摘要：伴随着城市规模的不断扩大，高层建筑已经成为了城市发展过程中的重要标志。电梯作为高层建筑进行运输的重要工具，其质量如何直接会影响到住户的日常生活。基于PLC的电梯控制系统能更好地满足电梯运行的需求，使得电梯系统的运行更加安全可靠，分析PLC技术，研究PLC应用在电梯控制系统中的相关系统设计。
关键词：电梯控制系统；PLC；继电器设计；微型计算机设计
一、PLC技术在电梯控制中的优势
将PLC技术应用到电梯系统中，电梯系统可以进行自控而且精度也得到了提高，抗干扰能力也大大增强，运行更加稳定。目前在对电梯的控制方面，主要有继电器控制、PLC控制以及微型计算机控制这三种形式。PLC电梯控制系统相对于其他两种形式来讲，有着一定的优势。主要在于PLC系统使用的时间比较长、自动化的水平比较高，而且PLC控制系统的安全性也非常好。
二、PLC控制系统的设计内容
2.1控制过程设计
电梯控制通常包括操作控制、检查维修、应急处理等部分，技术人员要认真做好上述几个方面的工作，结合实际的电梯运行状况，实现电梯的高效率控制，主要的设计方法包括：第一，要结合电梯的运行状态，完成系统设计。实现合理调速，高质量运行，掌握合理的控制方法。在控制系统中合理使用变频技术，将交流拖动设置为主要的拖动方式，将交流调压调速设置为所应用的调整方法，实现司机控制和无司机控制的联合应用。第二，明确型号。要确定可编程逻辑控制系统的型号，在确定型号之前，要全面考虑各项影响因素，包括层站数、点数冗余程度等，结合以往的运行经验，点数冗余一般多于实际点数的9%；第三，规划PLC的I/O点。合理设计接线图纸，要结合电梯的层数以及控制目标来合理选择设计过程，当最终确定以后再开始绘制系统的接线图；第四，编制控制程序，程序的编写对于系统的合理化运行尤为关键，可以将模块化的设计方法应用于程序编制过程当中，使系统的安全防护功能得以全面的发挥。
2.1系统软件设计
电梯内部的不同楼层中，均设置了升降按钮，可以随意选择楼层和开关，再设计中通过对信号以及电梯状态的了解，来开展可编程控制系统的设计，使信号和软件管理之间建立合作关系。电梯的每一层都设置了一系列的按钮，可以实现楼层的选择以及开门和关门的控制。在采用可编程逻辑控制系统进行设计时，要明确电梯的状态与其所对应的信号，确定电梯运行流畅。在软件中实现不同信号的一一对应，针对信号的不同来进行电路的具体设计和编程。在设计10层电梯时，可以在电梯控制中以10层作为依据，就是当电梯在10层时，1层到9层都可以控制电梯，使其下降，当电梯在1层时，2层到9层都可以控制电梯，呼叫其上升。
2.3系统硬件设计
硬件控制系统包括几个主要的构成部分，分别为微处理设备、存储设备、输入输出设备以及电源。微处理设备是实现控制的关键部分，输入输出设备是实现现场设备和CPU之间合理连接的接口。在微处理设备中使用8位处理设备，如果不能满足要求，可以使用16位处理设备，存储设备分为系统存储和用户存储两个部分，系统存储通常为智能储存设备，用户存储是采用RAM存储固定在只读存储设备中，输入设备、输出设备和可编程逻辑控制系统相关联，对输入接口以及输出接口有明确的要求：必须具有良好的抵御干扰的能力，对不同的输入和输出信号，具有极好的匹配性，开关接口可以很好地抵御干扰，由于电梯的工作条件复杂程度高，所以必须要有极好的抵御干扰的能力，同时，具有防抖动和抵御外部干扰的能力，输出量开关输出电流不大于2安培。
三、PLC的电梯控制系统设计具体内容
3.1PLC单台电梯控制系统工作流程
