電梯控制系統范文

導語：如何才能寫好一篇電梯控制系統，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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關鍵詞：電梯模型；控制系統

Abstract: This article described the basic structure of the four-story elevator plc control system, control principle and method, and summarized for peers to provide references.Keywords: elevator model; control system

中圖分類號：F407.6文獻標識碼：A 文章編號：2095-2104（2012）

隨著城市的不斷發展，高層建筑不斷增多，電梯在人民的生活中有著廣泛的應用，做為高層建筑物垂直運行的交通工具與人民的生活密不可分。電梯實際上是根據外部呼叫和自身規律運行的，是人機交換式的控制系統。單純用順序控制或者邏輯控制是不可以滿足控制要求的。

傳統的電梯電氣控制系統是一種繼電器控制系統，具有電路復雜，故障高和可靠性差等特點，大大影響了電梯的運行質量；PLC是集成計算機控制、自動控制技術、通信技術為一體的新型自動控制裝置。它的編程軟件采用易學易懂的梯形圖語言，控制靈活方便，抗干擾能力強，運行穩定可靠，由可編程控制器（PLC）實現信號采集與控制已經成為目前應用最廣泛的電梯控制方案。

1 總體設計要求

本文以一個四層電梯模型PLC控制系統為例，分為有司機、無司機、消防三種工作模式實施控制。主要具備以下功能：

1.1 自動響應層樓召喚信號（含上召喚和下召喚）。

1.2 自動響應轎廂服務指令信號。

1.3 自動完成轎廂層樓位置顯示（二進制方式）。

1.4 自動顯示電梯的運行方向。

1.5 具有電梯直達功能和反向最遠停站功能。

2 硬件設計

2.1 電力驅動系統

電力驅動系統主要包括：電梯轎廂，牽引電動機，制動機構和相關的開關電路。

2.2 信號系統

電梯的控制信號大多是由PLC實現的。輸入信號有：運行模式信號，操作控制信號，轎廂指令信號，廳門呼梯信號等。電梯系統的所有控制功能都是由PLC程序完成的。圖1中顯示了電梯的PLC控制系統框圖。

3 軟件設計

3.1 I/O端口分配

由于呼叫時間、呼叫地點、乘客目的地的隨機性質，電梯控制系統是一個典型的實時、隨機邏輯控制系統。本文采用集選控制方法與西門子PLCs7-200及其擴展模塊。I/O端口分配具體為：一層上召喚（I0.0）、二層下召喚（I0.1）、二層上召喚（I0.2）、三層下召喚（I0.3）、三層上召喚（I0.4）、四層下召喚（I0.5）、一層行程開關（I0.6）、二層行程開關（I0.7）、三層行程開關（I1.0）、四層行程開關（I1.1）、上行繼電器（Q0.0）、下行繼電器（Q0.1）、一層顯示（Q0.2）、二層顯示（Q0.3）、一層指令（I1.2）、二層指令（I1.3）、三層指令（I1.4）、四層指令（I1.5）、向上行駛（I1.6）、向下行駛（I1.7）、有司機模式（I2.0）、無司機模式（I2.1）、直駛專用開關（I2.2）、置消防開關（I2.3）、三層顯示（Q0.4）、四層顯示（Q0.5）、開門顯示（Q0.6）、關門顯示（Q0.7）。

關于軟件的設計，我們采用模塊化的方法來寫梯形圖程序。模塊之間的信息傳輸則依靠PLC的中間寄存器來實現。

整個程序主要由電梯位置顯示模塊，廳外層樓選擇模塊，轎廂層樓選擇模塊組成。

圖1 電梯模型PLC控制系統結構圖

3.2 呼叫信號的傳送

本次設計的呼叫信號的傳送與寄存采用字傳送指令來實現。當EN有輸入信號時，IN端口的數字就會傳送到OUT端口并寄存與VW0中。在層樓顯示、廳外呼叫和轎廂內呼叫該指令相同。

3.3 比較指令

本文設計中的比較指令分別表示為整數大于、整數小于和整數等于指令。整數大于指令：當VW4大于VW0時接通；整數小于指令：VW4小于VW0時接通；正整數指令：當VW4等于VW0時接通。

VW0寄存的是來自廳外呼叫和轎廂內呼叫的信號，VW4寄存的層樓顯示信號。通過運用VW0和VW4的比較來決定轎廂的上行或下行。

3.4 電梯位置顯示模塊

該模塊用來顯示樓層的位置，當轎廂平層時，相應的行程開關閉合，輸出回路接通并實現自鎖，每一層的輸出都與其他的輸出達成了互鎖，保證了輸出的單一性。

3.5 廳外層樓選擇模塊

電梯的運行選擇是隨機的，該模塊用來記憶廳外各層樓的選擇，當廳外某層有呼叫信號時，相應的輔助繼電器吸合并實現自鎖，同時同過字傳送指令把相應的呼叫信號寄存于寄存器中，為與轎廂的位置信號進行比較做好準備。

