【摘 要】电梯自动控制技术的发展和城市化进程的加快，对电梯行业的发展，人们对电梯的安全性和速度的要求也越来越高，电梯控制系统是电梯系统的核心内容。因此，它已成为电梯设计领域的核心技术，也成为最容易出问题的地方。
【关键词】电梯；自动化；控制系统；分析；设计
随着经济的稳步发展，城市化也以前所未有的速度向前推进，在城市建设的过程中，高层建筑已成为城市的标志，高层建筑的优点是利用有限的空间来提高人类的承载力，从而节约土地资源，而在高层建筑中电梯是必不可少的电气系统。本文对电梯自动控制系统及其设计进行了简要分析。
一、电梯运行原理
电梯的最高层和最底层各有一个信号传输按钮，中间有两个信号传输按钮。顶部的信号传输按钮是向下的信号，底层的信号传输按钮的是向上的信号，中间楼层的两个信号传递按钮一个传递向上信号，一个传递向下信号。乘客通过信号传递按钮向电梯传输信号。乘客进入电梯轿厢内，通过按钮选择自己的楼层，这是内选的信号。电梯轿厢的门需要在电梯启动前关闭。关闭命令可以通过关闭按钮或预定时间来实现。电梯轿厢门关闭之后，电梯就会启动，在即将到达我们自己选中的楼层时，两个楼层间装的减速装置控制程序系统启动。最高层或最底层呼叫电梯且电梯到达后，电梯就会自动改变其运行的方向，在电梯运行的过程中，如果遇到反向的呼叫信号时，电梯会依然保持原来的运行方向。电梯运行过程中，支行的方向和到达的楼层会显示出来，如果电梯遇到紧急停止和故障时，就会立即执行停止运行的指令，即刻转入其固定的处理方式。
二、电梯控制系统的主要结构和内容
可编程控制器（简称PLC），它的特点是运用起来很灵活，同时数字语言也比较清晰，因此广泛应用于电梯自动控制系统，电梯的运行指令主要是由两个控制程序来实现，其一是自身内部运行控制程序，其二是外部呼叫信号，外部呼叫信号具有随机性，因此在控制的过程中不能单纯的依靠顺序或者逻辑控制方法，应该由逻辑和随机相结合的控制系统设计方案。
1.系统的控制要求。电梯控制系统也称为指令按钮，是轿内指令和层站的召唤控制。乘客进入轿厢后按下目的层按钮，即通过指令登记运算执行，到达目的层，然后清除指令，按钮熄灭。电梯自动控制模拟系统由机械装置和PLC控制系统组成，对于电梯的基本运行采用顺序逻辑控制模式进行，电梯的运行控制是根据电梯目前的运行状态和随机信号状态进行控制的，在电梯的运行控制中，每一个楼层都要设置一个接近开关其目的是检测当前轿厢的准确位置，假设模拟40 cm的四层电梯设备，即每层10 cm。电梯控制系统采用随机逻辑控制，即轿厢和楼层的按钮信号是随机的，电梯的运行根据该呼叫信号进行行程控制，在顺序逻辑控制的基础上，根据信号的输入做出反应，控制相应状态的电梯运行，还有就是能明确知道轿厢的运行方向，电梯运行的状态、承载的情况、所到达的楼层均通过LED显示屏显示出来，另外还要设置电梯运行方向的互锁功能以及电梯的安全保障措施，确保电梯在运行过程中安全稳定可靠。
2.PLC与系统的配置。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在进行硬件配置时我们选用了FXIN型可编程控制器，主要是考虑其具有几个独特的优点：一是FXIN的控制器非常灵活，除过主机单元还可以进行扩展，比如A/D模块、D/A模块、I/0模块，这些模块的都具有一些特殊功能，在I/0模块中需要设计30个点，分别是14个输入点和16个输出点，主机方面一般采用FX1N-40MR等小型的基本单元即可；二是FX1N型号的控制器指令方面的功能相对较多，包括有27个基本指令附加有89条功能性指令，在指令的执行速度方面也较快；三是FX1N型号的控制器内部设有状态继电保护器、辅助继电保护器、寄存器、定时器和计数器，直接能够满足电梯控制系统的需要；四是该种控制器的编程可以使用第三方编程软件，在编程的过程中可以使用相关指令或者梯形图语言来进行；五是对于FX1N PLC的编程工具，可以使用个人计算机，专业编程软件FXGP_WIN-C进行，或者用编程器进行编辑，修改不同形式的用户程序、梯形图、指令表；可以根据需要打印的程序和系统实时进行监控。可以直观看到各个电子器件的数值变化，为用户进行程序调试带来了极大的方便。
