电梯控制系统设计wn

1、目录1绪论 31 .1 PLC 简介 31.2 PLC的发展历史 31.3 PLC 的工作原理 41.4PLC的程序设计方法 52控制系统方案设计 62.1 PLC控制系统与其他控制方式的比较 62.2电梯控制系统方案设计 82。3电梯控制系统原理框图设计 82。4电梯控制系统硬件结构框图 93电气控制部分 103。1交流双速电梯的主电路 103。2电梯的主要电气设备 114 PLC控制部分 144。1 PLC的选择 144。2输入/输出电路的设计 154.3梯形图设计 155结论 27致谢 28参考文献 291绪论1.1 PLC简介可编程控制器是60年代末在美国首先出现的，当时叫可编程逻辑控

2、制器PLC(ProgrammableLogicController )，目的是用来取代继电器。以执行逻辑判断、计时、 计数等顺序控制功能。提出 PLC概念的是美国通用汽车公司。PLC的基本设计思想是把计 算机功能完善、灵活、通用等优点和继电器控制系统的简单易懂、操作方便、价格便宜等 优点结合起来，控制器的硬件是标准的、通用的根据实际应用对象，将控制内容编成软件 写入控制器的用户程序存储器内，使控制器和被控对象连接方便。70年代中期以后，PLC已广泛地使用微处理器作为中央处理器，输入输出模块和外围电路也都采用了中、大规模甚至超大规模的集成电路,这时的PLC已不再是仅有逻辑(Logic)判断功能,

3、还同时具有数据处理、PID调节和数据通信功能。国际电工委员会(IEC)颁布的 可编程控制器标准草案中对可编程控制器作了如下的定义：可编程控制器是一种数字运算 操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计。它采用了可编程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算，顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字式和模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。可编程控制器及其有关外围设 备，易于与工业控制系统联成一个整体，易于扩充其功能的设计。可编程控制器对用户来说，是一种无触点设备，改变程序即可改变生产工艺。目前， 可编程控制器已成为工厂自动化的强有力工具，得到了广泛的普及推广应用.可编

4、程控制器是面向用户的专用工业控制计算机，具有许多明显的特点。可靠性高，抗干扰能力强、编程直观、简单、适应性好、功能完善，接口功能强.个人收集整理,勿做商业用途个人收集整理，勿做商业用途1.2 PLC的发展历史1968年美国通用汽车公司提出取代继电器控制装置的要求。1969年,美国数字设备公司研制出了第一台可编程控制器 PDP-14，在美国通用汽车公司的生产线上试用成功，首次采 用程序化的手段应用于电气控制， 这是第一代可编程序控制器,称Programmable,是世界上 公认的第一台PLC。1969年，美国研制出世界第一台 PDP-14。1971年，日本研制出第一 台DCS-8.1973年，德

5、国研制出第一台 PLC.1974年，中国研制出第一台 PLC 发展：20 世纪70年代初出现了微处理器。人们很快将其引入可编程控制器，使PLC增加了运算、数据传送及处理等功能，完成了真正具有计算机特征的工业控制装置。此时的PLC为微机技 术和继电器常规控制概念相结合的产物.个人计算机发展起来后，为了方便和反映可编程控 制器的功能特点，可编程序控制器定名为 Programmable Logic Controller （PLC）.20世纪70年代中末期，可编程控制器进入实用化发展阶段，计算机技术已全面引入可编程控制器 中，使其功能发生了飞跃。更高的运算速度、超小型体积、更可靠的工业抗干扰设计、模

6、拟量运算、PID功能及极高的性价比奠定了它在现代工业中的地位.20世纪80年代初，可编程控制器在先进工业国家中已获得广泛应用。世界上生产可编程控制器的国家日益增多， 产量日益上升。这标志着可编程控制器已步入成熟阶段.20世纪80年代至90年代中期，是PLC发展最快的时期，年增长率一直保持为3040%。在这时期，PLC在处理模拟量能力、 数字运算能力、人机接口能力和网络能力得到大幅度提高，PLC逐渐进入过程控制领域，在某些应用上取代了在过程控制领域处于统治地位的 DCS系统.20世纪末期，可编程控制 器的发展特点是更加适应于现代工业的需要。这个时期发展了大型机和超小型机、诞生了 各种各样的特殊功

