三層電梯PLC控制系統的設計

李麗

摘要：本文闡述了可編程控制器在三層電梯控制系統中的應用，主要從電梯的控制要求、PLC選擇、I/O分配、梯形圖的設計與調試等方面進行了軟件和硬件上的設計，并實現了一種三層電梯的控制系統的設計。

關鍵詞：電梯；PLC；控制系統；設計

中圖分類號：K826.16 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2019）14-0244-02

一、引言

電梯是高層建筑不可缺少的垂直方向的交通運輸工具，是比較復雜的機電結合體的大型工業產品。目前，電梯的控制方式主要有繼電器控制系統、微機控制系統和PLC控制系統。本文將可編程序控制器（PLC）應用于三層電梯進行邏輯控制，設計了一套完整的電梯控制系統方案并通過三層電梯模型實現了其基本功能，大大提高了電梯可靠性、可維護性以及靈活性，延長了使用壽命。

二、三層電梯的控制要求

1）電梯由乘客控制執行，自動響應各樓層的上呼、下呼信號和所到樓層信號指示燈；

2）電梯原始層在一層；

3）電梯到達或經過哪層，哪層的信號指示燈亮，其他熄滅。

4）電梯到站后自動平層開門，延時關門；

5）手動開、關門控制。

三、三層電梯的控制過程分析

因主要是實現三層電梯的模擬控制，所以分析時忽略門的控制方式。三層電梯的控制系統示意圖如下所示：

（一）電梯處于各樓層時的運行情況分析

電梯的控制過程分析是梯形圖的設計基礎，三層電梯的控制過程如圖2所示。

把可編程控制器拔向RUN后，按其他按鈕無效，只有按SQ1才有效，E1亮，表示電梯原始層在一層。

1.電梯停留在一層時的運行情況分析。當電梯處于一層時，不管是梯內梯外，電梯都只可能接收到上升的請求信號。此時，電梯就進入預上升狀態，準備作上升運行。如果電梯沒有接收到請求信號，電梯則在一層待機。

此時具體的控制過程為：

1）按SB5或SB6（SB2）或SB5，SB6（SB2），電梯上升，按SQ2，E1滅，E2亮，上升停止。

2）按SB7（SB3），電梯上升，按SQ3無反應，應先按SQ2，E1滅，E2亮，電梯仍上升，再按SQ3，E2滅，E3亮，電梯停止。

3）按SB5，SB7（SB3），電梯上升，按SQ2，E1滅，E2亮，電梯仍上升，按SQ3，E2滅，E3亮，電梯停止2秒后下降，按SQ2，E3滅，E2亮，電梯停止。

4）按SB6（SB2），SB7（SB3），電梯上升，按SQ2，E1滅，E2亮，電梯停止2秒后上升，按SQ3，E2滅，E3亮，電梯停止。

5）按SB5，SB6（SB2），SB7（SB3），電梯上升，按SQ2，E1滅，E2亮，電梯停止2秒后上升，按SQ3，E2滅，E3亮，電梯停止后下降，按SQ2，E3滅，E2亮，電梯停止。

2.電梯停留在二層時的運行情況分析。處于二樓時，電梯則可能出現三種情況：

1）電梯并沒有接收到梯內梯外的任何請求信號時，電梯待機。

2）電梯接收到上升請求信號，進入預上升狀態。具體控制過程為：按SB7（SB3），電梯上升，反方向呼叫無效，按SQ3，E2滅，E3亮，電梯停止。

3）電梯接收到下降請求信號，進入預下降狀態。具體控制過程為按SB3（SB1），電梯下降，反方向呼叫無效，按SQ1，E2滅，E1亮，電梯停止。

3.電梯停留在三層時的運行情況分析。處于三層時，不管是梯內梯外，電梯都只可能接收到下降的請求信號。此時，電梯就進入預下降狀態，準備作下降運行。如果電梯沒有接收到請求信號，電梯則待機。

此時具體的控制過程為：

1）按SB5或SB6（SB2）或SB5，SB6（SB2），電梯下降，按SQ2，E3滅，E2亮，下降停止。

2）按SB4（SB1），電梯下降，按SQ1無反應，應先按SQ2，E3滅，E2亮，電梯仍下降，再按SQ1，E2滅，E1亮，電梯停止。

3）按SB6，SB4（SB1），電梯下降，按SQ2，E3滅，E2亮，電梯仍下降，按SQ1，E2滅，E1亮，電梯停止2秒后上升，按SQ2，E1滅，E2亮，電梯停止。

4）按SB5（SB2），SB4（SB1），電梯下降，按SQ2，E3滅，E2亮，電梯停止2秒后下降，按SQ1，E2滅，E1亮，電梯停止。

5）按SB5，SB6（SB2），SB4（SB1），電梯下降，按SQ2，E3滅，E2亮，電梯停止2秒后下降，按SQ3，E2滅，E3亮，電梯停止后上升，按SQ2，E1滅，E2亮，電梯停止。

四、PLC控制系統的設計與調試

（一）I/O分配表

根據電氣原理圖可知，該控制系統的輸入輸出設備和輸入輸出端子的分配表如下表所示。

（二）梯形圖設計

電梯控制系統的軟件設計是PLC電梯控制系統設計的關鍵環節。在其軟件設計過程中，一要堅持功能完善、面面俱到的原則，保證電梯安全有效地運行；二要遵循結構簡練、易讀易改的原則，盡量減少程序量，采用模塊化設計，充分利用PLC中的各種指令優化程序，縮短PLC程序掃描時間，保證電梯的精度。

結束語

本文介紹了一種可編程控制器（PLC）在三層電梯控制系統中的應用，給出了可編程控制器控制三層電梯電氣控制系統的硬件組成和軟件設計。采用了梯形圖編程的程序控制方式，設計了一套完整的基于可編程控制器（PLC）的三層電梯控制系統總體設計方案并通過三層電梯模型實現了其基本功能。最后對本文所設計的電梯控制系統進行了相關調試，能夠很好地實現電梯控制，滿足設計要求，實現行車方向由內選信號和外呼梯信號決定，順向優先執行。無論電梯運行于何種狀態，只有內選信號時，優先相應內選行車方向，平層定位控制精確。

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