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基于PLC的电梯控制系统设计张一飞

发表时间：2020-09-09T11:07:26.577Z来源：《基层建设》2020年第14期作者：张一飞

[导读]摘要：随着我国经济的飞速发展，人民生活水平日益提高，居住条件也随之改善，越来越多的高层建筑不断上升。

内蒙古自治区特种设备检验院呼和浩特010000

摘要：随着我国经济的飞速发展，人民生活水平日益提高，居住条件也随之改善，越来越多的高层建筑不断上升。随着楼层越来越

高，电梯也需要配备智能化系统。当然电梯需要在保证安全的前提下满足最基本的客货功能外，还需要使电梯具有高效节能、运行稳定、

反应时间短等特点。

关键词：PLC；电梯控制；系统设计

引言

随着越来越多高层建筑的拔地而起，人们越来越离不开电梯这一建筑内的垂直交通工具，它已然成为了人们生活中重要的一部分。传

统电梯大多采用接触器控制的控制方式，其电气元件多、扩展能力弱、电气故障频繁、可靠性差、工作寿命短等缺点在使用过程中逐渐显

现出来。

系统的1硬件系统部分

于控制程序需要传输的信息量太大，用DP通讯的传输量有限还可能有丢失数据的情况，所以三者通过以太网通讯的方式进行信息交

换。电梯运行方式是按照轿厢内部呼梯按钮信号和轿厢外外部呼按钮信号进行识别，然后通过控制程序，使电梯达到目标楼层。电梯轿厢

的向上向下动作是通过电机的正反转来实现，而电梯轿厢的运行速度是通过高低速接触器来控制，电梯的开关门操作是通过继电器来完

成，还设有三级减速对电梯刹车进行控制。电梯内部和各楼层分别设有用来显示电梯运行方向和电梯所在楼层的显示器和七段数码管。

系统的2集群控系统部分

两部电梯的集群控制应遵循待机电梯优先响应呼叫，当无待机电梯时，合适的同向电梯优先响应该呼叫。当电梯完成初始化操作后，

电梯都在底层处于停止状态，这时按照电梯当前所在楼层与目标呼梯信号所在楼层的距离来判断，将得到的目标呼梯信号分配给与其同向

且距离最短的电梯，当距离相同时优先选择桥厢内选楼层有效指令少的电梯。当电梯处于上行过程中：距离X=目标呼梯层－电梯当前层

（目标层＞当前层）；距离X=10－电梯当前层+目标呼梯层（目标层＜当前层）。当电梯处于下行过程中：距离X=电梯当前层－目标呼梯

层（目标层＜当前层）；距离X=电梯当前层+目标呼梯层（目标层＜当前层）。当一部电梯的指令信号超过五个时，群控系统将不会给这

部电梯派发指令信号，直到该电梯将指令信号完成后，系统才会继续给其派发指令信号。当电梯出现超重和异常时会发出故障信号，整个

电梯将停止运行直到故障信号解除，这时系统不会给该电梯派发指令信号。

电梯的3结构设计以及控制系统

首先是电梯结构设计。电梯的主要功能是在垂直方向上进行运输作业，是一直特殊的运输设备。它主要由轿厢、配重、拖动电动机、

减速传动机构、井道及井道设备组成。轿厢的主要功能是载人或载物，配重的主要功能是用来改变电梯电动机负载的特性，以此提升电梯

的安全性能。为电梯拖动系统示意图。电梯轿厢及配重分别安装在钢丝绳的两端，电动机及减速机构通过拖拽钢丝绳对轿厢的运动进行控

制，控制轿厢上下运动时的加速、减速、停止等.其次是电梯控制。现代高层电梯的升降运行主要依靠电机牵引，其控制系统主要负责对电

梯的运行状态进行监测和控制，重点是控制电梯的运行速度和稳定性，使电梯可以在指定楼层实现准确停靠。电梯的控制系统结构主要包

括以下及部分：第一，曳引系统，主要负责对轿厢升降运行的牵引，为电梯运输提供主要动力；第二，导向系统，主要负责对电梯的升降

运行提供导向作用，保证电梯沿着导轨移动，避免发生摇摆和倾斜；第三，电梯拖动系统，主要负责为电梯的升降运行提供动力和支撑

力，尤其是对电梯在井道内的运行速度进行控制，其最主要的设备就是限速器；第四，重量平衡系统，通过对重来平衡电梯轿厢的重量，

同时保证电梯的牵引力和轿厢的总重量能够实现相互匹配，增强电梯运输的平稳性；第五，电气系统，对电梯的运行状态进行精准控制，

比如根据电梯的实际运行情况及承受的载荷，对电能供给进行精确调控；第六，安全保护系统，主要负责对电梯的运行安全性提供可靠保

障，降低事故的发生几率和危害程度，保护系统主要由安全钳、制动器以及限速器等组成；第七，电梯门系统，实现电梯内、外部的有效

隔绝，并根据电气系统实现对门启闭的控制。

基于4PLC输入、输出信号的设计

电梯的控制4.1流程设计

（1）轿厢内关门信号按下时，电梯门锁定功能解除，轿厢门自动关闭，电梯门关闭到位后，电梯允许接收上、下行信号。（2）电梯

上下行