基于PLC的电梯控制系统的设计与研究

摘要：简单来说，PLC属于一种可编程序的存储器装置，有关数据信息的逻辑运算、算术运算以及顺序控制等相关问题均在可编程序存储器内部予以完成，并以模拟或数字的方式借助于输出设备呈现出来。以基于PLC的电梯控制系统为研究对象，从PLC控制应用于电梯控制系统的优势与实现功能、系统基本结构与工作原理以及系统设计关键问题这三个方面入手，侧重于对实际案例——PLC交流双速5层电梯控制系统设计及其实现的分析，围绕PLC电梯控制系统设计这一中心问题展开了较为详细的分析与阐述，并据此论证了PLC在提高电梯控制系统运行稳定性、动作相应时效性以及长时间持续运行安全性的过程中所发挥的重要作用与意义。
关键词：PL控制；电梯控制系统；I／O地址；指令分析

0 引言
在现代微电子技术发展日趋加速的推动作用之下，可编程序存储器装置在继承既有逻辑控制功能的基础之上，还具备了包括数据处理、信息通信以及网络传输等计算机功能，其在实践应用过程当中所表现出的体积小、编程简单、可靠性程度高、安装维护便捷以及抗干扰能力强等诸多优势使其在工业控制过程中始终占据着最为核心的地位。有关PLC(Program Logic Controller)可编程序存储器的应用主要可以归纳为以下几个方面：顺序控制：顺序控制可以说是现阶段PLC可编程序存储器应用为广泛的领域，其成功取代了传统意义上的继电器装置顺序控制，较为典型的应用形式包括数控机床、装配生产流水线以及电梯控制等；过程控制：PLC可编程序存储器装置所具有的D／A以及A／D转化模块使其能够借助于模拟量实现对工业生产过程中各种连续变化参数(包括温度、流量以及压力等在内)进行有效控制；数据处理：借助于PLC可编程序存储器装置中所设置的四则运算指令能够形成相应的监控系统，针对工业生产过程中的步进电动机及伺服电动机等进行机械位置有效控制。本文以电梯控制为研究对象，结合PLC可编程序存储器的应用，针对相关问题做详细分析与说明。

1 PLC控制应用于电梯控制系统的优势与实现功能
现阶段电梯的控制方式主要包括继电器控制系统、微机控制系统以及PLC控制系统三种形式。在人们对电梯运行安全性及可靠性要求不断提升的背景之下，继电器控制系统所表现出的缺陷及不足不断凸显，包括电梯控制系统故障率较高、接线方式较为复杂、通用性较差以及可靠性较低等均是制约继电器控制方式发展的最根本性问题。与之相比，PLC控制系统在应用于电梯控制过程中的优势更加显著：体积小、编程简单、可靠性程度高、安装维护便捷以及抗干扰能力强等。在此基础之上所运行的电梯装置有着更为安全、方便及舒适的特点，特别是对层数较低或是控制功能较小的电梯控制，PLC控制系统的应用优势更加突出。
基于PLC的电梯控制系统应当满足如下几个方面的功能：借助于电动机装置实现电梯轿厢的升降动作，并在各楼层之间设置相应的上行及下行呼叫开关；电梯需要在某一层停车待客的情况下，只要按下电梯相应楼层的外呼按钮，控制系统应当确保电梯能够在延时状态下自动开启轿门。与此同时，在电梯完成该项控制动作指令且未接收到任何层外呼叫指令的情况下，控制系统应当确保电梯轿厢能够及时响应自动关闭轿门动作；在电梯轿厢同时接收到多个响应指令的情况下，控制设备应当在设定时间内进行自动运行处理，确保各动作响应时间的有效性。

2 PLC电梯控制系统基本结构与工作原理
电梯PLC控制系统主要包括逻辑控制系统以及拖动控制系统，与之相对应的结构示意图如图1所示。其中，逻辑控制功能借助于PLC系统软件予以实现，包括定向选层、轿厢所处位置判定、换速以及开启／关闭轿门等。与此同时，在拖动控制系统运行过程当中，电梯实时工作状态下的反馈信号能够借助于PLC控制系统予以传输，从而明确相应的控制信号。

与此同时，从PLC电梯控制系统的工作原理来说，整个电梯控制系统的运行状态基本可以分为RUN(运行)以及STOP(停止)两种状态。在RUN状态下，PLC借助于反应控制要求的用户程序的执行处理来实现对电梯控制功能的操作。与此同时，为确保PLC控制系统的输出能够针对电梯运行过程中可能发生变化的输入信号予以及时响应，针对用户程序的执行并非仅执行1次，而需要多次且重复性的执行，此种重复性执行动作直至PLC处于STOP(停止)状态。与之相对应的电梯PLC控制系统工作原理示意图如图2所示。