電梯自動控制系統的分析及應用

張培杰

摘 要：本文主要從PLC技術在電梯自動控制系統的應用為例，以我國電梯研制現狀及其研制的必要性為切入點，重點對PLC電梯控制系統的四大特點及結構等進行了分析和闡述，以供同行參考。

關鍵詞：電梯；自動控制；PLC

0 引言

在本文中提及的電梯控制系統主要是運用邏輯控制電路以及PLC對電梯運行進行控制。就目前而言，PLC技術以其結構簡單、運行安全、發展速度快、體積小、容積大、質量輕等優勢，逐步得到人們的青睞，同時PLC具有較強的抗干擾能力，對于惡劣環境有著較高的適應性，較大幅度提升了整個電梯控制系統的可靠性和安全性。

1 我國電梯研發現狀及必要性

1.1 對電梯自動控制系統提出相關要求

具體來說，主要包含電梯控制范圍、使用環境、最大容積以及最大載重量等方面。作為整個電梯自動控制系統的前提和基礎，相關控制要求對其自動控制系統設計的總體方向和整體水平有著決定性作用，非常重要。

1.2 對電梯自動控制系統相關配置問題提出具體要求

作為整個電梯自動控制系統的關鍵部位與核心環節，系統配置是確保電梯控制系統運行正常的基本要素。

1.3 對電梯自動控制系統相關軟件的設計方案提出相應要求

對配置系統加以確定之后，還需要對系統軟件開發及研制方面予以重點關注，主要內容包含梯形圖設計、核心程序設計以及靈活型設計等方面。

2 PLC電梯控制系統的四大特點

（1）PLC電梯控制系統具有較高的可靠性，其在日常運行過程中，不需要大量的電子元器件和活動部件，同時接線也比較少，在軟硬件處理方面還采取了相應的可靠措施，因此通常情況下，PLC電梯控制系統能夠確保連續工作5萬小時，而不出現任何故障。

（2）PLC電梯控制系統有著較強的適應力，能夠在惡劣的環境中工作，大大節省了電梯工作人員的工作壓力，使電梯運行有著較高的安全性。此外，對于PLC電梯控制系統而言，維修方面、操作簡單也是其一大優勢，其具備的自我診斷能力大大降低了對維修人員職業技能的要求。一旦電梯出現故障，相關維修人員便可依據故障代碼以及故障信號燈快速找到問題根源，節省了大量時間。

（3）PLC電梯控制系統的編程也較為簡單，降低了編程出錯的頻率。眾所周知，PLC為編程者提供了功能塊圖、結構文本以及指令表等相關的梯形圖和編程語言，其中梯形圖編程語言創新了計算機編程語言的表達方式，簡化了編寫程序，降低了理解難度。

（4）PLC電梯控制系統在擴展方面具有較高的靈活性，依據規模不同，PLC電梯控制系統的容量、功能以及應用控制范圍也會進行相應的擴展。

3 電梯控制系統的主要結構和內容

3.1 系統的控制要求

一般而言，PLC控制系統和機械裝置共同組成了電梯自動控制模擬系統，在電梯日常運行過程中，通常采用的是順序邏輯控制模式。在具體運行過程中，每個樓層都需要設計一個控制開關，這樣做的主要目的是能夠對當前轎廂的位置、轎廂的運動方向予以精準檢測。此外，通過LED顯示屏還能夠對電梯承載情況、運行狀態以及所到樓層進行全面顯示。加上，電梯運行時的相關安全保障措施及電梯運行方面的互鎖功能，都會為整個電梯的安全運行奠定夯實基礎。

3.2 PLC與系統的配置

（1）FXIN具有非常靈活的控制器，除了主機單元之外，其還從A/D模塊、I/0模塊以及D/A模塊等方面進行相應的擴展，且這些模塊具有一系列特殊功能，比如在I/0模塊設計過程中需要30個點，其輸入點和輸出點分別為14個和16個，其中主機方面可運用FX1N-40MR等小型基礎單元。

（2）對于指令控制方面，FXIN型號的控制器具備相對較多的功能，主要包含27個基本指令及89條功能性指令，且其有著較快的質量執行速度。

（3）在FXIN型號控制器的內部相應的設置了輔助繼電保護器、狀態繼電保護器、計數器、定時器以及寄存器等設備，充分滿足電梯自動控制系統的日常需要。

（4）在對FXIN型號控制器的編程過程中可以采用第三方編程軟件，在具體操作過程中則可以運用梯形圖語言及其相關指令來完成。

3.3 軟件設計的主要特征

（1）在軟件設計過程中，同方向運行的電梯應對就近原則予以優先考慮，同時在設計過程中還需要對電梯的具體位置及運行方向予以重點關注，如果轎廂是向上的運行方向，但是此時外部呼叫信息在轎廂當前位置的上方，呼叫樓層對應的繼電保護器的狀態則為開，等到電梯到達外部呼叫信息樓層時，繼電保護裝置則會自動關系，在如此往復的操作過程中，完成對電梯運行的全部操作。

（2）邏輯與隨機相結合的控制方法。假如電梯在運行過程中，想停留在某個樓層，那么碰到有檢測系統開關的樓層，其就會對該樓層電梯的運行情況以及呼叫信號進行精準判斷，一旦發現存在呼叫信號，電梯在運行過程中就會自動減速，直至停止運行。

（3）軟件顯示技術。在對轎廂運行樓層的具體載重狀態進行精準判斷時，還需要依靠軟件顯示技術，將這些信息有效轉化為SCD碼，并輸出。在LED顯示屏，電梯自動控制系統可以通過軟件系統以及相關的硬件設備對數字進行全面顯示。一旦在電梯運行過程中出現故障，那么通過PLC技術則能夠對電機運行產生一定的控制作用，從而達到瞬時終止全部指令的目的。

4 結語

總而言之，當前的電梯控制方式可以分為2種情況，一是信號控制單元是由微機實現對電梯系統的信號采集以及功能設定的，二是通過PLC實現對電梯系統的信號采集和控制的。具體來說，運用PLC電梯控制系統能夠有效實現對電梯各類復雜情況的合理控制，操作簡單，且能夠對故障自動檢測報警系統予以自行控制，大大提升了電梯控制系統的穩定性，從而有效提升了電梯運行的經濟效益和社會效益。

參考文獻

[1]曾悅.電梯自動控制系統的分析及其設計[J].科技風，2011，（6）：15-17.

[2]任舒禹.電梯自動控制系統的分析及其設計[J].中小企業管理與科技（下旬刊），2010，（9）：61-62.

（作者單位：宜春市特種設備監督檢驗中心）