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摘 要：PC-LINK是通过使用双绞线实现两台PLC连接的一种简单经济方式。其通信原理是通过使用链接继电器和链接寄存器实现两台PLC之间的数据共享，在网络中，一台PLC所配置的链接继电器和链接寄存器参数能自动反馈到其他的PLC中去，即通过共享存储区实现带有链接区的PLC之间的通信。
关键词：PLC；链接继电器；链接寄存器；数据共享
一、绪言
随着高层建筑物的发展，对电梯的运行速度和控制性能的要求愈来愈高。目前，国产电梯仍有许多采用传统的继电器控制群的控制方式，由于所用的继电器众多，控制柜体积庞大，构成的控制系统成本高，而且众多继电器的动作会产生较大的噪音，污染环境，尤其这种装置的通用性和灵活性较差，不利于产品的更新换代等缺点，目前在电梯控制中，PLC已经逐步代替传统的继电器控制方式，PLC与继电器控制的重要区别之一就是工作方式不同。继电接触器控制是按“并行”方式工作的，也就是说是按同时执行的方式工作的，只要形成电流通路，就可能有几个继电器同时动作。而PLC是以反复扫描的工作方式工作的，它是循环的连续逐条执行程序，任意时刻它自己能执行一条指令，这就是说PLC是以“串行”方式工作的。这种串行工作方式可以避免继电接触器的触电竞争和时序失配问题。采用逻辑控制的PLC配以电梯变频调速构成控制系统。操作人员根据屏幕的显示输入数据，观察电梯升降过程的参数变化，实时控制电梯的升降过程实现了可视化操作，给人们提供了方便。
二、多层电梯模型系统的硬件组成
（一）系统组成设计及主要技术参数的选用
电梯的电气部分由三相永磁低速同步电动机、变频器、松下FPΣ型PLC、光电传感器、旋转编码器等组成，机械部分由可拆卸框架、导轨、轿厢、配重及弹簧缓冲器组成。
（二）其他组成硬件简介
1、永磁同步电动机
永磁同步电动机包括定子和转子两部分。定子部分与铁心通常与带有齿和槽的冲片叠成。在槽中嵌入交流繞组。当交流电流通过交流绕组时，在气息中产生同步旋转磁场；转子部分则采用永磁体励磁。
永磁同步电动机无需再由直流电源提供励磁电流，不仅能无励磁损耗以及与电刷有关的损耗，而且可以提高功率因数，使电动机的有效功率大为提高，具有显著的节能效果。永磁同步电动机的无刷结构是其另一个突出的优点，与一般电励磁式同步电动机相比，永磁体宛如一个集成块，集励磁电源、引入装置和励磁绕组五以提，使转子结构得以简化。在由变频电源供电的场合，它可以顺利地启动。
2、变频器
电梯调速要求除了一般工业控制的静态、动态性能外，它的舒适度指标往往是竞争的一项重要内容。变频器通过编程控制电梯，变频电机按理想曲线运行，而电机何时启动换速以及电机的转向是由PLC根据电梯呼梯、减速等信号做出决策，发出控制信号给变频器，变频器按理想速度曲线控制电梯运行。电梯的拖动系统为VVVF（变频变压）拖动方式，这大大改善了电梯舒适感和平层精度，提高了电梯的性能。
图1、2、3分别是在交流变频调速电梯中，采用速度反馈构成闭环系统，实现电梯的无级调速及准确定位的变频器接线图和PWM变频调速理想速度曲线图。
图2中COM输出信号的公共端子，二极管为并联续流二极管，KA1是端子5运行/停止及正转运行信号输入端子的控制触点、KA2是正转/反转及反转运行信号输入端子的控制触点。
3、光电传感器
光电传感器是一种将光能量的变化转换为电量变化的传感器。它的物理基础就是光电效应。光电效应分为外光电效应和内光电效应两大类。在此，我们主要用于进行电梯轿厢开关门检测中。
4、旋转编码器
旋转编码器可作为变换器用于同步电动机的位置闭环控制中，编码器有一个安装在电动机轴上的透明盘，上面有若干条经向透光槽，另外安装有三条信号通道，他们由光源和光敏头组成，分别安装在透明盘的两侧。通道C是原点信号，每转只发出一个脉冲，通道A和B是两项信号输出，输出两个互差90度的输出脉冲处理用作相对位置信号外，还可以用来判断电动机的旋转方向。
