基于PLC的可编程控制电梯自动控制系统概念设计

基于PLC的可编程控制电梯自动控制系统概念设计

李孔怀

浙江省特种设备科学研究院  浙江杭州  310000

摘要： 为了不断适应人们的需求，人们设计了各种上下楼梯的工具，其中应用最广泛的是电梯。在我国应用最广泛的是垂直升降机，它的出现为我们的生活提供了很多便利，使得电梯能依照人们的意愿上下运转并停留在目标层。垂直电梯中最常见是单片机垂直电梯，其特点是电梯拥有一套自动控制系统。本文针对我国电梯研制现状及其研制的必要性进行阐述。笔者从硬件部分和软件部分两部分出发，并依据自身理解结合实际作出设计。

关键词： 电梯；自动控制；系统

引言

在本文中提及的电梯控制系统主要是运用逻辑控制电路以及自动化对电梯运行进行控制。就目前而言，自动化技术以其结构简单、运行安全、发展速度快、体积小、容积大、质量轻等优势，逐步得到人们的青睐，同时自动化具有较强的抗干扰能力，对于恶劣环境有着较高的适应性，较大幅度提升了整个电梯控制系统的可靠性和安全性[1]。

1我国电梯研制现状及其研制的必要性

目前，电梯在我国国民经济和人民社会生活中的应用范围非常大。电梯行业的顺利发展，离不开广大科研人员的研究和发明。电梯行业只有在理论上不断创新，才能在激烈的市场竞争中占据先机，得到广大用户的认可。电梯自动控制系统的开发主要包括三个部分：首先：要提出电梯自动系统的控制要求。其中主要包括，电梯的使用环境、最大承载重量、最大容积以及电梯的控制范围等。控制要求是整个电梯自动控制系统设计的开始，决定着电梯自动控制系统设计的总体方向，因此十分重要。其次：电梯自动控制系统的配置问题。不同的控制要求必须配置不同的控制系统，系统配置是整个电梯自动控制系统的核心，是保证电梯控制系统正常运行的关键。最后：是系统软件的设计方案。在确定系统配置之后要进行系统软件的开发与研制，主要包括：核心程序设计、梯形图设计、以及灵活型设计等。要将电梯可能遇到的情况一并收入在内，力求内容的完整。一般来说，电梯的自动控制系统可以使用可编程控制器来完成。可编程控制器的英文简称为———自动化，这种控制器的数字语言十分清晰，在使用的灵活性方面也是传统控制器不可比拟的，对人身安全起到了更大的保护作用。实质上，电梯的运行主要依靠外部呼叫信号和自身的控制规律完成周期运动的，同时，外部的呼叫信号是随机的，是一个人机交互作用的控制系统。所以，单纯的采用逻辑控制或者是顺序控制不可能满足电梯自动控制的需要，因此，必须采用随机与逻辑相结合的综合控制方式加以解决。下面主要以自动化模拟电梯控制系统为例，通过对模拟机的分析得出电梯自动控制系统的控制要求、系统配置以及软件设计方案等问题。

2电梯自动控制系统分析

2.1硬件系统

考虑到以下几个方面，在进行硬件配置时，我们主要选用了FXlN型的自动化。与其他型号的自动化相比，FX1N具有一下优势：第一、FX1N的配置比较灵活，除了主机单元以外，还能够扩展到1/0 模块、A/D 模块、D/A模块以及其具有它特殊功能的模块。这一系统的设计需l/O30点（输入为14点，输出为16点）。主机一般采用小型的基本单元即：FX1N一40MR。第二、FX1N的指令功能十分丰富，总共拥有27向基本指令，同时还拥有89条功能指令，并且还拥有非常快的执行速度。第三、FX1N型自动化可以使用内部的辅助继电保护器M，状态继电保护器S以及定时器T、寄存器D和计数器C等，在功能和数量大大满足了电梯自动控制系统的需要。第四、FX1NPL控制器在编程方面，既可以使用专用编程器，也可在PC机上选择三菱公司所有的编程软件FXGP—WIN—C。编程一般可以用梯形图语言或指令表进行[2]。

