基于PLC的七层电梯控制系统设计说明

1、基于PLC的七层电梯控制系统设计 摘要 本次毕业设计是基于PLC的七层电梯控制系统，电梯是垂直方向的运输设 备，是高层建筑中不可缺少的交通运输设备，它靠电力拖动一个可以载人或物的 轿厢，在建筑的内导轨上做垂直升降运动，它在人们的日常生活中起着举足轻重 的作用。该系统主要由PLC、逻辑控制电路组成。在硬件上以西门子公司的PLC 做为控制中心，以及交流异步电动机、继电器、接触器、行程开关、按钮、发光 指示器和PLC I/O接口组成为一体的控制系统，在软件上采用模块的设计法， 包括楼层及轿厢内外呼叫请求、平层检测及开关门、控制电梯升降、电梯运行状 态指示控制等模块。整个系统通过PLC、逻辑控制电路对

2、电梯的升降、加减速、 平层、起动、制动等进行控制。其结构简单、运行率高、平层精度高。 关犍字：PLC,电梯，逻辑控制电路 目录 1绪论1 2电梯控制系统方案设计2 2.1电梯的构造2 2.2电梯对控制信号的响应要求及其流程3 2.2.1电梯对控制信号的响应要求3 2.2.2电梯的控制流程4 2.3电梯的控制要求5 2.3.1电梯位置的确定与显示5 2.3.2轿厢内的运行命令及门厅的召唤信号7 2.3.3电梯自动运行时的信号响应7 2.3.4轿厢的启动与运行7 2.3.5轿厢的平层与停车7 2.4可编程序逻辑控制器(PLC)8 2.5 PLC的分类8 2.6 PLC的机型和I/O点的点数选择8

3、2.7 PLC控制系统的组成9 2.8安全设置10 3电梯控制系统硬件设计n 3.1程序设计思路11 3.2电梯的基本电路设计11 3.2.1主电路-交流双速电梯的拖动电路11 3.2.2开关门电路安全运行电路12 3.3电梯电器元件表13 3.3.1输入设备的确定15 3.3.2输出设备的确定16 4电梯控制系统软件设计19 4.1电梯的开关门控制19 4.2层楼信号的产生与消除24 4.3内选指令的登记与消除25 4.4外呼信号的登记与消除26 4.6电梯自动运行时启动、加速和稳定运行环节29 4.7停车制动环节30 5电梯控制系统仿真错谋!未定义书签。 6结论33 参考文献34 致谢赠!

4、未定义书签。 附录36 附录一：PLC的I/O接线36 附录二：梯形图38 近年来我国经济飞速发展，人民生活水平的迅速提高，工作居住条件得到了巨大的 改善。电梯作为建筑内的垂直交通运输工具，它与人们的生活息息相关。传统的电梯曳 引电动机采用接触器控制，存在着电气元件多、功能弱、电气故障频繁，可靠性差和工 作寿命短等缺陷。可编程控制器(PLC)是根据顺序逻辑控制的需要而发展起来的，是专 门为工业环境应用而设计的数字运算操作的电子装置。由于它的种种优点，目前，电梯 的继电器控制方式巳逐渐被PLC控制代替。同时，由于PLC控制的准确性与高效性， 不仅能满足乘客的舒适感和保证平稳的精度，还可以降低能耗

5、，节约能源，减少运行费 用。因此，PLC控制技术巳成为现代电梯行列的一个热点。 本次毕业设计的题目是“基于PLC的七层电梯控制系统设计”。PLC控制是指 电梯信号控制由PLC及其软件来实现，控制系统的核心为PLC,本次设计的主要任务 和内容是：建立“PLC控制的电梯系统”的信号控制系统的总体框架，利用PLC集中 处理电梯运行方式、安全保护信号、内指令信号、外召唤信号、井道信号、门区信号、 开关门及限位信号等信号，并显示电梯所到楼层、运行方向及呼梯应答等，实现电梯运 行到位后具有手动和自动开关门功能；拖动控制系统中曳引机的启动、运行、制动停止, 包括正反转信号及多种速度信号，经PLC运算、判断后

