基于PLC的七层楼电梯控制系统设计 本科毕业论文

1、摘 要在现今的社会和经济活动中，电梯已成为城市物质文明的一种标志性设备。目前载人电梯制造使用的都是由微机控制的智能化、自动化设备，乘坐时不需要配备专人来操作控制，普通乘客只要按提示乘坐和操作电梯即可。PLC是一种专门为在工业环境下应用的而设计的数字运算操作的电子装置，应用于电梯控制系统中，对于以上提出的要求，完全可以实现。早期的电梯继电器控制方式存在故障率较高，可靠性差，接线复杂、一旦接线完成不易更改等缺点，所以需要开发一种安全、高效的控制方式。电梯采用了PLC控制，用软件实现对电梯运行的自动控制，可靠性大大提高。控制系统结构简单，外部线路清晰明了，方便增加或改变控制功能，可以进行故障自检与报

2、警显示，提高运行的安全性，便于出现故障后运行人员及时的检修。本设计考虑到载客电梯的实际操作功能，所设计的控制系统针对七层电梯。代替传统的继电控制系统，由变频器实现对电梯的拖动调速，使PLC与调速拖动装置相结合，够成由PLC作为主要控制器的集选控制系统，实现电梯的各种控制功能，提高了电梯运行的可靠性，降低了故障率。关键词 PLC；电梯；变频器；设计AbstractIn todays social and economic activities, the elevator has become a symbol of urban material equipment. Currently used

3、 in passenger elevators are manufactured by the intelligent computer control, automation equipment, travel is not required to operate with hand control, as long as ordinary passengers, and operate according to prompt the elevator to ride. PLC is designed for applications in industrial environments d

4、esigned for digital computing operation of electronic devices used in elevator control system, the request for the above, can achieve. The early existence of the elevator control relay high failure rate, reliability, wiring complex, difficult to change once the connection to complete the disadvantag

5、es, so it is necessary to develop a safe and efficient control. Lift using PLC control with software for automatic control of lift operation,reliabllity has greatly improved .the control system is simple, external line is well-known, and its easy to add or change the control function, the fault self

6、-test and alarm display to improve the running security, and its easy of operation after the failure of maintenance personnel in a timely manner, the designed control system for the elevator used to seven floors building. Instead of the traditional relay control system, the inverter speed control to

7、 achieve drag the elevator, so that PLC and speed drag devices combined to form by the PLC as the main controller of the set of selected control system, a variety of elevator control is coming true, the security of elevator operation is improved, and reduce the fault of elevator. Key word PLC、elevat

8、or、inverter、devise目 录摘 要IAbstractII目 录III第一章 绪 论11.1 选题背景11.2 本课题的需要内容11.3 设计需实现的功能2第二章 电梯硬件设备的选用与设计32.1 设计方案32.2硬件电气电路设计3门机设计及设备选用3拖动系统设计及设备选用6第三章 电梯控制系统设计93.1 PLC的I/O点数9现场输入信号9现场输出信号93.2 变频器连接部分10变频器的优点10变频器与PLC的连接103.3 三菱PLC介绍及选型123.4 I/O分配表和中间继电器分配表12第四章 PLC程序设计154.1 梯形图软件及程序15软件介绍15软件的使用154.3 程

9、序设计流程图174.4 程序部分19楼层信号控制梯形图19轿内指令控制梯形图21厅外召唤控制梯形图23自动选向控制梯形图26启动、换速控制梯形图31换速信号的产生梯形图33开关门控制梯形图35平层控制梯形图37第五章 程序仿真39结论44参考文献45致谢47附录A（程序清单）48附录B（PLC接线图）56第一章 绪 论1.1 选题背景 自1854年，在纽约举行的世界博览会上，美国人伊莱沙格雷夫斯奥的斯第一次向世人展示他发明的安全电梯开始，到如今，世界各大知名的电梯研发制造商各展才华，继续大力的研发电梯新产品，并对保养和维修电梯系统的技术不断进行完善。智能远程监控、控制柜低噪音且耐用、调频门控、

