電梯作為現(xiàn)代城市物質文明的一種標志，逐漸成為老百姓生活中不可或缺的一部分，為當今社會高層建筑人流和物流的輸送提供了便利條件。電梯的出現(xiàn)為人們的生活節(jié)省了大量的時間、體力等等，使我們的生活質量有了很大的提高。然而，近幾年，全國各地接連發(fā)生電梯傷亡事故，再次觸動了公眾對電梯安全的敏感神經。

針對這些問題，筆者認為，電梯應能提供實時運行監(jiān)控，并在電梯出現(xiàn)故障時自行判斷，從而進行自行保護，做到對乘客的最大保護。解決方法要有針對性：利用可編程控制器（PLC）和電機交流變頻調速技術，來滿足乘客的舒適感和保證平穩(wěn)的精度，降低功耗；利用組態(tài)王對電梯運行監(jiān)控，對電梯的運行進行實時的監(jiān)控。利用PLC編程的靈活性、組態(tài)軟件的增強圖形界面，對電梯的平順性和安全性進行優(yōu)化和改善，使其達到最好的平衡點。

一 電梯控制系統(tǒng)的演變

隨著科技的發(fā)展，電梯的控制系統(tǒng)已經由機電式過渡到電子式。傳統(tǒng)的電梯控制系統(tǒng)由繼電器接觸器控制邏輯組成，存在著電氣元件多、功能弱、電氣故障頻繁，可靠性差和工作壽命短等缺陷。PLC是根據(jù)順序邏輯控制的需要發(fā)展起來的，是集自動控制技術、計算機技術與通信技術于一體的一種新型工業(yè)控制裝置，是專門為工業(yè)環(huán)境應用而設計的數(shù)字運算操作的電子裝置。鑒于此，目前電梯的繼電器控制方式已逐漸被PLC控制代替。同時由于電機交流變頻調速技術的發(fā)展，電梯的拖動方式已由原來直流調速逐漸過渡到了交流變頻調速，不僅能滿足乘客的舒適感和保證平穩(wěn)的精度，還可以降低功耗、節(jié)約能源，減少運行費用。PLC加變頻調速控制技術已成為現(xiàn)代電梯發(fā)展的熱點。可編程控制器是集自動控制技術、計算機技術與通信技術于一體的一種新型工業(yè)控制裝置，現(xiàn)在已經成為現(xiàn)代工業(yè)控制三大支柱（PLC、機器人和CAD/CAM）之一。選用PLC控制系統(tǒng)作為電梯電氣控制系統(tǒng)，去掉了選層器及大部分繼電器，結構簡單，外部線路簡化，且可以實現(xiàn)復雜的功能。PLC控制系統(tǒng)可進行自檢測與報警顯示，提高了電梯運行的安全性，便于電梯故障檢修；也可用于群控調配管理，提高了電梯運行效率。

二 組態(tài)軟件與PLC結合的電梯控制系統(tǒng)的設想與實施

隨著工業(yè)自動化發(fā)展，組態(tài)軟件已逐漸應用于工業(yè)自動控制監(jiān)控系統(tǒng)。組態(tài)軟件具有強大的界面顯示組態(tài)功能，有豐富的圖形控件和工礦圖庫；有強大的數(shù)據(jù)庫，配有實時數(shù)據(jù)庫，可存儲各種數(shù)據(jù)；有可編程的命令語言，用戶可以根據(jù)自己的需要編寫程序，增強圖形界面。組態(tài)王作為國產新型的工業(yè)自動控制系統(tǒng)，它以標準的工業(yè)計算機軟、硬件平臺構成的集成系統(tǒng)取代了傳統(tǒng)的封閉式系統(tǒng)。具有實用性強、開放性好、易于擴展、經濟、開發(fā)周期短等優(yōu)點。

因此，基于PLC與組態(tài)軟件的電梯控制系統(tǒng)研究具有重要意義，將PLC編程控制和組態(tài)王界面控制合理地運用到電梯控制上，必然能得到一個非常理想的控制結果。

使用PLC設計兩套多層電梯控制系統(tǒng)并使用組態(tài)王設計其監(jiān)控系統(tǒng)。任務實施時，利用了PLC這種工業(yè)專用計算機，利用它面向用戶的指令，利用它編程方便和靈活的特性。PLC能完成邏輯運算、順序控制、定時、計數(shù)和算術操作，還具有數(shù)字量，模擬量輸入/輸出控制的能力，并且容易與工業(yè)控制系統(tǒng)連為一體，易于擴充。

結合電梯結構與工作原理，電梯的電氣控制系統(tǒng)的基本功能要求，為實現(xiàn)這些功能，再從硬件和軟件兩個方面入手設計：硬件方面，主要從PLC的選型、PLC輸入輸出的編址方面考慮；軟件方面，系統(tǒng)分為啟動初始化、用戶呼叫指示、電梯到層指示、電梯開門控制、電梯上下行控制、和超載報警、限位保護等基本模塊。完成硬件和軟件部分的設計，整體工程就完成了重要的一部分，然后進行組態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)的設計。

如何將PLC與電梯運行結合在一起呢？首先簡單了解一下電梯的運行原則：（1）電梯開啟，初始化程序使之回到一樓，并初始化各項數(shù)據(jù)；（2）在電梯運行過程中，響應順向外呼叫，而不響應反向外呼叫，只在無同向呼叫信號時才響應反向呼叫；（3）電梯運行方向由內呼叫信號決定，順向時優(yōu)先執(zhí)行；（4）內外呼叫信號都具有記憶保持功能，執(zhí)行一次后解除；（5）內外呼叫信號、運行方向以及行進中的樓層均由信號燈指示；（6）到達某一樓層經短暫延時后可自動或手動開門，超重報警時不能進行自動或手動關門，關門過程中，有本層順向外呼叫信號時響應開門；（7）電梯上下行時不能手動開關門，開門時也不能上下行。（8）電梯應當具有最遠反向外呼叫響應功能。

三 PLC與組態(tài)結合需注意的工作事項

利用PLC能夠很好地完成所要達到的目的，同時，還可以根據(jù)電梯使用者的親身體驗及反應情況，對電梯的平順性進行合理調配；在組態(tài)建模方面也沒有太大問題，但在組態(tài)設計時一定要體現(xiàn)人性化，體現(xiàn)出應急處理方面的優(yōu)勢。為了實現(xiàn)以上功能，要確保做好以下工作：（1）能夠選擇一臺合適可靠的可編程控制器作為電梯系統(tǒng)的中央控制器。并在程序設計中，通過對傳統(tǒng)繼電器電梯控制系統(tǒng)和微機電梯控制系統(tǒng)的對比，根據(jù)工業(yè)環(huán)境的特點以及電梯舒適性、可靠性的控制要求，達到所要實現(xiàn)的目的，并凸顯出所選擇可編程控制器的好處；（2）解決電梯最小等候時間算法，并結合到所編制的程序中去；（3）能夠設計出基于可編程控制器的電梯控制系統(tǒng)的硬件結構和軟件程序，能夠建立電梯整體框架結構和信號控制電路圖，能夠編寫各子模塊梯形圖；（4）結合實際需要繪制基于組態(tài)王的電梯監(jiān)控畫面，運行調試結果符合電梯監(jiān)控要求；（5）能夠通過仿真和調試來表明運行的正確性，能夠證明基于可編程控制器的變頻變壓調速電梯控制系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性、平層準確性，能夠提高電梯運行的舒適度，且可通過電梯監(jiān)控畫面來實時監(jiān)控電梯運行狀態(tài)。

〔責任編輯：李爽〕