3.软件设计特点。第一是同方向就近原则。在软件编程过程中，主要是根据电梯当前所处位置以及运行方向来进行，当电梯运行方向为向上时，当前电梯所处位置以上的楼层发出向上的呼叫信号时，呼叫信号对应的楼层继电保护器状态为“开”，电梯进入该楼层时继电保护器状态变为“关”，依次反复进行，呼叫信号与继电保护器的共同动作完成电梯的操作；第二是随机逻辑控制。根据电梯方向运行实现随机逻辑控制。不同楼层发出同向运行信号，或者反向运行信号，当电梯向上运行接近某楼层检测开关，如果该楼层发出同向运行信号，则在该楼层减速直至停止；如果没有信号，则继续运行，直至达到目的层；如果反向，到达目的层后，停止重新下一逻辑运行。电梯运行过程中，接近某一楼层时，若检测到该楼层有同方向的呼叫信号，那么就在该楼层执行减速停车指令，若没有就继续运行，直到该动作完毕后停止，实现随机逻辑控制；第三是根据随机逻辑控制的要求，PLC可以发出正向运行、反向运行和制动信号，运用一定控制规律和控制算法实现对电机的控制。当电梯系统出现故障时，PLC中止发出控制信号；第四是输入、输出回路。电梯的输入、输出单元也就是PLC的I/O接口单元，由厅外呼叫、轿厢内选层、楼层及方向指示、开关门、井道内上下平层、门锁、安全保护、继电器、消防、称重等单元组成。厅外呼叫单元负责对厅外呼叫信号进行登记、记忆和消除，轿厢内选层单元负责预选层指令的登记、消除和指示。楼层及方向指示单元是输出单元，显示出电梯当前的运行方向以及所处位置。开关门单元也是输出单元，控制厅门和轿门的开启与关闭，在自动定向完成或是电梯停稳之后，PLC就会给出相应的开关门指令，完成开关门动作；第五是软件显示技术。通过软件显示技术可以清楚的判断轿厢的运行楼层载重情况，并将这些情况转化成SCD码然后实行数据输出，再通过硬件设备和软件系统将具体的数字显示在LED显示屏上。如果电梯在运行过程中发生故障，那么可编程控制器能够对电机实施有效的控制，将所有指令瞬时终止。
三、电梯自动控制系统的优化设计
在电梯运行中，需要反复调用ASK1即电梯所处位置状况以及ASK2对电梯的请求，在这个过程中，采用外部存储器进行变址寻址，可以有效避免程序应反复被调用而出现地址难以辨认，程序无法顺利执行指令的问题，判断电梯的关门条件时，用1减去当前的电梯状态数据后进行逻辑运算，当电梯在开门楼层收到开门请求时，执行开门程序。
综上所述，电梯的控制系统能够控制电梯的正常运行，同时还能够保障运行过程中人们的安全，电梯自动控制系统是电梯技术不断发展的重要目标。随着城市化进程的加速，电梯将会获得更多的用武之地，因此电梯研究人员更应该努力创新，不断完善电梯自动控制系统保证其更加稳定安全和科学。
参考文献：
[1] 樊良旺.电梯自动控制系统的分析及其设计[J].商品与质量・学术观察，2014（04）.
[2] 曾悦.电梯自动控制系统的分析及其设计[J].科技风，2011（6）：87.
[3] 张桂香，电气控制与PLC应用[M]，北京： 化学工业出版社，2003。
论文作者:张静
论文发表刊物:《低碳地产》2016年13期
论文发表时间:2016/11/11
标签：电梯论文; 信号论文; 楼层论文; 指令论文; 过程中论文; 按钮论文; 单元论文; 《低碳地产》2016年13期论文;