浅析PLC在电梯控制系统中的应用

钱国华

摘 要：在介绍PLC可编程控制器件的基本工作原理及其在电梯控制系统中应用优势的基础上，详细阐述了PLC器件在电梯控制系统中的应用。通过构建PLC电梯控制系统硬件结构图和设计整个控制系统软件，实现了PLC电梯控制系统的正常运行。

关键词：PLC；电梯控制系统；牵引电动机；计算机

中图分类号：TU857 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.05.106

随着建筑楼层的不断升高，单纯地利用人行楼梯来实现人员或货物的垂直运输已经不太现实，亟需一种代步垂直交通工具，满足高层建筑人员和货物上、下运输的要求。自1887年第一台电梯在美国诞生以后，各式各样的电梯成为了高层建筑中不可或缺的代步工具，也成为了我国建设现代化社会的有力保障。然而，如何保障我国的每一部电梯都能安全、高效运行，从而使我国电梯产业健康、快速发展，是当前亟需解决的问题。随着电子产业和自动化控制技术的发展，通过采用PLC实现对电梯控制系统的自动化控制，已经成为当前电梯控制系统的主要发展方向，可为电梯的安全、舒适运行奠定坚实的基础。

1 PLC简介

PLC（Programmable Logic Controller）是可编程控制器件的简称，它融合了计算机技术、通信技术和自动化控制技术，可实现对各种系统的有效控制。PLC由央处理器CPU、可读写和不可读写的存储RAM和ROM、输入和输出的I/O端口、可编程设备和电源等部件构成。通过特殊的编程语言，可将开发人员的控制逻辑烧录至ROM中，并由中央处理器执行ROM中的代码。当PLC开始工作时，会从ROM中的第一条代码命令开始执行，并按照代码的控制逻辑持续执行，直到程序结束后，程序指针再次跳转至程序开头再次运行。

采用PLC控制电梯运行系统的优势明显。PLC器件具有非常强的抗干扰性，运行可靠性非常高，可满足电梯控制系统高效、安全的需求。同时，外部人员可通过操作程序完成整个控制系统的逻辑编程，灵活性高，且编程语言简单、使用方便。此外，PLC具有良好的自我故障诊断机制，可通过装置上相应的报警设备快速、方便地查找故障位置，加之其体积小、功耗低，可满足电梯控制系统长期安全运行的需求。

2 基于PLC的电梯控制系统

2.1 PLC电梯控制系统的硬件结构

基于PLC的电梯控制系统以PLC器件为整个控制系统的核心，配合输入和输出端口、扩展芯片和其他外围电路，构成整个电梯控制系统的硬件系统，并以硬件系统为基础，程序员可按照一定的逻辑顺序编程，最终烧录至PLC器件的ROM中；通过CPU执行ROM内的程序代码，并通过外部的输入和输出端口将控制信号传送至外围控制装置、调速装置和显示装置等，从而实现对整个电梯控制系统的控制。

在基于PLC的电梯控制系统硬件中，电梯运动及其速度控制的动力源为牵引电动机，由自动门机控制各个楼层之间轿厢门的自动开关。同时，在各个楼层内有专门的楼层指示灯，与呼梯盒共同显示电梯信息和产生、发送使用电梯的请求信号。此外，在轿厢内部，还有对电梯进行控制的操纵箱设备，可发送电梯内部人员对电梯的动作指令，从而经过PLC控制器的处理完成整个电梯的控制和运转；电梯控制系统中需要安装轿厢的位置检测装置，即电梯所处楼层的检测装置，从而为整个电梯控制系统提供电梯的位置信息。

2.2 PLC电梯控制系统的软件设计

PLC电梯控制系统需要完成电梯的基本功能，主要包括电梯的上、下运转，加速、匀速和减速等速度控制、电梯门的自动开关和异物检测、按照正常逻辑选择电梯的运行方向、通过按钮控制电梯门、显示楼层信息和电梯的使用请求等基本功能。基于这些基本功能，还能按照正常的运行逻辑选择相应功能，完成对电梯的控制。

PLC电梯控制系统的软件设计思路主要根据电梯运行的正常逻辑。在电梯控制系统上电后，要对系统的各种数据进行初始化，包括系统全局变量、定时器和相应的外部装置的初始数据等；电梯处于循环等待状态，并判断门厅的显示装置是否有电梯使用请求信号输入，如果有信号输入，则判断当前电梯所处的楼层与请求楼层是否相同，如果不同，则选择电梯的运行方向，通过电动机制动启动电梯运行，按照“加速、匀速和减速”的顺序运行电梯。到达请求层后打开电梯门；电梯门按照特定的打开方式，先打开轿厢门，经过一段时间后关闭轿厢门，应注意的是，电梯轿厢门在关闭期间，通过专门的红外装置、热感装置和轿厢门感应装置检测电梯门之间是否有异物，如果有，则强制再次打开电梯轿厢门，并经过一段时间后再次关闭轿厢门；轿厢内的操纵装置选择楼层后，对所选楼层与当前电梯所处楼层进行对比判断，选择电梯的运行方向，并按照上述电梯运行、电梯门打开和关闭的操作流程控制电梯。此外，经过电梯感应装置、外部控制装置和轿厢内部控制装置等将信号输入PLC控制器中，并由程序员设计逻辑流程，从而完成整个电梯的运行控制。

3 结束语

基于PLC的电梯控制系统的设计，主要利用PLC的基本工作原理设计整个控制系统的硬件结构，根据硬件结构各个装置的不同功能，设计电梯系统的基本功能和软件系统的运行逻辑，并通过各种信号输入装置将外部请求或感应信号传输到PLC器件中，经过PLC控制器件的处理完成对电梯运行的控制。

参考文献

[1]张文军.基于PLC的电梯控制系统的设计与研究[J].现代电子技术，2012（23）.

[2]贺哲荣，石帅军.流行PLC实用程序及设计[M].西安：电子科技大学出版社，2006.

〔编辑：张思楠〕

Abstract： In the introduction PLC programmable control devices and their underlying basic principle application advantages in the elevator control system， the detail of the PLC device applications in the elevator control system. By constructing PLC elevator control system hardware structure and design of the entire control system software， and the normal operation of the elevator control system PLC.

Key words： PLC； elevator control system； traction motor； computer