10、主机节能一款款集合了电子、机械、光学等科学领域最新科研成果的新型电梯竞相问世，使得冷峻的建筑，由此多了份人性化的温暖，使得人们的生活更加便利。调频门控、智能远程监控、主机节能、控制柜低噪音耐用、复合钢带环保一款款集纳了人类在机械、电子、光学等领域最新科研成果的新型电梯竞相问世。在现今的社会和经济活动中，电梯已成为城市物质文明的一种标志性设备。在高层的建筑中，电梯是不可或缺的垂直运输设备，每幢高楼都可以看成是一座垂直的都市，楼层越来越高，对电梯的安全、服务、工作效率，要求更高更严。目前载人电梯制造使用的都是由微机控制的智能化、自动化设备，乘坐时不需要配备专人来操作控制，普通乘客只要按提示乘坐和操

11、作电梯即可。对于本科自动化专业的学生，就更需要掌握这门专业技术。本课题设计的要求是模拟真实的现场电梯控制系统，即此设计可用于实际工程。本课题设计的内容将涵盖自动化专业的电力电子技术、传感器原理及应用、电气控制与可编程控制器技术、电机与电力拖动基础、控制电机等课程所学的各知识点，将理论知识与实际工程紧密联系起来。1.2 本课题的需要内容 本课题设计的电梯控制系统，以PLC为主要控制器，对电梯的运行进行相关控制，完成设计使电梯满足正常工作需求的任务，任务包括设计电梯拖动电路（含轿厢位置的监测），轿厢门机电路，变频器连接电路，以及PLC的控制程序。对PLC的I/O接口进行分配，使得电梯每个开关按钮都

12、有相对应的且唯一的PLC输入接口，并通过控制信号的输出端使得变频器让相应的动作执行机构执行设定动作。PLC与变频器连接，PLC输出的信号通过变频器作用于电梯相应的硬件系统，例如，曳引机与门机的控制，就需要将曳引机与门机接变频器，然后再通过变频器接PLC相应的I/O口。1.3 设计需实现的功能本课题设计的电梯控制系统，期望实现在任意一层厅外按按钮，若按向上按钮，当电梯在同层时，厅门（连同轿厢门）直接打开，当电梯在其下面的楼层时，电梯向上运行，到达此楼层时会停靠，当电梯从其上面的楼层运行下来时，登记的目的层是其下面的层楼时，则不予停靠，待电梯到达目的层后再返上来停靠。电梯收到多个呼叫信号时，以第一

13、个呼叫信号确定运动方向，在途经有同方向的呼叫信号时，停靠。第二章 电梯硬件设备的选用与设计2.1 设计方案设计由PLC输出的控制信输入变频器，再由变频器根据PLC输入的信号输出相应的控制信号给曳引机，曳引机收到信号并执行相应的动作正转、反转或停止。曳引机也由传感器输出实时的运动信号至变频器，再由变频器转换成PLC可识别的信号输出至PLC，由PLC判断并控制电梯拖动系统的运动状态。PLC控制门机的执行动作，并显示所在楼层，门机动作的执行反馈、轿厢内以及厅外输入信号、事故信号，均为现场信号，输入至PLC，经PLC判别后输出控制指令，保证电梯内人与货物的安全。示意图如图2-1所示:PLC变频器曳引机

14、门机显示现场信号图2-1 系统结构框图2.2硬件电气电路设计及设备选用在本设计中，门机选用200W的稀土永磁直流电动机。门机是提供开关门的动力源，当按下开门按钮SB1时，KM1接通，门机正转，轿厢门打开，在轿厢门完全打开后，安装在门上的永磁体，其所产生的磁场使得安装在电梯上的磁感应器SQ1产生信号，使得KM1失电，门机则停止工作，此时电梯轿厢门保持打开状态，电梯轿厢所在楼层可自由进出客。同理，按下关门按钮SB2,KM2接通，门机反转，轿厢门开始闭合。完全闭合时，磁感应器SQ2产生信号，使得KM2失电门机停转，此时轿厢可交由曳引机进行升降拖动。门机电气电路设计图如图2-2：图2-2 门机控制电气