6、通过电机来实现。达到的要求 是：通过深入的理论研究和编程实践，全面认真的完成上述几个内容。 2电梯控制系统方案设计 2.1电梯的构造 电梯是一种特殊的起重运输设备，它由轿厢及配重、拖动电动机及减速传动机械、 井道以及井道设备、召唤系统及安全装置构成。轿厢是用于载人或物的部位，配重是用 来改变电梯电动机负载的特性以及提高电梯的安全性而设置的。如图2-1所示为电梯拖 钢绳 冇配重 动系统示意图，电梯的轿厢及配重分系在钢丝绳的两端，钢丝绳跨挂在曳引轮上，曳引 轮经减速机构由电动机拖动，形成轿厢的上下运动。 图2-1电梯拖动系统示意图 井道是指建筑中用于安装电梯并提供电梯运行的通道，轿厢以及配重都是在

7、井道中 运行的。井道在各层都设有门厅和呼梯设备。门厅有门厅门，厅门顶部装有层楼指示器, 用于指示电梯的运行方向和电梯所在的位置。门厅里还有呼梯盒，其作用是在每一个层 站召唤电梯。呼梯盒常安装在厅门外离地面1H1高左右的墙壁上，基站与顶站只有一个 按钮，中间层站有上行与下行两个呼梯按钮，按钮下面带有呼梯的记忆灯。基站的呼梯 盒上还设有许多定位装置和安全设备。井道的顶部和底部还设有冲顶和蹲底的缓冲设 备，用以确保电梯的运行安全。 轿厢内的自动门机是用来实现电梯的开门及关门。电梯门分厅门及轿厢门，当电梯 停靠在某一层时，这一层的厅门在轿厢门的带动下开启或关闭。电梯的操纵箱也安装在 轿厢内，供司机和乘

8、客对电梯发布操作的命令。上面设有与电梯层站数相同的内选层按 钮(带有内选记忆指示灯)、上下行启动按钮(带有上下行记忆指示灯)、开关门按钮、急停 按钮、风扇、照明、层楼指示灯的控制开关、电梯运行状态选择钥匙开关等。 2.2电梯对控制信号的响应要求及其流程 2.2.1电梯对控制信号的响应要求 (1) 当在轿厢内按下关门按钮时，电梯门自动关闭并进行锁保护，电梯门锁上以后 电梯将自动启动并运行。 (2) 当电梯到达指定的楼层后，电梯自动停止运行，并且自动开门，随后电梯延时 自动关门，等待厅外召唤。 (3) 电梯运行时只响应和电梯运行方向相同的厅外召唤。 (4) 当电梯到达顶层或底层时，自动停止并且改换

9、方向。 (5) 电梯接受轿厢内外的每一个呼叫按钮的呼叫命令，进行自动登记和记忆，当任 务完成后，其自动消除记忆。 (6) 电梯的楼层门厅和轿厢的内部都有电梯运行情况的显示。 (7) 当电梯接受到多个信号时，采用第一个信号来进行运行方向的定向，先响应现 在电梯的运行方向的呼叫，一个方向的任务执行完后再换向执行下一个方向。 (8) 当执行完一个方向的任务要进行换向时，根据最远站换向原则来进行运行方向 的转换。 (9) 当电梯进行维修时，要将所有楼层的电梯门关闭，以防止行人误入。 2.2.2电梯的控制流程 当电梯接收到来自厅外的召唤时，自动的进行定向，并且电动机Ml高速运行到达 指定楼层，当到达指定

10、楼层后电动机Ml减速，以低速运行至停层位置，当到达停层位 置后，电动机Ml反转控制电梯自动开门，此时厅内乘客由轿厢内出来，而厅外乘客也 可进入轿厢内，当乘客进入轿厢后按下关门按钮SB2, H厅自动关门。如图2-2所示 图2-2电梯的控制流程 2.3电梯的控制要求 2.3.1电梯位置的确定与显示 轿厢中的乘客及门厅中等待乘坐电梯的人都需要知道电梯的位置，因而轿厢及门厅 都设有显示层楼标志的电梯位置显示装置。此外，电梯的运行还需要更加准确的电梯位 置信号，以满足制动停车等控制的需要。电梯的位置信号一般由设在井道中的位置开关, 如磁感应器提供，当轿厢上设置的隔磁板插入感应器时，发出位置信号，并启动楼