下面以一層上呼叫介紹其工作情況：如圖2所示，圖中I0.0為一層的廳外呼叫按鈕，當I0.0按下時，M0.0接通并自鎖，同時通過字傳送指令把數字“1”寄存于VW0中。廳外的各層呼叫沒有互鎖功能，從而實現了記憶各種呼叫信號。

圖2一層呼叫選擇選擇程序

3.6 轎廂層樓選擇模塊

該模塊用來記憶轎廂各層的選擇，當轎廂內有呼叫信號時，相應的輔助繼電器吸合并實現自鎖，同時通過字傳送指令把相應的呼叫信號寄存于寄存器中，為與轎廂的位置信號進行比較做好準備。

4 操作與總結

4.1 系統工作無司機工作模式：按下無司機工作模式按鍵，電梯工作于無司機工作模式，此時電梯自動記憶轎廂內或廳外的各種呼叫。電梯上行與下行形成互鎖，即電梯上行或下行時對相反方向的呼叫不作出回應，只是對呼叫的信號進行記憶，當轎廂到達指定位置時自動開門，開門指示燈亮延時3s后關門，關門指示燈亮。電梯才執行相反方向的呼叫信號。

4.2 系統工作于有司機工作模式：按下有司機工作模式按鍵，電梯工作于有司機工作模式，此時電梯自動對廳外和轎廂內指令的呼叫進行記憶。轎廂到達指定的位置時自動開門，開門指示燈亮。待司機按下上行或下行按鍵時，關門指示燈亮，電梯關門并執行其他記憶的信號。

4.3 系統工作于消防工作模式：按下消防工作模式按鍵，電梯工作于消防工作模式。此時電梯只能執行直駛功能，廳外的呼叫信號無效，轎廂到達指定位置時自動開門。

本文完成了對四層電梯模型控制系統的設計，該系統使用西門子s7-200plc系列設計完成，具有三種工作模式：有司機、無司機、消防工作模式，可根據不同模式執行不同的運行狀態，電梯的運行方向及電梯所在層樓位置顯示采用發光二極管進行顯示。結果表明，經過PLC技術改進的該電梯模型的電氣控制系統運行可靠，維護方便。

5 結束語

電梯控制系統對于每一個電梯的平穩安全是至關重要的，傳統的電梯電氣控制系統是一種繼電器控制系統，具有電路復雜，故障高和可靠性差等特點，大大影響了電梯的運行質量。而PLC控制可靠性高，設計方便靈活，運行穩定，本文介紹了四層電梯plc控制系統的基本結構，控制原理和實現方法，結果表明，經過PLC技術改進的居民樓中繼電器控制電梯的電器控制系統運行可靠，維護方便。

參考文獻:

[1] 王永華.現代電氣控制及PLC應用技術 [M].北京:北京航空航天大學出版社,2009.

[2] 廖常初.PLC編程及應用[M].北京:機械工業出版社,2010.

[3]毛臣健.可編程控制器應用技術及項目的實訓[M].重慶:西南交通大學出版社,2008.

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【關鍵詞】電梯；PLC；控制系統

1.電梯的基本結構

電梯屬于機與電相融合的產品之一，主要由機械部分和電氣部分組成。從空間角度劃分，電梯可劃分為如下四部分：

①機房部分，包括電源開關、曳引機、減速器、限速器、控制柜、機座、導向輪和抱閘裝置等；

②井道部分，包括導軌、對重、緩沖器、張緊裝置、電纜、底坑和井道照明裝置等；

③層站部分，包括樓層顯示裝置、開關門裝置、門鎖裝置、呼叫裝置等；

④轎廂部分，包括轎廂、安全裝置、平層裝置、指示燈及通訊、報警裝置等[1]。

2.電梯的運行過程

乘客進入轎廂后，根據實際需要按下相應選層按鈕，電梯自動決定其運行方向。關閉電梯門，電梯開始啟動、加速、直至勻速運行。在運行過程中，若門廳召喚電梯且乘梯方向與電梯運行方向一致，則電梯被截停。電梯的所有同向指令執行完畢后，若有反向廳外召喚信號，則電梯自動換向應答反向信號；若沒有反向信號輸入，電梯自動關門停機或返回基站待命。

3.PLC簡介

PLC可編程控制器，是一種用于工業自動控制的專用計算機。它與普通計算機一樣，以CPU作為處理器，實現運算與存儲功能。PLC主要由中央處理器CPU、存儲器、編程器、輸入和輸出、其他外部設備等部分組成。其中，CPU是PLC的核心部分，其性能的好壞直接決定PLC的整體機能[2]。

