張艷玲

摘 要：電梯目前已經(jīng)是高層建筑當(dāng)中的一個(gè)主要的運(yùn)輸工具了，為了確保電梯能夠高效節(jié)能，又能安全可靠，現(xiàn)在采用了PLC系統(tǒng)對(duì)電梯進(jìn)行控制。本文主要闡述了PLC的電梯控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，對(duì)于PLC在電梯控制系統(tǒng)中應(yīng)用進(jìn)行了分析。

關(guān)鍵詞：PLC控制系統(tǒng)；應(yīng)用；研究

1 PLC可編程控制器在電梯控制系統(tǒng)中應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)

PLC主要是以微型計(jì)算機(jī)作為基礎(chǔ)，結(jié)合計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)和通信技術(shù)為一體的自動(dòng)化的控制裝置。此裝置有著極強(qiáng)的控制和抗干擾的能力。不僅體積小、容易操作，而且也容易維修，編程很簡(jiǎn)單，靈活性強(qiáng)。尤其是它擁有很強(qiáng)的可靠性和對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性。

傳統(tǒng)的電梯控制體系是由繼電器進(jìn)行控制，這樣的控制體系存在不少的缺陷，電梯系統(tǒng)的接觸點(diǎn)比較多，線路也很復(fù)雜，并且每一個(gè)接觸點(diǎn)之間又容易燒壞。因此，發(fā)生電梯故障的頻率比較多，這將極大的降低電梯的可靠和安全的性能。對(duì)于傳統(tǒng)的控制電器根本難以控制復(fù)雜的情況，這使得系統(tǒng)的控制很難加大。電磁機(jī)構(gòu)和接觸點(diǎn)的動(dòng)作速度相對(duì)較緩慢，機(jī)械和電磁的慣性比較大，系統(tǒng)的精確度方面難以得到提升[ 1 ]。

2 電梯PLC控制系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)

對(duì)于電梯的PLC的控制系統(tǒng)，他和別的類型的電梯控制體系基本相同，都是由信號(hào)控制體系和拖動(dòng)體系構(gòu)成，系統(tǒng)經(jīng)過輸入接口，將內(nèi)部和外部的指令輸送到PLC中，根據(jù)PLC存儲(chǔ)器中所存儲(chǔ)的程序進(jìn)行相關(guān)的處理，之后再通過輸出接口將信號(hào)發(fā)出去。

對(duì)于電梯的控制體系，能夠完成這幾項(xiàng)作用：用一臺(tái)電機(jī)對(duì)于電梯的上升和下降進(jìn)行有效地控制，各個(gè)層次上都設(shè)置好上下呼叫開關(guān)，等電梯一到位，可以進(jìn)行手動(dòng)開關(guān)或者自動(dòng)開關(guān)門的作用，在電梯內(nèi)，也設(shè)置了指示方向的燈，對(duì)于電梯層前面的信號(hào)燈以及各個(gè)樓層之間的指令鍵都有一定的作用。電梯在某一層需要停下接待客人的時(shí)候，就按下某曾的按鈕即可，電梯門便可以自動(dòng)進(jìn)行開啟、關(guān)閉。一般來說，電梯停站的時(shí)間是在4-6秒的范圍內(nèi)，如果按下了關(guān)門的按鈕后，門便不會(huì)進(jìn)行延時(shí)了，而會(huì)按照指令進(jìn)行動(dòng)作[ 2 ]。

電梯還具有自動(dòng)定向的功能，如果轎廂內(nèi)操縱盤選層所發(fā)出的指令和電梯的位置處于不一致的方向上，則電梯要按照先入為主的順序進(jìn)行，將運(yùn)動(dòng)的方向確定好后，自動(dòng)進(jìn)行方向的轉(zhuǎn)換。如果電梯已經(jīng)完成了全部的順向指令之后，就能夠自動(dòng)地進(jìn)行方向的變換，對(duì)于相反方向的信號(hào)進(jìn)行應(yīng)答。

3 系統(tǒng)的軟件開發(fā)

在電梯的控制系統(tǒng)過程中，如果出現(xiàn)了邏輯信號(hào)方面的處理問題，這些工作就要通過PLC來進(jìn)行完成，電梯系統(tǒng)軟件要按照運(yùn)行的需要，通過PLC來完成邏輯方面的掌控。電梯系統(tǒng)完成呼叫-響應(yīng)，這是一次完整的工作循環(huán)體系，在電梯工作的過程中，我們將之分成自檢、正常進(jìn)行工作、強(qiáng)制工作這三種工作狀態(tài)，工作的時(shí)候，這三種狀態(tài)來回進(jìn)行變換，逐步完成整個(gè)電梯的工作。

