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摘 要：在电梯控制系统中应用PLC，对电梯的开发和改造具有重要意义。本文首先分析电梯PLC控制系统的技术优势，然后介绍其基本结构，比如硬件结构和型号选择，最后阐述电梯PLC控制系统的程序设计和可实现的功能。
关键词：PLC;电梯控制系统;基本结构
中图分类号：TP272 文献标识码：T 文章编号：1674-3520（2014）-11-00-02
引言
PLC在传统顺序控制器的基础上，通过引用计算机技术以及自动化控制技术而成为一类比较新型的控制装置。从功能上看，PLC包含了以往的继电器、计时技数和执行逻辑等功能，而且控制系统因为稳定性和可靠性极高，所以更具优势。
一、电梯PLC控制系统的技术优势
（一）系统简单，故障率低
由于继电器机械的触点极易被氧化，而降低了使用寿命。但是PLC技术却因其稳定性极强，不易发生故障，外围也仅配备了少量的接触器和接触器。在继电器系统层中，继电器数量随着层数增高而增加。而PLC技术却能忽视层数的影响，加上扩展单元，只需使用一个中型控制柜。
（二）功能性强，灵活性高
比较复杂的继电器的电路逻辑一般很难实现，采用PLC技术能设计更多的功能，同时PLC技术还有停电记忆功能，能保持电梯断电前的状态。同时，PLC技术比微机系统更具灵活性。微机板程序固化，而PLC技术的编程器可随时修改现场程序，即使某个I/O出现故障，PLC技術都能可改到备用口去。
二、电梯PLC控制系统的基本结构
（一）硬件结构
电梯PLC控制系统主要由两部分组成，即信号控制系统和拖动控制系统[1]。硬件结构组成比较全面，主要包括了PLC主机及拓展、机械系统、厅外呼梯盘、门机、轿厢操纵盘、指层器、调速装置以及主拖动系统等。其中该控制系统的核心是PLC主机，它可实现将指令信号以及光电脉冲输入到PLC，并在PLC的存储器内进行程序运算，最后把控制信号发送到电梯门机系统中。PLC软件能基本实现对电梯信号的控制，其控制系统如图1所示：
图1 电梯信号控制系统
（二）型号选择
电梯PLV控制系统的型号类型种类比较多，欧姆龙C系列、富士NB1、NB2系列、三菱F系列、光阳SR系列等是其中比较常见的几种。这些PLC技术型号都基于同一原理，但是结构体系各不相同。在选择上一般从结构、存储量、I/O点数及方式、工作电压这四个方面考虑。第一、结构选择上分为三种，有单元式、积木式和模板式，其中单元式为固定模式，而模板式则能灵活搭配。第二、存储量有1K、2K、4K、8K、32K等，可根据实际情况选择。第三、I/O点数方式选择以欧姆龙C系列为例，C20单元式为12/8，C40单元式为24/16。第四，根据实际情况选用工作电压，通常情况下，若为交流电压，则选择100～240V，若为直流电压，则选择24V。
三、电梯PLC控制系统的程序设计
（一）基本原理
脉冲信号通过变频器的PG卡输出端，被引入电梯PLC控制系统的输入端中，以此发出位置的反馈信号[2]。脉冲数能够在高速计数器中得到累加，从而准确反映电梯位置。PLC的高速计数器的值在与各信号点的脉冲数的对比过程中，可判断出电梯运行的距离和换速点，并能准确反映制动停车点和平层点等信号。从理论上看，该控制系统的误差在各脉冲当量的范围内。考虑到一些机械因素的影响，比如机齿轮合间隙等，电梯能够满足起、制动平滑，运行平稳、平层准确的基本要求。在电梯运行过程中，其位置信号经过检测和计算，能够得到此时电梯所在的具体楼层位置和变速点等信号。
（二）楼层计数
主要采用相对计数的方式。首先测出楼层高度的脉冲数，比如楼层为18层，其对应的内存单元为17个。CNT是一种计算楼层数的双向计数器，在到各层的计数点后，依据运行方向与之对应加1或者减计数。电梯运行时，每个楼层的脉冲数实时的与高速计数器相比较，若结果相等，发出该楼层的技术信号。如电梯正向上运行，则结果加1，电梯向下运行，结果减1。同时为了防止重复计算该过程，在实际的运用中，一般采用上沿计数方式。