11、层指 示,如图2-3所示。 KR7Q层感应器） KR6雄感应器） KW层感应器） KR40层感应器） KR3G层感应器） KR2（2层感应躅 KR1（1层感应器） 图23电梯的平层.停层装置 2.3.2轿厢内的运行命令及门厅的召唤信号 司机和乘客可以按下轿厢内的操控盘上的选层按钮来选定电梯运行的目的楼层，此 为内选信号。当按钮按下后，该信号应被记忆并使相应的指示灯点亮。在门厅等候电梯 的乘客可以按门厅的上行或下行召唤按钮，此为外唤信号。该信号也需记忆并点亮门厅 的上行或下行指示灯，这些保持信号在要求得到满足时应能自动消除。 2.3.3电梯自动运行时的信号响应 电梯自动运行时应根据内选及外唤信号

12、，决定电梯的运行方向及在哪些站点停站。 一般情况下，电梯按先上后下的原则安排运送乘客的次序，而且规定在运行方向确定之 后，不响应中途的反向呼唤要求，直到到达本方向的最远站点才开始返程。 2.3.4轿厢的启动与运行 当轿厢的运行方向确定后，而且轿厢门巳经关好的时候启动运行，运行的初始阶段 是加速运行阶段，其后是稳定运行阶段。 2.3.5轿厢的平层与停车 轿厢运行后需要确定在哪一层站停车，平层停车时，轿厢的底与门厅“地平面”应 相平齐，一般规定具体的平层误差，如平层时两平面不得超过5mm。平层停车过程需 在轿厢底面与停层楼面相平之前开始，先是减速，再是制动，以满足平层的准确性及乘 客的舒适感。电梯

13、的平层开始信号由平层感应器发出。如图2-3所示，上平层感应器 KR8及下平层感应器KR9装在轿厢顶部，隔磁板安装在进道壁上。上行时，KR8首先 插入隔磁铁板，发出减速信号，电梯开始减速，至KR9插入隔磁板时，发出开门及停 车信号，电动机停转，抱闸抱死，下行时KR9首先插入隔磁铁板，发出减速信号，电 梯开始减速，到KR8插入隔磁铁板时，发出开门及停车信号。如图2-3所示。 2.4可编程序逻辑控制器(PLC) PLC采用的是8位或16位微处理器为核心，其不仅具有可编程序内存对指令的 存储，还具有逻辑、顺序、计数、计时、算术运算、数据比较、数据传送等功能。PLC 采用循环扫描方式，对输入信号不断的进

14、行采样，然后根据检测到的信号状态，通过程 序等做出反应，并且将这些反应以输出信号的形式由输出信号控制系统的外部负载：如 继电器、电动机、指示灯和报警器等，产生相应的动作，由此通过以上过程完成对电梯 的控制。 2.5 PLC的分类 PLC通常可以按结构特征以及输入输出点数的多少两种方法分类。 (1) 按结构特征PLC可以分为整体式、模块式、整体模块混合式这三种类型。其 中整体式的PLC般都是小型或微型机，集中CPU、输入/输出单元、电源、通信接口 等部件都集中到一个机壳内。模块式PLC是将CPU、输入/输出单元、电源、通信接 口等分别做成模块，在应用中可以按需要对模块进行组装，而大、中型PLC

15、一般都是 模块式结构。整体模块混合式PLC将CPU、电源模块、通信模块及一定数量的输入/ 输出单元集成到一个机壳内，当其中的输入/输出模块不够使用时再进行模块扩展。 (2) 按输入/输出点多少PLC可以分为微型、小型、中型及大型机，微型PLC输 入/输出点数小于128点；中型PLC输入/输出点数为128-512点；大型PLC输入/ 输出点数在512点以上。 2.6 PLC的机型和I/O点的点数逸择 针对此次的毕业设计我采用了西门子S7-200系列PLC,根据七层七站交流双速电 梯的控制要求，选用了 S7-200类型中的CPU226(AC/DC/RLY)型，其输入映象寄存 器为I0.0-I2.7

