基于PLC的電梯控制系統的設計與研究

摘要：簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，PLC屬于一種可編程序的存儲器裝置，有關(guān)數據信息的邏輯運算、算術(shù)運算以及順序控制等相關(guān)問(wèn)題均在可編程序存儲器內部予以完成，并以模擬或數字的方式借助于輸出設備呈現出來(lái)。以基于PLC的電梯控制系統為研究對象，從PLC控制應用于電梯控制系統的優(yōu)勢與實(shí)現功能、系統基本結構與工作原理以及系統設計關(guān)鍵問(wèn)題這三個(gè)方面入手，側重于對實(shí)際案例——PLC交流雙速5層電梯控制系統設計及其實(shí)現的分析，圍繞PLC電梯控制系統設計這一中心問(wèn)題展開(kāi)了較為詳細的分析與闡述，并據此論證了PLC在提高電梯控制系統運行穩定性、動(dòng)作相應時(shí)效性以及長(cháng)時(shí)間持續運行安全性的過(guò)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；I／O地址；指令分析

0 引言
在現代微電子技術(shù)發(fā)展日趨加速的推動(dòng)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之上，還具備了包括數據處理、信息通信以及網(wǎng)絡(luò )傳輸等計算機功能，其在實(shí)踐應用過(guò)程當中所表現出的體積小、編程簡(jiǎn)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(guò)程中始終占據著(zhù)最為核心的地位。有關(guān)PLC(Program Logic Controller)可編程序存儲器的應用主要可以歸納為以下幾個(gè)方面：順序控制：順序控制可以說(shuō)是現階段PLC可編程序存儲器應用為廣泛的領(lǐng)域，其成功取代了傳統意義上的繼電器裝置順序控制，較為典型的應用形式包括數控機床、裝配生產(chǎn)流水線(xiàn)以及電梯控制等；過(guò)程控制：PLC可編程序存儲器裝置所具有的D／A以及A／D轉化模塊使其能夠借助于模擬量實(shí)現對工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中各種連續變化參數(包括溫度、流量以及壓力等在內)進(jìn)行有效控制；數據處理：借助于PLC可編程序存儲器裝置中所設置的四則運算指令能夠形成相應的監控系統，針對工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中的步進(jìn)電動(dòng)機及伺服電動(dòng)機等進(jìn)行機械位置有效控制。本文以電梯控制為研究對象，結合PLC可編程序存儲器的應用，針對相關(guān)問(wèn)題做詳細分析與說(shuō)明。

1 PLC控制應用于電梯控制系統的優(yōu)勢與實(shí)現功能
現階段電梯的控制方式主要包括繼電器控制系統、微機控制系統以及PLC控制系統三種形式。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，繼電器控制系統所表現出的缺陷及不足不斷凸顯，包括電梯控制系統故障率較高、接線(xiàn)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(wèn)題。與之相比，PLC控制系統在應用于電梯控制過(guò)程中的優(yōu)勢更加顯著(zhù)：體積小、編程簡(jiǎn)單、可靠性程度高、安裝維護便捷以及抗干擾能力強等。在此基礎之上所運行的電梯裝置有著(zhù)更為安全、方便及舒適的特點(diǎn)，特別是對層數較低或是控制功能較小的電梯控制，PLC控制系統的應用優(yōu)勢更加突出。
基于PLC的電梯控制系統應當滿(mǎn)足如下幾個(gè)方面的功能：借助于電動(dòng)機裝置實(shí)現電梯轎廂的升降動(dòng)作，并在各樓層之間設置相應的上行及下行呼叫開(kāi)關(guān)；電梯需要在某一層停車(chē)待客的情況下，只要按下電梯相應樓層的外呼按鈕，控制系統應當確保電梯能夠在延時(shí)狀態(tài)下自動(dòng)開(kāi)啟轎門(mén)。與此同時(shí)，在電梯完成該項控制動(dòng)作指令且未接收到任何層外呼叫指令的情況下，控制系統應當確保電梯轎廂能夠及時(shí)響應自動(dòng)關(guān)閉轎門(mén)動(dòng)作；在電梯轎廂同時(shí)接收到多個(gè)響應指令的情況下，控制設備應當在設定時(shí)間內進(jìn)行自動(dòng)運行處理，確保各動(dòng)作響應時(shí)間的有效性。

2 PLC電梯控制系統基本結構與工作原理
電梯PLC控制系統主要包括邏輯控制系統以及拖動(dòng)控制系統，與之相對應的結構示意圖如圖1所示。其中，邏輯控制功能借助于PLC系統軟件予以實(shí)現，包括定向選層、轎廂所處位置判定、換速以及開(kāi)啟／關(guān)閉轎門(mén)等。與此同時(shí)，在拖動(dòng)控制系統運行過(guò)程當中，電梯實(shí)時(shí)工作狀態(tài)下的反饋信號能夠借助于PLC控制系統予以傳輸，從而明確相應的控制信號。

與此同時(shí)，從PLC電梯控制系統的工作原理來(lái)說(shuō)，整個(gè)電梯控制系統的運行狀態(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借助于反應控制要求的用戶(hù)程序的執行處理來(lái)實(shí)現對電梯控制功能的操作。與此同時(shí)，為確保PLC控制系統的輸出能夠針對電梯運行過(guò)程中可能發(fā)生變化的輸入信號予以及時(shí)響應，針對用戶(hù)程序的執行并非僅執行1次，而需要多次且重復性的執行，此種重復性執行動(dòng)作直至PLC處于STOP(停止)狀態(tài)。與之相對應的電梯PLC控制系統工作原理示意圖如圖2所示。