基于PLC的電梯控制系統(tǒng)的設(shè)計與研究

摘要：簡單來說，PLC屬于一種可編程序的存儲器裝置，有關(guān)數(shù)據(jù)信息的邏輯運算、算術(shù)運算以及順序控制等相關(guān)問題均在可編程序存儲器內(nèi)部予以完成，并以模擬或數(shù)字的方式借助于輸出設(shè)備呈現(xiàn)出來。以基于PLC的電梯控制系統(tǒng)為研究對象，從PLC控制應(yīng)用于電梯控制系統(tǒng)的優(yōu)勢與實現(xiàn)功能、系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)與工作原理以及系統(tǒng)設(shè)計關(guān)鍵問題這三個方面入手，側(cè)重于對實際案例——PLC交流雙速5層電梯控制系統(tǒng)設(shè)計及其實現(xiàn)的分析，圍繞PLC電梯控制系統(tǒng)設(shè)計這一中心問題展開了較為詳細的分析與闡述，并據(jù)此論證了PLC在提高電梯控制系統(tǒng)運行穩(wěn)定性、動作相應(yīng)時效性以及長時間持續(xù)運行安全性的過程中所發(fā)揮的重要作用與意義。
關(guān)鍵詞：PL控制；電梯控制系統(tǒng)；I／O地址；指令分析

0 引言
在現(xiàn)代微電子技術(shù)發(fā)展日趨加速的推動作用之下，可編程序存儲器裝置在繼承既有邏輯控制功能的基礎(chǔ)之上，還具備了包括數(shù)據(jù)處理、信息通信以及網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)扔嬎銠C功能，其在實踐應(yīng)用過程當中所表現(xiàn)出的體積小、編程簡單、可靠性程度高、安裝維護便捷以及抗干擾能力強等諸多優(yōu)勢使其在工業(yè)控制過程中始終占據(jù)著最為核心的地位。有關(guān)PLC(Program Logic Controller)可編程序存儲器的應(yīng)用主要可以歸納為以下幾個方面：順序控制：順序控制可以說是現(xiàn)階段PLC可編程序存儲器應(yīng)用為廣泛的領(lǐng)域，其成功取代了傳統(tǒng)意義上的繼電器裝置順序控制，較為典型的應(yīng)用形式包括數(shù)控機床、裝配生產(chǎn)流水線以及電梯控制等；過程控制：PLC可編程序存儲器裝置所具有的D／A以及A／D轉(zhuǎn)化模塊使其能夠借助于模擬量實現(xiàn)對工業(yè)生產(chǎn)過程中各種連續(xù)變化參數(shù)(包括溫度、流量以及壓力等在內(nèi))進行有效控制；數(shù)據(jù)處理：借助于PLC可編程序存儲器裝置中所設(shè)置的四則運算指令能夠形成相應(yīng)的監(jiān)控系統(tǒng)，針對工業(yè)生產(chǎn)過程中的步進電動機及伺服電動機等進行機械位置有效控制。本文以電梯控制為研究對象，結(jié)合PLC可編程序存儲器的應(yīng)用，針對相關(guān)問題做詳細分析與說明。

1 PLC控制應(yīng)用于電梯控制系統(tǒng)的優(yōu)勢與實現(xiàn)功能
現(xiàn)階段電梯的控制方式主要包括繼電器控制系統(tǒng)、微機控制系統(tǒng)以及PLC控制系統(tǒng)三種形式。在人們對電梯運行安全性及可靠性要求不斷提升的背景之下，繼電器控制系統(tǒng)所表現(xiàn)出的缺陷及不足不斷凸顯，包括電梯控制系統(tǒng)故障率較高、接線方式較為復雜、通用性較差以及可靠性較低等均是制約繼電器控制方式發(fā)展的最根本性問題。與之相比，PLC控制系統(tǒng)在應(yīng)用于電梯控制過程中的優(yōu)勢更加顯著：體積小、編程簡單、可靠性程度高、安裝維護便捷以及抗干擾能力強等。在此基礎(chǔ)之上所運行的電梯裝置有著更為安全、方便及舒適的特點，特別是對層數(shù)較低或是控制功能較小的電梯控制，PLC控制系統(tǒng)的應(yīng)用優(yōu)勢更加突出。
基于PLC的電梯控制系統(tǒng)應(yīng)當滿足如下幾個方面的功能：借助于電動機裝置實現(xiàn)電梯轎廂的升降動作，并在各樓層之間設(shè)置相應(yīng)的上行及下行呼叫開關(guān)；電梯需要在某一層停車待客的情況下，只要按下電梯相應(yīng)樓層的外呼按鈕，控制系統(tǒng)應(yīng)當確保電梯能夠在延時狀態(tài)下自動開啟轎門。與此同時，在電梯完成該項控制動作指令且未接收到任何層外呼叫指令的情況下，控制系統(tǒng)應(yīng)當確保電梯轎廂能夠及時響應(yīng)自動關(guān)閉轎門動作；在電梯轎廂同時接收到多個響應(yīng)指令的情況下，控制設(shè)備應(yīng)當在設(shè)定時間內(nèi)進行自動運行處理，確保各動作響應(yīng)時間的有效性。

2 PLC電梯控制系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)與工作原理
電梯PLC控制系統(tǒng)主要包括邏輯控制系統(tǒng)以及拖動控制系統(tǒng)，與之相對應(yīng)的結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示。其中，邏輯控制功能借助于PLC系統(tǒng)軟件予以實現(xiàn)，包括定向選層、轎廂所處位置判定、換速以及開啟／關(guān)閉轎門等。與此同時，在拖動控制系統(tǒng)運行過程當中，電梯實時工作狀態(tài)下的反饋信號能夠借助于PLC控制系統(tǒng)予以傳輸，從而明確相應(yīng)的控制信號。

與此同時，從PLC電梯控制系統(tǒng)的工作原理來說，整個電梯控制系統(tǒng)的運行狀態(tài)基本可以分為RUN(運行)以及STOP(停止)兩種狀態(tài)。在RUN狀態(tài)下，PLC借助于反應(yīng)控制要求的用戶程序的執(zhí)行處理來實現(xiàn)對電梯控制功能的操作。與此同時，為確保PLC控制系統(tǒng)的輸出能夠針對電梯運行過程中可能發(fā)生變化的輸入信號予以及時響應(yīng)，針對用戶程序的執(zhí)行并非僅執(zhí)行1次，而需要多次且重復性的執(zhí)行，此種重復性執(zhí)行動作直至PLC處于STOP(停止)狀態(tài)。與之相對應(yīng)的電梯PLC控制系統(tǒng)工作原理示意圖如圖2所示。