7、能单元、生产了各种人机界面单元、通信单元，使应用可编程控制器的 工业控制设备的配套更加容易。个人收集整理，勿做商业用途个人收集整理，勿做商业用途1。3、PLC的工作原理当PLC投入运行后，其工作过程一般分为三个阶段，即输入采样、用户程序执行和输 出刷新三个阶段.完成上述三个阶段称作一个扫描周期.在整个运行期间，PLC的CPU以一 定的扫描速度重复执行上述三个阶段。（一）输入采样阶段 在输入采样阶段，PLC以扫描方式依次地读入所有输入状态和 数据，并将它们存入I/O映象区中的相应的单元内。输入采样结束后，转入用户程序执行和 输出刷新阶段。在这两个阶段中，即使输入状态和数据发生变化，I/O映象区中

8、的相应单元的状态和数据也不会改变。因此，如果输入是脉冲信号，则该脉冲信号的宽度必须大于一 个扫描周期，才能保证在任何情况下，该输入均能被读入。（二）用户程序执行阶段在用户程序执行阶段,PLC总是按由上而下的顺序依次地 扫描用户程序（梯形图）。在扫描每一条梯形图时，又总是先扫描梯形图左边的由各触点 构成的控制线路，并按先左后右、先上后下的顺序对由触点构成的控制线路进行逻辑运算， 然后根据逻辑运算的结果，刷新该逻辑线圈在系统 RAM存储区中对应位的状态；或者刷新 该输出线圈在I/O映象区中对应位的状态；或者确定是否要执行该梯形图所规定的特殊功 能指令。即，在用户程序执行过程中，只有输入点在I/O映

9、象区内的状态和数据不会发生变化，而其他输出点和软设备在I/O映象区或系统RAM存储区内的状态和数据都有可能 发生变化，而且排在上面的梯形图，其程序执行结果会对排在下面的凡是用到这些线圈或数 据的梯形图起作用；相反,排在下面的梯形图，其被刷新的逻辑线圈的状态或数据只能到下 一个扫描周期才能对排在其上面的程序起作用。在程序执行的过程中如果使用立即I/O指令则可以直接存取I/O点。即使用I/O指令的话，输入过程影像寄存器的值不会被更新， 程序直接从I/O模块取值，输出过程影像寄存器会被立即更新，这跟立即输入有些区别。（三）输出刷新阶段 当扫描用户程序结束后，PLC就进入输出刷新阶段。在此期 间，CP

10、U按照I/O映象区内对应的状态和数据刷新所有的输出锁存电路，再经输出电路驱 动相应的外设这时，才是PLC的真正输出。1。4 PLC程序设计方法1、分析控制系统的控制要求。熟悉被控对象的工艺要求，确定必须完成的动作及动作完成的顺序，归纳出顺序功能图。2、选择适当类型的PLC。根据生产工艺要求，确定I/O 点数和I/O点的类型（数字量、模拟量等），并列出I/O点清单.进行内存容量的估计，适当 留有余量。根据经验，对于一般开关量控制系统，用户程序所需存储器的容量等于I/O总数乘以8;对于只有模拟量输入的控制系统，每路模拟量需要100个存储器字；对于既有模拟量输入又有模拟量输出的控制系统，每路模拟量需

11、要200个存储器字。确定机型时，还要结合市场情况，考察PLC生产厂家的产品及其售后服务、技术支持、网络通信等综合 情况，选定性能价格比好一些的PLC机型。3、硬件设计。根据所选用的PLC产品，了解其 使用的性能。按随机提供的资料结合实际需求，同时考虑软件编程的情况进行外电路的设 计，绘制电气控制系统原理接线图。4、软件设计。（1）软件设计的主要任务是根据控制系 统要求将顺序功能图转换为梯形图，在程序设计的时候最好将使用的软元件（如内部继电器、定时器、计数器等）列表，标明用途，以便于程序设计、调试和系统运行维护、检修时 查阅.（2）模拟调试。将设计好的程序下载到 PLC主单元中。由外接信号源加入

12、测试信号， 可用按钮或小开关模拟输入信号，用指示灯模拟负载，通过各种指示灯的亮暗情况了解程 序运行的情况，观察输入/输出之间的变化关系及逻辑状态是否符合设计要求，并及时修改和调整程序，直到满足设计要求为止.5、现场调试。在模拟调试合格的前提下，将PLC与现 场设备连接。现场调试前要全面检查整个 PLC控制系统，包括电源、接地线、设备连接线、 I/O连线等。在保证整个硬件连接正确无误的情况下才可送电。将PLC的工作方式置为RUN。反复调试，消除可能出现的问题。当试运一定时间且系统运行正常后，可将程序 固化在具有长久记忆功能的存储器中，做好备份。 个人收集整理，勿做商业用途个人收集整理，勿做商业用