（三）快速变速
当变速脉冲数与计数器值相等之后，若电梯此刻正在以较快的速度运行，并且也有选层信号，则发出快速变速的信号。如果电梯处在中速运行状态，并且该层无选层的信号，则发出变速的信号。通常情况下，在电梯快速变速时，必须保证电梯运行的平稳。图2为比较理想的电梯运行曲线。
图2 电梯运行理想曲线
四、电梯PLC控制系统的功能实现
电梯PLC控制系统在实际运用中，能够实现以下八种功能。第一、实现对电梯升降的过程的准确控制，在每层楼设有方向呼叫按钮，在电梯准确的停靠在某层楼时，能够对电梯门的开关实现手动或自动控制。第二、电梯内轿设有指示灯、楼层指令按钮键、报警器等。第三、自动开关电梯门，当电梯停在某层楼时，该层楼的乘客按下召唤按钮，电梯门可自动打开，待乘客进入电梯之后，电梯门也能自动关闭。当电梯完成所有指令信号后，此时再无别的信号，电梯可按照程序调定的时间，实现自动关闭电梯门和照明设备。第四、实现电梯的自动关门和提早关门，一般来说，电梯在停下之后的5S左右，能自动关闭电梯门，在这段时间内，如提前按下关门按钮，此时电梯门可实现关门，不再有延迟。第五、在电梯门关闭后，电梯启动前，若按下操作盘上的开关按钮，电梯门将会打开。第六、在操作盘有多个选层指令的情况下，电梯可按照顺序停靠楼层，并能根据调定时间，实现自动确定运行方向的功能。第七、当电梯运行时，当楼层外有呼梯信号时，可实现对同向呼梯信号的分辨功能，从而电梯能够自动到站停靠。第八、如果电梯设有基站，则在完成全部指令之后，电梯能够自动驶回基站，停靠等待，当有呼叫指令再次发出时，能立即启动工作。
五、结语
对于电梯PLC控制系统，本文主要对该系统的优势以及硬件功能方面给予说明。总的来说，极强的灵活性和可靠性是PLC控制系统的主要优点，因而也越来越多的被应用于实际中。当然，在PLC的编程设计上，还有许多需要改进完善的地方，要让系统的性能更加稳定可靠，并达到耐用节能的要求。
参考文献：
[1]谭对平.PLC在电梯控制系统中的应用[J].中国高新技术企业，2012，（6）：76-78
[2]郭红生.论PLC在电梯控制系统中的应用[J].山西科技，2011，（6）：92-93
关键词：PLC;电梯控制系统;基本结构
中图分类号：TP272 文献标识码：T 文章编号：1674-3520（2014）-11-00-02
引言
PLC在传统顺序控制器的基础上，通过引用计算机技术以及自动化控制技术而成为一类比较新型的控制装置。从功能上看，PLC包含了以往的继电器、计时技数和执行逻辑等功能，而且控制系统因为稳定性和可靠性极高，所以更具优势。
一、电梯PLC控制系统的技术优势
（一）系统简单，故障率低
由于继电器机械的触点极易被氧化，而降低了使用寿命。但是PLC技术却因其稳定性极强，不易发生故障，外围也仅配备了少量的接触器和接触器。在继电器系统层中，继电器数量随着层数增高而增加。而PLC技术却能忽视层数的影响，加上扩展单元，只需使用一个中型控制柜。
（二）功能性强，灵活性高
比较复杂的继电器的电路逻辑一般很难实现，采用PLC技术能设计更多的功能，同时PLC技术还有停电记忆功能，能保持电梯断电前的状态。同时，PLC技术比微机系统更具灵活性。微机板程序固化，而PLC技术的编程器可随时修改现场程序，即使某个I/O出现故障，PLC技術都能可改到备用口去。
二、电梯PLC控制系统的基本结构
（一）硬件结构
电梯PLC控制系统主要由两部分组成，即信号控制系统和拖动控制系统[1]。硬件结构组成比较全面，主要包括了PLC主机及拓展、机械系统、厅外呼梯盘、门机、轿厢操纵盘、指层器、调速装置以及主拖动系统等。其中该控制系统的核心是PLC主机，它可实现将指令信号以及光电脉冲输入到PLC，并在PLC的存储器内进行程序运算，最后把控制信号发送到电梯门机系统中。PLC软件能基本实现对电梯信号的控制，其控制系统如图1所示：
图1 电梯信号控制系统
（二）型号选择
