基于PLC的电梯控制系统设计

基于PLC的电梯控制系统设计

李飞

（西继迅达（许昌）电梯有限公司河南省许昌市461000）

摘要：伴随着城市规模的不断扩大，高层建筑已经成为了城市发展过程中的重要标志。电梯作为高层建筑进行运输的重要工具，其质量如何直接会影响到住户的日常生活。基于PLC的电梯控制系统能更好地满足电梯运行的需求，使得电梯系统的运行更加安全可靠，分析PLC技术，研究PLC应用在电梯控制系统中的相关系统设计。

关键词：电梯控制系统；PLC；继电器设计；微型计算机设计

0引言

随着我国高层建筑的逐渐普及，电梯控制系统也获得了快速发展，相关设计也在不断的进行完善和优化，更新换代的速度非常快。从20世纪90年代开始，PLC作为一种顺序逻辑控系统逐渐发展起来，后来在电梯控制系统中得到了广泛引用，目前PLC技术还在发展，其在电梯系统运行中发挥着不可磨灭的作用。然而传统的电梯在运行中存在着很多的问题，比如电梯的体积过大，布线十分复杂，经常会出现一些故障，而且修复起来十分困难等，这些问题的存在很难保障电梯的正常运行安全。

1PLC技术简介

PLC主要是指编程控制器，是通过微处理机作为基础而产生的一种新型的自动化控制系统。一般情况下，PLC是由输入接口部件、输出接口部件、中央处理器和电源部件几个部分组成。PLC控制系统安装或者维护都十分方便，有很强的抗干扰能力，调试的周期也较短，多种优势使其被广泛应用到工业控制领域。PLC再电梯控制系统中分为两个方面，分别是逻辑控制系统和拖动控制系统。逻辑控制系统通过PIC的软件部分来实现，主要功能有定向选层、顺向截梯、判断轿厢位置、换速和开关门的运行等。在拖动控制系统中，电梯会将工作状态发送给PLC，然后PLC再发送控制信号。在电梯的设计和运营过程中，控制系统起着决定性的作用，传统的电梯控制系统中存在着很多的缺点，比如系统的接线非常复杂，系统的故障率比较高，系统的可靠性比较差等，这些都在很大程度上影响到了系统的安全运行。

2PLC技术在电梯控制中的优势

将PLC技术应用到电梯系统中，电梯系统可以进行自控而且精度也得到了提高，抗干扰能力也大大增强，运行更加稳定。目前在对电梯的控制方面，主要有继电器控制、PLC控制以及微型计算机控制这三种形式。PLC电梯控制系统相对于其他两种形式来讲，有着一定的优势。主要在于PLC系统使用的时间比较长、自动化的水平比较高，而且PLC控制系统的安全性也非常好。

PLC系统还具有自动检测功能，可以实时监测、兼具报警提示，一旦发生故障，会在第一时间进行报警提示，大大提高了电梯控制系统运行的安全性。再加上PLC系统安装比较方便，运行和维护都比较便捷，就算是更改控制方案，都不需要改动硬件的接线。在群控调配和管理工作中，PLC技术也可以充分发挥作用，提高电梯的运行效率，使用PLC技术的电梯控制系统在运行过程中更令人放心。

3电梯控制系统的设计思路探讨

电梯的控制系统融合了很多先进技术，结构还是比较复杂的，是机械和电气共同发展的结果。电梯控制系统中主要有3种方式：PLC控制、继电器—接触器控制和计算机控制。PLC控制系统有很多的优点，比如它的性能十分稳定，简单的结构，不仅不容易出现故障，即便出现故障，维修起来也比较方便。PLC控制系统将编程和修改单独分开，应用在电梯控制系统后，电梯系统的需要得到了更好地满足，传统的控制系统逐渐被淘汰。电梯控制系统结构见图1，选择其中三层作为研究对象。

图1电梯控制系统结构图2系统原理

在电梯系统中，电机是主要的动力来源，随着电梯运输需求的提高，要求电梯可以承受更大的重量，所以用来连接的钢丝绳，一端加装了配重，另一端是桥厢，配重的作用就是根据电梯的实际重量进行相应地调整。

3.1PLC的硬件设计思路

PLC是整个电梯系统控制的中心要素，对保障电梯系统的质量和技术都有着十分重要的作用，所以要特别重视。电梯控制系统主要是由电梯的控制系统、电视监控和指令系统以及层站召唤系统几个部分组成。开展电梯控制系统的设计首先就是要定位好PLC的设计思路，PLC和变频器共同组成了控制系统（图2），由图可见，系统中包含了很多的元件，其中变频器主要是用来控制电梯的调控速度部分，在检测电机速度时，应用的是光电编码器，将其设置成一个相对封闭的环路控制系统。

3.2系统的软件开发研究

在电梯控制系统的软件开发过程中，采用面向对象的模块化编程方法，将各个输出信号按属性分类做出程序模块，模块与模块之间的衔接可以用中间寄存器来传递信息，将电梯控制系统大致分为一下几个程序模块初始化程序、主程序、轿门开关控制、自学习功能、自动运行、检修运行功能、蓄电池运行功能、电梯内选外呼信号指示、电梯运行楼层及状态显示、内选和外呼指示处理等。电梯控制系统设计见图3。

图3软件控制系统流程

电梯系统中会设置一个紧急按钮，当乘客遇到危险的时候，电梯可能会出现断电，其他信号无法输入，但是这个按钮还会运行，只要按下这个按钮，电梯就会自动停止运行，在系统中将电梯所在位置设置成电梯运行的终点。在电梯运行过程中，对于所有按上下行的按钮操作，电梯运行的终点都是最上端；对于所有按下下行的按钮操作时，电梯的运行重点都是最下层。当电梯在向上或者向下运行的过程中，所有和电梯运行方向一致的按钮信号都成为了电梯的临时停靠点。当电梯运行到终端时就会停止操作，等待下一次按钮的信号。

4结束语

伴随着近年来科学技术的不断发展和经济水平的提升，我国国内的高层建筑越来越多，这使得电梯的需求不断增加。通过PLC来控制电梯的运行，大大简化了控制系统的硬件结构，而且因为在程序控制中采用的都是“软接线”方法，不仅仅能够保障电梯的稳定运行，而且还可以获得比较好的经济效果，符合目前节能、绿色的发展主题，也在很大程度上提高了系统的灵活性和可靠性。

参考文献

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