16、,输出映象寄存器为Q0.0-Q1.7共有24点输入，16点输出，为了满 足系统I/O点要求，需要对其进行扩展，选用EM223。EM223输入输出模块有4点 输入4点输出、8点输入8点输出、16点输入16点输出模块。而在本次毕业设计中 选用1个EM223的16点输入16点输出模块和1个EM223的8点输入8点输出模 块做为扩展模块可以满足本次设计的要求。（附录1： PLC的I/O接线图） 2.7 PLC控制系统的组成 PLC控制系统组成如图2-4。 图2-4 PLC控制系统组成 28安全设 电梯的运行可以分为自动运行状态、司机状态或检修状态，可以有一个转换触点来 实现，三种运行状态为并行，三种状

17、态中自动运行最为关键也最为复杂，并且电梯的运 行并无明显状态步骤，不是顺序运行，所以设计时是以经验设计法为主，把控制电路分 成几个部分，再合起来形成统一的流程图和梯形图。 电梯的安全保护很多，如冲顶与蹲底，断钢丝绳，轿厢内人员的跌落、逃生等保护, 还有消防运行等多项。电梯的安全是电梯最重要的技术指标。电梯的安全设备有:安全 窗及其开关、安全钳及其开关、限速器及其开关等，安全窗在轿厢的顶部，供应急情况 下疏散乘客，当安全窗打开时，电梯不准运行.安全钳是为了防止电梯曳引钢绳断裂及 超速运行的机械装置，用以在上述情况下将轿厢夹持在轨道上.限速器是检测电梯运行 速度的装置，当电梯超速运行时，限速器动作

18、，带动安全钳使电梯停止运行.极限开关、 强迫换速开关是电梯限位安全装置，当电梯运行到上下极限位置时仍不停车，上下限开 关动作，发出停车信号，若仍不能停车，将压下强迫停车开关，强制电梯停止运行，若 还不能停车，将通过机械装置带动极限开关切断曳引电动机电源，以达到停车的目的， 避免电梯出现冲顶或蹲底事故。 3电梯控制系统硬件设计 3.1程序耐思路 本次毕业设计针对的是基于PLC的七层电梯控制系统设计，在电梯的每一层面均 需有升降和轿厢所在楼层的指示灯显示，1-7楼所对应的指示灯表示楼层号，每层的楼 厅均有输入按钮控制电梯上行或下行，工作中的电梯主要对各种呼梯信号和当时运行状 态进行综合的分析，再确

19、定下一个工作状态，为此它要求具有自动的定向，顺向的截梯, 反向保护，内、外呼记忆，自动开/关门，停梯消号，自动停层等功能。 3.2电梯的基本册时 3.2.1主电路-交流双速电梯的拖动电路 图3-1电梯拖动电路 图3-1为交流双速电梯的拖动电路。Ml为YTD系列电梯专用双速笼型异步电动 机(6/24极)；KM1、KM2为电动机正反转接触器，用于实现电梯上、下行控制；KM3、 KM4为电梯高、低速运行接触器，用以实现电梯的高速或低速运行；KM5为启动加速 接触器；KM6、KM7、KM8为减速制动接触器，用以调整电梯制动时的加速度；L1、 L2与Rl、R2为串入电动机定子电路中的电抗与电阻，与KM5

20、-KM8配合实现电动机 的加、减速控制。 (1) 当KM1或KM2与KM3得电吸合时，电梯将进行上行和下行启动，延时后 KM5得电吸合，短接Rl、L1,电梯转为上行或下行的稳定运行。 (2) 当电梯接收到停层指令后，KM3失电释放，KM4得电吸合，电动机转为低 速接法，串入阻抗制动，实现上升与下降的低速运行，延时时间到KM6、KM7、KM8 依次得电吸合，用来控制制动过程的强度，提高停车制动时的舒适感。 (3) 到达平层位置时，接触器全部失电释放，抱闸抱死，电梯停止运行。 (4) 在检修状态时，电梯只能在低速接法下点动运行。 3.2.2开关门电路安全运行电路 YB KA1 KA2 图3-2开关

21、门安全运行电路 图3-2所示为开关门电路安全运行电路，门电动机为他励直流电动机，可由KM9, KM10控制其正反转。 (1) KM9接通时，电阻R2与电动机电枢并联，电流由电枢左端流向右端，电动 机正转实现开门，压下SQ8时，R2部分被短接，实现开门调速(减速)。 (2) KM10得电时，电阻R2与电动机电枢并联，电流由电枢右端流向左端，电 动机将反转，实现关门，压下SQ9时，R3部分被短接，实现关门调速。 (3) 在电梯上、下行运行时，抱闸YE应打开，其线圈应得电。电梯停止运行时, 抱闸应抱死，其线圈应得电，因此用KM1、KM2控制抱闸线圈YE的得电与失电。 (4) 将所有厅门与轿门开关(S

