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随着社会的发展，高层建筑的增多，对电梯的需求也随之增大。高层宾馆、住宅、多层厂房都可以看到电梯的身影。电梯的用处不断增加，人们开始对电梯的要求也越来越高，在电梯的实用性基础上，人们还考虑电梯的可靠性、安全性、舒适感和美学等问题。对现代电梯而言，具备最基本的安全性是必须的。设计者在电梯上采用了多项安全保护措施，以防止意外的发生。电梯的机械零部件和电器元件必须具备很高的安全系数和保险系数。要保证电梯的安全质量，首先必须在电梯制造、安装、调试上有很高的安全保障。
目前，基本上电梯的行控制系统由PLC和微机组成，它的技术快速地发展，技术也逐渐成熟。可编程控制器电梯具有可靠性高、开发周期短、维护方便等优点，这种具有高灵活性的电梯能完成复杂控制，而且这种技术已成为控制技术的发展趋势。
1 PLC的选择及其控制系统的硬件开发
电梯控制系统硬件由轿厢操纵盘、厅门信号、PLC、变频器、调速系统构成。
变频器只完成调速功能，而逻辑控制部分是由PLC完成的。PLC负责处理各种信号的逻辑关系，从而向变频器发出起停信号，同时变频器也将本身的工作状态输送给PLC，形成双向联络关系。系统还配置了与电动机同轴连接旋转编码器及PG卡，完成速度检测及反馈，形成速度闭环和位置闭环。此外系统还必须配置制动电阻，当电梯减速运行时，电动机处于再生发电状态，向变频器回馈电能，抑制直流电压升高。
2 软件设计
假设电梯停于一楼，则D0中的值为1。此时如果按下三楼向上按钮，则D9中赋值为3。然后就将D9中的值与D0中的值相比较，显然D9大于D0，电梯上行。如果在上行过程中如果按下二楼向上按钮，则先停于二楼，再上行至三楼。如果在上行过程中按下二楼向下按钮，由于是反向信号，所以电梯先去三楼，所有的上行信号均响应以后再响应下行信号。如果按下四楼向下按钮，则电梯完成其他外呼向上信号以后就上行至四楼。电梯到达四楼后，如果同时按下一楼向上按钮、二楼向上按钮、三楼向上按钮，则轿厢首先下行至一楼响应最远反向呼信号。然后再上行至二楼、三楼。
2.1 程序语句
（1）外部信号输入存储程序。①内呼信号输入及存储程序。编程思路：以一楼内呼为例，按下X000按钮，则Y000被接通并保持，直到电梯到达一楼时利用X014常闭触点断开Y000。在按下X000的同时D1赋值为1，从而实现存储功能。当Y000失电时，D1和M0、M1、M2被清零；②外呼信号输入及存储程序。编程思路：以二楼向上外呼信号为例，如果电梯不在二楼，此时按下X006，D7赋值为2，M106得电并保持。如果此时电梯为下行，则M106、Y017常开闭合，Y006得电并且在电梯下降过程中一直保持。如果电梯处于上行阶段，则M106、Y016常开闭合，Y006得电并保持，直到电梯上行到二楼时失电。Y006失電时，D7和M18、M19、M20被清零。
（2）开关门程序。编程思路：电梯未平层时，M30得电，此时手动开关门按钮X012和X013按下均无效，M31和M32不得电。电梯平层时，M33得电，轿厢门打开，延时3S后，自动关闭。程序中C0、C1的重要作用：在程序中C0、C1的作用是保证每次平层时只有一次开关门，防止轿厢一直上升或下降而不执行平层开关门程序，同时也防止电梯一直处于开关门状态。电梯平层以后，按下开门按钮或者开门限位开关被触发则C0得电；按下关门按钮或者关门限位开关被触发并且C0得电时，C1得电。在电梯上升或降价过程中即电梯未平层时C0清零。当电梯平层并且C0被清零时，C1清零。程序运行时，首先开关门一次，所以C0、C1得电。