PLC作為核心的電梯控制系統現已逐步取代繼電器-接觸器控制。PLC電梯控制系統主要依靠軟件程序控制。在保證電梯正常工作的基礎上，控制系統更改簡便、維修和排故容易，同時有效的克服手動操作的人為干擾因素，逐步成為電梯控制系統中最常用的控制方式。

3.1 PLC控制電梯的優點

采用PLC控制電梯優點：PLC用軟件實現對電梯的自動控制，且編程語言簡單易懂，可靠性大大提高；PLC可實現復雜控制系統要求且方便改變控制功能，不必改變硬件設施；PLC控制系統結構簡單，外部線路簡化；PLC具備故障自主檢測功能，提高電梯運行的安全性，且便于排故與維修；適用群控管理，提高電梯運行效率。

3.2 PLC的工作原理

PLC在系統軟件的控制下，依次掃描各輸入端口的狀態；根據輸入狀態中的指令執行相關程序和運算；根據運算結果輸出相應控制信號，實現所要求的各種控制功能。每執行一次該過程，稱為一個掃描周期。為了提高電梯的可靠性，除完成上述步驟外，PLC通常要進行自診斷，及時發現問題所在。

4.電梯的控制要求

為保證電梯的安全運行，電梯控制有如下要求[3]：

（1）電梯位置顯示與確定

電梯轎廂內與門廳中都設有以顯示電梯位置的裝置。除此以外，為滿足電梯制動停車等控制需要，電梯還需要更為準確的位置信號。這主要有井道中的位置開關（門區磁感器）提供。當井道中的分布在每層的隔磁板插入感應器時，發出門區信號，這也是PLC位置控制的基準信號。

（2）轎廂內運行信號與門廳召喚信號

轎廂內進行的選層操作輸入的信號稱之為內選信號，選層按鈕按下后，相應的指示燈點亮，信號被記憶。門廳輸入的上行或下行召喚信號稱之為外呼信號。信號輸入時指示燈點亮，直到要求得到滿足。

（3）電梯自動運行時的信號響應

電梯在自動運行時主要根據內選和外呼信號，判斷電梯運行方向。一般情況下，電梯按照先上后下的原則運行，不響應中途的反向信號。

（4）轎廂的啟動與運行

當轎廂門、層門都處于關閉狀態時，電梯啟動運行。運行初期是加速運行，隨后進入穩定運行。

（5）轎廂的平層與停車

平層是指停車時，要求轎廂的底與門廳底相平齊。平層停車過程是先減速再制動。電梯平層信號由門區感應器和隔磁板接收。門區感應器位于轎廂頂部，隔磁板安裝在井道壁上。電梯上行時，門區感應器先插入隔磁板下部，發出減速信號，當門區感應器插入隔磁板的1/2左右時，發出停車開門信號，電動機此時停止工作，抱閘抱死；電梯下行時的工作狀態同理可得。

（6）安全保護

常見的安全保護包括沖頂與蹲底、逃生保護，消防運行、轎廂內人員跌落、電梯鋼絲繩斷裂保護等。

5.電梯控制系統的設計

PLC電梯控制系統設計前需要對電梯的控制要求及選用的PLC有全面的了解，并且在設計過程要遵循一定的設計準則。

5.1 電梯PLC控制系統的設計步驟

①分析總體的功能要求，確定系統的硬件配置。根據電梯所要實現的控制功能、調速方式和安全等多方面考慮，對電梯的硬件系統進行總體安排。硬件系統包括PLC、接觸器、繼電器和調速器等。

②計算PLC的輸入輸出（I/O）口。根據電梯控制方式、層站數等計算控制系統輸入信號和輸出信號的端口數量。設計時，注意考慮應對輸入輸出端口留有一定的余量。

③選型。根據I/O口，選擇PLC的型號。在滿足要求的前提下，盡量降低成本。

④I/O接口電路的設計。PLC與井道、控制柜、操縱盤之間的連接主要依靠I/O電路。根據輸入信號的作用、類型進行I/O地址的分配。在分配I/O地址之后，繪制I/O接口線路圖。

⑤控制電路的設計。控制電路主要包括信號控制電路，拖動電路，I/O電路，操縱盤、井道和控制柜的原理圖和配線圖等。

⑥梯形圖的設計。根據PLC指令設計梯形圖，保證梯形圖結構清晰、程序簡單明了。

5.2 PLC控制系統的設計關鍵點

電梯屬于多位置、多控制點的系統，其輸入點相對較多。減少輸入點的數量，是降低PLC成本的關鍵所在。常用的PLC系統設計要點：

①梯形圖盡量采用模塊化設計方法，模塊化的程序結構清晰、調試方便；

②PLC采用循環掃描方式，所以應注意各指令間的時序關系，以保證設計功能；

③將各串聯開關、聯動開關設置為一個輸入點；

④對于作用相同的開關信號并聯輸入PLC；

⑤編碼輸入。將輸入信號（如按鈕開關輸入信號）通過二進制編碼后在輸入到PLC中，這樣可大大減少PLC的輸入點。

參考文獻

[1]肖軍，孟令軍.可編程控制器原理及應用[M].北京：清華大學出版社，2008，7.

