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1、基于P L C的四层电梯控制摘要： 电梯是生产和生活中常见的运输工具.随着科技的发展，电梯已采用PLC进 行控制.应用触发器指令设计的基于PLC的四层电梯控制系统的控制方案思路淸晰、简 单、方便，易于扩展至多层电梯控制.关键词： 四层电梯：PLC：触发器指令随着科学技术和社会经济的发展，高层建筑已成为现代城市的标志.而电梯作为生产和 生活中常见的垂直运输工具在建筑物中显得至关重要1. PLC （可 编程控制器）是以微处理器为基础，结合计算机技术、自动控制技术和通信技术，而向控制 过程和用户的一种简单易懂、操作方便、可靠性高的新一代通用控制装置2 .现代电梯 已采用PLC控制取代继电器控制.本文
2、以四层电梯为例介绍基于PLC的电梯控制系统 的设计.1四层电梯控制要求四层电梯的控制部件分布于电梯轿厢内部和外部.在电梯轿厢内部，有四个楼层（1一 4层）的按钮（称为内部呼叫按钮）、楼层显示、上升和下降显示：在电梯轿厢外部，每 层都有呼叫按钮和指示灯、上升和下降指示灯.四层电梯中，一层只有上呼叫按钮，四层只 有下呼叫按钮，其余两层都同时具有上呼叫和下呼叫按钮3 .四层电梯示意图如图1 4所示。英控制要求如下：（1）电梯可由各楼层轿厢外的上升、下降按钮，电梯轿厢内楼层选择按钮， 各楼层的到位行程开关控制.（2 ）电梯上升、下降由P L C控制，各选择按钮分别由对应的指示灯指示, 到达相应楼层后指
3、示灯熄灭.（3）有人按下呼叫按钮且电梯运行到位后，相应楼层开门，时间为5 s.ICQ?:s9r:9:4:簪口口 營一L B IHl F B r !丨1 ISll OoQUoOOQQBiHii 1 1 OKoouoooo S40D40U20SQ2012C0U20SI20图1四层电梯示意图2四层电梯控制系统设计主机采用西门子CPU 2 2 6型PLC,由控制要求可知，输入信号为各楼层限位开 关、轿厢外呼叫按钮和轿厢内呼叫按钮的信号,输出信号为上升/下降、各楼层开门继电器、 轿厢外呼叫显示和轿厢内呼叫显示本文设讣的四层电梯的I /O分配表如表1所示.表I四层电梯控制系统I/O分配表倍号类型I/O资源
4、控制/显示功能说明10. 110.4SQI-SQ4楼足限位开关Ioft 510.7UI-U3轿期外I呼按创徐入伫号IL 1 11.4SI-Si轿厢内呼叫按钮11.511.71)2 1)4轿厢外下吋按钮Q0 XQl. 0UPW)WN上升厂卜降Qf. 1 Q0. 4SLI-SU侨用I内楼层指示输出侑号Q0. 5 Q0. 7UPl UP3轿厢外I升指小QL I-Ql.41一L4各层开门Ql. 5 Ql. 7)2-T)N4轿厢外下降指示17楼层控制程序图如图2所示2sq2MOV_B-1 I-ENENO-2- INOUT-VBO网络3网络4 sq4MOV BENoOUT-VBO图2楼层控制程序轿厢外呼叫
5、控制程序如图3所示.T37、工、工MQSSo-OI )MO5 v -I,VBl17IJDOLZ轿厢内呼叫控制程序如图4所示.网络13SIMOLBENENOINOUTTVB2S2II匚KJMOV_BENOOUTI厂tJIN网络15S3I I匚MMOVeBENOOUTI I3IN网络16S41I-ChJMOV_B匚kinI L4Elsl INLrlUOUT网络14网络17T-VB2-VB217Sl T38 MO. 5M0.6-1I-53IH54IHM0.6T F网络18MeL3MQ6VBOI HBI )VB2网络20VBOM 0.6T38KBHIINToNVB250- PTIQQm?图4轿厢内呼叫
6、控制程序17上升、下降控制程序如图5所示.M0.0DOWN UPrUF ZI )Mo.3 JI I网络22图5 上升下降控制程序DOWNHC )电梯运行指示控制程序如图6所示.网络24Ll2UF2SI rn OUrI-lSRSQ2网络26d2DM2R网 27 D3DM3网络28 _zD4SQ4DN4网络29 SlSQISLlSlourlSRR网络30 g2SQ2SL2网络31 s3SQ3网络32 S4SQ4图6电梯运行指示程序电梯开门控制程序如图7所示.网紡SQlVBOT37LlT HH-BBH/hK)VBlMoGSQIVBOT3ST HH-BHZ卜VB2网络34M0.5SQ2VBOT 37L
