PLC控制电梯应用技术分析

1、目录基于PLC的电梯控制系统设计分析20引言31电梯的主要参数和PLC的特点31. 2基本结构41.3工作原理41. 4主要功能42软件设计53硬件构成54优势64. 1功能性强64. 2灵活性强64.3安装、维护方便64. 4故障率低65结语7参考文献7基于PLC的电梯控制系统设计分析摘要:为了让乘客可以用到更舒适、更安全、更环保的电梯，对电梯的研究还是 很有必要的。PLC控制克服了继电器控制电梯的很多缺点，有着编程容易、灵 活性好、扩展性能好、抗干扰能力强等优点，被应用于电梯控制系统的设置。 本文研究的是七层电梯的PLC控制系统，主要是利用PLC的逻辑开关控制 功能，通过PLC来控制电梯的

2、开关门、楼层显示、轿内与厅外的召唤登记 与 消除、定向、超载报警、起动加速和制动停车等模块。这些都要通过分析电梯的 性能要求，来 确定输入输出口，进而选出合适的PLC型号，再分配I/O 口， 并且就前面所述的模块功能以获得相应的梯形图，最后再进行程序的调试和仿 真，实现了应用PLC控制电梯系统的目的。关键词：PLC；电梯；控制系统；硬件设计；软件设计；调试0引言随着经济的发展，人们生活水平的提高，加之 为了提高土地资源的利用率， 现在的建筑物都在往 高层发展，显然自从出现电梯之后，高楼大厦就开 始呈现 出离不开电梯的现象了。目前，电梯已广 泛应用于人们的生活中，它带给人们 极大的方便，发挥着至

3、关重要的作用，如汽车等交通工具一般不可或缺，而电 梯的承载量、起停的舒适感和控制方式等也在不断地改进，因此对电梯的研究 已经显得 很有必要了。在我国发展初期，大部分电梯的电气部分采用 继电器控 制，不仅接线复杂，容易发生故障，维修困难，而且它的控制电路需使用大量的 控制电器，这都要人工布线、焊接与组装等，若工艺要求改变的话，控制电路 也应该改变，这样耗时乂费力。1电梯的主要参数和PLC的特点电梯的主要参数有轿厢尺寸、额定载重量、轿 厢形式、开门宽度、曳引方 式、额定速度.停层站 数、井道高度等。电梯是机电一体化的产品，它的机械部分就像 人的躯体，电气部分类似于 人的神经，而控制部分则相当于人的

4、大脑，各部分通过彼此密切相关的连接而 必不可少，才能保证电梯的可幕运行。电梯从空间上可划分为机房部分、轿厢部 分、井道部分和层站部分，熟称四大空间。而电梯的八大系统则是曳引系统、 电力拖动系统、导向系统、重量平衡系统、门系统、轿厢系统、电气控制系统和 安全保护系统。其电梯的总体结构图如图1所示。速引鷹冋速支丝碰 减曳卧限轨翩关 引 导引开终瑞开关翳Ifi傩轮K 对偿导装 补陡紧随电缆轿壁厅外呼梯盒 厅门制动器 曳引电动机控制柜电源开关井道传感器 开门机轿内操纵盘缓冲器图1电梯总体结构图1-2基本结构PLC电梯控制系统同其他电梯控制系统的构成部分是相同的，都是山信号 控制系统和拖动控制系统二者构

5、成的。PLC电梯控制系统的硬件设备中，PLC主机为整体系统的中心，另外硬 件设备还包括主机、PLC扩展、拖动系统、指示灯、调速装置、厅外呼梯盘、 轿厢操作盘等；通过PLC软件才能运 行信号控制系统，包括开关门、运行、 换速、厅外召唤等。电梯的实际工作情况在拖动控制系统中是通过反馈信号送进 PLC,然后PLC再对系统发送指令信号。1.3工作原理电梯控制系统是通过随机逻辑来控制的，在电梯工作的过程中，信号的出现 是不确定的，换一种说法就是不知道信号会 在什么时候出现，主要的控制过程 是把各类指令通过输入结构发送到PLC中，再通过PLC中的相关设备对各 类信号进行分析和处理，最后通过接口发出信号，实

6、现控制系统的运行。1.4主要功能(1) 自动反基站功能，电梯在完成全部指令之后能够自动回到基站，待机等待。(2) 按钮开门功能，当电梯开门或关闭之后、启动电梯之 前，只需要按下操作 盘上的开关，就能够打开电梯门。(3) 自动定向功能，当操纵盘上的电梯位置同指令二者所 处位置差距较大时, 电梯能够记住先后顺序，自动选定运行的方向。（4）提前关门功能，通常情况下，电梯停站5秒左右就能自动关门，如果在5 秒之内按下开关按钮，能够提前关闭电梯门。（5）当电梯轿厢内出现不同的层数指令，电梯能够在所调 定时间内自动工作, 同时还能依照选层自动停站。（6）自动开门待客，当在电梯外部按下召唤按钮之后，电梯能够