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關鍵詞：電梯；電氣控制；安全電器電路

《電梯制造與安裝安全規范)GB7588-2003第12.4.3.1條規定：切斷制動器電流，至少應用2個獨立的電氣裝置來實現，不論這些裝置與用來切斷電梯驅動主機電流的電氣裝置是否為一體。當電梯停止時，如果其中一個接觸器的主觸點未打開最遲到下一次運行方向改變時，應防止電梯再運行。

電梯必須停機修理故障中，電氣控制系統故障占全部故障的80％～90％ 月前電梯所選的電器元件基本上是一般的機床電器，其結構特點、使用壽命、技術指標等均不能完全適應電梯運行的要求。尤其是繼電器、接觸器組成的有觸點控制的電梯，其接頭和觸頭敏眾多，因而事故也比較多，因此電梯故障嗡測保護器已成為電梯不可能缺少的配套裝置。一般要求保護器能實時檢測被監測電梯的工作及外電源的當前狀況，對當前的狀況進行實時智能分析，盡可能給出確切結果，對結果不能確定的問題提供警報，要求人工干預，切斷電梯拖動及檢測到的外電源，提供保護器電源參與援救，包括拖動轎廂到平層，開門放客，提供語言報警、關門，電梯返回基站，可見電源系統是保護器的關鍵。

1 電梯電氣控制

電梯控制技術的發展，始終與安全技術的發展緊密相連。當今電梯安全電氣控制的重點是電氣安全回路控制。其具體體現為由關鍵安全控制點設置的安全觸點和安全電路組成的電氣安全回路，對電梯驅動裝置主控電器直接以硬件連接的控制。這種電路結構能夠有效防止電磁干擾、軟件程序錯誤對電梯關鍵安全控制環節的威脅，保證電梯關鍵安全控制電氣環節的可靠性。

在目前電梯控制電氣結構設計中，電氣安全回路對驅動裝置主控電器的控制連接，還存在著某些通過程序軟件間接連接的設計。特別是電氣安全回路中的門鎖觸點，往往由于各種原因處于直接控制驅動裝置主控電器的電氣回路之外。有些設計者過分強調微電腦的工作可靠性，忽視了電氣安全回路控制點失誤后果的嚴重性，將門鎖觸點通過程序控制器間接控制驅動裝置主控電器，此類控制方式在發生意外干擾時，會造成嚴重的危險，已有多項事實表明了這種危險。

對驅動裝置、制動器控制電器這類關鍵控制電器的故障防護是電梯安全控制的一個重點。由于驅動裝置、制動器控制電器的失控將可能直接造成轎廂開門狀態運動，極易發生剪切事故。因此，必須對此類電器的工作有效性進行監控。關鍵電器的雙套獨立控制加上故障檢測是保證安全的必要手段。

2 電氣控制系統一般故障檢測判斷

對于電梯所出現的電氣故障要及時判斷時修理，以下簡要介紹兩類電氣故障的檢查步驟和方法。

2.1 短路故障檢查方法

短路造成的故障有兩種情況， 一種是電源間短路，短路后產生極大的短路電流，能將熔斷器熔體燒毀；由于故障現象明顯，對電路分析即能查得排除。另一種是局部電路短路，觸點粘合，開關不釋放等，這種短路不產生大電流，熔斷器保持完好。一般表現為電梯失控或電路上出現某一繼電器不能釋放。

這時也可根據這一繼電器的有關電路進行分段斷開，逐步將故障排除。

2.2 斷路故障檢查方法

斷路故障一般表現在接頭松動、開關和觸點接觸不良、斷線或元件損壞。檢查方法可用萬用表檢查和短路檢查法。采用萬用表檢查斷路故障時，可分別用電阻擋和電壓擋和電壓擋進行測量檢查。在使用電阻擋檢查時，需斷開電路電源，根據電路原理圖逐段測量電路的電阻，根據各段電阻值的大小來分析故障點。在使用電壓擋進行檢查時，需給電路接通電源，然后根據電路原理圖逐段測量電路的電壓，并根據電壓值的大小分析確定故障點。采用短路方法檢查，即根據電梯電氣控制原理罔，對可能出現故障的觸點、開關等部分電路進行短接。短接后，如 轉貼于

