现代电梯的上下行PLC控制

现代电梯的上下行PLC控制

詹世杰刘晓军（内蒙古霍林河露天煤业股份有限公司机电修配总

关键词：PLC；电梯；上下行

在现代社会和经济活动中，电梯已经成为城市物质文明的一种标志。特别是在高层建筑中，电梯是不可缺少的垂直运输设备。电梯作为垂直运输的升降设备其特点是在高层建筑物中所占的面积很很小，同时通过电气或其它的控制方式可以将乘客或货物安全、合理、有效地送到不同的楼层。基于这些优点，在建筑业特别是高层建筑飞速发展的今天，电梯行业也随之进入了新的发展时期。目前电梯控制系统主要有三种控制方式：继电路控制系统(“早期安装的电梯多位继电器控制系统)、PLC控制系统、微机控制系统。继电器控制系统由于故障率高、可靠性差、控制方式不灵活以及消耗功率大等缺点，目前已逐渐被淘汰。微机控制系统虽在智能控制方面有较强的功能，但也存在抗扰性差，系统设计复杂，一般维修人员难以掌握其维修技术等缺陷。而PLC控制系统由于运行可靠性高，使用维修方便，抗干扰性强,设计和调试周期较短等优点，倍受人们重视等优点，已成为目前在电梯控制系统中使用最多的控制方式，目前也广泛用于传统继电器控制系统的技术改造。

一、电梯的定义及分类

电梯的定义为：用电力拖动的轿厢运行于铅垂的或倾斜不大于15°的两列刚性导轨之间运送乘客或货物的固定设备。习惯上不论其驱动方式如何，将电梯作为建筑物内垂直交通运输工具的总称。

根据建筑的高度、用途及客流量（或物流量）的不同，而设置不同类型的电梯。目前电梯的基本分类方法大致如下。

1、按用途分类。乘客电梯,载货电梯,医用电梯,杂物电梯,观光电梯,车辆电梯,船舶电梯,建筑施工电梯,除上述常用电梯外，还有些特殊用途的电梯，如冷库电梯、防爆电梯、矿井电梯、电站电梯、消防员用电梯等。

2、按驱动方式分类。直流电梯，液压电梯,齿轮齿条电梯,螺杆式电梯,直线电机驱动的电梯。电梯问世初期，曾用蒸汽机、内燃机作为动力直接驱动电梯，现已基本绝迹。

3、按速度分类。低速梯，中速梯，高速梯，超高速。随着电梯技术的不断发展，电梯速度越来越高，区别高、中、低速电梯的速度限值也在相应地提高。

4、按电梯有无司机分类。有司机电梯，无司机电梯，有/无司机电梯。

5按操纵控制方式分类。手柄开关操纵，按钮控制电梯，信号控制电梯，集选控制电梯，并联控制电梯，群控电梯。

6、特殊电梯。斜行电梯，立体停车场用电梯，建筑施工电梯。

二、PLC简介

在工业生产过程中，大量的开关量顺序控制，它按照逻辑条件进行顺序动作，并按照逻辑关系进行连锁保护动作的控制，及大量离散量的数据采集。传统上，这些功能是通过气动或电气控制系统来实现的。1968年美国GM（通用汽车）公司提出取代继电气控制装置的要求，第二年，美国数字公司研制出了基于集成电路和电子技术的控制装置，首次采用程序化的手段应用于电气控制，这就是第一代可编程序控制器，称ProgrammableController（PC）。

个人计算机（简称PC）发展起来后，为了方便，也为了反映可编程控制器的功能特点，可编程序控制器定名为ProgrammableLogicController（PLC），现在，仍常常将PLC简称PC。

PLC从结构上分，PLC分为固定式和组合式（模块式）两种。固定式PLC包括CPU板、I/O板、显示面板、内存块、电源等，这些元素组合成一个不可拆卸的整体。模块式PLC包括CPU模块、I/O模块、内存、电源模块、底板或机架，这些模块可以按照一定规则组合配置。