7、停梯待客，实 现自动开门。（7）自动关门待客，当电梯完成轿厢内的全部指令，同时 也没有收到呼叫信号， 电梯能够自动关门，同时依照设定的时间关闭电梯中的照明和通风。2软件设计在电梯控制系统中，涉及到很多逻辑信号，这些都是由PLC技术来实现 的。控制系统山呼叫和响应二者构成了工作循 环，乂分为自检、正常工作、强 制工作三个阶段，在这三个阶 段循环的过程中形成了电梯的工作。电梯的运行是通过信号来进行控制的，而这些呼叫信号都 是带有随机性的，所 以系统采取随机逻辑控制，也就是以电梯的基本要求为基础，结合信号以及电 梯的实际状态来调控电梯 工作，电梯控制系统的软件设计包括下述儿点特点。（1）先进先出队列

8、：结合当前电梯的运行情况，把同向的非零单元放入寄存 器中，另外没有呼叫时这个单元为零，当有呼叫时这个单元为非零单元，这是 通过先进先出指令，把第一个单元内的信息发送到寄存器中。（2）优先级队列：结合电梯的位置和方向，采用了四个优 先级队列，分别为 上行优先、次优先队列以及下行优先、次优先队列；例如上行优先级队列为电 梯向上运行时上方楼层所发出的信号，这个信号所存放的队列；这四个优先级 队列的实现为逻辑控制打下了基础。（3）软件显示：电梯控制系统通过行程来预测楼层，同时 转变为BCD码输 岀，然后以LED显示出来。（4）随机逻辑控制：在电梯运行时接近减速位置时，要判 断这层楼是否有同 向的信号，

9、当有信号时，要把比较寄存器中的同寄存器的脉冲数进行比较；如 果二者相同，就在这层楼减 速暂停；如果二者不同，就把寄存器中的数据发送 到比较寄存 器中，同时也要保存寄存器中的数据，在该层楼减速暂停。逻辑控制和调速是电梯控制系统的重点，逻辑控制系统主 要实现了变频器 的启动、暂停以及选择电机给定速度，另外还 能实现变频器的参数设置；调速 部分对于人们乘坐电梯时的舒适度有着极大的关系，通常情况下，电梯控制系 统中使用的高性能的变频器，通过旋转编码器来检测电机的速度，形成矢量 控 制系统，设计旋转编码器一方面能保护运行缺相和超速，另一方面还能提高人 们的舒适度。应用PLC技术的电梯控制系统的组成部分主

10、要包括PLC单元、输入输 出单元以及变频主回路。（1）PLC电梯控制系统能够实现电梯的开关门、减速、力口速、停止、运行 方向等各类指令信号的管理。（2）PLC输入、输岀点能够依照实际悄况来标配，也能依 照需求来计算接 口点数，电梯的输入输出单元是PLC的I/C接口，其组成部分为消防、开关 门、厅外呼叫等，能够对应列出序号，为布线提供一定的帮助。（3）变频调速曲曳引电机、制动单元、变频调速驱动等部 分构成；旋转编码 器的作用在于衡量电梯的工作速度和方向，变频器把给定速度和实际的速度进 行比较，来调节变频器的频 率和电压，更好的调整电梯的运行速度；变频器的 信号输入方式为：上级下行的方向指令，爬行

11、、低速、高速等各项速度编码指 令，使能和复位信号。4优势通常情况下，所有用继电器控制的电梯都能应用PLC技 术，系统中指示、呼 梯等信号要求的点比较多，但是同电梯的整体影响较小，所以这部分并不用替 代；电梯控制系统全部应 用PLC技术能否把这种技术的优势充分的体现岀来, 包括下面儿点。4.1功能性强对于比较复杂的电路来讲，传统的继电器逻辑实现比较困难，而PLC技术 能够实现很多功能，同时还具有停电记忆的能力，能够存储停电之前的状态。4.2灵活性强PLC技术同微机系统相比较，灵活性更强，例如编程器能够随时随地修改 程序，棋至是输入、输出发生故障都能够改到备用口去，而微机系统相对灵活 性较差，硬件

12、电路的通用性较差。4.3安装、维护方便PLC技术的安装和维护都非常方便，体积也比较小，安装在原继电器控制 箱中只占面积的一半，在山继电器转换为PLC系统的过程中，PLC模块结构能 使它安装在继电器附近同时把连线连向已有接线端，因此改装是比较快捷的；在 岀现故障的维修阶段，更换模板级插入式部件即可，在每个部件中都安设 诊断 器，就能够检测出指示器工作是否正常，同时也能编写指 令报告。4.4故障率低传统继电器系统的机械触电很容易受到氧气的破坏而发生氧化，影响了使用 的寿命，而PLC技术自身不存在故障，同时也不容易受到外界因素的影响，外 圉电路只配备继电器和接触 器即可。5结语通过上述分析能够看出，在电梯控制系统中应用PLC技术 具有稳定、方 便、抗干扰性强等多个优点，是当前电梯控制系统中被广泛应用的控制方式， 但是相比传统的继电器相比，PLC电梯控制系统的成本较高，但是能够使用输 入点节省的方法来 控制资金投入，总之，PLC技术在电梯控制系统的作用是非 常大的，具有良好的经济效益。参考文献1 夏英强.分析电梯的基本结构及其运行原理J科 学与财富，2015, 7(6): 420-420.2 顾德仁，窦岩.电梯电气原理与设计J中国电梯,201