果故障消除，將說明故障將在這一部分電路，隨后縮小范同，重復檢查，即可能定故障點。

3 電梯電器、電路控制

3.1 安全電器

電梯的關鍵安全控制部位均有電氣安全裝置實施控制。電氣安全裝置須由符合安全觸點或安全電路標準的電氣部件組成。目前國內盛行將集中串聯電氣安全裝置的電氣安全網路通過中繼控制電器控制電梯驅動主機供電的設備(主控接觸器)。

電梯遵循安全規范的前提是首先具有良好的機械和電氣常規設計。而有些設計忽視了電梯電氣安全回路中繼控制電器的控制對象的電氣參數。在電氣安全回路的中繼控制電器元件的選型中，存在著利用普通繼電器控制直流電路時選型不當的現象。常見的錯誤為采用交直流兩用繼電器作為電氣安全回路的中繼控制電器時，未考慮繼電器的直流負載控制的電路技術參數。另一個值得注意的是控制電器元件的額定值一般均為控制電阻性負載時的額定值，在電梯電氣安全回路的中繼控制這類電感性負載電路中，相應的控制能力將大幅度下降，電器觸點持續拉弧、燒熔、粘連的現象就難以避免。在電氣安全回路的中繼控制這樣的電路中，將可能造成電氣安全回路失效的重大危險。

隨著交流變頻技術在電梯上廣泛應用。在電梯主拖動、門機拖動方面都采用了交流變頻技術。但在控制電器設計選擇方面也存在一些問題。最明顯的是變頻器與電動機之間的接觸器的選型。由于電梯交流變頻控制的安全需要，許多設計者將變頻器與電動機之間加設了接觸器。這類設計對接觸器的選型都是按照交流工頻條件確定。而忽視了變頻器輸出的電流為交流工頻至低頻直至直流的變流特性。因為工頻交流接觸器的分斷能力難于有效分斷直流電流，因此此類設計在變頻器輸出的電流為低頻交流和直流時，接觸器分斷時觸點問將產生嚴重拉弧，不能分斷直至燒毀的后果。按照安全規范的要求，當變頻器輸出在停車期間未能關斷電流時，檢測監控裝置將指令接觸器分斷電路。這就意味著此類設計在變頻器低頻輸出時難以有效關斷電路。這對變頻拖動的電梯在減速和再平層狀態的控制將產生嚴重的影響。

3.2 安全電路

按照安全規范的要求，安全電路分為常規元件組成和含有電子元件的兩類。安全電路都要進行故障安全評價。對于故障分析時需要考慮哪些故障，就是GB7588—2003中14.1.1.1和附錄H葉|所列出的故障。把這些故障分別輸入評價流程圖中，只有能到達“可接受”的設計才是符合安全標準的。對含有電子元件的

安全電路還需進行規定的型式試驗合格。目前對安全電路進行故障安全評價這一環節未能得到有效地控制。使用計算機軟件(程序)作為安全電路的組成部分，是電梯控制技術發展的趨勢；而GB7588標準中提到的安全電路的三個組成部分卻并不包含軟件(程序)。

4 結語

電梯制造企業在設計電氣控制系統時，應充分考慮其對各種意外情況下的安全保護，應達到不低于標準GB7588-2003的相關要求，電梯檢驗人員在檢驗過程中，亦應加強對電氣控制系統的試驗，嚴格把關。通過對電梯電氣控制系統故障的診斷和分析，找到了電梯電氣控制系統一般故障有效的檢查方法和切實可行的維修方案。

參考文獻

[1]芮靖康.機床電氣維修技術問答[M].北京：中國水利水電出版社，1999.

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關鍵詞：PLC；威綸通；電梯；群控

中圖分類號：TP393 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2017）02-0234-03

1 概述

隨著社會的進步，科技的發展，越來越多的高樓大廈聳立在世人的眼前，而電梯作為垂直運輸工具，越來越被世人所重視。電梯具有便捷、速度快、效率高、操作簡單、安全等優點，是高層建筑物不可或缺的運輸工具。然而，單個電梯往往不能夠滿足這些高層電梯的客流，在這種情況下，我們就需要多個電梯一同工作，為了更加便捷地進行管理，一般將他們進行集中管理，以達到群控的目的。

就目前而言，電梯的控制方法只要有繼電器控制系統、PLC控制系統以及微機控制系統。第一種方法，繼電器控制系統因為它的可靠性較差并且控制繁瑣等缺點，逐漸被世人淘汰了。微機控制系統雖然比較只能，但是其結構相當復雜，并且有著所有微機控制都存在的特點，那就是抗干擾能力較差，因此，電梯設計時，我們常常采用PLC控制系統。

PLC控制系統有著諸多優點，例如其編程簡單、抗干擾能力強、程序設計靈活多變和使用簡單，因此被廣泛應用于對電梯的控制。本文采用西門子公司的S7-200來控制6層電梯。為了能夠在學校真正學會電梯的PLC控制，并且能夠更加直觀的展現電梯所能實現的功能，我們還需要進行模擬仿真，在此我通過使用威綸通觸摸屏來方便自己調試。

