探讨PlC在电梯控制系统中的应用

探讨PlC在电梯控制系统中的应用
发布时间：2021-07-05T11:41:12.507Z 来源：《基层建设》2021年第10期作者：余俊良
[导读] 摘要：作为高层建筑中不可缺少的一项运输工具，电梯在社会中得到了广泛应用。

广东省特种设备检测研究院湛江检测院广东湛江 524000
摘要：作为高层建筑中不可缺少的一项运输工具，电梯在社会中得到了广泛应用。

Plc在电梯控制系统中应用，不仅能够保障电梯高效性，还能实现其安全运行。

本文通过分析Plc电梯控制系统的结构及应用优势，对Plc的具体应用进行了深入研究，有利于促进电梯的稳定运行。

关键词：Plc；电梯控制系统；应用
引言
随着中国经济的不断向前发展，大城市的不断兴起，高层建筑也不断进入大众的视野。

而在高层建筑中，优良的电梯往往也成了吸引顾客的最大筹码。

电梯的操作对于许多非电气专业的人而言，只是轻松的按几个按钮，但实际上，电梯的设计综合了许多复杂的电气设备。

而一个电梯系统的各方面性能，很大一部分取决于电梯控制系统的设计好坏。

而如今的电梯控制系统，主要依靠PLC的自动控制来实现。

一、电梯控制系统的组成
逻辑控制系统以及电力拖动系统是电梯控制系统的重要组成部分。

只有保证电动机的输出转矩能够在一定的调速方式下满足负载转矩的条件，才能提高电梯的舒适程度。

电梯的配重系统和轿厢分别在钢丝绳的两端，而钢丝绳挂在曳引轮上面，电机经过减速机构可以拖动曳引轮，从而使得轿厢上下运动。

逻辑控制系统由几十个电器元件安装而成，主要是由召唤箱、控制柜、层楼指示、操纵箱、曳引电动机几部分构成，这些电器元件安装在电梯井道里外和电梯的各相关部件上。

逻辑控制系统通过对电路的控制实现对电力拖动系统工作程序的控制，以保证电梯的安全性。

电梯的电力拖动系统比逻辑控制系统的变化范围小，如果确定了电梯的种类、额定速度和载重，基本上就可以确定这部电梯电力拖动系统的各个零部件。

二、PLC介绍
1.PLC特点
与传统继电器相比，PLC最大特点是可以进行独立编程，即将计算机编程技术和传统继电器有机结合在一起。

PLC作为新型的可编程控制器，其具有众多优点。

第一，编程语言简单。

虽然PLC在使用时需要计算机进行编程操作，但是PLC的编程语言较为基础，并不需要较高的计算机编程水平。

除此之外，在电梯实际安装时，PLC可以随时修改程序，有利于对电梯控制系统的调试。

第二，价格低而性能高。

如今随着PLC技术不断发展成熟，PLC制作成本不断降低，同时也能实现更多更复杂的逻辑电路控制。

例如电梯只需要一台PLC就可以完成对所有操控指令的编程，完全满足电梯复杂逻辑电路的需求。

同时与传统继电器相比，其价格也较为低廉。

在实际使用中可以不拆除硬件情况下，通过改变编程来对电梯进行调试，节省大量的安装时间和成本。

第三，相关配件标准化。

PIE经过近年来的持续发展，相关配件已经逐渐完成标准化。

用户在实际使用过程中，可以通过对不同配件进行整合，实现具体的控制需求。

在电梯前期设计时，采用多种配件搭配也可以完成各种复杂的控制电路。

第四，稳定性强，抗干扰能力好。

传统继电器稳定性极差，在实际工作中容易发生故障。

PLC线路较为简单清晰。

例如过去电梯采用传统继电器，多数情况下需要有中间继电器。

电路不仅容易发生故障，而且后期维修工作比较麻烦，需要将电梯故障设备拆除‘z-。

PLC可以有效减少逻辑控制系统中的线路，有效减低因为线路接触不良而产生的机械故障。

2.PLC发展方向
随着科学技术进步，PLC技术也逐渐走向成熟，整体发展越来越趋向智能化。

目前PLC主要向三方面发展。

第一，规模范围扩大。

如今市场上的PLC多为中小型，可以供电梯设备使用，但不能满足其他大型或超小型设备需求。

出于市场需求，PLC规模范围会不断扩大，向大型和超小型靠拢。

第二，PLC智能化。

目前技术都在向智能化发展，PLC也不例外。

PLC智能模块已经是业界发展重点，全力将通信技术与PIE融合在一起。

智能模块在实际应用中可以达到自动化控制要求，减少人力物力投入，发展前景十分开阔。

第三，自动检测模块。

PLC在运行过程中自身也会发生故障，而不同于传统继电器，它在技术上可以实现自检功能。

自动检测主要针对外部故障，例如信号输人端异常、线路断路等故障类型。

PLC自动检测模块不仅可以提高控制本身稳定性和安全性，也减少后期维护工作量。

三、PLC电梯控制系统的分析
传统的电梯控制方式有三种：PLC控制，微机控制，继电器控制。

然而使用继电器控制电梯的运作往往需要高成本，维修的高费用。

并且电路的设计也较其他两种控制方式复杂，往往是“牵一发而动全身”，改善控制系统也比较麻烦。

而微机系统的设计很容易受到外界干扰的影响，抗干扰能力十分弱，不宜推广。

而PLC控制系统则有效的改善了以上二者的不足之处，它的设计灵活，更改操作也十分便捷。