5、行程开关
行程开关是一种根据运动部件的行程位置而切换电路的电器。它的作用原理与按钮类似，动作时碰撞行程开关的顶杆。习惯上有时按运动部件的位置而分成行程开关或终端开关，这仅是使用上的差别。
三、电梯应用程序设计
（一）PC-LINK网络的简单介绍
1、通信原理：其网络体结构分三层结构，其中物理层和数据链路层面向通信，应用层面向用户。其通信原理是串行通信中的共享存储器通信，相当于在网上的各站的通信单元内都划出一块存储区，这些存储区在各站均据相同的地址编号空间。把每个这样的存储区都够造成信箱。若网上有n个站，则每个信箱分为n格，其中1个格作为自己的发送分箱，其它（n-1）各作为（n-1）各接收分箱，与其它（n-1）各站一一对应。如果PC-LINK的物理层和数据链路层提供网络通信，能够把每个站发送分箱的数据复制到其它（n-1）各站与其对应的接收分箱中去，则每个站只要访问自己的通信单元中的这个信箱就可以获得全网中通信数据。采用PC-LINK网构成的系统框图如图4所示。
2、数据共享区域的实现
链接继电器：打开网络一台PLC上的链接继电器，也就打开了在同一网络上的其它PLC上的相同的链接继电器。
链接寄存器：如果一个PLC的链接寄存器的内容被改变，那么，同一网络上的其它PLC上的相同的寄存器的内容也相应的被修改。
PLC 链接继电器和链接寄存器内部都有数据发送区和数据接收区。在这些区域， PLC能实现数据共享。
PLC链接功能能应用在PC-LINK模式下的所有PLC。为了使用PLC链接功能，必须分配链接区域。链接继电器和链接寄存器都应分配区域。对于系统寄存器来说，链接区域分配应该唯一，链接区域的分配可以通过系统寄存器来实现。参见表1。 表1 通过系统寄存器实现链接区域分配
图5为电梯模型的系统方框图，在图中两台FPΣ通过PC-LINK总线链接构成一个PC-LINK网络，通过再LINK继电器中给每台PLC都分配一段可读可写的继电器序号，每台PLC的可读可写继电器序号不会发生重叠，其余的继电器序号只可读不可写。两台FPΣ的LINK继电器的状态自动保持一致。FPΣ高速计数器的PWM输出软件控制的频率变化的波形输入到变频器，通过变频器控制永磁同步电动机从而控制电梯轿厢的上下、停止、加减速等功能。电动机连接旋转编码输入到高速计数器，通过高速计数器的高速计数功能将电机的旋转速度再反馈到FPΣ，形成一个闭环的系统。
（二）高速计数器的简介
（1）高速計数器控制指令 （F0）
这个指令用于计数器的运行、软件复位和计数停止。
这个指令与特殊数据寄存器DT90052一起使用 。一旦这个指令被运行，设定值会保持到下一次再被运行。与这个指令一起执行的操作：计数器软件复位、计数器运行的使能、硬件复位使能控制、清除高速计数器指令 F166 ， F167 ，F171 和F173的控制、清除目标值匹配断续。
在程序中，复位在①步中执行和在之后的②步是进入后计数器复位完成。如果只执行①步它一直复位，计数器将不能运行。如图6。
（2）经过值的改变和读经过值的指令 （F1）
这个指令改变或读出高速计数器的经过值。这个指令对特殊数据寄存器DT90044进行操作。高速计数器的经过值储存在32位的特殊数据寄存器 DT90044 和 DT90045 的组合区域中。使用F1（DMV） 指令进行设置经过值，如图7、图8所示。
（三）电梯控制程序的设计
电梯控制中，主要有2种运动控制，一个是电梯轿厢的开关门控制，采用的是直流电动机驱动；另一个是电梯轿厢在电梯井道里的运动，用PLC的PWM脉冲输出功能驱动变频器，有变频器控制交流电动机的速度来实现。
