基于PLC模块的电梯系统监测及控制研究

廖胜平

摘 要：随着科学技术的发展、城市现代化进程的突飞猛进，电梯作为一种高效、迅捷、安全、可靠的垂直运输设备，成为了人们不可缺少的运输工具。现代高层建筑中各办公大楼、住宅、宾馆、医院、工矿企业、仓库、码头、大型货轮等都离不开它。本文主要就PLC在电梯系统监测控制中的作用和控制系统设计进行详细探究，希望能借助此次研究，有助于电梯系统监测控制整体水平提高。

关键词：电梯系统；PLC模块；监测控制

电梯的作用越来越显著，电梯的需求越来越大。而目前我国使用的先进的电梯系统基本上都是国外设计制造，其核心技术并不公开。国内具有自主知识产權的控制方法和技术在实际中的应用还比较少，与国外先进技术相比还有较大的差距。尽快研究和掌握先进的控制技术，对国内电梯工业的发展会有很大的促进作用。

1PLC在电梯系统监控中的作用及控制系统结构

1.1PLC在电梯系统监控中的作用发挥

目前电梯的控制普遍采用两种方式，一是采用微机作为信号控制单元，完成电梯信号的采集、运行状态和功能的设定，实现电梯的自动调度和集选运行功能。第二种控制方式用可编程控制器（PLC）取代微机实现信号集选控制。对于一个中、小型的电梯控制系统，大多采用PLC控制，主要原因在于当规模较小时，用PLC控制可以降低因专门设计和制造微机控制装置的成本，且PLC具有编程简单；控制运行可靠性高，抗干扰能力强；通用性好、功能强大；开发周期短；体积小，使用方便，可扩展性强；成本低，维护方便以及强大的网络通讯功能等优点，因此成为现代楼宇中、小型电梯控制系统的主流。

1.2基于PLC的电梯控制系统结构

电梯的PLC控制系统和其他类型的电梯控制系统一样，主要由信号控制系统和拖动控制系统两部分组成。系统控电梯的PLC控制系统的基本组成结构主要硬件包括PLC、机械系统、轿厢操纵厢、厅外呼梯、门机与主拖动系统等。其中控制系统的核心为PLC主机。来自操纵箱、呼梯盒、井道装置及安全装置的外部信号通过输入接口通过输入单元及其扩展送入PLC内部CPU微处理器进行逻辑运算与处理，再经过输出单元及其扩展模块分别向楼层显示、呼梯信号灯、运行方向信号灯发出显示信号，向门机发出开关门控制信号，向变频器发出上下行、换速等信号，从而实现电梯运行状态的控制。

输入、输出单元一般都通过光电隔离和滤波把PLC和外部电路隔开，因此，PLC的抗干扰能力很强，平均无故障率可达到4～5万小时，远远超过继电器控制系统和计算机控制系统。同时，PLC内部的“软”继电器、“软”接点和“软”接线取代了继电器控制系统里的“硬”器件、“硬”触点和“硬”接线，其控制逻辑由存储在内存中的程序实现，大大减少了系统中继电器的使用数量，使得触点少、磨损现象少、连线少，减少了控制柜的体积，系统可靠性增强，并有良好的灵活性和扩展性。

2基于PLC模块的电梯监控控制系统设计

第一，开发环境MCGS。系统上位机监控部分应用MCGS组态软件来实现。MCGS软件系统包括组态环境和运行环境两个部分。运用MCGS，用户可以方便地构造适合自己需要的“数据采集系统”，在任何需要的时候把现场设备的运行信息实时地传送到控制室，使现场操作人员和工厂管理人员都可以看到所需要的各种数据。

第二，监控系统功能设计。实时处理功能系统对主回路实施配电功能及实时信息管理。根据检测到的现场信号或操作人员发出的控制命令产生开关量输出信号，控制负载的接通或分断，实现配电功能。同时具有数据采集与处理功能，如实时报警、报表输出、曲线显示等。分布式控制和管理功能系统提供对网络的支持，使用统一的通信协议；具有良好的开放性，可与上层网络连通；彼此交换各种信息。可视性和可操作性功能。系统以图象、数据、曲线等多种形式，为操作员及时提供系统运行中的状态、异常报警等有关信息。

第三，软件组成。主控窗口是工程的主窗口或主框架。在主控窗口中可以放置一个设备窗口和多个用户窗口，负责调度和管理这些窗口的打开或关闭。主要的组态操作包括：定义工程的名称，编制工程菜单，设计封面图形，确定自动启动的窗口，设定动画刷新周期，指定数据库存盘文件名称及存盘时间等。设备窗口。设备窗口是连接和驱动外部设备的工作环境。在本窗口内配置数据采集与控制输出设备，注册设备驱动程序，定义连接与驱动设备用的数据变量。用户窗口。本窗口主要用于设置工程中人机交互的界面，诸如：生成各种动画显示画面、报警输出、数据与曲线图表等。实时数据库。实时数据库是工程各个部分的数据交换与处理中心，它将MCGS工程的各个部分连接成一个有机的整体。在本窗口内所定义的不同类型和名称的变量，将作为数据采集、处理、输出控制、动画连接及设备驱动的对象。运行策略。本窗口主要完成工程运行流程的控制。包括编写控制程序（if...then脚本程序），选用各种功能构件，如：数据提取、历史曲线、定时器、配方操作、多媒体输出等。

第四，设置变量，构造数据库。数据是用来描述工控对象的各种属性，组态王定义的各种变量构成数据库，其中不需要与其它应用程序交换数据的变量称为内存变量，而与其它应用程序交换数据的变量称为I/O变量，从下位机采集来的数据、发送给下位机的指令，比如“内、外呼按钮”等变量，都需要设置成“I/O变量”。在“组态王”系统运行过程中，每当I/O变量的值改变时，该值就会自动写入远程应用程序；每当远程应用程序中的值改变时，“组态王”系统中的I/O变量值也会自动更新。由于本系统用PLC控制电梯，因此可用PLC的I/O地址另加少量内存变量来设置图形界面所需变量。

3结语

综上所述，电梯智能监控系统是现代高层大规模建筑群中必不缺少的核心组成部分之一，它的好与坏直接体现了物业管理水平，决定了整个建筑的电梯的输送能力的大小。通过此次对PLC模块的电梯系统监测控制系统的研究分析，对智能电梯的发展就有着积极意义。

参考文献：

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