13、 途2 控制系统方案设计2。1 PLC控制系统与其他控制方式的比较2。1。1 PLC 控制系统与继电器控制系统的比较继电器组成的顺序控制系统是最早的一种实现电梯控制的方法。但是 , 进入九十年代， 随着科学技术的发展和计算机技术的广泛应用，人们对电梯的安全性、可靠性的要求越来 越高，继电器控制的弱点就越来越明显 .可编程序控制器(PLC)最早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。鉴于其种种优点，目前 , 电梯的继电器控制 方式已逐渐被PLC控制所代替。同时，由于电机交流变频调速技术的发展，电梯的拖动方 式已由原来直流调速逐渐过渡到了交流变频

14、调速。因此， PLC 控制技术加变频调速技术己 成为现代电梯行业的一个热点。电梯继电器控制系统的优点 :所有控制功能及信号处理均由硬件实现，线路直观，易 于理解和掌握，适合于一般技术人员和技术工人所掌握 ; 系统的保养、维修及故障检查无 需较高的技术和特殊的工具、仪器；大部分电器均为常用控制电器，更换方便 , 价格较便 宜；多年来我国一直生产这类电梯，技术成熟 , 己形成系列化产品 , 技术资料图纸齐全，熟 悉、掌握的人员较多。但是，电梯继电器控制系统存在很多的问题：系统触点繁多、接线线路复杂，且触点 容易烧坏磨损 , 造成接触不良，因而故障率较高 ; 普通控制电器及硬件接线方法难以实现较 复

15、杂的控制功能，使系统的控制功能不易增加 , 技术水平难以提高；电磁机构及触点动作 速度比较慢，机械和电磁惯性大，系统控制精度难以提高；系统结构庞大 , 能耗较高 , 机械 动作噪音大；由于线路复杂 , 易出现故障 , 因而保养维修工作量大 , 费用高, 而且检查故障困 难，费时费工。电梯继电器控制系统故障率高，大大降低了电梯的可靠性和安全性 , 经常造成停梯， 给乘用人员带来不便和惊忧， 且电梯一旦发生冲顶或蹲底， 不但会造成电梯机械部件损坏 , 还可能出现人身事故 .PLC是一种用于工业自动化控制的专用计算机，实质上属于计算机控制方式。PLC与普通微机一样，以通用或专用 CPU作为字处理器，

16、实现通道(字)的运算和数据存储，另 外还有位处理器（布尔处理器），进行点（位）运算与控制。PLC控制一般具有可靠性高、易 操作、维修、编程简单、灵活性强等特点PLC控制电梯的优点：（1）在电梯控制中采用了 PLC用软件实现对电梯运行的自动 控制，可靠性大大提高。（2）去掉了选层器及大部分继电器，控制系统结构简单，外部线 路简化（3）PLC可实现各种复杂的控制系统,方便地增加或改变控制功能 （4）PLC可进 行故障自动检测与报警显示，提高运行安全性，并便于检修。（5）用于群控调配和管理，并提高电梯运行效率。（6）更改控制方案时不需改动硬件接线为便于比较PLC控制系统与 继电器控制系统优缺点现列表

17、如下，详见表2 1 o表2-1 PLC控制系统与继电器控制系统比较项目继电器控制系统PLC控制系统控制功能有许多继电器，采用接线的方式来完成控制功各种控制功能通过编制的程序来实现实现能对控制要求变更适应性适应性差，需要重新设计，改变继电器和接线适应性强，只需针对程序进行修改控制速度低，靠机械动作实现极快，靠微处理器进行处理特殊功能一般没有有安装,施工连线多，施工繁安装容易，施工方便可靠性差，触点多，故障多高，因元器件采取了筛选和抗老化等可靠性措施寿命短长可扩展性困难容易维护工作量大，故障不易查找有自诊能力，维护工作量小从表2 1可以看出，PLC控制系统具有继电器控制系统无法比拟的优点，因此传统

18、的继电器控制系统将逐渐被PLC控制系统所取代是大势所趋.控制系统与计算机控制系统比较计算机控制系统在工业控制领域中，其主机一般采用能够在恶劣工业环境下可靠运行 的工控机。工控机有通用微机应用发展而来，在硬件结构方面总线标准化程度高，品种兼 容性强，软件资源丰富，能提供实时操作系统的支持 ，故对要求快速，实时性强，模型复杂 的工业对象的控制占有优势。但是，它的使用和维护要求工作人员应具有一定的专业知识 技术水平较高，且工控机在整机水平上尚不能适应恶劣工作环境。可编程控制器对此进行 了改进，变通用为专用，有利于降低成本，缩小体积，提高可靠性等特性，更适应过程控制 的要求。PLC控制系统与计算机系统

