郭浩巖　張浩

【摘 要】編程控制器（PLC）由于其性能高等特點(diǎn)，被廣泛的運(yùn)用于電梯控制領(lǐng)域，文章從其自身的優(yōu)點(diǎn)，以及其工作原理、設(shè)計(jì)思路等方面闡述了PLC在電梯控制中的運(yùn)用。

【關(guān)鍵詞】PLC；電梯；特點(diǎn)；結(jié)構(gòu)；工作原理

可編程控制器是一種工業(yè)自動(dòng)控制裝置，它是以計(jì)算機(jī)微處理器為基礎(chǔ)的，并且，隨著這種編程控制器技術(shù)的發(fā)展，它的性能也越來(lái)越強(qiáng)。被廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)自動(dòng)控制裝置之中，PLC集三電一體，具有良好的控制精度和可靠性。PLC的生產(chǎn)廠家、型號(hào)、種類繁多，不同型號(hào)有不同的使用方法和編程語(yǔ)言。

1.PLC應(yīng)用在電梯控制系統(tǒng)中的優(yōu)點(diǎn)

為了使電梯的運(yùn)行安全可靠，需要有一個(gè)好的控制系統(tǒng)，也就是對(duì)電梯的控制系統(tǒng)要進(jìn)行改進(jìn)。根據(jù)順序邏輯控制的需要發(fā)展起來(lái)的可編程控制器（PLC），它是專門為工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計(jì)的數(shù)字運(yùn)算操作的電子裝置?？删幊炭刂破鳎≒LC）作為一種工業(yè)控制微型計(jì)算機(jī)，它以其編程方便、操作簡(jiǎn)單尤其是它的高可靠性等優(yōu)點(diǎn)，在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中得到了廣泛的應(yīng)用。它應(yīng)用大規(guī)模集成電路，微型機(jī)技術(shù)和通訊技術(shù)的發(fā)展成果，逐步形成了具有多種優(yōu)點(diǎn)和微型，中型，大型，超大型等各種規(guī)格的系列產(chǎn)品，應(yīng)用于從繼電器控制系統(tǒng)到監(jiān)控計(jì)算機(jī)之間的許多控制領(lǐng)域。PLC在電梯升降控制上的應(yīng)用主要體現(xiàn)在它的邏輯開(kāi)關(guān)控制功能。由于PLC具有邏輯運(yùn)算，計(jì)數(shù)和定時(shí)以及數(shù)據(jù)輸入輸出的功能。在電梯升降過(guò)程中，各種邏輯開(kāi)關(guān)控制與PLC很好的結(jié)合，很好的實(shí)現(xiàn)了對(duì)升降的控制。因此，可編程控制器（PLC）控制得到廣泛使用，采用PLC組成的控制系統(tǒng)可使電梯運(yùn)行更加安全、方便、舒適，尤其在層數(shù)和控制功能較少的場(chǎng)合，采用PLC控制較為有利。

2.電梯PLC的基本結(jié)構(gòu)及工作原理

2.1電梯PLC的基本結(jié)構(gòu)

PLC是一種專門為工業(yè)環(huán)境設(shè)計(jì)的通用控制裝置，可以完成大型而復(fù)雜的控制任務(wù)，以體積小、成本低、通用性強(qiáng)、可靠性高、通用性強(qiáng)而得到廣泛的運(yùn)用，這是由于它的廣泛的運(yùn)用以及其較好的性能，其成為成為工業(yè)自動(dòng)化的技術(shù)支柱之一，在工業(yè)自動(dòng)控制領(lǐng)域占有十分重要的地位。電梯PLC控制系統(tǒng)分兩個(gè)方面：邏輯控制系統(tǒng)和拖動(dòng)控制系統(tǒng)。邏輯控制系統(tǒng)由PLC軟件實(shí)現(xiàn)，其功能有轎內(nèi)指令與廳外召喚的登記和消號(hào)、定向選層、順向截梯、換速、平層、開(kāi)關(guān)門運(yùn)行等程序控制。拖動(dòng)控制系統(tǒng)中，電梯當(dāng)前工作狀態(tài)的反饋信號(hào)直接送給PLC，由PLC向拖動(dòng)系統(tǒng)發(fā)出速度切換、起動(dòng)、平層等控制信號(hào)，目前電梯的拖動(dòng)方式由原來(lái)的直流調(diào)速逐漸過(guò)渡到了交流調(diào)速，PLC控制技術(shù)結(jié)合交流調(diào)速技術(shù)已成為現(xiàn)代電梯行業(yè)發(fā)展的一個(gè)趨勢(shì)。

