錢國華

摘 要：在介紹PLC可編程控制器件的基本工作原理及其在電梯控制系統(tǒng)中應(yīng)用優(yōu)勢的基礎(chǔ)上，詳細(xì)闡述了PLC器件在電梯控制系統(tǒng)中的應(yīng)用。通過構(gòu)建PLC電梯控制系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)圖和設(shè)計整個控制系統(tǒng)軟件，實現(xiàn)了PLC電梯控制系統(tǒng)的正常運行。

關(guān)鍵詞：PLC；電梯控制系統(tǒng)；牽引電動機；計算機

中圖分類號：TU857 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.05.106

隨著建筑樓層的不斷升高，單純地利用人行樓梯來實現(xiàn)人員或貨物的垂直運輸已經(jīng)不太現(xiàn)實，亟需一種代步垂直交通工具，滿足高層建筑人員和貨物上、下運輸?shù)囊?。?887年第一臺電梯在美國誕生以后，各式各樣的電梯成為了高層建筑中不可或缺的代步工具，也成為了我國建設(shè)現(xiàn)代化社會的有力保障。然而，如何保障我國的每一部電梯都能安全、高效運行，從而使我國電梯產(chǎn)業(yè)健康、快速發(fā)展，是當(dāng)前亟需解決的問題。隨著電子產(chǎn)業(yè)和自動化控制技術(shù)的發(fā)展，通過采用PLC實現(xiàn)對電梯控制系統(tǒng)的自動化控制，已經(jīng)成為當(dāng)前電梯控制系統(tǒng)的主要發(fā)展方向，可為電梯的安全、舒適運行奠定堅實的基礎(chǔ)。

1 PLC簡介

PLC（Programmable Logic Controller）是可編程控制器件的簡稱，它融合了計算機技術(shù)、通信技術(shù)和自動化控制技術(shù)，可實現(xiàn)對各種系統(tǒng)的有效控制。PLC由央處理器CPU、可讀寫和不可讀寫的存儲RAM和ROM、輸入和輸出的I/O端口、可編程設(shè)備和電源等部件構(gòu)成。通過特殊的編程語言，可將開發(fā)人員的控制邏輯燒錄至ROM中，并由中央處理器執(zhí)行ROM中的代碼。當(dāng)PLC開始工作時，會從ROM中的第一條代碼命令開始執(zhí)行，并按照代碼的控制邏輯持續(xù)執(zhí)行，直到程序結(jié)束后，程序指針再次跳轉(zhuǎn)至程序開頭再次運行。

采用PLC控制電梯運行系統(tǒng)的優(yōu)勢明顯。PLC器件具有非常強的抗干擾性，運行可靠性非常高，可滿足電梯控制系統(tǒng)高效、安全的需求。同時，外部人員可通過操作程序完成整個控制系統(tǒng)的邏輯編程，靈活性高，且編程語言簡單、使用方便。此外，PLC具有良好的自我故障診斷機制，可通過裝置上相應(yīng)的報警設(shè)備快速、方便地查找故障位置，加之其體積小、功耗低，可滿足電梯控制系統(tǒng)長期安全運行的需求。

2 基于PLC的電梯控制系統(tǒng)

2.1 PLC電梯控制系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)

基于PLC的電梯控制系統(tǒng)以PLC器件為整個控制系統(tǒng)的核心，配合輸入和輸出端口、擴(kuò)展芯片和其他外圍電路，構(gòu)成整個電梯控制系統(tǒng)的硬件系統(tǒng)，并以硬件系統(tǒng)為基礎(chǔ)，程序員可按照一定的邏輯順序編程，最終燒錄至PLC器件的ROM中；通過CPU執(zhí)行ROM內(nèi)的程序代碼，并通過外部的輸入和輸出端口將控制信號傳送至外圍控制裝置、調(diào)速裝置和顯示裝置等，從而實現(xiàn)對整個電梯控制系統(tǒng)的控制。