三、系统设计

1、上行主程序。当电梯上行标志M101置位且电梯下行标志M102复位的时候，说明电梯处于上行状态。电梯在上行的过程中只要还没有减速，（即Y024没有被置为逻辑1）每一个扫描周期都要调用电梯上行最近目标子程序P70，看有没有用户新的召唤指令，以更改上行目标楼层。并不断的把电梯的当前层数值D100喝上行最近目标D101进行比较，如果比较的结果是电梯的当前小于电梯的上行最近目标，则电梯要继续上行，M202置位，并且使得电动机继续正转，Y025置位。如果比较的结果是上行最近目标D101等于电梯的当前层，意味着电梯快要到达，要准备平层，马上设置电梯为减速上行置位Y024.当电梯在减速上行过程中遇到上行平层传感器X036的隔磁板，发出的平层信号就复位曳引电机的正转Y025线圈喝减速线圈Y024，设置电梯的开门标志M104为1，以便下一个扫描周期进入开门子程序，并调用程序本层的相应按钮状态。

2、确定电梯上行最近目标程序。P0就是确定上行最近目标子程序的开始，首先要得到当前所在的楼层数，保存到变址寄存器V中，然后根据V，是用跳转指令CJ跳转到相应的程序段。如果当前的楼层是二，那么就直接会跳到P2，这样就会跳过P1（检测二楼的按钮状态），如果检测到P2中的M12（轿厢3楼按钮）或者M34(三楼门厅上行按钮)被按下，那么就用3来取代原来的电梯上行最近目标层，并跳转到P19（确定电梯上行最近目标子程序的结束，SRET指令），然后继续检测P3中的M13（轿厢三楼按钮状态）和M32（三楼门厅上行召唤按钮状态），如有被按下就用4来取代电梯的上行最近目标层，以此类推，继续向下检测，一直到P4，P5,P6。如果到P5都没有按钮被按下，那么就进入P6，证明电梯已经不在上行状态了，那么就复位M101（电梯上行标志），并设置电梯的空闲标志M103为逻辑1，在下一个扫描周期就进入电梯的空闲状态处理程序。

3、下行主程序

当电梯上行标志M101复位并且电梯下行标志M102置位的时候说明电梯正处于下行状态。当电梯在下行的过程中还没有减速（也就是Y024还没有被置位）在程序扫描的每一个周期都要调用电一直到电梯下行平层传感器X037接通的时候，说明轿厢已经到了平层的准确位置，复位拽引电机反转线圈Y026，复位拽引电机减速线圈Y024。置位开门标志M104。以便程序下一个扫描周期进入开门子程序段。这是还要调用清除标记子程序，清除本曾的按钮状态。

4、确定电梯下行最近目标程序梯下行子程序段P20，检测有没有新的下行召唤。如有可应答的召唤就要修改电梯的下行最近目标。在下行的过程中不断的比较电梯的当前层D100和下行最近目标D102，如果比较的结果是电梯的当前层高于电梯的下行最近目标，置位M200，说明电梯还没有到达停靠站，需要继续下行，使得电梯拽引电梯继续逆转，也就是是置位Y026。下行一直到电梯的行最近目标和电梯的当前层相等的时候，并且下行减速传感器接通，说明电梯已经到达需要停靠的楼层，需要为平层准备，置位Y024，使得电梯减速上行。减速上行确定电梯下行最近目标层子程序段的作用是在电梯处于下行的过程中的每一个扫描在周期都检测是否需要更新电梯下行最近目标层，如果需要就进行修改，结构和指令和确定电梯上行最近目标层子程序段相似，但有点不同。从上的梯形图可以看到在P20的下边是P26而不是P21，那是因为电梯下行的工程中程序只能扫描当前层以下的楼层数，并且从高层往低层扫描。扫描的过程和确定电梯上行最近目标子程序段相似，这里不再说明。知道代码结尾处的P21，在所有的按钮没有被按下的情况下，取消电梯的下行运作状态，设置电梯的空闲等待状态。

参考文献：

〔1〕.江秀汉，可编程序控制器原理及应用〔M〕，西安:西安电子科技大学出版社，1996.

〔2〕.刘佩武，电梯的使用与维修〔M〕，北京:机械工业出版社，1994.

〔3〕.皮壮行，可编程序控制器的系统设计与应用实例〔M〕，北京:机械工业出版社，2000.

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