PLC用于电梯控制的简单分析

摘要：本论文经过对plc控制电梯的简单分析，阐述了电梯对PLC的要求，分析了PLC系统比继电器系统具有的优势。论述了设计PLC系统应该考虑的基本因素，强调了系统的选型和抗干扰的基本方式。

关键词：电梯；PLC；编程；抗干扰

中图分类号：TU857文献标识码：A文章编号：1007-9599 (2010)16-0000-01

The Simple Analysis of PLC in Elevator Control

Feng Aimin

(Liaoning First Construction Design Co.ltd,Shenyang110001,China)

Abstract:Through simple analysis of PLC in elevator control,the thesis explains the requiremts of elevator to PLC and analyzes the advantages of PLC system compared with relay sistem.It discusses the basic elements in the design of the PLC system and put emphasis on the mode choice of the system and the basic method of anti-disturbance.

Keywords:Elevator;PLC;Programming;Anti-disturbance

随着科学技术的发展，电梯成为高层建筑中垂直升降的重要交通工具。国内的电梯产品和正在运行的电梯大多采用继电器组成的控制系统，缺点是触点多，故障率高，可靠性差和体积庞大等，采用PLC控制是解决上述问题的重要途径。PLC已拥有门类齐全的各种功能模块和强大的网络通讯能力。其控制范围由单机自动化、简单生产过程直至大型集散系统，可以覆盖现代工业的各个应用领域，满足绝大部分受控对象的不同控制要求。

一、PLC用于电梯控制的简单分析

（一）电梯对控制信号的响应要求

电梯一般是由电动机来拖动，运行过程包括起动、正（反）转、加减速、稳速、制动、停止等。具体的控制主要是对电动机及开门机的起动、换速、停止、运行方向、楼层显示、层站召唤、轿厢内指令、安全保护指令信号进行管理。

1.电梯无司机人工驾驶，完全自动响应层站召唤和轿厢内指令。

2.电梯起动后，轿厢在一楼，若一楼有呼梯信号，则开门。

3.当电梯“悬停”时，若有呼梯信号且信号对应的楼层高于当前楼层时，则电梯上升，反之则下降。

4.电梯运行时只响应顺向呼梯信号，对反向呼梯信号只作记忆。

5.电梯在运行过程中应具有自动换速、楼层显示、状态指示、极限位置保护等功能。

（二）PLC能满足电梯要求的控制功能

在现代电梯上，乘员对电梯只要完成很小的操作，其他动作由自动控制系统进行。要完成这一系列复杂的功能，一台五层五站交流双速电梯，控制继电器达50个，而每增加一层就要增加5个，楼层越高继电器数目就越多。PLC的逻辑运算功能完全可以代替继电器，满足电梯的控制要求。使用继电器30个以上的线路，采用PLC代替继电器可获得很好的性能价格比，电梯的楼层越高，使用PLC控制的优越性就越显著。

（三）运行的安全性

PLC既无内部配线，不必顾虑馈线松脱、接触不良、线路漏电或短路，又无接触点，既不会接触不良，亦不会由于接触产生火花干扰电路，可靠性极高。其无故障运行时间达一万小时以上，其寿命为半永久性，因而可大大提高电梯控制系统的安全性和可靠性。

（四）维护简单，检修方便

PLC控制系统具有自诊断功能，其输入输出均有信号灯指示，维修人员甚至不必动用电表就可以发现故障。若为内部故障，找到故障的模块，拆卸几个螺钉即可更换。

（五）电气柜体积小，制造安装工效高

PLC电梯的电气柜要比同样功能继电器电气柜小得多，可小l/3到1/8，层越高其差值越大。而PLC备料品种简单，安装方便容易，只要几个螺丝即可装好，更不必内部配线，制造安装PLC电梯电气柜比同样数目楼层继电器电梯电气柜提高工效几倍到十几倍。

（六）器件标准化，编程工程化

器件标准化按产品目录选用，可以免除电梯厂要建立自己工控微机产品的投资。编程工程化，简单易学，极易为熟悉继电器线路的电梯厂工程技术人员所掌握。使电梯企业可以在不增加投资，不更换人员的情况下进行产品改型换代，生产可编程控制器控制的电梯。

（七）功能性强

用PLC可设计更多的功能，如呼叫切除、重要层密码停靠、盲层设置等。还具备停电记忆功能，保护断电前的状态。

（八）通用性强

仅需简单修改程序，PLC系统就可与任一种拖动系统相连接的灵活性，同时还具有故障诊断、状态指示、运行监控等功能。

二、PLC系统设计

（一）电梯方面要考虑的因素

1.电梯的用途。是客梯、货梯、还是病梯等。

2.电梯的层站数。层数与站数是否一致，有无盲层。

3.电梯的拖动方式。应熟悉拖动系统接口信号的意义、电平和要求的时序。

4.电梯的控制方式和功能。包括信号控制、集选、并联、有/无司机、消防以及超载、满载、直驶等。

5.信号采集和输出方式。层站信号是使用磁感应器、双稳态开关、光电开关等进行层站记数，或是由旋转编码器全程或层站间记数；称重信号的方式是由分离开关产生，还是由压力传感器产生；楼层信号的输出方式是七段码还是BCD码或其它编码输出等。这些决定了PLC的I/O点数，PLC的选型，程序容量。

（二）PLC的选型方法

选型时应详尽了解和掌握产品性能，一般选择自己熟悉的产品，各公司的PLC产品呈系列化，具体型号应根据电梯控制系统的具体情况，综合考虑以下几个方面：

1.I/O点数及方式：输入分为开关量或模拟量，输出为继电器、可控硅、晶体管等形式。

2.存储容量和存储器类型：存储器容量有1K、2K、4K、8K等。EPROM要用专门的写人器完成程序的存入，且现场不能更改，适合定型后的大规模生产；E2PROM和FlashR0M无须专用写入器写入，程序也可现场修改，FlashR0M需要电池维持，E2PROM也适用于定型后的大规模生产。

3.结构：有单元式、模块式、积木式等。单元式I/O结构固定，而模块式I/O点可灵活配置。

4.工作电压：交流10O-240V，直流24V等。

（三）PLC在电梯控制中的编程技术

PLC具有很强的逻辑处理能力，由于电梯在运行过程中各种输入信号是随机出现的，同时信号需要自锁保持、互锁保护、优先级排队、数据比较等，因此信号之间就存在复杂的逻辑关系。编程工作主要是针对各种信号进行逻辑判断和处理。

（四）抗干扰措施

PLC在设计上都采用了相当强的抗干扰措施，对外线路结构设计、制造工艺等也有严格要求。PLC与接触器等要有一定距离，且要可靠接地；交流接触器线圈加阻容吸收回路，直流继电器加反并联二极管，控制柜上强弱电交叉通过，分别布线；重要信号要用屏蔽线连接。采取这些措施加上高性能的PLC，整机产品能够适应强电磁干扰、高温、粉尘、电压波动等恶劣环境。

随着社会和经济发展，高层建筑越来越多。高层住宅都必须配备电梯，而高层电梯控制的逻辑性相当复杂。所以，PLC控制电梯将替代继电器系统，市场前景越来月广泛。