22、Q11-SQ18)串联在一起，控制门锁继电器KA1,以 保证各层楼的门全部关闭正常后电梯才能运行的控制。这样既可以减少占用PLC的输 入口，又便于检修。 (5) 将安全窗开关SQ1、安全钳SQ2、限速开关SQ3、轿内急停开关SQ4、上 下强迫停止开关(SQ19和SQ20)、基站开关梯钥匙开关SA2以及热继电器触点FR1、 FR2串联在一起，构成安全回路，控制安全运行继电器KA2,用KA2的触点控制PLC 的RUN 口，只有当KA2得电吸合时，才允许PLC处于运行状态。这样既可以节省PLC 的输入口，又可以实现在多种紧急情况下的立即停车。 3.3电梯电器元件表 表3-1电梯电器元器件表 元件符号

23、 名称及作用 元件符号 名称及作用 KM1 上行接触器 7KR 7楼感应器 KM2 下行接触器 8KR 上平层感应器 KM3 高速接触器 9KR 下平层感应器 KM4 低速接触器 SBO 极限开关 KM5 启动接触器 SB1 开门按钮 KM6-KM8 制动接触器 SB2 关门按钮 KM9 开门接触器 SB3 上行启动按钮 KM10 关门接触器 SB4 下行启动按钮 1HL-7HL 1-7层层楼指示灯 SB5-SB11 1-7楼轿内选层按钮 8HL-9HL 上行、下行指示灯 1SB1-6SB 1 1-6楼上行外呼按钮 HL8、HL9 操纵箱上下行指示记忆灯 2SB2-7SB 2 2-7楼下行外呼

24、按钮 HL10 1楼上呼记忆灯 SQ 电源开关 HL11 2楼上呼记忆灯 SQ1 安全窗开关 HL12 2楼下呼记忆灯 SQ2 安全钳开关 HL13 3楼上呼记忆灯 SQ3 限速器开关 HL14 3楼下呼记忆灯 SQ4 轿内急停开关 HL15 4楼上呼记忆灯 SQ5 基站开关 HL16 4楼下呼记忆灯 SQ6 开门到位开关 HL17 5楼上呼记忆灯 SQ7 关门到们开关 HL18 5楼下呼记忆灯 SQ8 开门调整开关 HL19 6楼上呼记忆灯 SQ9 关门调整开关 HL20 6楼下呼记忆灯 SQU-SQ1 7 1-7楼厅门锁开关 HL21 7楼下呼记忆灯 SQ18 轿门关闭到位开关 1KR 1

25、楼感应器 SQ19 上限位开关 元件符号 名称及作用 元件符号 名称及作用 2KR 2楼感应器 SQ20 下限位开关 3KR 3楼感应器 SQ21 上行强迫停止开关 4KR 4楼感应器 SQ22 下行强迫停止开关 5KR 5楼感应器 SA1 运行状态选择钥匙开关 6KR 6楼感应器 SA2 基站开关梯钥匙开关 3.3.1输入设备的确定 在操作厢上应有各层的选层按钮，7层共有7个，开关门操作厢需要2点输入，考 虑到乘客的安全，电梯在门未关好的情况下禁止启动，对轿厢门及厅门的开关应设极限 开关，需2点输入，为防止轿箱冲顶或蹲底，应设上行、下行限位，需2点输入，共需 13个开关输入点。 井道内每层都

26、应设置感应器，以便感知轿厢当前所在层，所以每层设一个楼层感应 器，需7个感应器，为保证轿厢停靠时对层准确，在轿厢上设置了上平层感应器和下行 层感应器两个感应器，用以感知停靠偏上还是偏下，当停层准确时，2个感应器均接通, 共需用9点输入。 各门厅乘客召唤时，除底层和顶层只有一个召唤按钮外，其它各层均设上下两个召 唤按钮，7层共需12个按钮。 轿厢无指令运行中停靠的层站，应设置一个基站输入点，其它还需要有门锁、自动、 检修以及上、下行启动等输入点，共需6点。经以上分析，可知共需用40个输入端点。 表3-2 PLC控制输入表 PLC控制输入表 10.0 门锁 11.6 3楼内选 13.3 2楼上行

