基于PLC电梯模型控制策略的设计与实现

王杰　汪赟

摘 要：文章以PLC技术在电梯变频调速控制中的运用为研究对象，从PLC技术下电梯驱动系统以及PLC技术下电梯控制系统这两个方面入手，围绕PLC技术在电梯变频调速控制中的实现方式这一中心问题展开了较为详细的分析与阐述，并据此论证了将PLC技术术引入电梯变频调速控制中，在进一步提高电梯变频调速控制系统运行质量与运行效率的过程中所起到的作用与意义。

关键词：PLC技术；电梯；变频调速；控制系统；驱动系统

中图分类号：TP273 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2015）11-0016-01

在全球经济一体化建设进程加剧与城市化建设规模扩大的推动下，房地产事业在整个国民经济建设发展过程中所占据的重要地位日益凸显。相关工作人员需要清醒的认识到一个问题：就我国而言，在当前技术条件支持下，电梯应用最为普遍的控制方式可以分为可控硅调压调速方式和交流双速调速方式这两大类型。这两种调速方式在设计构建中多在继电器以及选层器作用之下实现逻辑控制功能，然而这一特性使得电梯在长时间且持续性的运行过程当中，逻辑部位元件普遍出现氧化及磨损问题，进而导致各部分元件接触不良，整个电梯系统频频出现故障问题，严重影响着电梯的正常运行，相关的检修工作的开展存在较大的难度。

1 PLC技术下电梯驱动系统分析

以电力进行驱动的电梯系统，对于电梯包括起动、加速、平稳运行以及制动减速在内的各种运行功能的实现起到了根本性的决定作用。从这一角度上来说，驱动系统的质量好坏将直接关系着电梯乘坐人员在乘坐电梯过程当中有关电梯制度稳定性、舒适性，起动及加减速平稳性指标的评价好坏。这一点应当引起相关工作人员的广泛关注与重视。

就我国而言，在电器电子元件迅猛发展的背景之下，有关变频变压技术的研究日益加剧，有关变频变压调速系统控制技术支持之下的电梯已投入研究并逐步应用于建筑实践中，控制驱动系统运行质量表现显著。在变频变压控制模式电梯投入研究与应用以来，以此种系统为驱动主体动力的电梯实现了额定速度的高产化，调速性能的稳定性。特别值得一提的是：这种以变频变压控制模式为基础的电梯驱动控制设备在实践运用过程当中所表现出的体积小、低能耗、高效率以及轻重量优势，使其在电梯驱动系统中的应用更为广泛。

2 PLC技术下电梯控制系统分析

从理论上来说，变频器、PLC以及旋转编码器是当前技术条件之下构成整个控制系统的基本组成部分。在电梯变频调速控制系统当中，PLC能够针对电梯控制系统在运行过程当中所产生各种信号的逻辑关系加以采集与运算，在此基础之上PLC能够向控制系统中的变频器发送起动/暂停信号。与此同时，变频器也能够将电梯在工作过程当中的状态信号及时反馈至PLC系统当中，以此构成一个双向联络的交互式关系，这也正是PLC技术支持之下整个电梯控制系统的关键所在。从这一角度上来说，电梯控制系统中变频器最关键的功能在于实现电机的调速，确保电梯控制系统运行电机的稳定性与平稳性，进而确保电动机能够达到最为理想的输出状态。

为确保以上需求的有效达成，控制系统中的变频器应当在PG卡以及旋转编码器的作用之下完成电梯速度检测，并构成一个相对闭合的环路系统由此，控制系统中的旋转编码器能够同时输出甲相与乙相脉冲信号，并在甲相及乙相脉冲信号的相序表现的差异性对电动机的转动方向加以精确性判定，进而依照甲相乙相脉冲信号的脉冲频率对电动机的实时转速加以合理测定。所得结果能够自动转入PG卡储存系统当中，藉此作出反馈信号传输至变频器系统内部结构当中，确保运算及调节的及时性与精确性。

笔者接下来从硬件系统组成分析以及软件系统设计分析这两个方面人手，就PLC技术在电梯控制系统变频调速控制中的实现问题做详细分析与说明。

2.1 硬件系统组成分析

整个控制系统包括PLC控制子系统以及信号采集子系统两大组成部分。

首先，对于变频器而言，其工作形式为闭环形式。从这一角度上来说，电梯控制系统所给出的电机装置设置了专门的速度检出装置，能够将变频器电动机的实时转速以数据源信息的方式反馈至控制装置当中，进而对电梯运行加以控制。受到电梯调速精度较高的要求，因而变频器的选用应当以具备PG反馈功能的为主。确保变频器在应用矢量控制的过程当中能够针对电动机参数加以自动设定，从而确保电动机应用性能的最大限度发挥。

其次，对于PLC而言，其应当以微处理器为基础，充分融合包括计算机技术，通讯技术以及自动控制技术在内的各种工业化技术。特别值得一提的是：考虑f1]PLC系统输入及输出点的设置需求，应当适当的增加扩展模块，便于系统串行通信。

最后，对于PG而言，其选择应当以电梯平层的精度需求为首要考虑因素。一般来说，运行速度为0.5 m/s的调速电梯的平层精度参数应当在±15 mm范围之内。

相关实验研究也证实了一点：电梯平层精度参数与PLC系统输入脉冲信号的数量存在一定的关联性，因而需要对脉冲监视输出加以想象关注。依照PG解析度的分类，应当选用解析度为600的PG装置。

2.2 软件系统设计分析

软件系统设计作为电梯变频调速控制的核心与关键，包括初始化、外呼、电梯自动开关、层楼技术显示、上行、下行、开关门以及报警等多个功能。在实际运行过程当中，电梯在接收到内选信号或是外呼信号的作用之下会处在服务状态当中。当处于正常运行状态下的电梯在一定时间内未能够接收到服务信号，控制系统会促使电梯自动驶回基站当中。对于电梯控制相关运行功能的实现而言，有关程序初始化、电梯换速以及楼层技术设计工作是最为关键的。

3 结 语

伴随着现代科学技术的蓬勃发展与经济社会现代化建设进程的日益完善，社会大众持续增长的物质文化与精神文化需求对新时期的房地产建设事业提出了更为全面与系统的发展要求。经济社会在建设发展过程中对于房地产建设项目需求的持续提升，意味着有关房地产建筑项目特别是高层建筑的施工应当引起相关工作人员的广泛关注与重视。本文针对高层建筑项目垂直方向唯一的运行载体——电梯中变频调速控制的实现问题展开了简要分析与说明，希望能够为今后相关研究与实践工作的开展提供一定的参考与保障。

参考文献：

[1] 国洪利.PLC电梯控制系统的设计及实践[J].黑龙江科技信息，2012，（19）.

[2] 许颖泉.基于RFID技术的PLC电梯门禁系统的设计[D].苏州：苏州大学，2011.

[3] 张红梅.基于PLC电梯远程监控系统的设计[D].西安：陕西科技大学，2012.

[4] 朱渔.基于UML的PLC电梯控制系统的研究与设计[D].上海：华东师范大学，2010.

[5] 李安伏，秦长海，李晓红.FP系列PLC电梯控制系统平衡系数特性分析[J].安阳师范学院学报，2005，（2）.

[6] 李蒙，张灵玲.基于VB平台PLC电梯控制仿真系统设计[J].洛阳工业高等专科学校学报，2005，（3）.