基于PLC的电梯控制系统仿真实训装置研究

张 娜

（保定职业技术学院，河北 保定 071000）

0 引言

随着我国房地产事业的不断发展，高层建筑在有限的城市空间内部不断出现。电梯作为高层建筑的必要内容，其安全性受到越来越多的关注。因为传统电梯控制模式对目前电梯需求无法满足的状况的出现，电梯控制系统因而成为目前建筑电梯应用安全性的重要保证措施之一。文章中的电梯控制系统仿真实训装置是依靠西门子S7-1200PLC来进行设计与测试的，其强大的功能性能够充分满足电梯安全运行的需要。

1 PLC控制单元的基本内容介绍

PLC是一种重要的逻辑控制单元，也是一种可以行使编辑程序功能的控制器工具。相关人员可以利用PLC进行关于具体逻辑控制内容的编程，以实现对特定电子工具的有效控制，从而实现对特定用品的良好控制，实现对相关用具使用安全性的维护。PLC的逻辑控制单元可以实现对相关编程数据的自动化反应，利用数字化控制工具实现对控制指令的及时处理，将前一个控制程序的有关数据输入控制单元的内部存储装置之中，然后再对有效的指令进行及时执行，保证控制系统的长久持续运行。PLC控制单元使用人员首先将具体的控制指令输入其内部的输入子单元之中，或者其内部的输入子单元预先被设定好具体的输入信息，以方便开启控制单元的下一步工作。其次，输入子单元中的信息内容会被输入中央处理的子单元之中，相关的信息会在该子单元中被集中处理，得出进行相关工具控制的有效操作信息。最后，经过处理的控制信息会被输送到输出子单元之中，相关人员接可以了解到具体的控制效果。而操作子单元和编辑子单元与中央处理子单元的工作密切相关。传统的工业企业为了提高其企业的经营效率，仍旧需要提高其产业链条自动化生产的水平，因此其通过对继电器等装置的大规模配置来实现对相对理想的自动化生产效果的达成。但是该种方式会浪费大量的工业生产空间，造成工业生产成本的升高，不利于企业的持续经营。而PLC工具的出现与广泛应用改变了众多行业的发展模式，其深入被应用实现了对大量企业的继电器等设备的更换，减少了空间占用问题的出现，对企业的发展造成积极的影响。PLC控制单元和一般的自动化处理器装置还存在较大的差别。PLC控制单元在到达具体的用户之前就已经被置入具体的初始程序，用户在对PLC控制单元进行具体项目的操作时只需要输入具体的编辑内容就可以，降低了对PLC控制单元进行合理操作的难度。

2 基于PLC的电梯控制系统仿真实训装置原理

传统的电梯在脱离电力系统的情况下也可以被称之为升降梯，其工作的主要原理是对重力有关原理的应用。传统电梯在运行时，其依靠曳引绳对电梯的配重情况进行变更，导向装置和曳引装置的连接也通过曳引绳来进行。但是此种传统的电梯运行模式导致其内部物理阻力的增多，不利于对有关电梯设备的保养与维护，影响电梯的使用寿命。在实际的传统电梯使用中，很多传统电梯在长期的被应用过程中也确实比较容易产生应用问题，容易因为其内部故障而引发电梯安全事故的发生。

而PLC控制单元的技术进步和应用实现了对电梯运行可靠性的有效提升。很多电梯工作人员的工作强度和难度等因为PLC技术的采用而得到了降低。电梯安全事故的发生概率也得到了有效的降低。基于PLC的电梯控制系统仿真实训装置的应用原理和PLC的电梯控制系统相同，都是对PLC技术的应用。PLC控制单元的最核心技术内容就是对扫描技术的合理应用。基于PLC的电梯控制系统仿真实训装置的顺利运行同样依靠扫描技术。在扫描技术参与下，该装置的具体运行过程可以被分解成三个部分：第一个部分是数据收集部分，第二个部分是控制程序内容执行部分，第三个部分是控制信息重新输出部分。在第一个部分的内容中，基于PLC的电梯控制系统仿真实训装置会利用其扫描技术部分进行对有关数据信息的扫描输入，并将被输入的信息传输到内部存储装置中。这一过程完成后，该装置的运行开始进入下一个步骤。在第二个部分，该实训装置会利用扫描的技术手段对用户的具体数据内容进行详细的分析，对数据的运算结果进行核算，保证基于数据的逻辑结果正确性的达成。在第三个部分，基于PLC的该实训装置的扫描程序已经全部完成，数据的具体结果不会产生新的变化，基于PLC的具体运行结果开始输出。

