電梯PLC智能控制系統研究

許穎泉，胡劍凌

蘇州大學信息工程學院，江蘇 蘇州 215104

當前，高層建筑電梯在廣泛運用的同時，其內部結構也變得更為復雜，傳統控制系統不僅故障發生率高且維修難度較大。采用智能控制系統可以擺脫傳統系統操控的不足，讓電梯的運行狀態更為安全可靠。PLC技術的運用使得電梯在運行過程中能嚴格按照程序指令執行操作，對于系統潛在的安全隱患則能及時監測告警。

1 PLC控制的主要特點

PLC是一種高性能的可編程控制器，主要功能是實現各種邏輯控制，在電氣控制系統中的運用十分廣闊。就電梯電氣系統而言，PLC的運用可以大大緩解電梯裝置操控的難度，使得整個系統按理想的狀態運行控制。PLC具備的優勢包括：

1）結構方面。可編程控制器的結構組成較為簡單且操控起來難度小，PLC不會受到外在條件的限制，只要保持正常供電則能創建網絡。這種結構特點讓PLC在電梯控制系統中的運用更加靈活；

2）傳輸方面。PLC的數據傳輸效率較高，由于帶寬條件比較穩定，使得系統內部的數據能按照編制好的程序運行。如：電梯中的PLC智能控制系統可以實現數據的穩定傳輸，讓電梯控制信號及時發出操控指令；

3）控制方面。在控制方面，可編程控制器不僅能單獨控制使用，也可以和其它網絡結構互相連接運行。最常見的則是計算機與PLC的聯網控制，將其用于電梯控制系統調配之后，電梯運行更加穩定。

2 電梯PLC智能控制的原理

對于國內現有的電梯PLC智能控制系統，這種操控模式的主要構成是“模糊控制”，也是智能化系統的核心技術，其原理如圖1。

圖1 電梯控制系統原理框圖

與早期的控制系統相比，模糊控制無需很確切地找準被控制對象，也不用創建相應的數字模型，只需根據電梯構造及人員操控經驗則可對系統進行調配。如：對于城市高層大廈，在電梯控制中引進PLC智能控制系統后，利用模糊控制方法掌握相關的信息，對系統內部結構進行協調控制。此外，采用模糊邏輯推理控制之后能對電梯的運行狀態詳細監測，有助于電梯故障的防范處理，保證了系統內各項結構的穩定運行。技術人員通過對電梯PLC智能控制系統改造之后，除了原先的控制程序指令外，也配備了PLC、操縱盤、呼梯盒、井道等常用裝置，為智能系統的模糊控制創造了條件。

3 電梯PLC智能控制的運用

對電梯PLC智能控制系統的運行原理及核心技術掌握之后，必須要從現實運用情況對這種系統深入分析，這有助于系統的正常調配控制。電梯PLC智能控制系統主要包括：控制系統、信號控制、變頻調速三大塊，現根據這3個方面對智能系統研究分析。

3.1 控制系統

考慮到提升電梯控制系統的運行效率，在編制PLC操控指令時需采用以“數據傳輸”為重點的智能電梯控制系統。從電梯運行的狀況看，其PLC智能控制流程包括：1）獲取信息。利用電梯管理模塊的相關功能，對設備上的用戶信息及時獲取，再利用微處理器把有用的資料存儲起來；2）分析數據。根據獲取的信息分析建筑樓層，以確定電梯運行的行程大小；3）確定目標。主要是電梯運行的樓層目標，電梯需要運行到的層數具體判斷，這樣可以準確地輸入系統控制信號。

3.2 電梯信號

P智能控制系統的電梯信號均是靠PLC程序完成，其逐漸代替了繼電器。目前，被輸入到PLC的控制信號包括：運行方式、方向指示、到站鐘、開關門控制、運行控制、內指令、呼梯、選層顯示、井道信息或旋轉編碼器光電脈沖、開關門及限位信號等。輸出控制信號包括：樓層顯示、拖動控制信號、門區或平層信號等。每種信號都可以利用PLC編入程序代碼，讓各項信號的結構被有效控制調配，滿足了電梯運行功能的要求。

3.3 變頻調速

變頻調速也是PLC智能控制系統中比較重要的一部分，其主要是為了實現電梯運行轉速的調控。如果電梯在日常運行中被其它因素干擾，對電梯上下運行速度會造成較大的變化影響，傳感器可及時收獲誤差值范圍，而控制器則能對電梯加以調整控制。經過這樣的處理過程后，PLC智能控制系統能自動生成電梯變頻調速PLC模糊控制框圖，引導了電梯的正常運行。

4 結論

總之，控制系統是電梯PLC智能化的核心結構，控制系統運行效率的高低直接影響到電梯的穩定狀態。PLC的運用范圍更加廣闊，在電力、機械、煉鋼等行業設備中的控制作用更為顯著。PLC的成本低、工期短、可擴展、易管理等特點，使其在各個行業中的運用更加廣泛。

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