（3）轿厢上行程序。编程思路：在比较判断出轿厢上行以后，执行以下程序。首先是内呼信号，如果电梯在一楼，按下X001则M3接通，此时C1是接通的，所以M40得电并自锁直到轿厢在二楼平层时失电。如果电梯在一楼或二楼，按下X002则M6接通，M41得电并自锁直到轿厢到达三楼时失电。如果电梯在一楼、二楼或三楼，按下X003则M9接通，M42得电并自锁直到轿厢到达四楼时失电。外呼信号上行与内呼信号上行原理相同，只是加上外呼信号之后，需要给外呼信号和内呼信号之间加上互锁。至于最远反向呼功能：如果电梯在一楼，按下二楼向下X005，则M72得电，电梯上行；如果再按下X007，则M72失电，M71得电，电梯到二楼不停下继续上行；如果再按下X011，则M71失电，M70得电，电梯直接运行至四楼。需要注意的是：在最远反向呼程序里需要加入内呼信号和外呼信号的互锁。
（4）轿厢下行程序。编程思路和轿厢上行程序一样
3 程序调试、运行
3.1 程序调试
设计一个PLC应用系统，关键要解决的第一个问题是进行PLC应用系统的功能设计，即根据受控对象的功能和工艺要求，明确系统必须要做的工作和因此必备的条件。第二个问题是进行PLC应用系统的功能分析，即通过分析系统功能，提出PLC控制系统的结构形式、控制信号的种类、数量，系统的规模、布局。第三个问题是根据系统分析的结果，具体的确定PLC的机型和系统的具体配置。
总装调试步骤：（1）模拟调试。用户编写的程序在总装调试前要进行模拟调试，检查程序无误后可把PLC接到系统里进行总装调试；（2）PLC的外部接线检查，外部接线一定要准确无误。如果用户程序还没有送到机器里去，可用自行编写的试验程序对外部接线做扫描通电检查，查找接线故障；（3）将主电路断开，进行预调，确认接线无误后再接主电路；（4）将模拟调好的程序送入用户存储器进行总调试，直到各部分的功能均正常，并能协调一致成为一个完整的整体控制为止；（5）如果调试达不到指标要求，可对硬件、软件调整，一般只对软件作调整；（6）全部调试结束以后，将程序固化在EPROM盒中保存。
3.2 程序最终运行情况
（1）按下呼叫按钮，电梯在检测到外呼或者内呼信号以后，便会运行到指定楼层。上升过程中，只执行上行信号，下行信号不执行且只保持相应指示灯点亮，反之亦然；（2）若同时按下多层反向外呼按钮，则轿厢首先运行最远的反向外呼信号所在的楼层，然后再顺序执行其他的外呼信号；（3）平层后开门，直至碰到开门到位行程开关，再经过3S的延时后自动关门。在此过程中可以按轿厢内的开门开关或关门开关进行开关门；（4）在上升或下降过程中，开关门按钮无效。在开关门和3S延时过程中，轿厢不能上升和下降；（5）用数码管显示轿厢当前所在的楼层，用指示灯指示上行还是下行。
3.3 PLC控制系统的外部干扰
（1）控制系统供电电源的波动以及电源电压中高次谐波产生的干扰；（2）其他设备或空中强电场通过分布电容的耦合窜入控制系统引起的干扰；（3）邻近的大容量电气设备起动和停机时，因电磁感应引起的干扰；（4）相邻信号线绝缘降低，通过导线绝缘电阻引起的干扰。
4 结论
本文利用交流变频调速（VVVF）控制技术改造旧电梯，充分利用了现代换流技术、矢量变换控制技术和全数字化电子控制技术，达到对旧电梯电动机转速实现线性控制。利用通用变频器和PLC实现了对电梯的控制，通过合理的设备选型、参数设置和软件设计，提高了电梯运行的可靠性，改善了电梯运行的舒适感，并节约了电能。采用VVVF改造后的电梯，结构紧凑，噪声低，提高了运行效率，维修简单，故障率低，由于VVVF为无极调速，调速范围宽，因此大大提高了乘坐的舒适感。根据有关资料记载VVVF电梯与ACVV电梯相比节能达30%，同时可以最佳地利用电网的能量，提高功率因数，降低曳引电机容量20%以上，VVVF变频调速电梯有明显的节能特性，具有一定的经济效益和社会效益。
参考文献：
[1]李长波，何召祥.FX2N-48MR在电梯智能控制系统的应用[J].常熟理工学院学报，2012（4）：79-82+86.
