梯系統(tǒng)中的升降機械裝置組，主要是實現(xiàn)電梯的曳引、導(dǎo)向等功能，使電梯可以完成升降活動，主要是負(fù)責(zé)電梯轎廂的上下活動。由PLC電梯控制系統(tǒng)對其進(jìn)行控制，可使電梯的平衡系統(tǒng)、引導(dǎo)系統(tǒng)穩(wěn)定運行，提高電梯的安全性。（2）電梯系統(tǒng)的電氣裝置組是電梯的重要組成部分，是電梯穩(wěn)定運行的重要保障。為了提高電梯系統(tǒng)電氣裝置運行的有效性，應(yīng)科學(xué)地對PLC控制系統(tǒng)進(jìn)行應(yīng)用。集選控制系統(tǒng)，實現(xiàn)對電梯高度的制動控制，并根據(jù)停站的位置對電梯轎廂的開關(guān)門等進(jìn)行控制，并滿足不同停站用戶叫梯的需求，促使電梯的應(yīng)用質(zhì)量得到進(jìn)一步的提升。故障檢測系統(tǒng)，主要是通過PLC控制中的數(shù)據(jù)采集裝置對電梯的各項構(gòu)件的運行狀況的數(shù)據(jù)參數(shù)進(jìn)行收集，并對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，從而明確電梯的故障位置和故障點，由故障排除人員對其進(jìn)行及時的處理，提高電梯運行的安全性與可靠性。

二、電梯的電氣控制系統(tǒng)

1.電梯系統(tǒng)中的升降機械裝置組。在電梯系統(tǒng)中，電梯轎廂連接的鋼絲繩通過一系列靜、動滑輪組，曳引輪與對重相連接，并分布于曳引輪的兩側(cè)，通過輪與鋼絲繩間的摩擦力進(jìn)行升降運動。按其功能不同可以分為：導(dǎo)向系統(tǒng)、曳引系統(tǒng)、轎廂門系統(tǒng)、平衡系統(tǒng)、引導(dǎo)系統(tǒng)等子系統(tǒng)以及機械安全保護(hù)裝置系統(tǒng)。

2.電梯系統(tǒng)的電氣裝置組。目前市面上的電梯大多數(shù)是電力驅(qū)動牽引繩牽引結(jié)構(gòu)的電梯。其電氣裝置主要由控制柜、曳引電動機、門電機、減速器、制動器及各種限位開關(guān)組成。以這種電梯為例，將其電氣控制系統(tǒng)可分為：司機操作系統(tǒng)、集選控制系統(tǒng)、下行集選、獨立操作系統(tǒng)、特別樓層優(yōu)選控制系統(tǒng)等分支操作電氣系統(tǒng)。（1）集選控制系統(tǒng)。集選控制系統(tǒng)是將電梯系統(tǒng)中的轎廂內(nèi)指令與電梯外召喚等信號集中起來，并進(jìn)行綜合分析處理的高度自動控制系統(tǒng)。通過集選控制系統(tǒng)可以實現(xiàn)停站延時自動關(guān)門起動運行、對廳外召喚登記、對同向轎廂運行指令逐一應(yīng)答、轎廂運行指令等轎廂動作的控制。（2）故障檢測系統(tǒng)。故障檢測系統(tǒng)可以將電梯系統(tǒng)的故障記錄儲存在微機內(nèi)存中，通常可存入8至20條故障信息，同時系統(tǒng)可以用數(shù)碼代號來顯示故障性質(zhì)并對故障進(jìn)行計數(shù)，當(dāng)故障數(shù)量達(dá)到一定值時，使電梯可以停止運行，提醒工作人員進(jìn)行檢修。當(dāng)故障排除后，需清除內(nèi)存故障記錄，使電梯安全運行。（3）停電時緊急操作系統(tǒng)。通過設(shè)置停電時緊急操作系統(tǒng)，可以使電梯在電網(wǎng)停電時自動開啟備用電源，并將電梯運行到指定樓層后待機。

三、PLC電梯系統(tǒng)的一體化技術(shù)

1.PLC與電梯控制。PLC是一種采用巡回掃描方式進(jìn)行各項任務(wù)分時處理的專用型計算機。通過PLC對電梯進(jìn)行控制，需要有一系列的專項控制系統(tǒng)，通過系統(tǒng)帶動設(shè)備動作，屬于無觸點運行，使用次數(shù)沒有限制。電梯系統(tǒng)通過使用PLC編程，可以為編程人員提供較為完整的編程語言來完善電梯在實際環(huán)境和操作過程中的不同要求。PLC為編程者提供了順序功能、功能塊圖、指令表和結(jié)構(gòu)文本等文本編程語言及梯形圖等圖形編程語言。編程人員可通過編程軟件Step來進(jìn)行編程，為電梯系統(tǒng)中相關(guān)的通訊處理器和功能模板的相關(guān)參數(shù)賦值，形成功能強制處理和多處理器模式，進(jìn)行全局?jǐn)?shù)據(jù)通訊。

