液压电梯

PLC 速度调节系统设计

    摘要：本文设计了以 PLC 为核心的液压电梯速度调节系统。通过容栅传感器来检测轿厢
在任意时刻的速度变化，然后与液压电梯的理想速度变化曲线对比，基于控制算法进行适
量的速度调整，实现液压电梯轿厢的速度控制闭环系统。实测表明该速度调节系统设计方便
简单，稳定性高，能较好实现液压电梯的速度调节。

 

　　关键词：液压电梯

 PLC 速度控制系统 容栅传感器 

　　液压电梯具有平稳性强、舒适性好、安装方便等优点，而且能达到整体协调、重载的要求。
在液压电梯速度控制系统中，往往采用一个闭环

PID 来控制其运动，将轿厢在各位置的速

度反馈到单片机上，通过与液压电梯的理想速度曲线比较，从而实现对液压电梯运行速度
和停留位置的精确控制。整个液压电梯速度控制系统中主要由可编程控制器（

PLC）向单片

机发出电梯上升、下降、暂停以及检修指令。采用

PLC 组成的控制系统可使电梯运行更加安

全、方便、舒适，尤其在层数和控制功能较少的场合，采用

PLC 控制更为有利。 

　　

1、液压电梯 PLC 速度调节系统工作原理 

　　

1.1　液压电梯速度调节系统结构组成 

　　液压电梯升降平台工作时油液由叶片泵形成一定的压力油，经滤油器、隔爆型电磁换向
阀、节流阀、液控单向阀、平衡阀进入液压缸下端，使液压缸活塞向上运动，提升重物，液压
缸上端的回油经隔爆型电磁换向阀回到油箱，其液压回路的额定压力可通过溢流阀进行调
整。

 

　　以

PLC 为核心的液压电梯速度调节系统，其系统结构原理如图 1 所示。本调节系统的

轿厢速度检测采用容栅传感器，通过其对轿厢在任意时刻的速度检测，然后将数据送至速
度控制器（

89C51 单片机）中处理，对上、下比例阀的控制通过可编程控制器 PLC 来实现，

然后通过数据传输将

PWM 信号输出给速度控制阀，从而实现液压电梯的速度调节。 

　　

1.2　液压电梯速度反馈系统组成 

　　液压电梯速度反馈系统主要由

PLC 速度控制器、比例阀、液压驱动、轿厢负载及速度反

馈等环节组成。如图

2 所示为液压电梯反馈系统原理图，当可编程控制器 PLC 传出一个信

号时，通过

I/O 接口端输入到速度控制器中，通过上、下升比例阀，控制液压油缸伸缩，从

而驱动液压电梯轿厢的升降。液压电梯轿厢在任意时刻的速度检测结果反馈到控制器中，通
过与预先设定的速度理想曲线相比较，从而校正与设定的理想曲线偏差来调节电梯运行速
度，确保电梯运行的舒适性。

 

　　在该系统中，因电控部分与液压系统相比其时间常数很小，可看作是比例环节，因而
液压控制系统模型决定着整个电梯速度控制。

 

　　

2、PLC 电梯控制系统设计 

　　

PLC 电梯控制系统主要是采用三菱可编程控制器 FX2N，其主要由 FX2N-4AD 模拟量

输入模块和

FX2N-4DA 模拟量输出模块组成。FX2N-4AD 模拟量 A/D 转换模块可将外部模

拟信号转换为数字信号输入；其共有

4 个输入通道（CH1、CH2、CH3、CH4），四个模块可

同时使用或部分使用，可将模拟电压输入或者模拟电流输入，由

BFM（Buffer　Memory）

参数决定。模拟量电压输入范围是

-10V～+10V，数字量输出范围是-2000～+2000.FX2N-

4DA 模拟量输出模块有四个输出通道，将 PLC 内部数字量转换为相应的模拟量输出，直流