7、2T HH=BHZh|VBIMO. 6SQ2VBOT 38T HH=H Jff* 4*S/卜网络3 5VB 2M0.5SQ3VBOT37L3T HH-BHfh)VBlM0.6SQ3VBoT38T HH=BH/F网络36VB2M0.5SQ4VBOT37L4T HH=BH*HrC)VBlMO.6SQ4VBO3T HH=BH/卜VB2电梯开门控制程序3关于系统硬件设计选型3.1可编程控制器(PLC)选型在选择具体PLC工程设计选型时，重点需要根据工艺特点以及应用要求。应逐一分析， 明确控制具体范国、相应控制任务，具体动作操作，然后估算具体点数、以及相应存储器容 量和确左PLC具体作用等，综合各种因素
8、最终选择PLC和以及控制系统。目前市场上PLC 种类相对较多。本文着重选择三菱公司生产的FX2N-64MR型号可编程控制作为控制器进行 详细分析。3.2选择变频器由于条件限制，本文着重通过模拟状态进行。主要是通过变频器外部控制实现电动机熟 读以及方向变化。为了数据更具有真实性，本文主要针对三菱E540变频器进行模拟实验。3.3选择电动机根据电梯实际作用，电动机应该具有以下特征：一是能频繁起制，而且电流小；二是在运行过程中噪声相对较低，散热功能相对较姣好。与此同时，曳引电动机还应该具备两个 轴伸端：一是与减速器耦合，一是非传动端，一般装有飞轮。主要是为了增加转动惯量。综 合考虑各种因素，本文着重
9、选择，J250系列永磁无齿曳引机。3.4PLC外部电路的设计3.4.1电梯报警设计在设计中，先模拟电梯出现故障，设计按下报警信号，这时指示灯亮，同时产生报警声，并且需要延时到IOSo IOS后，系统重新设巻。3.4.2定位系统设计模拟间，一般都有指示灯显示电梯所在位置。比如当电梯停靠在一楼时，通过传感器检 测，给PLC输入信号，输岀信号连接译码电路，使发光二极管点亮，从而显示此时电梯停4关于系统软件具体设计相对而言，图形编程语言中使用最多的是梯形图。而梯形图一般直观易懂，电气工作 人员很容易掌握。在具体设讣过程中，应着重用绕图形中触点之间的逻辑联系，以便推算出 与图示中各个线圈相对应的编程元件
10、状态。而这种逻辑解算都是按从左至右、从上到下的顺 序进行的。具体系统工作流程简析如下：1）需要初始设豊；（2）需要确泄检测目标层外是否有呼叫，或者电梯内是否有呼叫，没有直接结朿；（3）分辨呼叫本层是否与目标层相吻合，如果吻合，直接开门：（4）重新确认电梯启动具体方向：（5）电梯重新启动；（6）电梯开始加速；（7）电梯处于高速运行状态；（8）对应格层检测；（9）检测是否到达目标层，如果不是，继续保持髙速运行状态：（10）检测到达目标层，电梯开始减速；（11）与目标层进行平层检测；（12）电梯停止：（13）电梯开门：（14）电梯延时一段时间后自动关门；（15）重新检测是否需要停止，如果不是，则需要
11、原地等待；（16）重新确认运行是否结束，如果结朿则电梯停止运行。5结论通过以上设讣程序可以得出以下结论：（1）四层电梯控制设计思路淸晰，各层的控制方式相同.当电梯层数增加时，只需再增加类似 程序即可，便于扩展：（2 ）采用触发器指令具有锁存和复位功能使得控制程序简单，便于调试和分析。参考文献：1 刘勤.电梯控制策略的研究D.苏州：苏州大学，2 0 10： 2.2 陶权，韦瑞录.PLC控制系统设计、安装与调试M.北京：北京理工大学 出版社，2 0 0 9： 5 .3 祝福，陈贵银.西门子S 7 - 2 0 0系列PLC应用技术N4.北京：电子工业出版社，2 0 11： 2 4 24 天煌教仪.YHPFSM-I / 2型可编程控制器实训指导书M.杭州：浙江天煌科技实业有限公司，2 0 0 8： 7517