PLC在電梯控制系統中的應用分析

那旭++楊弘慶

摘 要：PLC技術是目前電梯控制系統中最常見的一種控制方式，它以計算機技術為基礎，具有結構簡單、方便維修、可靠性強等等多種優點。PLC控制系統在電梯控制系統中得到了廣泛的應用，提高了電梯的性能和可操作性。本文對電梯控制系統的組成進行了介紹，并簡要介紹了PLC。本文還講述了電梯控制系統中PLC控制系統的基本結構，它的功能和工作原理。在此基礎上，分析了在電梯故障中PLC的程序設計以及如何運用。

關鍵詞：PLC；電梯控制系統；應用

作為高樓建筑中不可或缺的運輸工具，電梯已經被人們廣泛使用于各個領域，它已經成為了現代城市的一個標志。電梯性能的好壞在很大程度上受到控制系統的影響。傳統的電梯采用繼電器來對自動控制系統的線路進行控制，這種控制系統具有可靠性不強、通用性很差、常出故障、空間占用較多、維修難度大等缺陷，隨著技術的不斷發展，這種控制系統注定被淘汰。而PLC控制系統集可靠性、通用性、低成本、抗干擾性、方便等諸多優勢于一身，能夠有效解決以上問題，因此在電梯控制系統中有效運用PLC，可以提高電梯的安全性、可靠性和舒適度。

一、電梯控制系統的組成

邏輯控制系統以及電力拖動系統是電梯控制系統的重要組成部分。只有保證電動機的輸出轉矩能夠在一定的調速方式下滿足負載轉矩的條件，才能提高電梯的舒適程度。電梯的配重系統和轎廂分別在鋼絲繩的兩端，而鋼絲繩掛在曳引輪上面，電機經過減速機構可以拖動曳引輪，從而使得轎廂上下運動。邏輯控制系統由幾十個電器元件安裝而成，主要是由召喚箱、控制柜、層樓指示、操縱箱、曳引電動機幾部分構成，這些電器元件安裝在電梯井道里外和電梯的各相關部件上。邏輯控制系統通過對電路的控制實現對電力拖動系統工作程序的控制，以保證電梯的安全性。電梯的電力拖動系統比邏輯控制系統的變化范圍小，如果確定了電梯的種類、額定速度和載重，基本上就可以確定這部電梯電力拖動系統的各個零部件。

二、PLC簡要概括

（一）PLC的含義

PLC即可編程序邏輯控制器，它是將傳統的繼電器控制技術與計算機技術結合而形成的產物，是專門為工業進行數字控制的一種電子控制系統。PLC系統利用內部的邏輯運算、定時、運算、順序控制等各種指令，實現對信號的輸入輸出從而達到對設備的有效控制。

（二）PLC的發展趨勢

第一，由中小型向超小、超大型發展。目前PLC多是中小型的，但是隨著市場的不斷發展各種需求逐漸增多，因此PLC的品種也不斷增多。第二，智能模塊得到快速發展，聯網通信性能不斷提升。近些年來，為了適應自動化控制系統不斷增多的需求，開發了很多方便靈活的功能模塊，使得PLC的功能還有應用范圍不斷擴展。提升了PLC的聯網通信性能，促進了PLC控制系統相關技術的發展。第三，外部故障檢測和處理能力不斷增強。據相關統計，PLC控制系統中的故障有20%是CPU、I/O等內部故障，對于這些故障可以通過PLC系統的硬件和軟件進行檢測和處理。

三、PLC電梯控制系統

（一）PLC電梯控制系統的基本結構

與其他種類的電梯控制系統相同，PLC電梯控制系統也是包括拖動控制系統、信號控制系統兩個最主要的組成部分。PLC控制系統分硬件設備主要由主機及擴展、機械系統、門機、層號指示燈、調速裝置、機械系統等，PLC主機是PLC控制系統的核心部分。拖動控制系統中是電梯工作狀態的信號送給PLC，由PLC向拖動系統發出起動、切換速度等相關控制信號。而信號控制系統是通過軟件實現運作的，包含轎內指令、廳外召喚、換速、順向截梯、開關門等。

（二）PLC電梯控制系統工作原理

PLC電梯體統是由隨機邏輯進行控制的，電梯在運行時的各種信號的輸入都是隨機出現的，也就是說信號出現與否是不能確定的。PLC控制系統的輸入接口將指令信號傳送到PLC的主機里，并利用軟件對各種信號進行邏輯運算和相關處理。之后由輸出信號發出指令，從而實現拖動系統和門機的正常運作。

（三）PLC電梯控制系統的功能

第一，由電動機對轎廂的上升和下降進行控制，并且每次都要設置電梯向上和向下的開關按鈕。第二，自動關門功能，電梯在完成轎廂內的所有指令以后，如果沒有收到外部的呼叫信號，轎廂就應當實現自動關門。第三，自動開門功能。電梯停在某一層，而外部的向上、向下指令按鈕被按下時電梯應當實現自動開門。第四，轎廂內部指令的記憶功能，當電梯轎廂內部有多個選層按鈕被同時按下時，電梯應當對指令具有記憶功能。第五，外部指令的記憶與順向停靠功能。在電梯的運轉的過程中，需要對外部的呼梯指令進行記憶，對于順向的呼梯指令要開門停靠給予應答。第六，按鈕開門功能。在轎廂門正在開關或者已經關閉而電梯尚未啟動時，按下開關按鈕可以將門打開。第七，自動定向的功能。如果轎廂內的選層在電梯所處位置的上下不同位置，電梯需要自動根據先入為主的原則確定運行方向。第八，自動關門和提前關門。電梯在停靠時，一般4到6秒應實現自動關門，如果按下關門按鈕可以完成提前關門指令。第九，自動返回基站功能。如果電梯設有基站，那么電梯在進行完所有的指令以后，應當返回基站停機。

四、PLC在電梯故障診斷中的程序設計與實施

對于使用PLC系統的電梯，我們在改造時通常是把提取到的故障信息作為輸入信號。一旦外圍原件出現故障，系統就會及時獲得該信息，并輸入到PLC系統中，以此來實現對電梯的控制。這樣做的好處在于不僅能實現對電梯狀態的監控，而且能通過PLC系統準確而細致的反應出來。在這整個診斷過程中實現對故障的采集、分析與控制，從而最終達到解決的目的。當電梯出現故障時，PLC會控制內部續電器斷電，從而切斷運行電路，使電梯停止運轉。在問題顯示方面，PLC通過判斷故障類型，來驅動相應的發光二級管。不同的發光二級管表示不同的故障類型，工作人員可以通過顯示情況直觀的得到到底是哪方面出現了問題，并提出解決方案。

五、總結

電梯是高層建筑中重要的運輸工具，在城市中扮演著重要的角色。PLC控制系統以其可靠性、便捷性、安全性等各種優勢取代傳統的繼電器控制系統在電梯控制系統中得到了廣泛的應用。PLC系統在電梯控制系統中的應用提高了電梯系統的穩定性和安全性，且使得電梯更加易于維護，達到了較好的經濟效益。

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