15、图厅门正面及门内感应器结构位置设计如图2-3所示：图2-3 厅门正面及门内感应器结构位置感应器SQ2感应器SQ1厅外右门永磁体1234567厅门上方区域数字显示灯为电梯此时处在的楼层位置显示，数字显示灯旁的上下箭头显示为电梯此时的运行方向，箭头向上灯亮则表示电梯此时向上运行，箭头向下灯亮表示电梯正向下运行。右边上下三角按钮为厅外召唤按钮，向上为上召唤按钮，向下为下召唤按钮。门后所装的器与永磁体控制轿厢门与厅门的开、合位置，永磁体装置，在左门安装在右边边缘，在右门安装在左边边缘。感应器装置安装在井道壁上。永磁体和感应器处于同一水平面上并且相互平行。轿厢内按钮界面设计如图2-4所示：1234567

16、图2-4 轿厢内按钮界面图1234567轿厢左门轿厢右门在轿厢门上方区域的显示灯是和厅外楼层位置显示灯及电梯运行方向显示是一样的，可以显示出电梯此时所处楼层与运行方向；在轿厢门的右边区域，是轿箱内的指令输入按钮控制面板，上面两个带箭头的按钮，左边一个为关门按钮，右边一个为开门按钮，两者下方的数字按钮为目的楼层按钮，乘客需要前往哪一层，只要按下相应的数字就可以了。图2-2 门机控制电气图及设备选用电梯拖动系统的作用是输出并传递动力，从而使电梯完成向上或向下的运动。电梯拖动系统的主要组成部分有：曳引轮、导向轮、曳引绳。结构图如图2-5所示：曳引轮导向轮曳引机轿厢对重图2-5 拖动系统硬件结构图在本

17、设计中，电梯轿厢与对重各挂在曳引绳的两端，可电梯运行的动力提供由与曳引轮同轴连接的曳引机提供，因而保障曳引机的可控性同时也直接保障了电梯轿厢内乘客的安全。因此，安装相配套的安全控制装置与曳引机相互配合工作就显得尤为必要。本设计中，电梯的动力提供装置包括曳引机、减速器、制动器、编码器。（1） 曳引机它安装在机房内，一般在建筑物顶层之上，是电梯的曳引装置，它的曳引轮通过钢丝绳牵引轿厢及对重。电梯曳引电动机并不是通常提及的普通工业用的交流感应电动机，电梯是典型的位能负载，根据电梯的工作性质，电梯曳引电动机应具有如下特点：a. 能频繁地启动和制动；b. 启动电流较小；c. 电动机运行噪声低；d. 对电

18、动机的散热要作周密的考虑。 曳引机是由蜗轮减速箱、绳轮、电机、靠背轮、抱闸、底座等组成。本设计采用有齿曳引机。设计电梯额定载重1000Kg，轿厢自重500Kg，对重450Kg,轿厢上升速度最大值为1.75m/s，由物理公式PFv=mgv,可计算曳引机所需的最小理论功率。式中 P曳引机功率；m电梯载重与自重的总质量减去对重质量后的余量；g重力加速度；v电梯运行速度。P =（1000+500-450）*9.8*1.75W=18007.5W因此选用额定功率为20KW的曳引机能完全满足运行及安全的要求。（2） 减速器对于有齿轮曳引机，在曳引电动机转轴和曳引轮转轴之间安装减速器（箱），目的是将电动机轴输