19、比较见表 22.表2 2 PLC控制系统与通用计算机系统的比较比较项目通用计算机系统PLC控制系统工作目的科学计算工业自动控制工作环境对工作环境要求高对工作环境要求低，可在恶劣的工业现场工作工作方式中断处理方式循环扫描方式系统软件需配备功能较强的系统软件一般只需简单的监控程序采用的特殊措掉电保护等一般性措施采用多种抗干扰措施，自诊断，断电保护，可在线施维修编程语言汇编语言，高级语言，如BASIC,C等梯形图，助记符语言，SFC标准化语言对操作人需专门培训，并具有一定的计算机基一般的技术人员，稍加培训即可操作使用员的要求础对内存的要求容量大容量小价格价格高价格低其他若用于控制，一般需自行设计机种

20、多，模块种类多，易于集成系统从表2-2可见，在控制功能方面,PLC与通用计算机相比，工作更稳定可靠，而且编程 简单，使用方便，应用设计和调试周期可大大缩短，加之又能在恶劣的工业环境下和强电 一起工作，容易实现机电一体化。2.2电梯控制系统方案设计本设计通过多种方案的比较和参照，可看出PLC控制具有显著的优点：在电梯控制中采用了 PLC用软件实现对电梯运行的自动控制，可靠性大大提高；可实现各种复杂的控 制系统，方便地增加或改变控制功能；可进行故障自动检测与报警显示，提高运行安全性 和可靠性，并便于检修；用于群控调配和管理，并提高电梯运行效率。综上所述，本设计采用PLC控制.2.3电梯控制系统原理

21、框图设计电梯控制系统原理框图如图 2。1所示，主要由轿箱内指令电路、门厅呼叫电路、主拖动电机电路、开关门电路、档层显示电路、按钮记忆灯电路、楼层检测与平层检测传感器及PLC电路等组成的图2。1电梯控制系统原理框图2.4电梯控制系统硬件结构框图系统由曳引机构、开、关门机构、轿厢、控制系统等组成，如图 2。2所示.曳引系统 的主要功能是输出和传递动力，使电梯运行。门系统的功能是封住层站入口和轿厢人口 而 轿厢是运送乘客和货物的电梯组件，是电梯的主要工作部分。图2 .2电梯控制系统硬件结构框图3电气控制部分3.1交流双速电梯的主电路下图3。1为交流双速电梯的主电路图.图中，M1为YYYD系列电梯专用

22、型双速笼型异 步电动机（4/16极），KM1 KM2为电动机正、反转接触器，用以实现电梯上、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为减速制动时的接触器；L1、L2与R1、R2为串入电动机定子电路中的电 感与电阻,与KM5-KM配合实现对电机的加、减速控制。当 KM1或KM2与 KM3通电吸合时， 电梯将进行上行或下行启动，延时后 KM5通电吸合，KM3断电释放，KM4通电吸合，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，且KM6-KM8依次通电吸合，用来控制制动过程的强度，提高停车制动舒

23、适度 ，至平层位置时，接触器全部断电释放， 机械抱闸，电梯停止运行。在检修状态时，电梯只能在低速接法下点动运行。图3 o 1交流双速电梯的主电路图3.2 电梯的主要电气设备3。2.1 曳引电动机曳引电动机作为电梯的提升机构，主要由驱动电动机、电磁制动器（ 也称电磁抱闸）、减速器及曳引轮组成。3.2.2 自动门机用来完成电梯的开门与关门：电梯的门的有厅门（每层站一个）和轿门（中有一个） . 只有当电梯停靠在某层站时， 此层厅门才允许开启（由门机拖动轿门，轿门带动厅门完成） ; 也只有当厅门 , 轿门全部关闭后才允许启动运行 .3.2.3 层楼指示层楼指示也叫层显，过去常有低压灯泡构成，安装在每层

24、站厅门的上方和轿门内轿门的上方；现多由数码管或LED点阵结构组成，与呼梯盒，运行方向指示做成一体结构。3。2.4 呼梯盒呼梯盒用以在每层站召唤电梯。常安装在厅门外，离地面 1 米左右的墙壁上。基站与 顶站有一个按钮，中间层站由上呼与下呼两个按钮组成。按钮带有呼梯记忆灯 , 灯亮时表 示呼梯号已被接收并记忆；当电梯满足呼梯要求并停层开门时，呼梯记忆灯熄灭 . 基站的 呼梯盒上，常带有钥匙开关，供电梯管理员开关电梯 .3。 2。 5 操纵箱操纵箱安装在轿厢内，供司机及乘客对电梯发布动作指令。操纵箱上设有与电梯经层 站数相同的内选层按钮（带有标记 ），上下层启动按钮（带有上 , 下行指示灯，检修时用