根据西门子S7-1200PLC的电梯控制系统仿真实训装置的运行模式与传统电梯的运行模式相比，要更加高端。传统的电梯控制模式采用的是硬接线控制的方法。采用硬接线的控制模式，电梯实训装置的运行速率会明显降低，其控制的效果会因为技术原因而产生一定程度上的不稳定性。当硬接线等受到运行环境因素等的影响时，会产生实训装置运行安全风险，不利于实训装置的继续使用。而基于西门子S7-1200PLC的电梯控制系统能够实现仿真实训装置的安全性提升的同时，降低原本的硬接线装置成本，进而实现有关技术应用单位的效率和经营效果的提升。基于PLC的实训装置系统主要采用软接线的方式来进行电梯控制，此种模式能够实现实训装置对不同电梯应用环境的良好适应，提升该实训装置的适应能力。依靠此种模式，相关人员可以根据具体的电梯运行需要对实训装置的电梯数据内容进行编辑修改，及时变更逻辑控制单元。

3 基于PLC的电梯控制系统仿真实训装置设计

基于PLC的电梯控制系统仿真实训装置主要利用西门子S7-1200PLC。利用该控制系统，实训装置实现了对众多接口的有效配置。整个电梯控制系统的仿真实训装置的结构由七个方面组成。第一个方面是实训装置的装置监督控制系统，第二个方面是实训装置的西门子S7-1200PLC控制系统部分，第三个方面是主要的电梯动力控制部分，第四个方面是不同建筑楼层的信号控制部分，第五个方面就是电梯的使用主体，第六个方面是实训装置的装置安全控制部分，第七个方面是实训装置的使用主要单元信号控制部分。这七个方面的结构密切相关，共同组成基于PLC的电梯控制系统仿真实训装置。图1和图2是基于西门子S7-1200PLC的电梯控制系统仿真实训装置示意图。

图1 电梯仿真模拟系统图

图2 电梯仿真模型结构图

该实训装置的具体内容组成具有多元性。这些多元性的组成部分共同构成了功能性强大的电梯控制系统仿真实训装置。多元性的组成单元的具体功能内容各有不同，其密切的配合可以使得实训装置的性能得到提升。基于S7-1200PLC的实训装置对不同单元的功能指标要求比较高，其要求电梯实训装置的相应感应设备的具体感应能力要超过一般的市场设备的感应能力，要能够根据装置的信息输出内容对电梯。实训装置的运送速率应该得到相关数据的支持，保证其速度和人体的感受不相冲突。实训装置中应该包含有报警系统，当实训装置的运行受到安全威胁时，应该保证其运行受到装置的自动限制，以减少安全风险发生概率，成功保证基于PLC的电梯控制系统仿真实训装置的使用安全性。

4 基于PLC的电梯控制系统仿真实训装置测试

因为文章中介绍的是基于PLC的电梯控制系统仿真实训装置，其效果的检验是证明装置应用可能性的前提条件。相关人员应该从具体装置可使用性的角度来进行对实训装置的检测工作。具体而言，相关人员可以选择某建筑物的两层建筑空间来作为测试的具体空间标的。在实训的电梯装置从下一层上升到上一层的过程中，相关人员可以借助数据测算工具形成数据模拟内容，借以评估实训装置的具体使用效果。相关测试人员可以采用不同的标准和地点等对实训装置的具体效果进行反复的测算，充分保证测算结果的准确性。通过数次的全方位测试工作，相关人员可以明确得出结论，对基于PLC的电梯控制系统仿真实训装置的运行效果来说，对其影响性最大的因素就是所采用的具体控制方式，西门子S7-1200PLC可以实现电梯控制实训装置的良好应用效果。基于PLC的控制单元，既可以实现实训装置的良好应用状态的长期维持，同时又能够保证实训装置的应用稳定性和可靠性，降低实训装置运行风险事件的发生概率。由于应用环境参数的变化而需要对实训装置进行设置改变时，相关使用人员只需要对其部分内容进行重新编辑就可以保证其数据参数的变更，从而更好地支持实训装置的良好运行。利用西门子S7-1200PLC，可以显著降低相关工作人员的工作强度，实现实训系统的自动化运行，提高实训装置的应用效果。

5 结语

综上所述，随着我国建筑事业的不断发展，在城市空间扩张已经达到一定程度的情况下，集约型建筑物的建设是时代所需。相关的电梯设备对于维护建筑物的使用安全和使用质量有重要的作用。为了保证电梯设备使用良好，维护居民的生命财产安全，相关人员应该高度重视对电梯控制系统的设计与维护工作，利用对基于PLC的电梯控制系统仿真实训装置的研究等，以实现对电梯安全性影响因素的充分了解。