电梯控制程序可以分为：PC-LINK数据交换部分，手动控制程序部分、电梯复位控制程序、电梯内、外部呼梯指示灯控制程序，开、关门控制程序，报警控制程序、电梯轿厢运行方向控制程序，平层判断控制程序、电梯轿厢加减速控制程序等几个部分。
本地数据送入PC-LINK单元控制程序如图9所示，PC-LINK单元送入本地数据控制程序如图10所示。
本段程序的目的是若干个PLC之间用PC-LINK方式交换数据。PC-LINK的数据交换方式时再LINK继电器中给每台PLC都分配一段可读可写的继电器序号，每台PLC的可读可写继电器序号不会发生重叠，其余的继电器序号只可读不可写，这样分配的目的是为了防止若干个PLC同时对某一个继电器进行写入操作从而引起系统错误。在所有的用PC-LINK连接起来的PLC中，它们的LINK继电器的状态时自动保持一致的，比如其中莫伊泰PLC对某一个LINK继电器进行了写入操作，使该继电器闭合（ON），那么和这台PLC通过PC-LINK连接得PLC的对应的LINK继电器的状态也会变为ON，并不需要用户编程来传送数据，所有的一切均是自动完成。
上面的两段程序就是用来交换数据的。图9程序的目的是将外部输入信号的状态传递给LINK继电器，以用来通知其余的PLC；图10程序的目的是将别的PLC的信号读进来，用来控制本台PLC的继电器。
四、结束语
整个PLC控制系统所涉及到的专业知识面比较广，其中用到了PL-LINK网络的基本知识、PLC逻辑控制设计、传感器等许多方面的知识。由于使用了PL-LINK网络，电梯控制系统中布线大为减少，能够非常方便使网络上的PLC中目标值和经过值保持一致，使用维护简单提高了系统的可靠性和技术性能。这种使用PC-LINK连接的PLC编程控制电梯的方法完全可以应用到实际中，为传统电梯的改造提供了方便。对我国中小型电梯的的生产有着普遍的利用价值。
参考文献
[1]常斗南.可编程序控制器.机械工业出版社.2003（2）
[2]郭宗仁.可编程控制器及其通信网络技术[M].人民邮电出版社.1999
[3]张福恩. 交流调速电梯原理设计及安装维修[M].机械工业出版社.1991
[4]王永华. 现代电气控制及PLC应用技术[M].北京航空航天大学出版社.2003
关键词：PLC；链接继电器；链接寄存器；数据共享
一、绪言
随着高层建筑物的发展，对电梯的运行速度和控制性能的要求愈来愈高。目前，国产电梯仍有许多采用传统的继电器控制群的控制方式，由于所用的继电器众多，控制柜体积庞大，构成的控制系统成本高，而且众多继电器的动作会产生较大的噪音，污染环境，尤其这种装置的通用性和灵活性较差，不利于产品的更新换代等缺点，目前在电梯控制中，PLC已经逐步代替传统的继电器控制方式，PLC与继电器控制的重要区别之一就是工作方式不同。继电接触器控制是按“并行”方式工作的，也就是说是按同时执行的方式工作的，只要形成电流通路，就可能有几个继电器同时动作。而PLC是以反复扫描的工作方式工作的，它是循环的连续逐条执行程序，任意时刻它自己能执行一条指令，这就是说PLC是以“串行”方式工作的。这种串行工作方式可以避免继电接触器的触电竞争和时序失配问题。采用逻辑控制的PLC配以电梯变频调速构成控制系统。操作人员根据屏幕的显示输入数据，观察电梯升降过程的参数变化，实时控制电梯的升降过程实现了可视化操作，给人们提供了方便。
二、多层电梯模型系统的硬件组成
（一）系统组成设计及主要技术参数的选用
电梯的电气部分由三相永磁低速同步电动机、变频器、松下FPΣ型PLC、光电传感器、旋转编码器等组成，机械部分由可拆卸框架、导轨、轿厢、配重及弹簧缓冲器组成。
（二）其他组成硬件简介
1、永磁同步电动机
永磁同步电动机包括定子和转子两部分。定子部分与铁心通常与带有齿和槽的冲片叠成。在槽中嵌入交流繞组。当交流电流通过交流绕组时，在气息中产生同步旋转磁场；转子部分则采用永磁体励磁。