25、） , 开关门按钮,急停按钮， 电梯运行状态选择钥匙开关 （选择电梯是自动运行 ,还是检修状态 ） 以及风扇，照明等的控制开关。平层及开门装置该装置如图4所示，由磁铁板和上、下平层感应器 1KR 2KR组成。上行时，1KR首先 插入隔磁铁板，发出减速信号，电梯开始减速，至 2KR插入隔磁铁板时，发出停车及开门 信号，电机停转，机械抱闸；下行时，2KR首先插入隔梯铁板，发出减速信号至 1KR插入 隔梯铁板时，发出停车及开门信号。图3.2电梯的平层、停层装置示意图3.2。7停层装置图3。2所示,在电梯的井道内每层站装有一只磁铁板，当轿厢运行到相应层站时，磁铁 板插入平层感应器内，以此检测电梯所处位

26、置和平层信号。开关装置安全窗及其开关，安全钳及其开关，限速器及其开关，上，下限位开关，上下强迫停止 开关，极限开关电梯的轿厢顶部开有安全窗，供紧急情况下疏散乘客，当安全窗打开时，电梯不允许 运行。安全钳是为防止电梯曳引钢绳断裂及超速运行的机械装置，用以在是述情况下，将轿厢夹持在导轨上。限速器是用以检测电梯运行速度的机械装置，当电梯超速运行时，限 速器动作，带动安全钳使电梯停止运行。以上三种装置的动作通过其相应天关来检测。当电梯运行至上，下极限位置时仍不停车，上，下限位开关动作，发出停车信号，若不能停 车，将压下上，下强迫停止开关，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SQO

27、动作,切断电梯曳引电动机的电源，以达到停车的目的，避免电梯出现冲顶与 蹾底事故。为了便于对电梯的工作原理及 PLC控制系统进行分析，现列出5层5站电梯的电见下5层5站电梯电气元件表元件符号名称及作用元件符号名称及作用KM1上行接触器1SB1 4SB11楼一4楼上行外呼按钮KM2下行接触器2SB2-5SB22楼-5楼下行外呼按钮KM3高速接触器1HL 5HL1楼-5楼指示灯KM4低速接触器6HL 7HL上、下行指示灯KM5启动加速接触器HL6 HL7操纵箱上、下行指示记忆灯KM KM8制动减速接触器HL81楼外呼指示记忆灯KM9开门接触器HL92楼上呼指示记忆灯KM10关门接触器HL102楼下呼

28、指示记忆灯SQ5基站开关HL113楼上呼指示记忆灯SQ6开门到位开关HL123楼下呼指示记忆灯SQ7关门到位开关HL134楼上呼指示记忆灯SQ8开门调速开关HL144楼下呼指示记忆灯SQ9-SQ10关门调速开关HL155楼下呼指示记忆灯SQ1 SQ15 楼-5楼厅门锁开关SA1状态运行选择钥匙开关SQ16轿门关闭到位开关SA2基站开关梯钥匙开关SQ17上限位开关SQ1安全窗开关SQ18下限位开关SQ2安全钳开关SQ19上行强迫停止开关SQ3限速器开关SQ20下行强迫停止开关SQ4轿内急停开关SB1开门按钮1KR上平层感应器SB2关门按钮2KR下平层感应器SB3上行启动按钮3KR开门感应器SB4

29、下行启动按钮SQ电源开关4 PLC 控制部分4。1 PLC 的选择传统的控制方法是采用继电器接触器控制。这种控制系统较复杂，并且大量的硬件 接线使系统可靠性降低，也间接地降低了设备的工作效率。采用可编程控制器较好地解决 了这一问题 , 可编程控制器是一种将计算机技术、自动控制技术和通信技术结合在一起的 新型工业自动控制设备，不仅能实现对开关量信号的逻辑控制，还能实现与上位计算机等 智能设备之间的通信。因此 , 将可编程控制器应用于电梯控制，完全能满足控制要求。且 具有操作简单、运行可靠、工艺参数修改方便、自动化程度高等优点 .在本控制系统中，所需的开关量输入为 32点，开关量输出为 29点，考

30、虑到系统的可扩 展性和维修的方便性，选择模块式 PLC由于本系统的控制是顺序控制，选用日本三菱电 工公司生产的FX2N 80MR勺PLC来控制整个系统。之所以选择这种PLC，主要考虑FX系列PLC 有以下特点：(1) 可靠性高、抗干扰能力强 PLC 是为工业控制而设计的 , 除了对器件的严格筛选 外，在硬件和软件两个方面还采用可屏蔽、滤波、隔离、故障诊断和自动恢复等措施 , 使 可编程控制器具有很强的抗干扰能力，其平均无故障时间达到 30000h以上。(2) 编程直观、简单 考虑到大多数电气技术人员熟悉电气控制线路的特点，PLC没有采用微机控制中常用的汇编语言，而是采用了一种面向控制过程的梯形