2.電梯PLC控制方式。使用PLC對電梯進(jìn)行控制，主要是通過其輸出輸入的即運行狀態(tài)和停止?fàn)顟B(tài)進(jìn)行控制，對于其運行狀態(tài)控制有上行、下行、停車之分，同時要兼顧相應(yīng)的指示燈變化控制。為了使輸出指令及時地響應(yīng)，編出的程序需要不斷的重復(fù)執(zhí)行，直到接到工作狀態(tài)的變化后，進(jìn)行工作狀態(tài)執(zhí)行模式，以適應(yīng)可能隨時變化的輸入指令。

3.PLC電梯系統(tǒng)的控制技術(shù)。PLC可以執(zhí)行多種電梯系統(tǒng)中需要進(jìn)行處理的問題，主要有對電梯指令、召喚的處理，對選向功能的處理，對樓層信號的處理和對選層功能的處理。主要對其脈沖選層功能的實現(xiàn)做以簡述。（1）脈沖選層功能的脈沖來源及傳遞。脈沖選層通過端子的計數(shù)脈沖線，通過高速計數(shù)器，對井道高度的脈沖計數(shù)，以實現(xiàn)對電梯的位移控制。由于電梯系統(tǒng)的曳動系統(tǒng)使用的主要為三相交流電源、變頻器、接觸器和驅(qū)動電機構(gòu)成，旋轉(zhuǎn)編碼器與電動機同軸連接，隨之產(chǎn)生兩相輸出脈沖。在輸出的脈沖進(jìn)入變頻器后，在軟件程序的識別下形成速度反饋，從而形成有效的速度閉環(huán)控制。在這個閉環(huán)中，變頻器可以對旋轉(zhuǎn)編碼器發(fā)出的脈沖進(jìn)行分頻，并形成可以同電梯位移及電機轉(zhuǎn)數(shù)有函數(shù)相關(guān)的脈沖數(shù)，以使PLC的高速計數(shù)器可以對其脈沖計數(shù)，并按照系統(tǒng)要求的不同分別進(jìn)行計數(shù)，并形成指令的集成與傳輸。（2）脈沖選層功能的脈沖處理方法。由于電梯系統(tǒng)在動作過程中，輸出的脈沖次數(shù)相當(dāng)多，容易造成計數(shù)負(fù)荷過大，計數(shù)混亂的現(xiàn)象。因此，為了解決這個問題，我們需要對輸出的脈沖在進(jìn)入高速計數(shù)器前進(jìn)行處理，以滿足其正常工作負(fù)荷。通常情況下，高速計數(shù)器為16位，其響應(yīng)速度一般為5KHz，因此需將輸出的脈沖通過分頻器控制在這個頻率范圍內(nèi)，以保證其正常工作。（3）脈沖選層功能的防亂層技術(shù)。脈沖選層功能的防亂層措施主要體現(xiàn)在采用相對坐標(biāo)進(jìn)行計數(shù)，當(dāng)電梯從一個平層點開始計數(shù)到下一個平層點為止時，其高速計數(shù)器隨之復(fù)位。在電梯運動的過程中，每經(jīng)過一平層，其層高對應(yīng)的脈沖值開始減計數(shù)，直到其高速計數(shù)器的累計值與設(shè)定值相同后，發(fā)出中斷信號，進(jìn)行換速。在此基礎(chǔ)上，為達(dá)到防亂層還需要將編程時程序中自學(xué)習(xí)的層高脈沖數(shù)同步為累計層高脈沖數(shù)，并設(shè)置預(yù)警脈沖數(shù)，以使平層開門前層顯對應(yīng)的累計層高脈沖數(shù)與實際運行的累計層高脈沖數(shù)進(jìn)行比對，當(dāng)比對結(jié)果超過設(shè)置的預(yù)警脈沖數(shù)時，發(fā)出中斷信號，并發(fā)出自動返回基站的指令，使其自動校正層高。

總之，為了實現(xiàn)電梯的持續(xù)穩(wěn)定運行，需要科學(xué)地對電梯的控制系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計，PLC電梯系統(tǒng)，主要是基于PLC控制的電梯系統(tǒng)，通過PLC電梯系統(tǒng)的機電一體化技術(shù)的應(yīng)用，使PLC控制與電梯形成一個整體，使電梯的運行效率和安全系數(shù)得到全面的提升，規(guī)避安全隱患的發(fā)生，實現(xiàn)電梯的社會價值和經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)

李向.基于PLC的電梯控制系統(tǒng)設(shè)計.2017.

[2]張非.淺談PLC電梯系統(tǒng)的機電一體化技術(shù).2017.

（作者單位：通力電梯有限公司大連分公司）