谢智聪
广东升达电梯有限公司 广东佛山 528100
摘要：PLC属于一种计算机技术作为基础产生的工业化的自动控制装置，这种控制形式在电梯的控制系统中得到了广泛的应用，电梯在现代社会中成为了各种高层建筑及地铁中的最为常见的运输工具，PLC这种编程控制器的使用可以使电梯得到更加高效安全的管控，为电梯的使用提供了技术保障，本文主要对PLC在电梯控制系统中的应用进行了相关探讨。
关键词：PLC；电梯控制系统；应用
1、电梯控制系统的组成
电梯的控制系统主要由电力拖动系统和逻辑控制系统组成。为了能够得到较好的舒适感，需要电动机的输出转矩总能在其选定的调速方式下达到负载转矩的要求。电梯拖动系统如图1所示，电梯的轿厢及配重系统在钢丝绳的两端，钢丝绳跨挂在曳引轮上，电机经减速机构拖动曳引轮，形成轿厢的上下运动。
1-电动机；2-减速机构；3-曳引轮；4-钢丝绳；5-轿厢；6-配重
图1电梯拖动系统示意图
逻辑控制系统是由几十个散安装的电器元件组成，包括控制柜、召唤箱、操纵箱、层楼指示及曳引电动机等，它们分别在电梯井道内外和各相关电梯部件。电力拖动系统的工作程序由逻辑控制系统通过电路进行控制，实现各种逻辑动作功能，从而保障电梯的安全运行。
2、PLC在电梯控制系统中应用的优势分析
PLC是具有强大控制功能和抗干扰能力的工业控制装置，具有体积小、可靠性高、易维修、编程简单、灵活性强等优点，尤其是它可靠性高及适应恶劣环境能力强的特点得到了用户的喜爱。在冶金、化工、电力等行业中PLC都得到了比较广泛的应用，并且成为了现代工业控制的三大支柱构成部分。原来的电梯控制系统主要使用的是继电器、接触器的相连接的方式进行控制，这种方式还是有很多局限性存在的。一方面这种电梯系统的触点过多，接线形成的线路也比较复杂，触点常常会发生烧坏磨损的情况，从而使得控制系统出现接触不良的问题造成电梯运行故障，非常大的降低了电梯的安全性，而且在出现冲顶或者蹲底的问题时还会造成人员的伤亡。另外，原有的电梯控制系统的结构比较庞大，属于高能耗系统，存在较大的运行噪音。在保养与维修方面也有较大的工作量，维修费用高，造成了人力与财力的浪费。
而通过PLC组成的控制系统的应用，则可以对原有的这些电梯问题进行解决，PLC在电梯控制系统中使用能够通过软件对电梯的运行进行自动的控制，很大的提升了电梯运行的可靠性，而且PLC应用之后就可以去掉原来的大部分的继电器及选层器装置，使得电梯的控制系统构成更加的简单，外部的线路也得到了简化。另外，PLC还能够满足不同控制系统的需求，实现具体的控制功能的改变或者增加，还能够对电梯控制系统的故障进行自行的检测并报警，大大增强了电梯使用的安全性，方便后期的检修工作的开展。在电梯的控制方案需要修改的时候不再需要对硬件的接线进行改动，操作步骤更加简单，提高了工作效率。
3、系统的软件开发
在电梯控制中，有大量的逻辑信号需要处理，这部分工作是由PLC来完成的，系统软件根据运行要求及保护要求由PLC来实现逻辑控制。电梯控制系统由呼叫到响应形成一次工作循环，电梯工作过程又细致分为自检、正常工作、强制工作等三种工作状态。电梯在三种工作状态之间来回切换，构成了完整的电梯工作过程。系统的软件设计有如下几个特点：
采用优先级队列。根据电梯所处的位置和运行方向，在编程中，采用了四个优先级队列，即上行优先级队列、上行次优先级队列、下行优先级队列、下行次优先级队列。其中，上行优先级队列为电梯向上运行时，在电梯所处位置以上楼层所发出的向上运行的呼叫信号，该呼叫信号所对应的楼层所具有的脉冲数存放的寄存器所构成的队列。控制系统在电梯运行中实时排列的四个优先级队列，为实现随机逻辑控制提供了基础。
采用先进先出队列。根据电梯的运行方向，将同向的优先级队列中的非零单元（有呼叫时此单元为非零单元；无呼叫时则此单元为零）送入寄存器队列，我们利用先进先出读出指令，将第一个单元中数据送入比较寄存器。
4、PLC在电梯控制系统中的具体应用策略
4.1 PLC在电梯控制系统中应用的作用及原理流程
如果电梯设置存在基站，那么电梯在所有的指令完成后，会自动返回到基站，然后停机待客，这就是自动返基站功能，当电梯运行方向与选层方向相反时，就可以按照记忆的先后顺序去确定运行方向，这是电梯的自动定向功能。另外，电梯还具有自动关门与按钮开门的功能，功率相同的电动机控制对轿厢的运行时在每一个楼层都会设置有上下呼叫的开关，电梯在完成所有的指令之后收到楼层的呼叫，那么轿厢就能够实现自动关门，按照预设的时间将内部的照明及通风设备进行关闭，当电梯处于停梯待客的时候收到呼叫就会自动的开门载客。在电梯的运行中，还能够按照记忆层之外的呼梯指令，自动的对与运行方向相符合的召唤进行逐一的停靠进行应答。这样不仅可以节省电梯能耗，还使得电梯运输过程更加的便捷。
电梯控制系统主要是通过随机逻辑进行控制的，在运行中电梯的不同输入信号的产生是随机的，不能确定其信号何时会产生。PLC控制意义就是通过输入接口将内外指令与光脉冲等信号传输给主机，然后应用PLC主机中的部分软件对不同的逻辑信号实现处理与运算，再利用输出接口实现指令信号的发出，达到电梯拖动系统与门机运行的一致性。
4.2 电梯故障诊断中PLC的程序设计与实施
在电梯控制系统中应用PLC，实现控制系统的改造之后，通过外围的元器件将故障检测信号传输出来，作为PLC的输入信号使用，不仅可以完成PLC对电梯系统的准确控制，还可以对电梯控制系统的运行进行及时的监督与控制。对电梯控制系统的状况进行诊断，诊断过程主要有采集故障、搜寻故障、分离故障与输出故障。电梯发生故障之后，PLC能够将电梯状态通过指针寄存器传递到输出寄存器内，经过输出，故障信号就可以在数字显示器进行显示了。
结束语：
由于PLC电梯控制系统具有调试周期短、系统较为稳定、干扰性强、便与维修、扩展方便、速度快以及运算性好等优点，是目前电梯控制系统中普遍使用的一种控制方式，当然电梯控制系统有着较多的信号输入点，根据初期投资来说，与继电器相比，PLC电梯控制系统的成本比较高，但是可以使用输入点节省方法，解决初期成本投入高这一问题。总而言之，PLC电梯控制系统安全可靠、乘坐舒适，大大减少了电梯故障发生率，具有一定的社会效益以及经济效益。
参考文献：
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[2]张忍.基于PLC电梯控制系统设计[J].科技创新与应用，2018（11）.
[3]姜建伟.PLC在电气控制系统中的应用探究[J].佳木斯职业学院学报，2018（1）.
论文作者:谢智聪
论文发表刊物:《防护工程》2018年第15期
论文发表时间:2018/10/30
标签：电梯论文; 控制系统论文; 队列论文; 优先级论文; 信号论文; 系统论文; 故障论文; 《防护工程》2018年第15期论文;