2 電梯PLC控制系統設計

2.1系統結構

本系統為三座六層群控電梯，每部電梯都有一個PLC來控制，PLC之間通過通信模塊交換數據。每一部電梯都是由機械和電氣兩大系統組成。機械系統由升降系統，門系統，轎廂，方向系統，重量平衡系統，電力拖動系統，控制系統，安全保護系統組成?？刂葡到y主要由電梯控制系統，使用操縱系統，安全防護系統等組成。整個系統通過PLC來進行控制。

2.2電梯單控

設計群控電梯，首先要實現電梯的單控，電梯單控的設計方向以及其所實現的功能。

1）子程序：上電復位子程序，開門子程序，關門子程序，電梯上行子程序，電梯下行子程序，乘客呼叫子程序，乘客去向子程序（電梯內部），電梯距離判斷子程序，電機控制子程序，安全通道子程序。

2）設計思路（簡略）：

a啟動電源，進入上電復位子程序，開總開關，進入乘客呼叫程序，乘客按下上去或下去，進入電梯距離判斷子程序。

b電梯距離判斷子程序，判斷電梯所在樓層與人之間的距離，電梯在人上方則進入電梯下行子程序，電梯在人下方則進入電梯上行子程序，如若兩者都不是則進入開門子程序。

c開門子程序后自行進入關門子程序，之后進入乘客去向子程序記下乘客想去的樓層（及將乘客索取樓層減速帶啟動，沒到達相應樓層后再關閉相應減速帶）

d依據乘客上行還是下行，自行進入電梯上行子程序或下行子程序。

3）單控電梯PLCI/O口分配：（此配置法，為模擬電梯工作而配置，輸入端的一部分為模擬電梯狀況而分配相應端口）。

4）電梯上行子程序：

5）調試程序進行流程：

第一次調試基礎功能：

開啟電源，進入上電復位子程序，將所有輸出去不復位為零，打開開機按鈕，這時4樓乘客按下下行按鈕，相應的4樓減速帶上電置一，進入電梯距離判斷子程序，電梯判斷自己與樓層減速帶所在距離，電梯在一樓，進入電梯上行子程序，當電梯到達四樓減速帶時，減速帶復位，進入開門子程序，5s后M入關門子程序，進入乘客去向子程序，乘客按下幾樓對應樓層的減速帶打開，即置一。當電梯到達減速帶進入電梯開門子程序。

第一次調試流程結束。

第二次調試消防通道：

開啟電源，進入上電復位子程序，將所有輸出去不復位為零，打開開機按鈕，這時按下消防按鈕，進入安全通道子程序，判斷電梯是否在一樓，在一樓進入開門子程序，不在一樓啟動一樓減速帶，進入電梯下行子程序。當電梯到達減速帶進入電梯開門子程序。

第二次調試流程結束。

第三次調試延時關門：

開啟電源，進入上電復位子程序，將所有輸出去不復位為零，打開開機按鈕，開電梯門，在關門前在門間放置一塊面積稍大的木板，程序進入開門子程序的另一塊分支，延時關門。若木板不拿開永遠在以按時關門分之內循環。

第三次調試結束。

6）調試結論

若上述流程都能進行，可以自己附加一些其他的調試方式，好比，可以進行電梯內部無人自動閉燈的調試。以爭取達到大多數功能都能實現的目的。

2.3電梯雙控

當電梯實現單控時，我們可以進行雙控電梯的程序設計，讓兩個電梯能夠互相沒有沖突的情況下進行工作。在此可以實現群控電梯的一些功能，例如：最大最小功能。系統指定1臺電梯時，使待梯時間最小，并預測可能的最大等候時間，可均衡待梯時間，防止長時間等候，即判斷兩電梯與乘客間那個距離最短，從而做出最有效率的反應。

電梯雙控可以通過互相的通信來實現，也可以只用單個PLC來實現，但是單個PLC的使用可能不能實現多功能化，即有些功能不能實現。并且我們最終的目的還是群控電梯的設計，所以盡量使用通信的方法來實現。