对于在电梯运行过程中所产生的技术性问题，也能较快的予以解决。

并且由于它极强的抗干扰能力，也使其成为目前社会上电梯控制系统中最为常用，也最受人们赞誉的控制系统。

（一）电梯的模型结构
电梯主要由轿厢，滑轮，曳引电动机，钢丝绳等主要部分构成。

而在整个电梯控制系统中，电梯控制柜则是整个控制系统的核心。

它被用来实现电梯运行的各项指令，达到设计者的预期目标。

电梯控制柜一般放在电梯机房内，主要由PLC，继电器，开关，LED显示器部分（LED显示部分主要显示的是电梯所在楼层，上下运动的方向）。

而在这么多控制部件中，PLC作为主控装置实现了电梯的适度运行。

电梯的运动控制主要通过PLC的编程实现。

在程序设计时往往按电梯所需要实现的不同功能来进行分块式的编程，主要的编程部分有：召唤箱的控制程序，轿厢内部操作箱的的控制程序，电梯门的开关程序，电梯在特定楼层准确停靠的程序等等，这样分块设计降低了设计的难度。

并且在日后电梯的维护检修中，也可以对应出现的不同电梯故障有针对性的进行查漏补缺，降低了维护成本。

（二）PLC电梯控制系统的设计分析
在电梯控制系统的设计中，电梯的控制要求要极大地满足被控对象的控制要求，这也是PLC控制电梯能够正常运行的前提。

不仅如此，PLC控制系统必须在电梯的日常运作中保持安全可靠。

这就要求设计者在设计电梯时能够充分考虑到所有控制指令对轿厢运动的影响。

以及在突发情况下，诸如停电，发生火灾等情况下，仍难能够正常运作，保证电梯内人们的人身安全。

在设计一个PLC控制系统时，设计者不仅仅要考虑实现电梯的全面控制要求，更要在此基础上简化自己的设计步骤，包括程序的设计，硬件的使用，从而完全降低整个
PLC控制程序的运行成本。

四、电梯控制系统中Plc的应用
（一）硬件结构
Plc在电梯控制系统中应用，主要是将Plc器件作为整个控制系统的中心，与输入、输出端口、扩展芯片以及其他外围电路的相配合，形成一个完整的电梯控制系统硬件系统。

在硬件系统的基础上，程序人员了可以在相应的逻辑顺序下进行编程，最后烧录在Plc器件的ROM 中。

CPU在执行ROM程序代码时，可以利用外部输入、输出端口将控制信号输送到外围控制装置、显示装置以及调速装置中，进而实现对电梯控制系统的整体控制。

除此之外，以Plc为主的电梯控制系统硬件系统中，电梯运动、速度控制的动力来源于牵引电动机，各个楼层之间轿厢门自动开关由自动机控制。

与此同时，各个楼层中有专门的楼层指示灯，与呼梯盒一同显示电梯信息，并产生、输送电梯求救信号。

轿厢内部设置了控制电梯的操纵箱设备，能够发送电梯内部人员对电梯的指令，经过Plc控制器进行处理，最终实现整个电梯系统的控制和运转
（二）软件设计
对于电梯控制系统而言，如果在运行过程中出现逻辑信号方面的问题，需要利用Plc予以处理，电梯系统软件应该在实际需求下，利用Plc充分掌控逻辑方面的问题。

在电梯系统完成呼叫、响应之后，就意味着完整了工作循环，实际工作中，电梯主要包括自检、正常工作、强制工作三种状态，而且这三种状态是来回转变的，最终完成电梯的整体工作。

要想顺利完成上述工作，需要对软件进行设计，电梯系统的软件设计体现为以下几点：首先，采用优先级队列。

根据电梯所处位置启动电梯，整个编程体系中，采用三个优先级队列，即上行优先级、下行优先级、次优先级。

在上行优先级队列给出电梯向上运行指令时，那么电梯所在楼层的以上楼层都会向着上方发出运行信号，并且在所对应的楼层中进行信息传递，为电梯逻辑控制奠定了相应基础；其次，采用先进先出队列。

根据电梯要运行的方位，将同一方向优先级队列中的非零单元寄存，在先进先出队列发出指令后，将首个单元数据输送到寄存器中。

结束语
综上所述，在我国当前的电梯运行过程当中，我们必须要积极利用起PLC技术，采用PLC电梯控制系统来对电梯运行中各种复杂的指令进行科学有效的控制，不断强大电梯的控制功能，与此同时，我们还可以增设电梯故障自动检测报警提示系统，来更好地增强电梯控制系统的稳定性，确保电梯运行得更加平稳，这样便会大大降低电梯维护工作的难度，全面提高电梯运行的经济效益，还会实现绿色节能的理想目的。

参考文献：
[1]基于PLC的电梯控制系统分析[J].夏文春.中国新通信.2019（13）
[2]基于PLC的电梯控制系统的设计与研究[J].李新月.数字通信世界.2018（08）
[3]基于PLC的五层电梯控制系统设计[J].王寿福.信息与电脑（理论版）.2016（18）
[4]基于PLC的电梯控制系统设计[J].朱曼颖，张帆，赵卜铮.中国新技术新产品.2017（12）
[5]PLC在电梯控制系统中的应用[J].张艳玲.科技风.2017（07）
[6]基于PLC的电梯控制系统的开发与设计[J].符林芳.自动化与仪器仪表.2019（07）
[7]基于PLC的电梯控制系统的研究与应用[J].王琳，肖军.电子设计工程.2019（02）
[8]基于PLC的计及加减速的电梯控制系统及其人机界面的设计[J].郭昊坤.电工技术.2019（24）。