电梯PLV控制系统的型号类型种类比较多，欧姆龙C系列、富士NB1、NB2系列、三菱F系列、光阳SR系列等是其中比较常见的几种。这些PLC技术型号都基于同一原理，但是结构体系各不相同。在选择上一般从结构、存储量、I/O点数及方式、工作电压这四个方面考虑。第一、结构选择上分为三种，有单元式、积木式和模板式，其中单元式为固定模式，而模板式则能灵活搭配。第二、存储量有1K、2K、4K、8K、32K等，可根据实际情况选择。第三、I/O点数方式选择以欧姆龙C系列为例，C20单元式为12/8，C40单元式为24/16。第四，根据实际情况选用工作电压，通常情况下，若为交流电压，则选择100～240V，若为直流电压，则选择24V。
三、电梯PLC控制系统的程序设计
（一）基本原理
脉冲信号通过变频器的PG卡输出端，被引入电梯PLC控制系统的输入端中，以此发出位置的反馈信号[2]。脉冲数能够在高速计数器中得到累加，从而准确反映电梯位置。PLC的高速计数器的值在与各信号点的脉冲数的对比过程中，可判断出电梯运行的距离和换速点，并能准确反映制动停车点和平层点等信号。从理论上看，该控制系统的误差在各脉冲当量的范围内。考虑到一些机械因素的影响，比如机齿轮合间隙等，电梯能够满足起、制动平滑，运行平稳、平层准确的基本要求。在电梯运行过程中，其位置信号经过检测和计算，能够得到此时电梯所在的具体楼层位置和变速点等信号。
（二）楼层计数
主要采用相对计数的方式。首先测出楼层高度的脉冲数，比如楼层为18层，其对应的内存单元为17个。CNT是一种计算楼层数的双向计数器，在到各层的计数点后，依据运行方向与之对应加1或者减计数。电梯运行时，每个楼层的脉冲数实时的与高速计数器相比较，若结果相等，发出该楼层的技术信号。如电梯正向上运行，则结果加1，电梯向下运行，结果减1。同时为了防止重复计算该过程，在实际的运用中，一般采用上沿计数方式。
（三）快速变速
当变速脉冲数与计数器值相等之后，若电梯此刻正在以较快的速度运行，并且也有选层信号，则发出快速变速的信号。如果电梯处在中速运行状态，并且该层无选层的信号，则发出变速的信号。通常情况下，在电梯快速变速时，必须保证电梯运行的平稳。图2为比较理想的电梯运行曲线。
图2 电梯运行理想曲线
四、电梯PLC控制系统的功能实现
电梯PLC控制系统在实际运用中，能够实现以下八种功能。第一、实现对电梯升降的过程的准确控制，在每层楼设有方向呼叫按钮，在电梯准确的停靠在某层楼时，能够对电梯门的开关实现手动或自动控制。第二、电梯内轿设有指示灯、楼层指令按钮键、报警器等。第三、自动开关电梯门，当电梯停在某层楼时，该层楼的乘客按下召唤按钮，电梯门可自动打开，待乘客进入电梯之后，电梯门也能自动关闭。当电梯完成所有指令信号后，此时再无别的信号，电梯可按照程序调定的时间，实现自动关闭电梯门和照明设备。第四、实现电梯的自动关门和提早关门，一般来说，电梯在停下之后的5S左右，能自动关闭电梯门，在这段时间内，如提前按下关门按钮，此时电梯门可实现关门，不再有延迟。第五、在电梯门关闭后，电梯启动前，若按下操作盘上的开关按钮，电梯门将会打开。第六、在操作盘有多个选层指令的情况下，电梯可按照顺序停靠楼层，并能根据调定时间，实现自动确定运行方向的功能。第七、当电梯运行时，当楼层外有呼梯信号时，可实现对同向呼梯信号的分辨功能，从而电梯能够自动到站停靠。第八、如果电梯设有基站，则在完成全部指令之后，电梯能够自动驶回基站，停靠等待，当有呼叫指令再次发出时，能立即启动工作。
五、结语
对于电梯PLC控制系统，本文主要对该系统的优势以及硬件功能方面给予说明。总的来说，极强的灵活性和可靠性是PLC控制系统的主要优点，因而也越来越多的被应用于实际中。当然，在PLC的编程设计上，还有许多需要改进完善的地方，要让系统的性能更加稳定可靠，并达到耐用节能的要求。
参考文献：
[1]谭对平.PLC在电梯控制系统中的应用[J].中国高新技术企业，2012，（6）：76-78
[2]郭红生.论PLC在电梯控制系统中的应用[J].山西科技，2011，（6）：92-93