基于PLC的電梯控制系統(tǒng)的設(shè)計與研究

李新月

（石家莊鐵道大學(xué)電氣與電子工程學(xué)院，石家莊 050043）

隨著我國改革開放程度的不斷加深，社會經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，電梯已成為建筑所必備的產(chǎn)品，同時電梯也逐漸向著大型機(jī)電一體化和智能自動化程度發(fā)展，電梯系統(tǒng)的主要特點(diǎn)是龐大而且復(fù)雜，使用也不叫封閉，因此在電梯控制系統(tǒng)的研究過程中，從外部難以對電梯系統(tǒng)進(jìn)行全面而深入的了解。基于PLC的電梯控制系統(tǒng)的設(shè)計與研究已成為當(dāng)前電梯生產(chǎn)企業(yè)所重點(diǎn)研究的課題，PLC又被稱之為可編程序控制器，其特點(diǎn)是方便學(xué)習(xí)和易與操控，語言控制靈活方便，抗干擾能力強(qiáng)，運(yùn)行可靠穩(wěn)定，因此不僅僅是電梯系統(tǒng)，現(xiàn)有許多大型機(jī)型設(shè)備都采用PLC控制系統(tǒng)。對于電梯系統(tǒng)來說，PLC控制系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)不僅僅體現(xiàn)于此，利用PLC的電梯控制系統(tǒng)其后期的維護(hù)保養(yǎng)費(fèi)用更低，為此，基于PLC的電梯控制系統(tǒng)將成為未來發(fā)展和研究的主流。

1 PLC工作原理及應(yīng)用優(yōu)勢

PLC作為工業(yè)控制器的研究與開發(fā)，主要目的是取代繼電器控制，系統(tǒng)本身就是一個計算機(jī)系統(tǒng)。此外，還可以使用程序完成操作控制工作，適應(yīng)性很強(qiáng)。PLC的主要組成內(nèi)容包括中央處理單元（CPU）、存儲器、設(shè)備、I/O接口、電源和編程設(shè)備等。該設(shè)備構(gòu)成電梯邏輯控制系統(tǒng)和拖動控制系統(tǒng)，電梯邏輯控制系統(tǒng)主要功能是PLC編程方向?qū)舆x擇，速度變化，確定電梯的位置，打開和關(guān)閉電梯門。在此過程中，采用PLC控制系統(tǒng)對工作狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控。為了保證相關(guān)控制信號的準(zhǔn)確傳輸和控制。如圖1所示。電梯PLC控制系統(tǒng)主要包括兩種狀態(tài)、運(yùn)行狀態(tài)（運(yùn)行）和停止停止?fàn)顟B(tài)（停止）。

圖1 PLC硬件體系架構(gòu)

2 系統(tǒng)設(shè)計

2.1 硬件設(shè)計

電梯PLC控制系統(tǒng)的硬件系統(tǒng)主要包括CPU、存儲器（RAM、ROM）和輸入輸出設(shè)備，還包括電源設(shè)備等，CPU是真?zhèn)€PLC系統(tǒng)的核心處理器，微處理器可以使用8位處理器，如果不能滿足客戶的使用需求，可以升級位16位處理器。內(nèi)存部分可以分為系統(tǒng)內(nèi)存和用戶內(nèi)存，系統(tǒng)內(nèi)存座位讀取數(shù)據(jù)，用戶內(nèi)存通常指存儲于只讀存儲器中。輸入和輸出設(shè)備是PLC系統(tǒng)的連接部分，用以指令的發(fā)出和收錄。

2.2 軟件設(shè)計

根據(jù)電梯控制要求，電梯采用邏輯控制程序控制。運(yùn)行周期為：指令寄存器、判斷電梯運(yùn)行方向，啟動和運(yùn)行，調(diào)用梯形信號并選擇車內(nèi)指令的操作。到達(dá)選擇層在調(diào)平車后，改變速度等級并消除樓層選擇信號，并完成開合操作。PLC程序采用模塊化設(shè)計來實(shí)現(xiàn)上述功能，清除和容易調(diào)試，如注冊和取消內(nèi)外指令，自動定位，分層選擇，變速，縱向切割梯和樓層號碼指示。模塊不是完全獨(dú)立的，它們之間有著有機(jī)的聯(lián)系，通過修改PLC控制程序，可以實(shí)現(xiàn)多種電梯運(yùn)行方式。

3 電梯控制軟件的調(diào)試

在電梯監(jiān)控系統(tǒng)的調(diào)試和監(jiān)控過程中，發(fā)現(xiàn)了一些問題，這些問題的處理如下。

（1）將“樓層檢測信號自鎖變層”置于“命令信號”中，“登記注銷號碼”和“人員登記和注銷”均不提前。當(dāng)工作條件固定時，電梯門無法打開，使電梯無法進(jìn)行沿該方向行駛的轎廂功能。經(jīng)過分析，發(fā)現(xiàn)PLC本身是由電路掃描工作原理引起的。調(diào)試處理后把“樓層檢測信號自鎖”放在“轎廂內(nèi)指令信號及呼梯信號登記”的后面，則電梯能正常工作。

（2）防止電梯門多次開關(guān)最好的方法是直接使用停止動作信號打開電梯門與差動指令的轉(zhuǎn)換電梯門在后面開著。除了制造電梯轎廂停在某一站并再次停止，打開門，需要增加一定的延遲，然后在打開。

4 結(jié)束語

總之，如何更好的對PLC 電梯控制系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計以及如何將其運(yùn)用到實(shí)際生活中去，是我們需要進(jìn)一步加強(qiáng)研究的方向，需要引起我們的重視。