在基于PLC的電梯控制系統(tǒng)硬件中，電梯運動及其速度控制的動力源為牽引電動機，由自動門機控制各個樓層之間轎廂門的自動開關(guān)。同時，在各個樓層內(nèi)有專門的樓層指示燈，與呼梯盒共同顯示電梯信息和產(chǎn)生、發(fā)送使用電梯的請求信號。此外，在轎廂內(nèi)部，還有對電梯進(jìn)行控制的操縱箱設(shè)備，可發(fā)送電梯內(nèi)部人員對電梯的動作指令，從而經(jīng)過PLC控制器的處理完成整個電梯的控制和運轉(zhuǎn)；電梯控制系統(tǒng)中需要安裝轎廂的位置檢測裝置，即電梯所處樓層的檢測裝置，從而為整個電梯控制系統(tǒng)提供電梯的位置信息。

2.2 PLC電梯控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計

PLC電梯控制系統(tǒng)需要完成電梯的基本功能，主要包括電梯的上、下運轉(zhuǎn)，加速、勻速和減速等速度控制、電梯門的自動開關(guān)和異物檢測、按照正常邏輯選擇電梯的運行方向、通過按鈕控制電梯門、顯示樓層信息和電梯的使用請求等基本功能。基于這些基本功能，還能按照正常的運行邏輯選擇相應(yīng)功能，完成對電梯的控制。

PLC電梯控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計思路主要根據(jù)電梯運行的正常邏輯。在電梯控制系統(tǒng)上電后，要對系統(tǒng)的各種數(shù)據(jù)進(jìn)行初始化，包括系統(tǒng)全局變量、定時器和相應(yīng)的外部裝置的初始數(shù)據(jù)等；電梯處于循環(huán)等待狀態(tài)，并判斷門廳的顯示裝置是否有電梯使用請求信號輸入，如果有信號輸入，則判斷當(dāng)前電梯所處的樓層與請求樓層是否相同，如果不同，則選擇電梯的運行方向，通過電動機制動啟動電梯運行，按照“加速、勻速和減速”的順序運行電梯。到達(dá)請求層后打開電梯門；電梯門按照特定的打開方式，先打開轎廂門，經(jīng)過一段時間后關(guān)閉轎廂門，應(yīng)注意的是，電梯轎廂門在關(guān)閉期間，通過專門的紅外裝置、熱感裝置和轎廂門感應(yīng)裝置檢測電梯門之間是否有異物，如果有，則強制再次打開電梯轎廂門，并經(jīng)過一段時間后再次關(guān)閉轎廂門；轎廂內(nèi)的操縱裝置選擇樓層后，對所選樓層與當(dāng)前電梯所處樓層進(jìn)行對比判斷，選擇電梯的運行方向，并按照上述電梯運行、電梯門打開和關(guān)閉的操作流程控制電梯。此外，經(jīng)過電梯感應(yīng)裝置、外部控制裝置和轎廂內(nèi)部控制裝置等將信號輸入PLC控制器中，并由程序員設(shè)計邏輯流程，從而完成整個電梯的運行控制。

3 結(jié)束語

基于PLC的電梯控制系統(tǒng)的設(shè)計，主要利用PLC的基本工作原理設(shè)計整個控制系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)，根據(jù)硬件結(jié)構(gòu)各個裝置的不同功能，設(shè)計電梯系統(tǒng)的基本功能和軟件系統(tǒng)的運行邏輯，并通過各種信號輸入裝置將外部請求或感應(yīng)信號傳輸?shù)絇LC器件中，經(jīng)過PLC控制器件的處理完成對電梯運行的控制。

參考文獻(xiàn)

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[2]賀哲榮，石帥軍.流行PLC實用程序及設(shè)計[M].西安：電子科技大學(xué)出版社，2006.

〔編輯：張思楠〕

Abstract： In the introduction PLC programmable control devices and their underlying basic principle application advantages in the elevator control system， the detail of the PLC device applications in the elevator control system. By constructing PLC elevator control system hardware structure and design of the entire control system software， and the normal operation of the elevator control system PLC.

Key words： PLC； elevator control system； traction motor； computer