2.4電梯群控

當電梯實現雙控時，我們可以進行群控電梯的程序設計，讓多個電梯能一起工作，并且實現群控的功能。

1）控制算法

電梯是否能將乘客安全、舒適、快捷地送往目的樓層是評價電梯系統性能好壞的出發點。

在此我采用四種模式來達到基礎的電梯群控：

a）上行高峰模式：當乘客全部或者大部分從下方去上方，即客流向上時，這種情況被定義為上行高峰模式。

b）下行高峰模式：當乘客全部或者大部分從上方去下方，即客流向下時，這種情況被定義為下行高峰模式。

c）平衡模式：當上行客流量和下行客流量數量大致相同，并且各層之間的客流量大致相同，此時的模式是處于一種雙向交通模式，一天中的大部分時間都處于該狀態，乘客通常要求最小的候梯時間和乘梯時間。

d）報警模式：當發生緊急狀況時，電梯立刻停在最近樓層，方便乘客盡快離開電梯。

2）模糊控制

本人由于學識淺薄并沒有完全運用此算法設計程序，所以程序設計完成后很大，在此推薦有能力的人士采用模糊控制算法來實現電梯群控。

3）PLC組之間的通信設定

每部電梯系統均由一臺PLC控制，PLC與PLC之間使用通信模塊交換數據，電梯的外呼統一管理，效仿現實中的電梯控制。通過通信，讓兩臺PLC以主從站的形式來相互通信，以確定樓層呼叫位置，電梯位置，響應順序序等信息，從而實現群控的目的。主從站之間通過串口連接，通過編程元件的共享實現數據互訪。

3 威綸通觸摸屏設計

威綸通觸摸屏的使用是用于電梯的模M仿真。將信號通過燈等直觀性圖片直接顯示出來，更加方便地進行程序的調試與修改。由于威綸通觸摸屏的使用簡單在此就不詳細描述其用法。

4 結語

在現代高層大規模建筑群中，電梯已經成為了不可或缺的一部分，一個性能完美的電梯是提高人們生活質量的側重點之一。本文利用PLC與威綸通觸摸屏相結合組成的電梯群控系統具有思路清晰、操作簡單、易于學習、穩定可靠等優點，特別適合學習與使用。本文研究了PLC與觸摸屏在電梯群控控制系統中的應用，介紹了運用威綸通觸摸屏進行調試的方法，并設計了單，雙電梯控制的實現方式。經過不斷的調試優化，該電梯已經能正常完成各項指標，但還存在著一些細微的問題，歡迎大家積極指出其錯誤。

參考文獻：

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[2]吳淑娟.PLC與觸摸屏在電梯群控系統中的應用[J].中原工學院學報，2014（6）：16-19.

[3]王巖.基于PLC的樓宇群控電梯系統研究[J].機械研究與應用，2011（1）：85-87.

篇5

關鍵詞：PLC 電梯控制系統 設計

隨著科學技術和建筑業不斷的發展，電梯已經被廣泛應用于建筑中，并成為人們日常生活和貨物運輸必不可少的交通工具。電梯在給人們帶來方便的同時，也給人們的生命健康安全帶來了一定隱患，傳統的電梯系統是用繼電器和接觸器進行控制的，實際運行過程中性能、可靠性較差、故障多且不易于維修。PLC控制技術是集計算機控制技術、自動控制技術和通信控制技術為一體的新型自動控制裝置，憑借其簡單易學、控制方便、抗干擾性較強、運行較穩定等優勢被應用于建筑電梯使用中。為了更好的了解PLC電梯控制系統，有必要對與PLC電梯控制系統相關的內容進行分析。

一、PLC控制系統概況

1.PLC控制系統概念

所謂的PLC控制系統就是一種可以編程的存儲器，可以用來存儲執行邏輯運算、順序控制、定時、計數和運算操作等指令，通過數字輸入和輸出操作來實現機械控制和生產操作。在實際使用過程中，需要將用戶控制程序所要表達的生產工藝要求存入PLC用戶程序存儲器中，運行時就能按照存儲器中的內容進行逐條執行，以最大限度的完成工藝流程需求。隨著科學技術不斷的發展，PLC控制系統的功能也在不斷的增加，在實現邏輯控制的同時，也能實現數據處理和通信、網絡等。

2.PLC控制系統在電梯中應用優勢

目前來看，電梯控制系統主要有繼電微機控制系統和PLC控制系統。繼電控制系統是電梯最早使用的控制系統，其在電梯中長期使用，缺點逐漸顯現出來，主要表現為可靠性差、安全性差、接線較為復雜、維護困難、故障率相對較高，不能更好的保證電梯安全。這種情況下已經不能滿足生活水平日益提高的人們的需求。PLC控制系統有組裝維護方便、程序簡單、可靠性強、抗干擾、運行穩定、多種運行狀態故障顯示等特點，這些特點是傳統以繼電器和接觸器為依據的電梯控制系統無法實現的，將PLC控制系統運用到電梯中，能使電梯運行更加安全、舒適，特別是在層數較高的建筑中使用能更好的滿足人們安全需求。