永磁同步电动机无需再由直流电源提供励磁电流，不仅能无励磁损耗以及与电刷有关的损耗，而且可以提高功率因数，使电动机的有效功率大为提高，具有显著的节能效果。永磁同步电动机的无刷结构是其另一个突出的优点，与一般电励磁式同步电动机相比，永磁体宛如一个集成块，集励磁电源、引入装置和励磁绕组五以提，使转子结构得以简化。在由变频电源供电的场合，它可以顺利地启动。
2、变频器
电梯调速要求除了一般工业控制的静态、动态性能外，它的舒适度指标往往是竞争的一项重要内容。变频器通过编程控制电梯，变频电机按理想曲线运行，而电机何时启动换速以及电机的转向是由PLC根据电梯呼梯、减速等信号做出决策，发出控制信号给变频器，变频器按理想速度曲线控制电梯运行。电梯的拖动系统为VVVF（变频变压）拖动方式，这大大改善了电梯舒适感和平层精度，提高了电梯的性能。
图1、2、3分别是在交流变频调速电梯中，采用速度反馈构成闭环系统，实现电梯的无级调速及准确定位的变频器接线图和PWM变频调速理想速度曲线图。
图2中COM输出信号的公共端子，二极管为并联续流二极管，KA1是端子5运行/停止及正转运行信号输入端子的控制触点、KA2是正转/反转及反转运行信号输入端子的控制触点。
3、光电传感器
光电传感器是一种将光能量的变化转换为电量变化的传感器。它的物理基础就是光电效应。光电效应分为外光电效应和内光电效应两大类。在此，我们主要用于进行电梯轿厢开关门检测中。
4、旋转编码器
旋转编码器可作为变换器用于同步电动机的位置闭环控制中，编码器有一个安装在电动机轴上的透明盘，上面有若干条经向透光槽，另外安装有三条信号通道，他们由光源和光敏头组成，分别安装在透明盘的两侧。通道C是原点信号，每转只发出一个脉冲，通道A和B是两项信号输出，输出两个互差90度的输出脉冲处理用作相对位置信号外，还可以用来判断电动机的旋转方向。
5、行程开关
行程开关是一种根据运动部件的行程位置而切换电路的电器。它的作用原理与按钮类似，动作时碰撞行程开关的顶杆。习惯上有时按运动部件的位置而分成行程开关或终端开关，这仅是使用上的差别。
三、电梯应用程序设计
（一）PC-LINK网络的简单介绍
1、通信原理：其网络体结构分三层结构，其中物理层和数据链路层面向通信，应用层面向用户。其通信原理是串行通信中的共享存储器通信，相当于在网上的各站的通信单元内都划出一块存储区，这些存储区在各站均据相同的地址编号空间。把每个这样的存储区都够造成信箱。若网上有n个站，则每个信箱分为n格，其中1个格作为自己的发送分箱，其它（n-1）各作为（n-1）各接收分箱，与其它（n-1）各站一一对应。如果PC-LINK的物理层和数据链路层提供网络通信，能够把每个站发送分箱的数据复制到其它（n-1）各站与其对应的接收分箱中去，则每个站只要访问自己的通信单元中的这个信箱就可以获得全网中通信数据。采用PC-LINK网构成的系统框图如图4所示。
2、数据共享区域的实现
链接继电器：打开网络一台PLC上的链接继电器，也就打开了在同一网络上的其它PLC上的相同的链接继电器。
链接寄存器：如果一个PLC的链接寄存器的内容被改变，那么，同一网络上的其它PLC上的相同的寄存器的内容也相应的被修改。
PLC 链接继电器和链接寄存器内部都有数据发送区和数据接收区。在这些区域， PLC能实现数据共享。
PLC链接功能能应用在PC-LINK模式下的所有PLC。为了使用PLC链接功能，必须分配链接区域。链接继电器和链接寄存器都应分配区域。对于系统寄存器来说，链接区域分配应该唯一，链接区域的分配可以通过系统寄存器来实现。参见表1。 表1 通过系统寄存器实现链接区域分配
