【摘 要】在我國城市化進程的不斷推進下，高層建筑也得到了迅速的發(fā)展，其已經(jīng)成為了現(xiàn)代城市發(fā)展水平的一個重要標志。在高層建筑中，電梯是一個不可或缺的運載工具，電梯質(zhì)量的好壞將會對人們的日常生活產(chǎn)生直接影響。傳統(tǒng)的電梯控制系統(tǒng)設計采用了繼電器作為控制器，該設計方式具有可靠性低、維修量大、故障率多、接線復雜、接觸點多等缺點。目前，研發(fā)出的PLC電梯控制系統(tǒng)，很好地解決了上述問題。本文從PLC電梯控制系統(tǒng)的功能、工作原理出發(fā)，主要分析了基于PLC的電梯控制系統(tǒng)的設計思路與實現(xiàn)方式。

【關鍵詞】電梯控制系統(tǒng) 可編程控制器 設計 繼電器

一、引言

在高層建筑中，電梯是一個不可或缺的運載工具，電梯質(zhì)量的好壞將會對人們的日常生活產(chǎn)生直接影響。近年來，在電子信息技術(shù)的不斷進步下，PLC（可編程控制器）電梯控制系統(tǒng)的應用日益廣泛。與傳統(tǒng)的基于繼電器的電梯控制系統(tǒng)相比，PLC電梯控制系統(tǒng)的可靠性、安全性更高，同時實現(xiàn)了“交流雙速—調(diào)壓調(diào)速—變頻調(diào)速”。目前，我國的PLC電梯生產(chǎn)廠家較多，然而受工藝、成本、技術(shù)等因素所限，PLC電梯的控制系統(tǒng)設計的結(jié)構(gòu)普遍較簡單，其雖然符合國家的電梯技術(shù)檢測指標，但會對PLC電梯質(zhì)量產(chǎn)生一定的影響。所以，有必要深入研究PLC電梯控制系統(tǒng)，注重新技術(shù)、新工藝的應用與開發(fā)。

二、PLC電梯控制系統(tǒng)的功能、工作原理分析

（一）功能

PLC電梯控制系統(tǒng)需要實現(xiàn)的功能包括：利用一臺電動機，來實現(xiàn)轎廂下降、上升，并在層間設有呼叫開關；在電梯需要到某一層載客時，若按下層外的呼叫按鈕，就必須保證電梯自動開門；在電梯完成轎箱內(nèi)相應指令后，若未收到層外信號，轎廂要自動關門，同時根據(jù)設計時間，關閉轎箱內(nèi)的通風及照明設備；若轎箱內(nèi)出現(xiàn)了多個指令，必須實現(xiàn)電梯的自動運行，同時根據(jù)運行方向，自動?？块_關車門。

（二）工作原理

通常來說，PLC電梯控制系統(tǒng)的組成部分包括信號控制系統(tǒng)、拖動控制系統(tǒng)，其硬件設備由PLC主機、門機、機械系統(tǒng)、層號指示燈、主拖動系統(tǒng)、調(diào)速裝置、外圍擴展器件、轎廂操作及層外呼叫按鈕等組成。工作原理為：在PLC主機中輸入外指令、光電脈沖等信號，通過PLC主機中的軟件，來對輸入信號進行邏輯運算，對信號進行處理后通過指令輸出信號，從而滿足拖動控制系統(tǒng)、門機系統(tǒng)的運行需要。

三、基于PLC電梯控制系統(tǒng)的設計分析

在設計PLC電梯控制系統(tǒng)時，必須要實現(xiàn)“呼叫—響應”過程的工作循環(huán)，同時還必須實現(xiàn)系統(tǒng)在其他工作狀態(tài)（如強制工作、自檢、正常工作）下的自動切換。PLC的應用，能讓電梯運行實現(xiàn)自動控制，使電梯運行效率大為提高，同時還降低了噪聲污染。另外，PLC控制系統(tǒng)無需使用大量的繼電器、接觸器，極大地簡化了外部線路，使控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)變得更加簡單。PLC電梯控制系統(tǒng)的設計主要包括以下方面內(nèi)容：

（一）動作方向與信號登記設計

電梯在停止狀態(tài)下，若某層發(fā)出指令，電梯將以其層外按鈕所在樓層作為運行終點?？刂葡到y(tǒng)在將終點位置與電梯當前位置進行比較后，可自動確定電梯是向上還是向下運行。在設計PLC控制系統(tǒng)時，設計者應當考慮到，在已經(jīng)有呼叫信號時，若未發(fā)出其他信號，系統(tǒng)就應當根據(jù)預設程序來確定電梯的終點及運行方向。在設計電梯動作方向判定、信號登記時，應當注意：在電梯上行時，要將最上層作為呼叫信號的終點；在電梯下行時，要將最下層作為呼叫信號的終點。

（二）轎廂關閉、打開設計

通常來說，轎廂車門的自動關閉、打開需要滿足如下條件：第一，在達到指定樓層后，轎門要自動打開，同時在設定時間內(nèi)實現(xiàn)自動關閉；第二，電梯為停止狀態(tài)，轎廂內(nèi)部發(fā)出開門信號，若在設定時間內(nèi)沒有接收到其他指令，轎門會自動關閉；第三，在關閉轎門時，若在轎門處檢測出紅外線信號，將會使轎門再次打開，紅外線消失后再自動關閉；第四，電梯在運行狀態(tài)下，調(diào)整速度平層停止時將自動開啟轎門。電梯轎門的關閉、打開功能設計，需要注意的是：限位開關設置必須合理，同時要注意對繼電器進行吸合測試，避免在轎門電機出現(xiàn)故障時造成電機燒毀。此外，還應當合理運用定時器，來對相關動作進行控制。

（三）順向載車、信號排隊設計

在PLC電梯控制系統(tǒng)中，采用了同向信號先行、信號排隊的控制方式。信號排隊，是指當?shù)怯洺绦蜃x取到電梯呼叫指令后，要實現(xiàn)各層等級信號與運行方向指示的并聯(lián)，以實現(xiàn)“順向載車”功能。比如，在PLC電梯上行過程中，系統(tǒng)若收到上行指令，電梯就會在信號發(fā)出層自動停留，在載客以后，再繼續(xù)上行。

（四）樓層顯示、自動“返回一層”設計

樓層顯示及自動“返回一層”為PLC電梯的一個重要功能。若電梯在設定時間段內(nèi)為停止狀態(tài)，就算沒有接收到上行或下行指令，電梯都必須自動回到一層。通過來說，PLC控制系統(tǒng)中，會將電梯上下行信號與高樓層位置信號常閉點進行串聯(lián)，以延時控制轎廂。要長時間保持電梯停止信號，就一定不能將停止信號與高層位置信號進行串聯(lián)。此外，電梯樓層顯示功能的實現(xiàn)，應當是將檢測到的樓層信號，傳送到轎廂內(nèi)部繼電器上，利用LED（發(fā)光二極管）來進行樓層顯示。

四、結(jié)束語

隨著高層建筑數(shù)量的日益增多，PLC電梯的應用也越來普遍，PLC的應用，讓電梯運行的效率、可靠性、安全性大為提高。在設計PCL電梯控制系統(tǒng)時，要確保電梯運行的安全性、功能性，就必須重視新技術(shù)、新工藝的開發(fā)、應用，同時嚴格遵循國家頒布的電梯設計相關標準，不斷提升PLC電梯控制系統(tǒng)的設計水平。

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