摘要：本文主要介绍了PLC的基本知识以及生产实际的背景，以及电梯的基本组成，简述了电梯控制系统的理论设计以及应该要注意的问题。相信随着经济和社会的不断前进，电梯PLC控制系统的设计也会更加完善，有一个更好的未来。
关键词：PLC；电梯控制系统；设计
引言
由于电梯的便捷性，在地铁站、火车站、飞机场、商场以及学校医院等人流密集的地方电梯的使用越来越广泛，电梯使用的安全性和方便性就显得越来越重要。传统电梯控制系统使用继电器触发，存在着体积大，可靠性差等缺点。而PLC在工业控制方面具有较大优势，它性能稳定，编程方便，易于安装，维护便捷。因此，本设计使用PLC作为控制核心，对电梯系统进行控制。
1电梯与PLC的概述
1.1电梯的基本构造
电梯是由多个机电配件组成的大型运输工具。电梯的硬件配置和电气等同于人体的躯干和神经一样，而其中的电梯系统控制部分则类同于人脑的功能一样操控着系统的全部活动行为。成熟的机电统一技术使得电梯成为展示现代化科学技术的典型产品。电梯的基础框架为八大系统和四大空间。八大系统涵盖了：轿厢、电气控制系统、门系统、曳引系统、电力拖动系统、安全保护系统及导向系统。四大空间则涵盖以下：轿厢部分、层站部分、机房部分与井道部分[2]。本设计具体功能希望控制系统可以实现下面的功能：按照电梯构造内轿厢的位置和务乘人员的目的楼层等综合确定轿厢的运行方向，以便实现轿厢平层缓慢减速的效果。首先明确轿厢的欲停楼层；除外，依照楼层的呼叫，完成一体化的顺路停车和自动开关门的程序；电梯内部构造的轿厢外部和内部必须配备显示电梯楼层数和运作方向的信号指示灯。为此关于电梯的内部构造及各个系统的功能等的数据，要求设计人员烂熟于心，掌握这些功能之后通过编写相应的程序来实现上述功能。
1.2PLC的基本结构
从广义上讲，PLC是一种计算机系统，它的硬件结构与一般计算机的结构是类似的，但为了在复杂的工业环境中使用，为了更好地实现扩充和接线等操作及维护，PLC系统结构有异于普通的计算机组成结构，相较于普通的计算机而言本计算机要求拥有更强适合控制系统要求的编程语言、更为强大的工业输出、输入接口，更高的抗干扰能力。
1.3PLC的工作原理
PLC控制强调的是选择循环扫描技术以串行的模式完成线圈扫描工作。唯有线圈通电/断电时，线圈成功被扫描后触点有且只有一条指令。上述的PLC控制模型能够克服因继电器控制所致的时序失配和触点竞争的问题。所以，在执行用户程序任务时，其处理的输入信号不再随现场信号的变化而随之变化，而是按照输出信号状态寄存器的输出信号而做出动态的变化。实际输出信号是在输出任务完成的最后结果。PLC周期性的输入、输出处理方式对一般控制对象而言是能够满足的，但是对那些要求响应时间小于扫描周期的控制系统则不能满足，这时可以采用智能输入、输出单元或专门的软件指令，通过与扫描周期脱离的方式解决。PLC通电后，就在系统程序的监控下，循环往复地根据固定顺序完成系统内部的各个任务的查询、判断和执行，这个过程实质上是一个不断循环的顺序扫描过程。PLC采用周期扫描机制，简化了程序设计，提高了可靠性。扫描周期强调的是PLC执行一次输入到输出的总时长。具体工作流程为：依次按顺序对不同输入点进行扫描，继而再依次按顺序扫描用户活动中的各个指令，系统依据输入状态及指令内容开展逻辑运算处理，最终得出最后的逻辑运算结果，而输出状态寄存器则负责向不同输出点发出输出信号的过程。在监视器中设定一个扫描周期的最大参数值，监视出实际参数值是否超出规定数值，降低任务死循环所致的系统故障。
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2电梯控制技术特点
2.1传统继电器电梯控制特点