[2]杨章勇.电梯控制系统的设计与仿真研究[J].机电技术，2012（5）：147-148+160.
[3]陆焱琦.基于三菱PLC的四层电梯控制系统的设计[J].电子技术与软件工程，2016（1）：155.
目前，基本上电梯的行控制系统由PLC和微机组成，它的技术快速地发展，技术也逐渐成熟。可编程控制器电梯具有可靠性高、开发周期短、维护方便等优点，这种具有高灵活性的电梯能完成复杂控制，而且这种技术已成为控制技术的发展趋势。
1 PLC的选择及其控制系统的硬件开发
电梯控制系统硬件由轿厢操纵盘、厅门信号、PLC、变频器、调速系统构成。
变频器只完成调速功能，而逻辑控制部分是由PLC完成的。PLC负责处理各种信号的逻辑关系，从而向变频器发出起停信号，同时变频器也将本身的工作状态输送给PLC，形成双向联络关系。系统还配置了与电动机同轴连接旋转编码器及PG卡，完成速度检测及反馈，形成速度闭环和位置闭环。此外系统还必须配置制动电阻，当电梯减速运行时，电动机处于再生发电状态，向变频器回馈电能，抑制直流电压升高。
2 软件设计
假设电梯停于一楼，则D0中的值为1。此时如果按下三楼向上按钮，则D9中赋值为3。然后就将D9中的值与D0中的值相比较，显然D9大于D0，电梯上行。如果在上行过程中如果按下二楼向上按钮，则先停于二楼，再上行至三楼。如果在上行过程中按下二楼向下按钮，由于是反向信号，所以电梯先去三楼，所有的上行信号均响应以后再响应下行信号。如果按下四楼向下按钮，则电梯完成其他外呼向上信号以后就上行至四楼。电梯到达四楼后，如果同时按下一楼向上按钮、二楼向上按钮、三楼向上按钮，则轿厢首先下行至一楼响应最远反向呼信号。然后再上行至二楼、三楼。
2.1 程序语句
（1）外部信号输入存储程序。①内呼信号输入及存储程序。编程思路：以一楼内呼为例，按下X000按钮，则Y000被接通并保持，直到电梯到达一楼时利用X014常闭触点断开Y000。在按下X000的同时D1赋值为1，从而实现存储功能。当Y000失电时，D1和M0、M1、M2被清零；②外呼信号输入及存储程序。编程思路：以二楼向上外呼信号为例，如果电梯不在二楼，此时按下X006，D7赋值为2，M106得电并保持。如果此时电梯为下行，则M106、Y017常开闭合，Y006得电并且在电梯下降过程中一直保持。如果电梯处于上行阶段，则M106、Y016常开闭合，Y006得电并保持，直到电梯上行到二楼时失电。Y006失電时，D7和M18、M19、M20被清零。
（2）开关门程序。编程思路：电梯未平层时，M30得电，此时手动开关门按钮X012和X013按下均无效，M31和M32不得电。电梯平层时，M33得电，轿厢门打开，延时3S后，自动关闭。程序中C0、C1的重要作用：在程序中C0、C1的作用是保证每次平层时只有一次开关门，防止轿厢一直上升或下降而不执行平层开关门程序，同时也防止电梯一直处于开关门状态。电梯平层以后，按下开门按钮或者开门限位开关被触发则C0得电；按下关门按钮或者关门限位开关被触发并且C0得电时，C1得电。在电梯上升或降价过程中即电梯未平层时C0清零。当电梯平层并且C0被清零时，C1清零。程序运行时，首先开关门一次，所以C0、C1得电。
（3）轿厢上行程序。编程思路：在比较判断出轿厢上行以后，执行以下程序。首先是内呼信号，如果电梯在一楼，按下X001则M3接通，此时C1是接通的，所以M40得电并自锁直到轿厢在二楼平层时失电。如果电梯在一楼或二楼，按下X002则M6接通，M41得电并自锁直到轿厢到达三楼时失电。如果电梯在一楼、二楼或三楼，按下X003则M9接通，M42得电并自锁直到轿厢到达四楼时失电。外呼信号上行与内呼信号上行原理相同，只是加上外呼信号之后，需要给外呼信号和内呼信号之间加上互锁。至于最远反向呼功能：如果电梯在一楼，按下二楼向下X005，则M72得电，电梯上行；如果再按下X007，则M72失电，M71得电，电梯到二楼不停下继续上行；如果再按下X011，则M71失电，M70得电，电梯直接运行至四楼。需要注意的是：在最远反向呼程序里需要加入内呼信号和外呼信号的互锁。