27、10.1 自动运行 11.7 4楼内选 13.4 2楼下行 10.2 检修 12.0 5楼内选 13.5 3楼上行 10.3 开门 12.1 6楼内选 13.6 3楼下行 10.4 关门 12.2 7楼内选 13.7 4楼上行 10.5 上行启动 12.3 1楼感应器 14.0 4楼下行 10.6 下行启动 12.4 2楼感应器 14.1 5楼上行 10.7 基站 12.5 3楼感应器 14.2 5楼下行 11.0 开门到位 12.6 4楼感应器 14.3 6楼上行 11.1 关门到位 12.7 5楼感应器 14.4 6楼下行 11.2 上行限位 13.0 6楼感应器 14.5 7楼下行 11

28、.3 下行限位 13.1 7楼感应器 14.6 上平层感应器 11.4 1楼内选 13.2 1楼上行 14.7 下平层感应器 11.5 2楼内选 3.3.2输出设备的确定 控制电梯的上行、下行（即电机的正、反转）需2点输出。控制电梯高速、低速需2 点输出。启动加速、3级制动减速共4点输出，开关门接触器2点输出，楼层指示灯7 点输出，上、下行指示灯2点输出，上下呼记忆灯七层共12个，楼层内选记忆指示共 7个，输出部分共需38点输出。 表3-3 PLC控制输出表 PLC控制输出表 Q0.0 上行 Q1.5 4层层楼指示 Q3. 2 1楼上呼记忆 Q0.1 下行 Q1.6 5层层楼指示 Q3. 2楼

29、上呼记忆 3 Q0.2 高速 Q1.7 6层层楼指示 Q3. 4 2楼下呼记忆 Q0.3 低速 Q2.0 7层层楼指示 Q3. 5 3楼上呼记忆 Q0.4 启动加速 Q2.1 上行指示 Q3. 6 3楼下呼记忆 Q0.5 制动减速1 Q2.2 下行指示 Q3. 7 4楼上呼记忆 Q0.6 制动减速2 Q2.3 1层内选记忆指示 Q4. 0 4楼下呼记忆 Q0.7 制动减速3 Q2.4 2层内选记忆指示 Q4. 1 5楼上呼记忆 Q1.0 开门 Q2.5 3层内选记忆指示 Q4. 2 5楼下呼记忆 Ql.l 关门 Q2.6 4层内选记忆指示 Q4. 3 6楼上呼记忆 QI.2 1层层楼指示 Q2

30、.7 5层内选记忆指示 Q4. 4 6楼下呼记忆 QI.3 2层层楼指示 Q3.0 6层内选记忆指示 Q4. 5 7楼下呼记忆 QI.4 3层层楼指示 Q3.1 7层内选记忆指示 4电梯控制系统软件设计 4.1电梯的开关门控制 (1)电梯开门 投入运行前的开门图4-1、4-2将开关梯钥匙插入SA2内，旋至开梯位置，则 中间继电器KA2得电吸合，其动合触点KA2(l-2)闭合，接通PLC电源，使PLC处于 图42电梯开门流程图 电梯检修时开门图4-1、4-3在检修状态下，开关门均为手动控制，由开门按钮 SB2实施开门关门。 图4-3电梯检修时的开门流程图 电梯自动运行时停层开门图4-1、4-4。

31、 电梯关门过程中重新开门图4-4在电梯关门过程中，若有人或物夹在两门中间, 则需重新开门。 图4-4电梯自动运行以及关门过程中的重新开门流程图 呼梯开门图4-1、4-5电梯到达某层站后，如果没有人继续使用电梯，电梯将停 靠在该层站待命，若有人在该层站呼梯，电梯将首先开门，以满足用梯要求。 图4-5电梯的呼梯开门流程图 若其他层站有人呼梯，电梯将首先定向，并启动运行，到达呼梯层站时再开门, 此时开门是按停层开门处理的。 电梯自动运行时，M10.2得电，M10.2动断触点断开，使M10.0不能得电, 进而使Q1.0不能得电，KM9不能得电，从而禁止开门。 (2)电梯的关门 电梯停用后的关门图4-6