图5为电梯模型的系统方框图，在图中两台FPΣ通过PC-LINK总线链接构成一个PC-LINK网络，通过再LINK继电器中给每台PLC都分配一段可读可写的继电器序号，每台PLC的可读可写继电器序号不会发生重叠，其余的继电器序号只可读不可写。两台FPΣ的LINK继电器的状态自动保持一致。FPΣ高速计数器的PWM输出软件控制的频率变化的波形输入到变频器，通过变频器控制永磁同步电动机从而控制电梯轿厢的上下、停止、加减速等功能。电动机连接旋转编码输入到高速计数器，通过高速计数器的高速计数功能将电机的旋转速度再反馈到FPΣ，形成一个闭环的系统。
（二）高速计数器的简介
（1）高速計数器控制指令 （F0）
这个指令用于计数器的运行、软件复位和计数停止。
这个指令与特殊数据寄存器DT90052一起使用 。一旦这个指令被运行，设定值会保持到下一次再被运行。与这个指令一起执行的操作：计数器软件复位、计数器运行的使能、硬件复位使能控制、清除高速计数器指令 F166 ， F167 ，F171 和F173的控制、清除目标值匹配断续。
在程序中，复位在①步中执行和在之后的②步是进入后计数器复位完成。如果只执行①步它一直复位，计数器将不能运行。如图6。
（2）经过值的改变和读经过值的指令 （F1）
这个指令改变或读出高速计数器的经过值。这个指令对特殊数据寄存器DT90044进行操作。高速计数器的经过值储存在32位的特殊数据寄存器 DT90044 和 DT90045 的组合区域中。使用F1（DMV） 指令进行设置经过值，如图7、图8所示。
（三）电梯控制程序的设计
电梯控制中，主要有2种运动控制，一个是电梯轿厢的开关门控制，采用的是直流电动机驱动；另一个是电梯轿厢在电梯井道里的运动，用PLC的PWM脉冲输出功能驱动变频器，有变频器控制交流电动机的速度来实现。
电梯控制程序可以分为：PC-LINK数据交换部分，手动控制程序部分、电梯复位控制程序、电梯内、外部呼梯指示灯控制程序，开、关门控制程序，报警控制程序、电梯轿厢运行方向控制程序，平层判断控制程序、电梯轿厢加减速控制程序等几个部分。
本地数据送入PC-LINK单元控制程序如图9所示，PC-LINK单元送入本地数据控制程序如图10所示。
本段程序的目的是若干个PLC之间用PC-LINK方式交换数据。PC-LINK的数据交换方式时再LINK继电器中给每台PLC都分配一段可读可写的继电器序号，每台PLC的可读可写继电器序号不会发生重叠，其余的继电器序号只可读不可写，这样分配的目的是为了防止若干个PLC同时对某一个继电器进行写入操作从而引起系统错误。在所有的用PC-LINK连接起来的PLC中，它们的LINK继电器的状态时自动保持一致的，比如其中莫伊泰PLC对某一个LINK继电器进行了写入操作，使该继电器闭合（ON），那么和这台PLC通过PC-LINK连接得PLC的对应的LINK继电器的状态也会变为ON，并不需要用户编程来传送数据，所有的一切均是自动完成。
上面的两段程序就是用来交换数据的。图9程序的目的是将外部输入信号的状态传递给LINK继电器，以用来通知其余的PLC；图10程序的目的是将别的PLC的信号读进来，用来控制本台PLC的继电器。
四、结束语
整个PLC控制系统所涉及到的专业知识面比较广，其中用到了PL-LINK网络的基本知识、PLC逻辑控制设计、传感器等许多方面的知识。由于使用了PL-LINK网络，电梯控制系统中布线大为减少，能够非常方便使网络上的PLC中目标值和经过值保持一致，使用维护简单提高了系统的可靠性和技术性能。这种使用PC-LINK连接的PLC编程控制电梯的方法完全可以应用到实际中，为传统电梯的改造提供了方便。对我国中小型电梯的的生产有着普遍的利用价值。
参考文献
[1]常斗南.可编程序控制器.机械工业出版社.2003（2）
[2]郭宗仁.可编程控制器及其通信网络技术[M].人民邮电出版社.1999
[3]张福恩. 交流调速电梯原理设计及安装维修[M].机械工业出版社.1991
[4]王永华. 现代电气控制及PLC应用技术[M].北京航空航天大学出版社.2003