19、出的较高转速降低到曳引轮所需的较低转速，同时得到较大的曳引转矩，以适应电梯运行的要求。（3） 制动器制动器是电梯的一个重要的安全装置，对主转动轴起着制动作用。拖动系统中除了安全钳以外，只有它能使正在工作的电梯轿厢停止运行，此外，它还对轿厢与厅门地坎平层时对齐的准确度起着至关重要的作用。制动器松闸或合闸，既要保证速度快，又要求平稳，而且能满足频繁启动、制动的工作要求；制动带要具有较高的耐磨性和耐热性。当电梯动力电源失电或控制电路电源失电时，制动器能自动进行制动；电梯正常运行时，制动器在持续通电的情况下应保持松开状态；断开制动器的释放电路后，电梯应无附加延迟地被有效制动。（4） 编码器编码器的作用

20、是将电梯的即时位移量转化成脉冲的装置，然后由系统的高速计数器将其记录起来，与存储在特定地址中特定开关的脉冲量比较，来决定电梯下一步该做什么。本设计采用A-B相编码器，用于曳引机测速，此类编码器中的高速计数器从PLC的一个高速输入端输入A相的计数脉冲信号，再从PLC的另一个高速输入端输入B相的计数脉冲信号。第三章 电梯控制系统设计控制系统的核心为PLC主机，外部信号通过输入接口送入PLC内部进行逻辑运算与处理，在通过输出接口分别向楼层位置显示灯、召唤信号灯发出显示信号，向主回路和门机电路发出控制信号，从而实现电梯运行状态的控制。由于PLC内部的逻辑运算和处理功能取代了继电器控制系统里的中间继电器

21、和时间继电器的逻辑运算功能，大大减少了系统中继电器的使用数量，提高了系统可靠性，降低了故障率，减少了控制柜的体积。3.1 PLC的I/O点数3.1.1 现场输入信号1）轿内指令按钮1AN7AN，共7个，用于乘客输入各层轿内指令。2）厅外召唤按钮1ASZ6ASZ、2AXZ7AXZ，共12个，用于厅外乘客发出召唤信号。3）楼层感应干簧管1G7G，共7个，安装在井道中每层平层位置附近，在轿厢上安装有隔磁钢板，当电梯上行或下行，使隔磁钢板进入干簧管内时，干簧管中的触点动作发出控制信号。干簧管的作用有两方面：一是发出电梯减速信号；二是发出楼层指示信号。4）平层感应干簧管有SPC、XPG、MQG，共3个，

22、安装在轿厢顶部，在井道相应位置上装有隔磁钢板，当钢板同时位于SPG、XPG、MQG之间时，电梯正好处于平层位置。5）开门按钮AKM，关门按钮AGM，用于手动开、关门控制。6）强迫换速开关SHK、XHK，共两个，分别安装在井道中对应最高层（7层）和最底层（1层）的相应位置，正常的换速控制没有起作用，则碰撞这两个开关使电梯强迫减速。3.1.2 现场输出信号1）接触器SC、XC、KC、MC、KJC、1MJC、2MJC、PG，共8个。2）楼层指示灯1ZD7ZD共7个。3）自动开、关门信号，共2个。4）厅外召唤信号指示灯1SZD6SZD、2XZD7XZD，共12个。5）轿箱内按钮显示灯1XD7XD共7各

23、。3.2 变频器连接部分在PLC与电机的控制之间，使用变频器连接。使用变频器有以下优点：1） 可控制电机的启动电流，使启动、调速、停止更加平稳，并能有效使用电机，延长电机使用寿命。2） 降低电线的电压波动，保护各电气元件能正常工作。3） 大大降低启动时所需要的功率4） 降低能耗，减少电梯运行的电力费用对电机的可逆运行，控制更加简便，主要改变变频器输出相序就可达到可逆控制，无需外加可逆控制装置，降低维护成本和节省安装空间。5） 减少机械传动部件，提高稳定性。变频器与PLC的连接如图3-1所示：外电源曳引机MUVWRSTPG制动单元M接PLC输出端注：变频器I/O口对应PLC的I/O口(PLC I