2.2软件系统

（1）软件系统的分析

电梯自动控制的硬件系统固然重要，但只有与软件系统配合使用，才能发挥其作用。软件系统的分析包括整体分析和各部分分析，分析应遵循更全面、更具体的原则。电梯控制软件系统就是安装在每台电梯中采集电梯日常运行数据，通过全球无线网络技术、全球 3G 网络技术、互连网技术、SQL数据库保存技术等方式组成电梯远程监控系统，此时系统可以安装在本地或异地来远程无线监测电梯，使用 3G 网络的方式来发送监测的电梯信息，这是新一代的电梯远程监控系统设备，不仅仅能监测电梯运行时的异常状态，更重要的是电梯工厂及时作出分析并能及时处理问题，同时通过远程控制来解决问题，小问题无需维保人员，大问题及时安排维保人员进行维护和检修，这样更能提高工作效率，全方位、无缝隙、无死角的完美解决和及时的处理。对于电梯自动控制软件系统的分析可以更好地进行设计上的改良，促进电梯自动控制更好地发展。只有硬件系统和软件系统都协调发展，才能将电梯的作用发挥好。电梯软件系统中的监控系统是用来实时监控和显示电梯运行，它可以实时掌握电梯的一些运行情况，在出现问题的时候及时地进行处理。电梯自动控制系统中的软件系统是一套功能强大、操作简便的系统，它可以支持电梯一些功能的正常运行。软件系统是为了更好地支持电梯的一些功能的实现，离开了任何一部分都不能使电梯正常运行。电梯自动控制系统中的软件系统指的是系统操作性能之类的，需要得到每一个工作人员的重视。

（2）软件系统的设计

软件系统设计的重要性不言而喻，它在一定程度上关系到整个系统的运行。为了充分发挥软件系统的功能，设计人员需要不断完善相关程序和一些必要的组件。在电梯自动控制系统中，软件系统的设计也非常重要。软件系统的设计主要考虑三个方面，分别是图纸设计、核心程序设计和电梯运行灵活性设计。为了更好地进行电梯自动控制软件系统的设计，设计工作者应该掌握电梯运行的原理，并且会运用一些软件显示技术。在进行电梯控制系统软件系统的设计过程中应该采用就近原则，当电梯向下运行的过程中，下面的楼层发出呼叫信号时，应该先停留在向下方向离本楼层最近的楼层。电梯采用随机逻辑控制，这样可以更好地去执行一些指令，还可以节省电梯运行的时间。图纸设计是建设电梯的基本，好的设计可以进一步改善现有电梯运行过程中存在的缺陷，使电梯可以更好地为人们服务。电梯控制系统中软件系统的设计要按照相应的设计流程进行，在设计的过程中主程序的简易图是最重要的。电梯开关门的控制是最基本的，自动、手动开关门如何进行相关的控制，应该编码相应的程序，电梯到层指示这些最基本的设计内容。软件系统的设计一定要按照相应的程序进行，对核心程序的设计一定要格外注意，不能有丝毫差错。维修软件系统也非常重要，它可以确保电梯在发生故障的第一时间被发现，而且可以准确地定位故障发生的部位，这也有助于维修工作的进行。软件系统的这些设计可以进一步保障电梯运行灵活性，减少电梯故障的发生，让电梯为我们的生活带来更多的便捷[3]。

 结束语

电梯的出现使我们的生活更加方便。一些大型商场、地铁站等场所因为电梯的存在而增光添彩。它不仅节省了人们的时间，而且给人们的生活带来了很多便利。电梯的设计是将电能转化为机械能，以支持其连续运行。一些货梯可以帮助人们搬运一些货物，一些载人电梯可以更方便地运送乘客；消防电梯可以在建筑物发生火灾的时候及时地进行救助和灭火。本文对电梯自动控制系统的分析和设计进行探讨，希望可以更好地进行电梯的建设工作，充分发挥电梯的作用。

 参考文献：

 [1]刘明豪,王志坤.电梯自动控制系统[J].黑龙江科技信息,2015(04):38.

[2]刘恒.电梯自动控制系统的分析及其设计[J].电子技术与软件工程,2015(01):166.

[3]吉静.高层电梯自动控制模型系统[J].电子制作,2014(15):105-106.