32、、4-7此时电梯到达基站，司机或乘客离开轿厢，电梯 自动关门。司机将开关电梯钥匙插入SA2,旋到关梯位置，使KA2失电释放，PLC停 止运行，电梯被关闭。 10.4 M10.1 I0.2 M10.1 10.2Q0.3 b I/ M10.0 M10.1 图4-6电梯的关门梯形图 图4-7电梯的关门流程图 自动运行时的关门：当电梯运行到某一楼层开门后，电梯内的停站时间继电器自 动开始计时，当计时时间到后，其将会自动的关门。 停站时间未到时，也可通过关门按钮SB2(I0.4)实现提前关门图4-6o 4.2层楼信号的产生与消除 当电梯位于某一层时，指层感应器1KR-7KR,感应该楼层的信号，以控制层灯

33、的 状态，离开该层时，该楼层信号应被新的楼层信号（上一层或下一层）所取代。当层的层 楼继电器是用上层或下层的层楼信号关断的。 例如：电梯由4层下降到3层图4-8、4-9o 12.5 I M11.2 I26 Q1.4 12 5 M11.2 M11.3 I M11.3 Q1.5 图48电梯的层楼信号的产生与消除梯形图 图4-9电梯的层楼信号的产生与消除流程图 4.3内逸指令的登记与消除 乘客或司机通过操作轿厢的操纵盘上1-7层的选层按钮SB5-SB11,可以选择要 去的楼层。选层信号被登记后，选层按钮下的指示灯HL1-HL7亮。当电梯到达所选的 层楼后，该层楼的层楼辅助继电器得电，其动断触点断开，

34、使该层内选辅助继电器失电, 指示灯也熄灭，即内选信号被清除；另外，停靠在某层后，该层的内选信号不能被登记。 例如：若电梯停在2楼时，某乘客进入电梯后按下4楼的内选按钮SB8(I1.7)图 4-10、 4-llo 12.7 M12.3 M11.3 图4-10电梯内选指令的登记与消除梯形图 图4-11电梯内选指令的登记与消除流程图 4.4外呼信号的登记与消除 乘客在厅门外呼梯时，呼梯信号被接收和记忆。当电梯到达该楼层，且定向方向与 目的地的方向一致时（基层和顶层除外），呼梯要求巳满足，呼梯信号应被消除。 按下外呼按钮时，相对应的外呼辅助继电器得电，外呼按钮下的指示灯亮，表示其 呼梯要求巳被电梯接收

35、并记忆。而该信号的消除电路是由当层层楼继电器 M10.0-MU.4的动断触点M11.0-M11.4与运行方向继电器（M10.3为上行辅助继电 器，M10.4为下行辅助继电器）的动断触点M10.3或M10.4并联构成的。这样安排是 前边提到过的电梯运行中只响应同一方向呼梯的原则决定的，即电梯运行方向与呼梯目 的地方向一致且到达呼梯楼层时，电梯将停止，呼梯要求巳满足，呼梯信号被消除。若 电梯运行方向与呼梯目的地的方向相反时，例如电梯从1楼向上运行（上行），而呼梯要 求从2楼向下，若有去3楼以上的内选层要求及外呼梯要求，此时电梯到达2楼后（无 2楼上行要求）不停梯，因为呼梯要求没有满足，呼梯信号不能

36、消除；若在3楼以上无用 梯要求，电梯将停在2楼，但呼梯信号（2下）不能立即消除，待乘客进入轿厢，选层（去 1楼）后，电梯定向下，则2下呼梯信号巳满足，呼梯信号被消除。 女口：电梯上行，其前方有向下的外呼信号图4-12、4-13o 13.4M11.1Ml 3.2 IIII I C） M13.ZM10.4 II1I * I M13.2Q3.2 IIC ） IZ.4I2.3I2.5M11.1 IIII * I1，IC ） M13.ZM14.4M10.4 图4-12外呼信号的登记与消除梯形图一 图4-13外呼信号的登记与消除流程图一 电梯上行，其前方有向上的外呼信号（如图4-14、4-15） 12.

