可編程控制器在電梯系統中的應用研究

仲紀松

摘 要： 可編程控制器（Programmable Logic Controller，簡稱PLC）是一種以計算機技術為基礎的在專業的工業環境下進行設計的電子控制裝置，這種裝置主要是采用編程的方法來實現機電一體化的設計。因此，在現代化的工業領域中，可編程控制器具有應用范圍廣、應用功能強大以及遍布領域廣等特點，可編程控制器已經成為了現代化工業進程中一項必不可少的應用技術。本文主要研究的是可編程控制器在電梯系統當中的應用方法。

關鍵詞：電梯 PLC 電氣部分

中圖分類號：TP273 文獻標識碼：A 文章編號：1003-9082（2016）09-0008-01

一、梯電氣部分及PLC介紹

電梯電氣部分主要包括六個部分，分別為曳引電動機、自動門機、樓層指示燈、呼樓盤以及操縱箱和停層裝置組成。

可編程序控制器PLC的類型非常多，根據功能和指令的不同也可以劃分為不同的類型，但是每種PLC在工作原理以及結構方面具有相近的特征。一般的PLC裝置主要是由CPU、存儲裝置、輸入輸出裝置組合而成。

二、電梯可編程控制系統的軟件設計

本文采用OMROM C60P專業編程軟件SSS以及LSS模塊對電梯的控制程序進行綜合設計。在工程上針對電梯的PLC可編程控制器的軟件部分模塊進行設計。這個部分的設計思想就是對系統的各個功能模塊進行有效劃分，根據劃分的模塊來設計有效的梯形圖。在基于PLC的電梯控制系統中，從功能上來進行細分可以將其劃分為廳門開關控制模塊、選層控制模塊以及電梯運行控制模塊。這些所有模塊的功能都是集中在PLC中進行控制。將所有控制功能集中在PLC中進行控制的優點在于結構清晰并且便于調試，還可以根據靈活性要求來增加相應的控制功能。在設計過程中需要注意各個功能模塊之間協調性。

1.電梯門控模塊程序梯形圖

1.1電梯開門控制

在正常的條件下，電梯的并門需要保證以下幾個方面的條件：

1）在本層樓對電梯的開門與關門進行控制；

2）停車的需求狀態信息反饋到PLC控制模塊中進行控制；

3）利用PLC模塊來控制電梯在正常運行過程中的啟停運動；

4）在關門過程中通過紅外線來對信號進行檢測。

總之，在基于PLC的電梯控制系統中，要對電梯的開門與關門進行正確控制必須要保證電梯的初始狀態正確，以及在本層的開關控制中保證開關按鈕、繼電設備、定時器設備以及傳感器設備運行正常，具體的表示見表4.1所示：

電梯本層開門：

電梯在飛運行狀態下，轎廂所在層樓有廳外召喚或者轎廂內發出開門命令，電梯自動開門；電梯本層開門也可由底層鑰匙、平層自動、關門時紅外傳感實現。如假設轎廂現停在三層，則1002為ON，當一層廳外有上召喚信號時0102為ON，在沒有定下方向，且停車狀態下，1309為ON，發出本層開門控制信號。

開門到位后，若沒有碰到開門限位開關，或限位開關失靈，則由于開門繼電器吸合，門電機會發生堵轉，時間一長電機可能燒毀。為此設計了門電機保護程序，當開門動作時間超過正常開門時間2～3秒后，通過定時器計時自動斷開開門信號，停止開門。如沒有外界開門信號，即0002和1309為ON，則定時器TIMOO開始計時，當計時時間到，如限位開關仍未動作，則通過TIM00閉點斷開0604，停止開門。并由TIM00開點使定時器自鎖，0604維持OFF當有開門信號時0002或1309為ON，其閉點OFF，定時器復位，閉點為ON，可再進行開門控制。

1.2層樓計算問題

樓層計數牽涉到本層樓計數、轎廂運行換速、平層處理、停車等問題。這些問題的解決以旋轉編碼器脈沖為依據。旋轉編碼器每轉脈沖數的選擇取決于PLC允許輸入的頻率、梯速、計數精度等。

三、樓層計數和換速要考慮的問題

1.計數脈沖的計算

OMRON系列C60-P允許脈沖輸入頻率為2kHz，記為fn，選擇梯速v=1m/s，電機轉速為n=1000r/min，若取每轉脈沖p=100，則：

由式可得，每個脈沖相當于轎廂運行0.6mm。

2.脈沖計數方式

采用相對計數方式，每次從平層點開始計數到下一平層點，然后高速計數器復位。每一層均從。開始計數；樓層數存放在另一個計數器。如當高速計數器計數累計到設定值時，高速計數器復位。同時根據運行方向樓層計數器加一或減一表示己經運行了一層樓距離。這種計數方式的特點是每層的換速點、門區、平層點脈沖數均相同，適用于層高相同的電梯控制。綜合1、2考慮到井底高度和本層樓高度設定DM值在2990～5004之間。

3.FUN（98）功能指令

通過PLC高速脈沖輸入端輸入的脈沖，由高速計數器FUN（98）指令累計并存于CNT47中，該指令可將當前計數值與設定在數據寄存器的DM32-DM37中的上下限值進行比較，然后，依照比較結果在FUN（98）指令指定的通道產生相應的輸出。若當前計數值在設定的上下限值范圍內，則對應的輸出點為0N，反之為OFF。通過設定上下限值可按距離原則依次發出換速信號、平層信號等。

四、結論

將可編程控制器作為一種核心部件嵌入到電梯當中，將其與控制部件以及其它的外圍部件來進行組合，組裝成為電梯的控制系統，經過PLC組裝而成的電梯控制系統與傳統繼電器組成的電梯控制系統相比，其具有更高的可靠性和可維護性特點，而且其使用壽命更長，控制水平更高。

參考文獻

[1]美國.Microsoft Visual Basic 6.0 Controls reference 控件參考手冊[M]. 北京：北京希望電子出版社，2011.

[2]舒繼武.Visual Basic 中通信及應用[M].北京：微型機與應用出版社，1996（8）.