24、/O口分配电气元件详情见12页的分配表)1（门机正转）Y0302（门机反转）Y0313（曳引机正转）Y0324（曳引机反转）Y0335（曳引机高速）Y0346（曳引机慢速）Y0357（曳引机加速）Y0368（第一慢加速）Y0379（第二慢加速）Y04010（编码器）Y026变频器接PLC输入端11（曳引机反转减速）X01212（曳引机正转减速）X01313（门机正转）X01414（门机反转）X015图3-1 PLC与变频器连接图输出端输入端PLC3.3 三菱PLC介绍及选型 20世纪90年代，三菱公司在FX系列PLC的基础上又推出了FX2N系列产品，该机型在运算速度，指令数量及通讯能力方面有了

25、较大的进步，是一种小型化、高速度、高性能、各方面都相当于FX系列中最高档次的超小型的PLC。FX2N系列PLC由基本单元、扩展单元、扩展模块及特殊功能单元构成。由PLC的I/O分配表可知晓，选用三菱FX2N-80MR的PLC，此型号PLC有40个输入端与40个输出端，能满足本设计需求。实物图如图3-2：图3-2 三菱PLC实物图3.4 I/O分配表和中间继电器分配表表3-1 PLC I/O分配表输入输出七层下召唤按钮 7AXZX000七层位置显示灯 7ZDY000六层下召唤按钮 6AXZX001六层位置显示灯 6ZDY001五层下召唤按钮 5AXZX002五层位置显示灯 5ZDY002四层下召

26、唤按钮 4AXZX003四层位置显示灯 4ZDY003三层下召唤按钮 3AXZX004三层位置显示灯 3ZDY004二层下召唤按钮 2AXZX005二层位置显示灯 2ZDY005下平层感应干簧管 XPG（接变频器11口）X006一层位置显示灯 1ZDY006上平层感应干簧管 SPG（接变频器12口）X007一层上召唤指示灯 1SZDY010门区感应干簧管 MQG（接变频器13口）X010二层上召唤指示灯 2SZDY011门连锁回路（接变频器14口）X011三层上召唤指示灯 3SZDY012下强迫换速开关 XHK（接变频器22口）X012四层上召唤指示灯 4SZDY013上强迫换速开关 SHK（

27、接变频器23口）X013五层上召唤指示灯 5SZDY014开门按钮 AKMX014六层上召唤指示灯 6SZDY015关门按钮 AGMX015二层下召唤指示灯 2XZDY020七层感应干簧管 7G（接变频器15口）X020三层下召唤指示灯 3XZDY021六层感应干簧管 6G（接变频器16口）X021四层下召唤指示灯 4XZDY022五层感应干簧管 5G（接变频器17口）X022五层下召唤指示灯 5XZDY023四层感应干簧管 4G（接变频器18口）X023六层下召唤指示灯 6XZDY024三层感应干簧管 3G（接变频器19口）X024七层下召唤指示灯 7XZDY025二层感应干簧管 2G（接变

28、频器20口）X025编码器PG（接变频器10口）Y026一层感应干簧管 1G（接变频器21口）X026自动开门输出信号（接变频器1口）Y030七层轿内指令按钮 7ANX030按钮关门输出信号（接变频器2口）Y031六层轿内指令按钮 6ANX031上行接触器 SC（接变频器3口）Y032五层轿内指令按钮 5ANX032下行接触器 XC（接变频器4口）Y033四层轿内指令按钮 4ANX033快速接触器 KC（接变频器5口）Y034三层轿内指令按钮 3ANX034慢速接触器 MC（接变频器6口）Y035二层轿内指令按钮 2ANX035快加速接触器 KJC（接变频器7口）Y036一层轿内指令按钮 1A