2.2電梯PLC的工作原理

編程控制器在電梯的運(yùn)用中有兩種工作狀態(tài)，分別是停止?fàn)顟B(tài)和運(yùn)行狀態(tài)。其的的運(yùn)行狀態(tài)控制分為：停車以及各個(gè)指示燈的控制，上行和下行。為了使PLC的輸出及時(shí)地響應(yīng)隨時(shí)可能變化的輸入信號(hào)，用戶程序不是只執(zhí)行1次，而是不斷地重復(fù)執(zhí)行，直到PLC停機(jī)或切換到STOP工作狀態(tài)。

3.PLC交流雙速電梯控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

交流雙速電梯控制系統(tǒng)不論是按照控制方式還是組成結(jié)構(gòu)的分類，電梯的組成結(jié)構(gòu)都基本相同，主要包括電力拖動(dòng)系統(tǒng)、導(dǎo)向系統(tǒng)、門系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)、安全保護(hù)系統(tǒng)和重量平衡系統(tǒng)。以5 層電梯為例，用西門子可編程控制器實(shí)現(xiàn)交流雙速集選控制電梯。

3.1 PLC選型、硬件系統(tǒng)的配置及I/O點(diǎn)數(shù)計(jì)算

根據(jù)I/O點(diǎn)數(shù)和輸入、輸出類型，考慮I/O點(diǎn)數(shù)要保留一定余量，選用目前通用的西門子315-2DP可編程控制器（總共80個(gè)輸出、輸入點(diǎn)）。由于是交流雙速電梯需要保留原線路中主回路接觸器和門機(jī)繼電器；考慮安全設(shè)計(jì)需要，控制部分保留安全回路繼電器（急停繼電器）和門鎖繼電器。對(duì)5層/5站集選電梯，根據(jù)輸入信號(hào)及輸出信號(hào)的數(shù)量，經(jīng)過(guò)初略計(jì)算，輸入點(diǎn)數(shù)為35點(diǎn)，輸出點(diǎn)數(shù)為32點(diǎn)，輸入、輸出信號(hào)都是數(shù)字量， 輸出電壓220VAC，110VDC，24VDC。

3.2軟件設(shè)計(jì)流程圖

電梯控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)成功的關(guān)鍵環(huán)節(jié)是PLC程序設(shè)計(jì)，編程控制程序在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，要遵循一些原則，一是保證該程序功能的完善，盡量考慮到有可能影響到電梯有效運(yùn)行的各方面的因素；二是在設(shè)計(jì)時(shí)，要盡量簡(jiǎn)單，并且能保證其有一個(gè)適應(yīng)性，即在特殊情況下，可以對(duì)此程序進(jìn)行修改，以應(yīng)對(duì)新情況的發(fā)生，這就要求在設(shè)計(jì)程序時(shí)，要充分的利用編程控制程序中的各種優(yōu)先指令，使其掃描時(shí)間減短，并采用模塊化設(shè)計(jì)，保證電梯的精度；三是對(duì)存在于程序中的各個(gè)邏輯關(guān)系要有清楚的判斷。

3.3各個(gè)控制回路實(shí)現(xiàn)的梯形圖及其運(yùn)行指令

3.3.1指層控制回路

指層控制線路的功能是指示電梯轎廂目前所在層樓的位置和將要運(yùn)行的方向。此例中樓層信號(hào)是通過(guò)安裝于每層井道內(nèi)的感應(yīng)器及安裝在轎頂?shù)母舸虐鍋?lái)實(shí)現(xiàn)的。但是，由于獲得的樓層信號(hào)不連續(xù)，因而需要通過(guò)程序?qū)崿F(xiàn)，X33-X55分別為1-5樓的樓層感應(yīng)器在PLC 的輸入地址。

3.3.2電梯的開(kāi)關(guān)門運(yùn)行回路

按照雙開(kāi)門有無(wú)司機(jī)控制來(lái)設(shè)計(jì)，主要無(wú)司機(jī)狀態(tài)下的自動(dòng)延時(shí)關(guān)門、基站外啟動(dòng)時(shí)的開(kāi)關(guān)門、無(wú)司機(jī)狀態(tài)下的本層開(kāi)門、電梯運(yùn)行到達(dá)目的層站的自動(dòng)開(kāi)門、手動(dòng)關(guān)門、完成電梯的手動(dòng)開(kāi)門等功能。

4.結(jié)束語(yǔ)

總而言之，由于PLC控制系統(tǒng)在維修方便、容易擴(kuò)展、抗干擾強(qiáng)、系統(tǒng)穩(wěn)定、調(diào)試周期等方面的優(yōu)點(diǎn)，使其在電梯控制系統(tǒng)中被使用的頻率大大提高了，但是，就初期投入來(lái)說(shuō)，由于電梯控制系統(tǒng)的信號(hào)輸入點(diǎn)數(shù)較多，PLC控制系統(tǒng)比繼電器的成本要高，不過(guò)可以采用節(jié)省輸入點(diǎn)的方法解決成本較高的問(wèn)題。 [科]

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