37、5 M11.2 13.5 M10 3 M13.3 Q3.5 M10.3 : 12.4- M13.3 I r 、 I I / I I 7 I M14.6 QO.O I0.3 Q0.1 I 1 ? 1 I I r 、 I I / I I 7 I I0.0 I1.Z I1.3 I0.3 Ml 0.5 Q0.2 I I ? I J / 1_ I I I丿I r = I I / I 1 / L I 7 I I 7 I T38 IN TON Q0.4 50- PT 100 m$ M14.6 M14.4 图4-18电梯自动运行时启动、加速和稳定运行环节梯形图 图4-19电梯自动运行时启动、加速和稳定运行环节

38、流程图 4.7停车制动环节 电梯在停车制动之前，应首先确定其停层信号，即确定要停靠的楼层，应根据电梯 的运行方向与外呼信号的位置和轿内选层信号比较后得出。各层的停车触发信号在下行 下呼，上行上呼及内选层信号存在时产生，这些都是符合前边所介绍的停车原则的。当 存在触发信号，电梯又运行到当层时产生停车信号。停层信号辅助继电器M10.5梯形 图支路中M10.3、M10.4的动断触点的作用是为了解决呼梯方向与电梯运行方向相反 时的停车问题（如2楼向下的外呼信号，使电梯从1楼向上运行时，M15.1不会被触发, 到2楼位置时，靠M 10.3、M10.4的动断触点使M10.5接通）而设置的。而停车信号 的消

39、除是停车时间到，T37为停层时间定时器。 停层信号产生后，与上下平层感应器配合，进行停车制动。停车制动之前，应先产 生停车制动信号，然后由停车制动信号控制接触器实现停车制动。为解决电梯进入平层 区间后才出现停车信号致使电梯过急停车的问题，采用上升沿脉冲指令将13.6动合触 点及13.7动合触点变成短信号图4-20。 图4-20停车制动环节流程图 6结论 在本次的毕业设计中将交流异步电动机、继电器、接触器、行程开关、按钮、发光 指示器和PLC I/O接口组合成下个完整的控制系统，在软件上采用模块的设计法，将 楼层及轿厢内外呼叫请求、平层检测及开关门、控制电梯升降、电梯运行状态指示控制 等分解成模

40、块，然后争对各个模块进行程序的编写，最后再进行汇总，如此使得系统程 序更加的清晰明了，并且易于修改。并且在整个系统中通过PLC、逻辑控制电路来对电 梯的升降、加减速、平层、起动、制动等进行控制。使其结构更加的简单、运行率更高、 平层精度也更高。 做为工业上的一种微形计算机PLC得到了广泛的应用，它取代了传统的继电器控 制中机械触点接线多，触点寿命短，容易出现故障，可靠性和可维护性差、控制方式不 灵活、功能单一、消耗功率大、维修率很高等缺点。也成为了现在电梯控制系统应用的 一种发展趋势。 參考文献 I 陈立定电气控制与可编程序控制器广州:华南理工大学出版社，2001 弭洪涛.PLC应用技术北京:

41、中国电力出版社，2004 陈定立.PLC分析与应用北京:电子工业出版社，2004 廖常初.PLC编程及应用北京:机械工业出版社，2004 5 田叔珍可编程序控制器原理及应用北京:机械工业出版社，2005 6 吴中俊可编程序控制器原理及应用，北京:机械工业出版社，2005 7 王本轶机电设备控制基础北京:机械工业出版社，2005 郑凤翼图解PLC控制系统梯形图和语句表北京:人民邮电出版社，2006 施利春.PLC操作实训.北京:机械工业出版社，2007 10 吴作明.PLC开发与应用实例详解北京:航空航天大学出版社，2007 II 何献忠可编程序控制器应用技术北京:清华大学出版社，2007 12 龙志文.SIMATIC S7 PLC原理及应用北京:机械工业出版社，2007 13 李道霖电气控制与PLC原理及应用北京:电于工业出自版社，2004 14 吴晓君，杨向明电气控制与可编程控制器应用北京:中国建材工业出版社，2004 15 郑凤翼，金沙图解西门T S7-200系列PLC应用88例.北京：电子工业出版社，2009. AC2 20V KLI9 KM10