29、NX036第一慢加速接触器 1MJC（接变频器8口）Y037六层上召唤按钮 6ASZX040第二慢加速接触器 2MJC（接变频器9口）Y040五层上召唤按钮 5ASZX041轿厢内七层按钮显示灯7XDY041四层上召唤按钮 4ASZX042轿厢内六层按钮显示灯7XDY042三层上召唤按钮 3ASZX043轿厢内五层按钮显示灯7XDY043二层上召唤按钮 2ASZX044轿厢内四层按钮显示灯7XDY044一层上召唤按钮 1ASZX045轿厢内三层按钮显示灯7XDY045轿厢内二层按钮显示灯7XDY046轿厢内一层按钮显示灯7XDY047表3-2 PLC中间继电器分配表M0上行辅助中间继电器M5换

30、速信号中间继电器M1下行辅助中间继电器M6上平层信号中间继电器M2拖动上行中间继电器M7门区感应信号中间继电器M3拖动下行中间继电器M8下平层信号中间继电器M4启动信号中间继电器M9平层信号中间继电器第四章 PLC程序设计4.1 梯形图软件及程序4.1.1软件介绍本设计编梯形图所使用的软件为GX Developer，适用于三菱多款PLC的梯形图编制，本软件功能强大，操作简便，并且通过加装GX Simulator，能实现模拟运行，便于检查程序是否能实现设计要求，不需要再连接PLC并输入程序，再在PLC上运行以检查程序是否正确，可以直接从软件上进行模拟，方便快捷。本设计编制梯形图所使用软件介绍界面

31、如图4-1：图4-1 软件介绍界面图4.2.2软件的使用打开软件，首先进入的是软件初始界面，此时梯形图编制区都是灰色的且不可编制梯形图。在工具栏的工程选项中选择创建新工程，具体操作如图4-2：图4-2 初始界面图在选择创建新工程的时，软件会自动跳出一对话框，在对话框中，PLC系列选择FXCPU，PLC类型选择FX2N（C），程序类型选择梯形图，按确定完成。显示界面如图4-3所示：图4-3 创建新工程界面图创建新工程完成后，自动进入编程界面，此时可以开始进行梯形图的编制，各梯形图符号在上方的指令选择区，实际显示界面如图4-4所示：图4-4 GX Developer编程界面4.3 程序设计流程图否

32、是是否否否是否是是是是否是否否程序开始电梯是否复位系统状态确定程序段是否在开关门是否处于空闲是否处于上行是否上行召唤是否下行召唤设定上行目标设定下行目标是否处于下行轿厢开关门程序段电梯复位程序段是否初始完成电梯参数初始化执行上行程序执行下行程序图4-5 流程图4.4 程序部分完成梯形图的设计时，可以使用软件自带的程序检查功能先对程序的格式进行自检，如图4-6：图4-6 程序检查图上图表示本设计的梯形图主程序无格式错误。然后可以启动模拟运行，查看设计的梯形图运行时是否满足设计要求，有不足之处的地方可以进行修改，然后再进行模拟运行检查修改后的效果。4.4.1 楼层信号控制梯形图梯形图解释：假设电梯

33、轿厢目前正在第四层，即四层感应干簧管（X023）处于开启状态，使得四层位置显示灯（Y003）工作且自锁，即四层位置显示灯持续亮，此时乘客可由电梯轿厢内和厅外位置显示灯知晓电梯此时所在楼层为第四层。直至电梯启动五层干簧管（X022）或三层干簧管（X024），这里假设电梯前往第五层，电梯到达第五层时五层干簧管（X022）启动，此时五层位置显示灯（Y002）工作且自锁，同时使得四层位置显示灯（Y003）断开电源连接，厅外及电梯轿厢内的四层位置显示灯熄灭。4.4.2 轿内指令控制梯形图梯形图解释：假设目前电梯轿厢在第四层，乘客在这一楼层乘坐电梯，目标楼层为第一层，乘客进入轿厢内，按下X036（一层轿内