（4）轿厢下行程序。编程思路和轿厢上行程序一样
3 程序调试、运行
3.1 程序调试
设计一个PLC应用系统，关键要解决的第一个问题是进行PLC应用系统的功能设计，即根据受控对象的功能和工艺要求，明确系统必须要做的工作和因此必备的条件。第二个问题是进行PLC应用系统的功能分析，即通过分析系统功能，提出PLC控制系统的结构形式、控制信号的种类、数量，系统的规模、布局。第三个问题是根据系统分析的结果，具体的确定PLC的机型和系统的具体配置。
总装调试步骤：（1）模拟调试。用户编写的程序在总装调试前要进行模拟调试，检查程序无误后可把PLC接到系统里进行总装调试；（2）PLC的外部接线检查，外部接线一定要准确无误。如果用户程序还没有送到机器里去，可用自行编写的试验程序对外部接线做扫描通电检查，查找接线故障；（3）将主电路断开，进行预调，确认接线无误后再接主电路；（4）将模拟调好的程序送入用户存储器进行总调试，直到各部分的功能均正常，并能协调一致成为一个完整的整体控制为止；（5）如果调试达不到指标要求，可对硬件、软件调整，一般只对软件作调整；（6）全部调试结束以后，将程序固化在EPROM盒中保存。
3.2 程序最终运行情况
（1）按下呼叫按钮，电梯在检测到外呼或者内呼信号以后，便会运行到指定楼层。上升过程中，只执行上行信号，下行信号不执行且只保持相应指示灯点亮，反之亦然；（2）若同时按下多层反向外呼按钮，则轿厢首先运行最远的反向外呼信号所在的楼层，然后再顺序执行其他的外呼信号；（3）平层后开门，直至碰到开门到位行程开关，再经过3S的延时后自动关门。在此过程中可以按轿厢内的开门开关或关门开关进行开关门；（4）在上升或下降过程中，开关门按钮无效。在开关门和3S延时过程中，轿厢不能上升和下降；（5）用数码管显示轿厢当前所在的楼层，用指示灯指示上行还是下行。
3.3 PLC控制系统的外部干扰
（1）控制系统供电电源的波动以及电源电压中高次谐波产生的干扰；（2）其他设备或空中强电场通过分布电容的耦合窜入控制系统引起的干扰；（3）邻近的大容量电气设备起动和停机时，因电磁感应引起的干扰；（4）相邻信号线绝缘降低，通过导线绝缘电阻引起的干扰。
4 结论
本文利用交流变频调速（VVVF）控制技术改造旧电梯，充分利用了现代换流技术、矢量变换控制技术和全数字化电子控制技术，达到对旧电梯电动机转速实现线性控制。利用通用变频器和PLC实现了对电梯的控制，通过合理的设备选型、参数设置和软件设计，提高了电梯运行的可靠性，改善了电梯运行的舒适感，并节约了电能。采用VVVF改造后的电梯，结构紧凑，噪声低，提高了运行效率，维修简单，故障率低，由于VVVF为无极调速，调速范围宽，因此大大提高了乘坐的舒适感。根据有关资料记载VVVF电梯与ACVV电梯相比节能达30%，同时可以最佳地利用电网的能量，提高功率因数，降低曳引电机容量20%以上，VVVF变频调速电梯有明显的节能特性，具有一定的经济效益和社会效益。
参考文献：
[1]李长波，何召祥.FX2N-48MR在电梯智能控制系统的应用[J].常熟理工学院学报，2012（4）：79-82+86.
[2]杨章勇.电梯控制系统的设计与仿真研究[J].机电技术，2012（5）：147-148+160.
[3]陆焱琦.基于三菱PLC的四层电梯控制系统的设计[J].电子技术与软件工程，2016（1）：155.