电梯自动控制中PLC技术应用探讨

电梯自动控制中PLC技术应用探讨

欧仁庚（湖南省益阳市欣达电梯有限公司,湖南益阳413002

作者简介：欧仁庚，湖南省益阳市欣达电梯有限公司。

摘要:随着人们对生活水平要求的提高，电梯得到了快速发展，使电梯的电气控制进入了一个新的发展时期，其逻辑控制也由PLC代替原来的继电器控制，文章采用PLC对电梯进行控制，阐述了其在电梯自动控制中的应用,以供同仁参考。

关键词:电梯;PLC技术;自动控制

1前言

随着我国科技水平的不断提高，可编程控制器(PLC)控制技术已经进入一个崭新的时代，其应用越来越广泛，而电梯作为现代高层建筑的垂直交通工具，与人们的生活紧密相关。传统电梯的电气控制系统采用的是继电器逻辑控制，由于触点多、故障率高、可靠性差、体积大等缺点，正逐渐被淘汰。随着人们对生活水平要求的提高，电梯得到了快速发展，使电梯的电气控制进入了一个新的发展时期，其逻辑控制也由PLC代替原来的继电器控制。可编程控制器(PLC)是面向用户的专用工业控制计算机,具有许多明显的特点。因此,使用PLC进行电梯的电气控制是必然的趋势。

2电梯的电气控制要求(以五层电梯为例）

①接受每个呼叫按钮(包括内部和外部的呼叫）的呼叫命令，并做出相应的响应；

②电梯停在某一层(例如2层)时，此时按动该层(2层)的呼叫按钮(上呼叫或下呼叫）,则相当于发出打开电梯门命令,进行开门的动作过程；若此时电梯的轿箱不在该层(在1、3层）,则等到电梯关门后,按照不换向原则控制电梯向上或向下运行；

③电梯运行的不换向原则是指电梯优先响应不改变现在电梯运行方向的呼叫，直到这些命令全部响应完毕后才响应使电梯反方向运行的呼叫。例如现在电梯的位置在1层和2层之间上行，此时出现了1层上呼叫、2层下呼叫和3层下呼叫，则电梯首先响应三层下呼叫，然后再依次响应2层下呼叫和1层上呼叫；

④电梯在每一层都有1个行程开关，当电梯碰到某层的行程开关时,表示电梯已经到达该层；

⑤当按动某个呼叫按钮后，相应的呼叫指示灯亮并保持，直到电梯响应该呼叫为止；

⑥当电梯停在某层时，在电梯内部按动开门按钮，则电梯门打开，按动电梯内部的关门按钮，则电梯门关闭。但在电梯行进期间电梯门是不能被打开的；

⑦当电梯运行到某层后，相应的楼层指示灯亮，直到电梯运行到前方一层时楼层指示灯改变；

⑧电梯在到达指定楼层后，电梯门会自动打开，经一段延时自动关闭，在此过程中，支持手动开门或关门。

3可编程控制器特点

3.1PLC软硬件功能强

PLC的功能非常强大,其内部具备很多功能,如时序、计算器、主控继电器、移位寄存器及中间寄存器等,能够方便地实现延时、锁存、比较、跳转和强制I/O等功能。PLC不仅可进行逻辑运算、算术运算、数据转换以及顺序控制,而且还可以实现模拟运算、显示、监控、打印以及报表生成等功能。PLC的编程语言丰富,而且直观方便。

3.2使用维护方便

PLC输入输出接口是已经按不同需求做好的,可直接与控制现场的设备相连接的接口。如输入接口可以与各种开关、传感器连接;输出接口具有较强的驱动能力,可以直接与继电器、接触器、电磁阀等连接。不论是输入接口还是输出接口,使用都很简单。PLC控制系统的维护也非常简单,只要利用其自诊断功能和监控功能,就可以迅速查找到故障并给予排除。

3.3运行稳定可靠,抗干扰能力强

PLC是为工业控制而设计的,除了对器件的严格筛选外,在硬件和软件两个方面还采用可屏蔽、滤波、隔离、故障诊断和自动恢复等措施,使可编程控制器具有很强的抗干扰能力,其平均无故障时间达到(3～5)×104h以上。

4电梯自动控制中PLC技术的应用

电梯的电气自动控制系统是十分复杂的大型控制系统,主要完成两大功能,其一是对主机的控制,即完成主机的启动、平层、停层、呼叫、优先响应、信号回收等控制功能,其中,以呼叫优先响应的控制逻辑最为复杂;其二是对开关门电机的控制,即完成开关门电机的平层启动、呼叫响应、限时或信号关闭、故障保护等控制功能。下面我们以五层楼电梯的电气自动控制系统为例,用PLC的梯形图语言来实现电梯主机的呼叫优先响应和开关门电机的启动和关闭控制。

4.1PLC的选型

由于该系统输入输出点不多:SIMATICS72200CPU226AC/DC/RLYPLC。这种型号的PLC集成24输入/16输出共40个数字量I/O点;可连接7个扩展模块;6个独立的30kHz高速计数器;2路独立的20kHz高速脉冲输出;具有PID控制器;2个RS485通讯/编程口,具有PPI通讯协议、MPI通讯协议和自由方式通讯能力。完全适用于五层电梯的自动控制系统。

4.2输入输出点分配

4.3用梯形图语言实现电机正转和反转控制

电梯的运行方向取决于电动机的旋转方向,本系统中电动机正转对应于电梯上升。若有人已经按下二楼向上按钮,电梯停靠二楼,二楼向上指示灯Q0.1熄灭,并且二楼的霍尔感应器I1.1有感应,给电机一个脉冲,通过程序自锁,电梯上升,如图4(a)所示;若有人已经按下二楼向下按钮,电梯停靠二楼,二楼向下指示灯Q0.2熄灭,并且二楼的霍尔感应器I1.1有感应,给电机一个脉冲,通过程序自锁,电梯下降

5结束语

目前,PLC技术、CAD/CAM技术和工业机器人已成为加工工业自动化的三大支柱,其中,在电气控制方面,PLC以它较传统的继电器—接触器自动控制系统可靠和较现在流行的电脑控制系统简单易学的优势占着不容忽视的地位,相信随着PLC技术的不断发展,它将更广泛地在各种大型电气控制系统中被应用。

参考文献:

[1]王立权,王宗义,王淑钧,等.可编程控制器原理与应用[M].哈尔滨:哈尔滨工程大学出版社,2004.

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[3]陈金华.可编程序控制器应用技术[M].北京:电子工业出社,1995.

[4](德国)西门子公司1S72200可编程控制器系统手册[Z].2002.