34、指令按钮）， Y047（轿厢内一层按钮显示灯）工作，处于亮灯状态，等电梯轿厢到达一层，Y006（一层位置显示灯）亮，且撤销 Y047 （轿厢内一层按钮显示灯），此时Y047（厢内一层按钮显示灯）熄灭。本梯形图可使得乘客通过厅外和轿内的楼层位置显示灯的亮、灭，清楚的知道此时电梯所在楼层为哪一层。4.4.3 厅外召唤控制梯形图梯形图解释：假设电梯在一层，有乘客在第四层厅外召唤电梯，目标楼层为第一层，则乘客按下厅外的X003（四层下召唤按钮），Y022（四层下召唤指示灯）持续亮，电梯接到召唤，M2为曳引机正转，此时电梯就开始上升，等到电梯上升至发出召唤指令的第四层时，由4.4.1的楼层信号控制梯形图

35、得知，此时输出Y003（四层位置显示灯）信号，四层位置显示灯亮，同时撤销Y022（下召唤指示灯）信号，四层下召唤指示灯熄灭。4.4.4 自动选向控制梯形图梯形图解释：电梯在任意一层，在轿箱内按下任意指令，只要按下的目的地楼层在此时电梯楼层的上面，由于电梯的楼层信号是排序的，信号输出顺序是不可跳变的，因此利用其楼层信号可使得PLC自动比较起始楼层与目的地楼层的位置关系，使得电梯自动选择运行方向。例如假设电梯在第四层，乘客到达第一层，由4.4.1楼层信号控制梯形图和轿内指令控制梯形图得知，此时Y003（四层位置显示灯）亮，当按下X036（一层轿内指令）后，Y047(轿厢内一层按钮显示灯)亮，在电梯

36、上行的选择中，Y047（轿厢内一层按钮显示灯）接通，但Y003使得程序是处于断开状态的，PLC无法发出上行指令；在电梯下行的选择中，Y047（轿厢内一层按钮显示灯）接通后，就使得M3（电梯反转向下运动）启动，所以电梯自动选择下行，直至电梯到达一层，Y006（一层位置显示灯）亮，Y047(轿厢内一层按钮显示灯)被断开，电梯停止上下运行。4.4.5 启动、换速控制梯形图梯形图解释：电梯启动时，快速绕组接通，通过串入和切除电抗器改善启动舒适感。电梯运行到达目的层站点时，将高速绕组断开，同时接通低速绕组，使电梯慢速运行，称为换速。换速点就是楼层感应干簧管所安装的位置。当电梯选择好方向，假设此时电梯准备

37、向上运行，若各层门均关好，则X011（门连锁回路）接通，M11（启动信号）启动，此时接通快速绕组，T1开始计时。当电梯运行到有轿内指令的那一层换速点时，M12（换速信号）启动，于是接通启动信号，快速绕组回路断开，慢速接触器接通，T3计时，然后进入慢加速过程（切除电抗器）。4.4.6 换速信号的产生梯形图由4.4.4自动选向控制梯形图和4.4.5 启动、换速控制梯形图可知，当电梯选择好运行方向后，现假设电梯选择上行，则M2（电动机正转拖动上行）启动，使得Y032（上行接触器）开始工作，若各层门均关好，则X011（门连锁回路）有输入信号，于是M4（启动信号）有输出，使得Y034（快速接触器）接通，

38、T1开始计时，计时结束，Y036（快加速接触器）被接通。当电梯运行到轿内指令所输入的楼层换速点时，由4.4.6换速信号的产生梯形图可知，M5（换速信号）发出换速命令。其换速过程如下所述：M5（换速信号）发出换速信号，使得M4（启动信号）断开，M4（启动信号）的断开又使Y034（快速接触器）断开，此时Y035（慢速接触器）接通，电梯开始减速，T2开始计时，待计时结束，Y037（第一慢加速接触器）启动，切除电阻，电梯再次减速然后T3开始计时，时间到后，Y040（第二慢加速接触器）启动，电梯逐渐停止上下运行。4.4.7 开关门控制梯形图梯形图解释：当电梯完全平层时，M9（平层信号）输出通路，按下X0