传统模式的电梯控制系统由继电器系统及继电器设备组成，维护简易，但是接线线路繁琐且复杂，触点多，极度容易出现消耗过度而磨损或是接触不良的现象。所以，传统模式的电梯控制系统故障次数较多，同时普通的控制电器设备和硬件接线法都很难达成对复杂控制系统功能的控制和操作。当系统控制功能难以发挥出应有的效用时，控制系统故障率高居不下，给电梯的安全事故和故障问题的滋生助长了空间，一旦出现蹲底或冲顶的事故时，电梯内部硬件有可能出现损坏，更甚的是因而出现乘务人员的人身安全事故。
2.2现代电梯控制系统
本电梯控制系统选择PLC技术完成对电梯控制系统的软件控制，做到提升电梯控制系统的安全性和可靠性。而选择变频调速技术是因为变频器设备成本低廉、占用空间小、结构单一、体积微小、维护简易等显著优势。
3PLC电梯控制系统的分析
传统的电梯控制方式有三种：PLC控制，微机控制，继电器控制。然而使用继电器控制电梯的运作往往需要高成本，维修的高费用。并且电路的设计也较其他两种控制方式复杂，往往是“牵一发而动全身”，改善控制系统也比较麻烦。而微机系统的设计很容易受到外界干扰的影响，抗干扰能力十分弱，不宜推广。而PLC控制系统则有效的改善了以上二者的不足之处，它的设计灵活，更改操作也十分便捷。对于在电梯运行过程中所产生的技术性问题，也能较快的予以解决。并且由于它极强的抗干扰能力，也使其成为目前社会上电梯控制系统中最为常用，也最受人们赞誉的控制系统。
（1）电梯的模型结构。电梯主要由轿厢，滑轮，曳引电动机，钢丝绳等主要部分构成。而在整个电梯控制系统中，电梯控制柜则是整个控制系统的核心。它被用来实现电梯运行的各项指令，达到设计者的预期目标。电梯控制柜一般放在电梯机房内，主要由PLC，继电器，开关，LED显示器部分（LED显示部分主要显示的是电梯所在楼层，上下运动的方向）。而在这么多控制部件中，PLC作为主控装置实现了电梯的适度运行。电梯的运动控制主要通过PLC的编程实现。在程序设计时往往按电梯所需要实现的不同功能来进行分块式的编程，主要的编程部分有：召唤箱的控制程序，轿厢内部操作箱的的控制程序，电梯门的开关程序，电梯在特定楼层准确停靠的程序等等，这样分块设计降低了设计的难度。并且在日后电梯的维护检修中，也可以对应出现的不同电梯故障有针对性的进行查漏补缺，降低了维护成本。
（2）PLC电梯控制系统的设计分析。在电梯控制系统的设计中，电梯的控制要求要极大地满足被控对象的控制要求，这也是PLC控制电梯能够正常运行的前提。不仅如此，PLC控制系统必须在电梯的日常运作中保持安全可靠。这就要求设计者在设计电梯时能够充分考虑到所有控制指令对轿厢运动的影响。以及在突发情况下，诸如停电，发生火灾等情况下，仍难能够正常运作，保证电梯内人们的人身安全。在设计一个PLC控制系统时，设计者不仅仅要考虑实现电梯的全面控制要求，更要在此基础上简化自己的设计步骤，包括程序的设计，硬件的使用，从而完全降低整个PLC控制程序的运行成本。
结束语
随着中国经济的不断向前发展，大城市的不断兴起，高层建筑也不断进入大众的视野。而在高层建筑中，优良的电梯往往也成了吸引顾客的最大筹码。电梯的操作对于许多非电气专业的人而言，只是轻松的按几个按钮，但实际上，电梯的设计综合了许多复杂的电气设备。而一个电梯系统的各方面性能，很大一部分取决于电梯控制系统的设计好坏。而如今的电梯控制系统，主要依靠PLC的自动控制来实现。
参考文献：
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[4]任平，丁冠群，常艳超.基于PLC的群控电梯控制系统设计[J].电脑知识与技术，2017，13（02）：234-236.
论文作者:茹晓英,沈建学,孙燕
论文发表刊物:《电力设备》2018年第13期
论文发表时间:2018/8/20
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