31、图语言。梯形图 语言与继电器原理图相类似，形象直观，易学易懂，电气工程师和具有一定知识的电气技 术人员都可在短时间内学会，计算机技术和传统的继电器控制技术间的隔阂在PLC上完全不存在。因此，许多国家生产的PLC都把梯形图语言作为第一用户语言。此外，还可采用指令表进行编程控制 .(3) 适应性好 PLC 是通过程序实现控制的。当控制要求发生改变时，只要修改程序即可.由于PLC产品已标准化、系列化、模块化。因此能灵活方便地进行系统配置，组成 规模不同、功能不同的控制系统。其适应能力非常强，既可控制一台机器，一条生产线，也可控制一个复杂的群控系统，既可以现场控制，又可以远距离控制。(4) 功能完善、

32、接口功能强 PLC 具有数字量和模拟量的输入输出、逻辑和算术运算、 定时、计数、顺序控制、通信、人机对话、自检、记录和显示等功能， 使设备控制水平 大大提高；其接口功率驱动范围较大，不像普通的计算机输出信号需放大才能驱动负载， 极大地方便了用户其常用的数字量输入输出接口 ,就电源而言有110V 220V交流和5V、48V直流等多种。4。2输入/输出电路的设计4.2。1 PLC的电源控制电路PLC采用AC220V供电，如下图4。1所示，电梯正常工作时，锁梯开关 SA2接通，PLC 电源接通，程序正常运行，锁梯时，SA2断开，PLC断电，电梯停止运行.LI Q/q匚EEOVN 15IJPl .c图

33、4.1 PLC电源控制电路输入设备启动、停止选择开关SQi 限位开关SQSQ 点动开关SBiSB8安全开关SA i门锁开关SA2自动 SA 3检修SA 4上减速 SA 5下减速 SA 6输出设备控制上行、下行、高速、低速、启动加速、制动减速、开门、关门电机的接触器KMKMIo工作方式指示灯HLHL5,楼梯层数字显示HL&将电梯运行过程中的各种输入信号，送入 PLC的输入口构成其输入电路图。完成电梯 运行的各种执行元件及指示电梯运行状态的各种指示灯，均要受到PLC输出口的控制，构成其输出电路。其输入/输出电路如下图6所示。由上述输入/输出电路可知输入输出点分别 为32点和29点，故可选择

34、FX2N 80MR勺PLC构成其控制系统。PLC俞入、输出接线图如下页图4。2所示。图6是PLC和外围设备的外部接线图,应说明 的是PLC面板上标有“ COM标记的端子即可作为公共端。4。3梯形图设计梯形图的设计可以分成几个环节进行，然后再将这些环节组合在一起，形成完整的梯 形图4。3。1开门环节电梯的开门存在以下几种情况（1 ）电梯投入运行前的开门此时电梯位于基站，将开关电梯钥匙手插入 SQ1（程序中X010）内，旋转至开关电梯位 置，此时PLC电源接通，程序开始运行，电梯自动开门，乘客或司机进入轿厢 ,选层后电 梯自动进行。（2 ）电梯检修时开门检修状态下（X003接通），开门均为手动状态

35、，由开关门按钮 SB1（X004）,花童龙折IA2訂M ELI 目越荷门上祈启諭 下肝启訪畀i刚也 黄訂釧醫 上布肚说rfin漕會醸工欝旳遶 a厳內曲谨上荷婆上杵 2鬱FH 谑上荷 廉FH4*£fr4« Fff 谱FH 上迪少F平庇 7减矍f上0层 起糕上事迫畀共F潘迫丑扶it霸歼黄W3甜斗SQ5_VSB5ST6<ship?BL1 廿siia 壬 附4曲 selst皿了 F SAS-SQ7-ySR8FR<00O1O2O3O4O5O6O7101L坦131415161720町22旳2425科£730引3£3336374041杞 Q oooo o

36、o oon*o OOO 000-00 oo QOO 00-0 ooo o O 4FyBCIM 刃MMV001YO027003YO04Y005YO0 6Y0&7YOWYOUCOMY01£YQ15¥014¥013T016Y017YOEOY021Y022Y023T024Y0£5Y0S6 ¥027 ¥030COMY031 Y低 Y033Y034CDMKM1KH2-gKM9KM10KM2EM4.KI：KU6kML n££QVqHL>-H“苗H"紅HLggH<俗 一 hli炉也口感二HL12X上看