对于一台电梯正常运行的控制，需要指令信号、控制信号、召唤信号、层楼信号以及消防信号。这些信号来至于层面控制按钮、井道行程开关、轿厢控制面板以及层面火警开关。井道形成开关的层楼信号可以定位层楼，并且自动开展定向，同时，也可以将所在的层楼位置显示出来。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆轿厢控制面板的指令信号以及在层面控制按钮中的召唤信号主要是用于指令和召唤两个方面的登记处理，主要包含了开/关门、上/下行以及停站。当消防控制信号从火警开关发出后，就会将指令和召唤登记消除，直接控制电梯下至底楼并开门。控制电梯运行的同时，还需要进行运行的显示和驱动电动机的正转和反转，也就是实现电梯的上行与下行处理。
3.2信号控制系统
基于PLC的电梯控制系统中，电梯的信号控制系统大部分都是由PLC软件来进行控制和处理的，PLC经过发展和应用，在电梯的控制系统中已经取代了以往的继电器设备和机械选层器，这大大提升了电梯运行的安全，减少了在运行过程中可能存在的故障率。在一个信号的控制系统中，所有的功能都是可以通过程序的运行来完成的。对于电流不同的电梯，比如直流电和交流电存在着一定的差别，除了一小部分的控制功能和输入意义及输出功能有差别之外，其他的PLC电梯信号控制的基本功能都是一样的，所以PLC控制系统在应用的过程中有着很强的通用性。
3.3指令程序
电梯控制选择乘客操作、手动检修和司机操作三种。乘客操作，主要是按下所需要到达的楼层，在按下按钮之后，就会选择最优的运行方式前往楼层。当电梯停稳之后，就会亮起楼层显示灯。手动检修，主要是根据检修任务，调节控制电梯的运行速度。司机操作，则是内部的按钮完全由司机的控制完成，等待电梯到达需要的楼层之后，就会亮起显示灯，并且显示楼层号。另外，通过上慢行和下慢行按钮，也可以有效的控制电梯的实际运行。根据具体的控制方式，还可以编辑选层选向的指令程序。
3.4拖动控制系统
在电梯里有着两种不同类型的拖动方式，一般可以分为直流和交流。PLC控制的拖动控制系统不需要做太大的变动，拖动控制的工作情况以及工作过程的反馈信息能够直接送入到PLC，然后再由PLC向拖动系统发挥控制的信号。目前，伴随着变频器的出现和广泛的应用，很多建筑都使用交流调速的电梯，这主要包含了全闭环控制和半闭环控制两种形式。在开展工作的过程中，PLC先给变频器发出一定的换速信号，然后由变频器来控制主拖动的电路，按照一定的原则进行运行，最终达到进行调速的目的。这样来看整个调速系统既简单实用，非常便于操作，也十分安全可靠。
3.5PLC控制系统硬件及I/O接入接口配置
PLC电梯控制系统工作时，安全性、可靠性、稳定性最为重要，因此控制系统需要拥有门锁继电器装置、急停继电器装置，保证电梯突发事故时能够确保安全，最小化损失。I/O接入口数目适当增多，保留电梯控制系统的可扩展性。5层5站电梯的硬件输入信号量接口数设置为35点，输出信号量接口点设置为32点，PLC控制系统的输出电压可以设置为220VAC/110VDC。
结束语：
伴随着近年来科学技术的不断发展和经济水平的提升，我国国内的高层建筑越来越多，这使得电梯的需求不断增加。通过PLC来控制电梯的运行，大大简化了控制系统的硬件结构，而且因为在程序控制中采用的都是“软接线”方法，不仅仅能够保障电梯的稳定运行，而且还可以获得比较好的经济效果，符合目前节能、绿色的发展主题，也在很大程度上提高了系统的灵活性和可靠性。
参考文献：
[1]白晓旭，陈广华，霍凯，等.基于PC-PLC的虚拟电梯控制系统设计计算机仿真，2014（6）：443-446.
[2]杨勇，马西仃，任国华，等.基于PLC和变频器的电梯控制系统设计.工业仪表与自动化装置，2012（6）：54-57.
论文作者:郑志伟
论文发表刊物:《建筑实践》2019年38卷第17期
论文发表时间:2019/12/19
标签：电梯论文; 控制系统论文; 信号论文; 系统论文; 拖动论文; 楼层论文; 可编程论文; 《建筑实践》2019年38卷第17期论文;