39、14（开门按钮），Y030（自动开门信号输出），此时电梯轿厢门与厅门打开。在任何情况下，按下X015（关门按钮），电梯必须执行关门动作。4.4.8 平层控制梯形图梯形图解释：如果电梯换速后要在某楼层停靠时，其上行超过了平层位置，则此时上平层感应干簧管离开隔磁板，使得M6接通，电梯此时开始慢慢向下运行，直至隔磁板重新进入上平层感应干簧管。当轿厢到达平层位置时，Y032（上行接触器）和Y033（下行接触器）处于无输出状态，此时曳引机脱离三相电源，并施以抱闸制动，此时电梯可安全的开门上下客。第五章 程序仿真仿真用的软件是依附在GX上的组件Simulator6-C，利用此仿真组件，可以对程序是否符合设

40、计要求进行验证。现在假设电梯停在3楼，有乘客在2楼准备去4楼为例，进行仿真调试。此时电梯在第三层，所以触发三层感应干簧管（X024），使得三层位置显示灯（Y004）亮.乘客在第二层按下上召唤按钮（X044），使得二层上召唤指示灯（Y011）持续亮。电梯开始自动选向，选择拖动下行，即电梯准备向下运行。开始运行，门连锁回路锁住，发出启动信号。电梯启动，开始进入启动、换速阶段，分为两档速度。下行接触器（Y033）被触发启动。然后电梯运行到二层，使得二层位置显示灯（Y005）亮，此时三层位置显示灯（Y004）灭。电梯进入二层，开始减速。电梯分两档速度进行制动减速。上平层感应干簧管（X007）、门区感应

41、干簧管（X010）、下平层感应干簧管（X006）都被开启时，说明电梯此时位置处于设计的开门位置。此时电梯开始自动开门，乘客可进入电梯。150秒后，电梯自动关门，乘客也可手动关门。乘客进入电梯，按下四层轿内指令按钮（X033）时，轿厢内四层按钮显示灯（Y044）亮。电梯开始自动选向，此时此时电梯选择向上运行。接下来电梯又按照本章开头的运行情形开始载客运行，至四层停靠，电梯就停在四楼等待下一个召唤指令或轿内指令。结论本课题是以单控电梯控制系统为总目标而设计的，基本达到电梯实际运行的要求，所以在电梯上并没有装备很多冗余的设备，可以说是构建了一个完整的骨架，通过硬件设计和控制系统的设计能充分了解电梯的

42、运行方法，更能深入了解PLC在实际工程中的应用。随着城市的快速发展，高层建筑迅速增多，电梯已成为人们在高层建筑内通行不可或缺的代步工具。而且作为载人工具，人们在电梯运行的平滑性、高速性、准确性、高效性等一系列静、动态性能方面对它提出了更高的要求。早期的电梯继电器控制方式存在故障率较高，可靠性差，接线复杂、一旦接线完成不易更改等缺点，所以需要开发一种安全、高效的控制方式。PLC既保留了继电器控制系统的简单易懂，控制精度高，可靠性好控制程序可随意改变、易于与计算机接口，维修方便等诸多高品质性能，工程实施相对简单。可将PLC与计算机相串接，实行对电梯运动控制的实时监控。参考文献1 史国生。电气控制与可编程序控制器技术。化学工业出版社,2003.12.2 钟福金，吴晓梅。可编程序控制器。东南大学出版社,20032.3 彭登峰。PLC在电梯控制系统中的应用。南昌航空工业学院学报,20006.4 吴晓梅。Rockwell.PLC 在十层电梯控制系统中的应用。电子技术应用,2005.7.5 陈家盛。电梯结构原理及安装维修。机械工业出版社,2002.6 刘剑，朱