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38、；若有人在该层站呼梯，电梯将首先开门，以满足用梯的要求。电梯在运行的过程中，当有外呼梯信号时，若顺向运行，则电梯停层开门；若逆向运 行，则电梯不停层（6）防夹或超载开门当电梯在关门的过程中，如有东西夹在门上，则电梯在关门的过程中关不上，会使X037 接通；或电梯超载，轿箱底下的称重开关 X036接通，使程序中的M20接通，则电梯重新开 门。（7）电梯在运行中禁止开门开门环节的梯形图如下图4.3所示：Hr4。3开门环节程序梯形图关门环节的梯形图如图4.4所示:图4.4电梯关门环节程序梯形图4。3.2电梯的关门环节(1 )电梯停用后的关门此时电梯到达基站，司机或乘客离开轿厢，电梯自动关门，司机将开

39、、关梯钥匙插入SA2旋转到关梯位置，电梯诉安全回路被切断，PLC停止运行，电梯被关闭。(2 )自动关门电梯开门时开始计时，时间到后，电梯应自动关门。(3)提前关门停站时间未到时，可以用按钮 X005实现提前关门。(4 )检修关门考虑检修状态时的关门，检修关门不自锁。(5) 电梯超重时禁止关门图4。5重复开关、关门电路和故障显示程序梯形图4。3。3开关门保护及故障显示电路电梯在关门地过程中因各种原因不能关门到位，电梯会重新关门，开门时间到后，又会自动关门，关门不到位又要开门。如此开、关门反复动作，如现场没人及时处理，门很容易被损坏，应此要求在出现这种情况时，开、关门动作出现5次，电梯停止运行。其

40、程序梯形图如图4.5所示。关门时，M101接通，如正常关门到位时，X001接通，程序中常闭触点是断开的，M22不能接通,T6不接通，不会重新开门。如经过一段时间（3S）关门不能 到位，X001的常闭点是接通的M22得电，T6的触点接通，电梯重新开门，开门计时时间 到，T5接通，又要关门，关门又不到位，T6又接通，如此循环，当连续关门达到 5次时， C0的触点接通,利用C0的触点,使电梯停止运行。且故障显示0、2交替出现。当电梯关门 到位时,对C0复位。当电梯的安全继电器KA2断开时也即X000为OFF时，电梯停止运行，且故障显示0、1 交替出现.其控制程序梯形图如图4。6和图4。7所示。利用主

41、控和主控复位控制了程序 的运行.图4.6 4。7主控、安全继电器断开时故障显示程序梯形图4。3。4层楼信号的产生与清除环节当电梯位于某一层时，应产生于该楼层的信号，以控制楼层显示器显示楼层所处的位置，离开该层时，该楼层信号应被新的楼层信号所取代。其梯形图如图 4.8所示。D200为 电梯的楼层数，通过译码器用数码管显示出来.X040是下强迫楼层显示开关，装在1楼，当 电梯运行到1楼时，使D200为1。在中间的某些楼层中,电梯上行时，每上一层时，D200 加1;当电梯下行时，每下一层，D200减1。另外电梯在1楼一5楼时，分别使M11 M114 置ON如果电梯楼层显示有误，只要将电梯开到顶层或一

42、层，马上就能显示正常。8810010210611111&XOjUJ1 YOOO J 丫 叫 Hl033157M3-IIS?161M15H H«?/ ra ram mv ki on fLS HD FLI n INCDPflO DDC能町 CNP DO® RS M14 (ENF JEB R1 HE iZHFKZc*5 Q©» K3 M3 CNP O0B KI Hll CNP迪貼阳 册卜 Mm卜 刚左卜 MU3 卜 (Ml14卜图4.8层楼信号的产生与清除环节图4。9内选信号的登记、消除和显示环节程序梯形图程序梯形图4。3。5内选信号的登记、消除和显示

43、环节乘客或司机通过轿厢内操纵盘上1楼一5楼选层按钮的操作；可以选择欲去的楼层。选层信号被登记后，选层按钮下的指示灯亮。当电梯到达所选的楼层后，停层信号应被消 除,指示灯也应熄灭。其程序梯形图如图 4.9所示：4。3.6外呼信号的登记、消除和显示环节乘客在厅门外呼梯时，呼梯信号应被接收和记忆。当电梯到达该楼层，且电梯运行方向与呼梯目的地方一致时（基层和顶层除外），呼梯要求满足，呼梯信号应被消除。其程序 梯形图如图4.10所示：197202209泗230X022f H侶卜' M133）-Hi（ML3 卜£ Ml35£44£51253£55257259

