PLC 在电梯控制中的运用

郭浩岩　张浩

【摘 要】编程控制器（PLC）由于其性能高等特点，被广泛的运用于电梯控制领域，文章从其自身的优点，以及其工作原理、设计思路等方面阐述了PLC在电梯控制中的运用。

【关键词】PLC；电梯；特点；结构；工作原理

可编程控制器是一种工业自动控制装置，它是以计算机微处理器为基础的，并且，随着这种编程控制器技术的发展，它的性能也越来越强。被广泛应用于各种工业自动控制装置之中，PLC集三电一体，具有良好的控制精度和可靠性。PLC的生产厂家、型号、种类繁多，不同型号有不同的使用方法和编程语言。

1.PLC应用在电梯控制系统中的优点

为了使电梯的运行安全可靠，需要有一个好的控制系统，也就是对电梯的控制系统要进行改进。根据顺序逻辑控制的需要发展起来的可编程控制器（PLC），它是专门为工业环境应用而设计的数字运算操作的电子装置。可编程控制器（PLC）作为一种工业控制微型计算机，它以其编程方便、操作简单尤其是它的高可靠性等优点，在工业生产过程中得到了广泛的应用。它应用大规模集成电路，微型机技术和通讯技术的发展成果，逐步形成了具有多种优点和微型，中型，大型，超大型等各种规格的系列产品，应用于从继电器控制系统到监控计算机之间的许多控制领域。PLC在电梯升降控制上的应用主要体现在它的逻辑开关控制功能。由于PLC具有逻辑运算，计数和定时以及数据输入输出的功能。在电梯升降过程中，各种逻辑开关控制与PLC很好的结合，很好的实现了对升降的控制。因此，可编程控制器（PLC）控制得到广泛使用，采用PLC组成的控制系统可使电梯运行更加安全、方便、舒适，尤其在层数和控制功能较少的场合，采用PLC控制较为有利。

2.电梯PLC的基本结构及工作原理

2.1电梯PLC的基本结构

PLC是一种专门为工业环境设计的通用控制装置，可以完成大型而复杂的控制任务，以体积小、成本低、通用性强、可靠性高、通用性强而得到广泛的运用，这是由于它的广泛的运用以及其较好的性能，其成为成为工业自动化的技术支柱之一，在工业自动控制领域占有十分重要的地位。电梯PLC控制系统分两个方面：逻辑控制系统和拖动控制系统。逻辑控制系统由PLC软件实现，其功能有轿内指令与厅外召唤的登记和消号、定向选层、顺向截梯、换速、平层、开关门运行等程序控制。拖动控制系统中，电梯当前工作状态的反馈信号直接送给PLC，由PLC向拖动系统发出速度切换、起动、平层等控制信号，目前电梯的拖动方式由原来的直流调速逐渐过渡到了交流调速，PLC控制技术结合交流调速技术已成为现代电梯行业发展的一个趋势。

2.2电梯PLC的工作原理

编程控制器在电梯的运用中有两种工作状态，分别是停止状态和运行状态。其的的运行状态控制分为：停车以及各个指示灯的控制，上行和下行。为了使PLC的输出及时地响应随时可能变化的输入信号，用户程序不是只执行1次，而是不断地重复执行，直到PLC停机或切换到STOP工作状态。

3.PLC交流双速电梯控制系统设计

交流双速电梯控制系统不论是按照控制方式还是组成结构的分类，电梯的组成结构都基本相同，主要包括电力拖动系统、导向系统、门系统、电气控制系统、安全保护系统和重量平衡系统。以5 层电梯为例，用西门子可编程控制器实现交流双速集选控制电梯。

3.1 PLC选型、硬件系统的配置及I/O点数计算

根据I/O点数和输入、输出类型，考虑I/O点数要保留一定余量，选用目前通用的西门子315-2DP可编程控制器（总共80个输出、输入点）。由于是交流双速电梯需要保留原线路中主回路接触器和门机继电器；考虑安全设计需要，控制部分保留安全回路继电器（急停继电器）和门锁继电器。对5层/5站集选电梯，根据输入信号及输出信号的数量，经过初略计算，输入点数为35点，输出点数为32点，输入、输出信号都是数字量， 输出电压220VAC，110VDC，24VDC。

3.2软件设计流程图

电梯控制系统设计成功的关键环节是PLC程序设计，编程控制程序在设计的过程中，要遵循一些原则，一是保证该程序功能的完善，尽量考虑到有可能影响到电梯有效运行的各方面的因素；二是在设计时，要尽量简单，并且能保证其有一个适应性，即在特殊情况下，可以对此程序进行修改，以应对新情况的发生，这就要求在设计程序时，要充分的利用编程控制程序中的各种优先指令，使其扫描时间减短，并采用模块化设计，保证电梯的精度；三是对存在于程序中的各个逻辑关系要有清楚的判断。

3.3各个控制回路实现的梯形图及其运行指令

3.3.1指层控制回路

指层控制线路的功能是指示电梯轿厢目前所在层楼的位置和将要运行的方向。此例中楼层信号是通过安装于每层井道内的感应器及安装在轿顶的隔磁板来实现的。但是，由于获得的楼层信号不连续，因而需要通过程序实现，X33-X55分别为1-5楼的楼层感应器在PLC 的输入地址。

3.3.2电梯的开关门运行回路

按照双开门有无司机控制来设计，主要无司机状态下的自动延时关门、基站外启动时的开关门、无司机状态下的本层开门、电梯运行到达目的层站的自动开门、手动关门、完成电梯的手动开门等功能。

4.结束语

总而言之，由于PLC控制系统在维修方便、容易扩展、抗干扰强、系统稳定、调试周期等方面的优点，使其在电梯控制系统中被使用的频率大大提高了，但是，就初期投入来说，由于电梯控制系统的信号输入点数较多，PLC控制系统比继电器的成本要高，不过可以采用节省输入点的方法解决成本较高的问题。 [科]

【参考文献】

[1]郝玉成.国内外可编程序控制器的现状与发展趋势[J].工程设计CAD与智能建筑，1995，（02）.

[2]刘曼玲.可编程序控制器──节能高技术装置[J].大众用电，1996，（04）.

[3]周跃明.PLC可编程序控制器在煤气交换机中的应用[J].燃料与化工，2005，（05）.

[4]史增芳，姜岩蕾.可编程序控制器及应用.教学改革探索[J].机械职业教育 ， 2006，（01）.

[5]章以钧.可编程序控制器的发展[J].机械与电子，1993，（01）.

[6]中国机电一体化技术应用协会可编程序控制器分会[J].国内外机电一体化技术，2000，（01）.

[7]易传禄.“可编程序控制器及其应用”讲座 第一讲 可编程序控制器概述[J].自动化仪表，1987，（05）.

[8]崔连德.美国的可编程序控制器市场动态[J].中国仪器仪表，1988，（06）.

[9]王化治.可编程序控制器的简介·应用·展望[J].理工教学，1997，（03）.

[10]可编程序控制器入门问答[J].电气时代，1998，（08）.