完整的電梯運(yùn)行體系，都是按照各個(gè)樓層和轎廂之間的信號(hào)呼叫進(jìn)行控制的，對(duì)于各大樓層和轎廂之間，他們的呼叫也是隨機(jī)的，所以，電梯系統(tǒng)控制主要是隨機(jī)控制的，也就是在按照順序邏輯來逐步完善電梯的控制。按照客戶隨機(jī)進(jìn)行信號(hào)的輸入，電梯便會(huì)根據(jù)相應(yīng)的指令進(jìn)行操作，電梯的轎廂位置主要是通過脈沖編碼器中產(chǎn)生的脈沖數(shù)來確定的，并且進(jìn)行計(jì)數(shù)器來實(shí)現(xiàn)控制。

對(duì)于電梯系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)要體現(xiàn)在這幾個(gè)方面：

3.1 運(yùn)用優(yōu)先級(jí)的隊(duì)列

按照電梯所處的位置進(jìn)行電梯的運(yùn)行，在整個(gè)編程體系中，運(yùn)用了三個(gè)優(yōu)先級(jí)的隊(duì)列，即上行優(yōu)先級(jí)和次優(yōu)先級(jí)，下行優(yōu)先級(jí)和次優(yōu)先級(jí)隊(duì)列。當(dāng)上行優(yōu)先級(jí)隊(duì)列給電梯一個(gè)向上的運(yùn)行方向的時(shí)候，那么電梯所在的地方之上的樓層，都將會(huì)朝著上方發(fā)出運(yùn)行的信號(hào)，這個(gè)信號(hào)就是相對(duì)應(yīng)的樓層中的脈沖數(shù)所進(jìn)行的信息傳遞。在電梯運(yùn)行的過程中，控制系統(tǒng)中永遠(yuǎn)會(huì)排列著這四個(gè)優(yōu)先級(jí)的隊(duì)列。給電梯的邏輯控制奠定了基礎(chǔ)。

3.2 運(yùn)用先進(jìn)先出隊(duì)列

按照電梯所要運(yùn)行的方位，把同一方向的優(yōu)先級(jí)隊(duì)列中的非零單元進(jìn)行寄存，當(dāng)通過先進(jìn)先出的隊(duì)列發(fā)出指令之后，并把首個(gè)單元數(shù)據(jù)傳輸?shù)郊拇嫫鳟?dāng)中。

3.3 運(yùn)用隨機(jī)邏輯控制的方式

每當(dāng)電梯在運(yùn)行的過程中，在靠近某一樓層的時(shí)候需要減速的時(shí)候，就要判定出樓層的呼叫信號(hào)，我們將寄存器出現(xiàn)的脈沖數(shù)和比較寄存器做對(duì)比，倘若出現(xiàn)一樣的情況，那么在這個(gè)樓層要進(jìn)行減速。倘若不一樣，那么就要將這個(gè)寄存器的數(shù)據(jù)送入到比較寄存器當(dāng)中，然后將產(chǎn)生的數(shù)據(jù)保存好，當(dāng)執(zhí)行這個(gè)樓層的減速停車動(dòng)作完成好以后，把需要保存的數(shù)據(jù)重新錄入比較寄存器當(dāng)中，從而有效地實(shí)現(xiàn)邏輯控制。

運(yùn)用軟件顯示體系，運(yùn)用行程對(duì)于樓層進(jìn)行判斷，同時(shí)系統(tǒng)會(huì)轉(zhuǎn)化出BCD碼進(jìn)行輸出，之后再通過硬件接口電路做出顯示。

針對(duì)變頻器中的控制，PLC按照隨機(jī)邏輯進(jìn)行控制，能夠朝著變頻器發(fā)出正向、反向的運(yùn)行信號(hào)，再由變頻器來控制電機(jī)，與此同時(shí)，如果系統(tǒng)一旦發(fā)生故障，PLC向變頻器發(fā)出信號(hào)。

4 系統(tǒng)模擬調(diào)試

對(duì)電梯的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)有了了解之后，在空載的情況下進(jìn)行電梯的模擬調(diào)試，當(dāng)接觸器輸出情況完全準(zhǔn)確，我們?cè)賹㈦姍C(jī)接入系統(tǒng)后，這樣就能夠?qū)崿F(xiàn)很大一部分的作用，比如說，電梯門廳的召喚的能力，對(duì)于轎廂內(nèi)選層的一些作用，以及順/反向截梯的作用，電梯也可以進(jìn)行手動(dòng)開門和關(guān)門。

5 結(jié)語

綜上所述，本文基于PLC對(duì)電梯系統(tǒng)進(jìn)行控制，對(duì)其優(yōu)勢(shì)方面做出了說明，并闡述了電梯的基本結(jié)構(gòu)，以及對(duì)于軟件設(shè)計(jì)方面也進(jìn)行了說明，并對(duì)控制系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試驗(yàn)證。

參考文獻(xiàn)：

[1] 胡翼. PLC在電梯控制系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].信息通信，2014，（08）：95-96.

[2] 王瀚.西門子S7-300PLC在電梯控制系統(tǒng)中的應(yīng)用研究[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2012，（04）：1-2.