44、2G12 &3X03D M1J3IHI11j4XCII23用37fruTj-y（）30图4。10外呼信号的登记、消除和显示环节程序梯形图图中，按下外呼按钮时，相对应的外呼辅助继电器按通，外呼按钮下的指示灯亮，表示呼梯要求已被电梯接收并记忆电梯运行方向与呼梯目的地方向一致时，至呼梯楼层时， 电梯将停止并开门，呼梯要求满足，呼梯信号被消除。电梯运行方向与呼梯目的地方向相 反时,如电梯从1楼向上运行，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，电梯到达2楼时不停梯，呼梯要求没有满足，呼梯信号不能消除；若3楼以上 无用梯要求，电梯将停在2楼，但呼梯信号不能立即消除，待乘客进

45、入轿厢内，选层 （去1 楼）后，电梯定下向，则2楼呼梯信号已满足，呼梯信号被满足。电梯停在该楼层时，按下外呼按钮（上行或下行），此时指示灯应该亮。4。3。7电梯的定向环节在自动运行状态下，电梯应首先确定运行方向，也即定向。电梯的定向只有两种情况即上行和下行电梯处于待命状态下，接收到内选和外呼信号时，应将电梯所外的位置与 内选信号和外呼信号进行比较，确定是上行还是下行，一旦电梯定向后，内选信号与外呼 信号对电梯进行顺向运行要求没有满足的情况下，定向信号不能消除。检修状态下运行方向直接由上行和下行启动按钮确定，不需定向。其程序梯形图如图4.11所示PIJ 斗 A图4。11定上行环节程序梯形图mm图

46、中M121, M122 M123 M124分别是2、3、4、5楼的内选辅助信号；M131, M132是 2楼的外呼上行和下行的辅助信号； M133 M134是 3楼的外呼上行和下行辅助信号；M135， M136是 4楼的外呼上行和下行辅助信号；M137是5楼的外呼下行辅助信号；M146是下行 互锁;X003是检修选择开关；X002是自动选择开关；M111,M112,M113 M114分别是2、3、 4、5的楼辅助信号；丫012是上行指示灯；图中M103及M104在电梯上行及下行的全过程中，存在不能全程接通的情况，如上行至5楼时,一旦5楼层继电器M114接通时，M103则立即断开，而此时电梯仍处

47、于上行状态， 至5楼平层位置时才能停止。为解决这一问题，引入M134-M136可能会发生下述情况：4楼向上的外呼信号（不存在其他外呼及内呼信号）使电梯上行，电梯至 4楼位置，M113使 M103断开，在电梯至4楼位置到电梯停层开门，乘客进入轿厢内选5楼之前的时间内，1、 2、3楼外呼信号可能使电梯在未完成 4楼向上的运动之前定下行方向。根据同样的道理，定下行环节的程序梯形图如图4。12所示。图中M120是1楼的内选辅助；M130是1楼的上向外呼；M144是上行互锁；丫013是下行指示。4。3。8停层信号的产生和消除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，每一层产生一个

48、停层辅助信号，1楼-5楼的停层辅助分别是 M150-M154 1楼停层的条件是电梯下行到1 楼,5楼的停层条件是电梯上行到5楼，中间层产生的条件是根据电梯的运行方向与外呼信 号的位置和轿厢内选层信号比较后得出。其程序梯形图如图4。13所示。Ki rtiffi-WBL I R&r N153 -5ET N114 卜 H打冊4卜俶卜图4.13停层的产生和消除环节程序梯形图外呼信号方向与运行方向一致时，产生外呼所在楼层的停车要求；内选层信号产生欲去楼层的停车要求，满足停车要求时，停车信号应被取消。电梯运行过程中，所处的楼层若呼梯方向与电梯运行方向相反时的停车问题4。3.9停车制动环节停层信号产

49、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M105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 层区间后才出现的停车信号致使电梯过急停车的问题，采用微分指令 X032及X033变成短 信号.其程序梯形图如图4。14所示。电梯上行时，先接通上行减速信号 X032,则M106接通，使丫005 Y006 Y007依次接 通，电梯开始减速，当达到上平层信号 X033接通时，电梯制动，同时使 M140接通，电梯 自动开门，稍后,T0触点接通消除停层信号 M105.电梯下行时,先接通下行减速信号X033,电梯开始减速，当接通X032时，电梯停止407410413MU1M142479TLMl07 XDMH144 ymi 脚XQ03 V00i2啊1 X013 XD14 Y0fl3HHHH灿7图4。14停车制动环节程序梯形图图4。1