二、基于PLC的電梯控制系統工作原理

電梯運行過程中，需用曳引繩纏繞著曳引輪和導向輪并與轎廂和對重相連，當曳引電動機通過減速器后可以帶動曳引輪轉動，曳引線和曳引輪之間產生摩擦后，轎廂和對重就會做升降運動，從而實現運輸目的。而實際電梯實際運行中除了轎廂和對重以外，還需要控制系統來實現。目前來看，基于PLC的電梯控制系統主要硬件包括轎廂操縱盤、廳門信號、PLC、變頻器、調速系統，其中變頻器和PLC起著重要作用。變頻器電梯使用中是用來調節電梯速度的，PLC是用來處理電梯中不同類型工作信號之間邏輯關系，實現變頻信號發出起停的，二者是緊密相連的關系。PLC在處理不同類型信號的同時，也會與變頻器聯系在一起，變頻器工作時會將自身的工作狀態傳給PLC，二者相互聯絡，從而對信號進行更好的處理。電梯在實際運行過程中，也需要配置編碼器和PC卡使其與電動機軸連接在一起，通過旋轉對電梯速度進行檢測和反饋，從而使速度和位置實現閉環狀態。為了減少直流電壓突然升高現象而引起電梯故障，應在電梯控制系統中設置指定電阻，這樣當電梯處于減速運動時電梯也能處于再發生電狀態，并及時向變頻器反饋電能，以確保電梯運行。

三、基于PLC的電梯控制系統設計

1.基于PLC控制系統的硬件設計

電梯硬件系統一般由PLC控制系統、電信號控制系統和拖動控制系統等構成的。而主要的硬件則是由PLC主機和擴展、機械系統、轎廂操作盤、廳外呼梯盤、指層器、門機、調速裝置和主拖動系統等構成的。實現電梯信號控制是由PLC軟件來實現，電梯控制系統的核心是PLC主機、操縱盤、井道、安全保護信號等，當內外指令信號和光電脈沖通過PLC時會直接將相應信號送至PLC，并存儲在存儲器中，召喚指示燈發出顯示信號，再向拖動和門機控制系統發出控制信號，從而實現呼梯信號指示、樓層指示、運行方向指示、呼梯鈴聲和實現開關門控制等。

2.基于PLC控制系統軟件設計

在電梯中，所有的樓層都有升降指示燈，每一層電梯外面都有用來召喚的按鈕，同樣電梯內部也有按鈕，其主要作用是用來選擇到達哪個樓層和用來開關門。因此，在基于PLC進行電梯控制系統設計時需要先對與電梯相關的各種呼梯信號和正在運行電梯的狀態進行相應分析，以此為依據確定電梯工作流程。正常情況下，基于PLC的控制系統需考慮外召喚信號登記和刪除、內指令信號登記和刪除、電梯平層信號處理、選層信號處理、選層方向截梯、內指令外召喚信號、不同樓層停車信號、自動開關門功能等內容并進行設計。為此可以以六層電梯控制為依據進行分析，當電梯停在六樓時，一層到五層都能實現控制且電梯處于下降狀態。如果電梯在一樓時，二層到六層都可以進行控制，電梯處于上升狀態。

3.基于PLC控制系統設計的實現

當于PLC電梯控制系統軟硬件系統設計完之后，需要對控制系統編輯程序進行編譯、下載、實驗箱接線和調試。下文主要對調試、下載和試驗箱接線進行分析。

（1）調試

調試主要包括單指令、單層和復雜運行進行調試。單指令運行調試主要是用于檢測執行簡單功能有無錯誤；單層運行主要是檢測一層到另一層是否正確；復雜運行調試則是用于不同呼梯時電梯的運行狀態是否正常。

（2）下載和試驗箱接線

PLC實現電腦連接并將相應程序下載至PLC后，可以用電梯專用軟件對電梯程序狀態進行監控，看程序是否正常，不正常時要及時修改程序；程序在試驗箱模擬運行通過之后，還需要將試驗箱連接在電梯模型上進行驗證，以保證控制程序質量，確保電梯運行安全。

結束語：

綜上所述，基于PLC電梯控制系統憑借其獨特的優勢在建筑中廣泛使用，并獲得了廣大群眾的認可。這是因為基于PLC電梯控制系統與繼電器控制系統相比，不僅提高了電梯運行的可靠性，一定程度上也改善了電梯運行舒適性，并節約了電源，符合現代化建筑建筑的需求，也滿足了人們的需求。隨著時代的發展，PLC電梯控制技術還在不斷的發展，在未來的發展中其功能將會更多，必能更好滿足日益變化的建筑建設需求和人們使用需求。

參考文獻：

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[3]楊勇，馬西仃，任國華.基于PLC和變頻器的電梯控制系統設計[J].電子產品世界.2012（09）.

篇6

關鍵詞：電梯自動控制系統 軟件 硬件 電路

交流自動控制技術的快速發展和計算機的普及帶來了交流電梯的發展，交流電梯的性能遠優于直流電梯，所以，20世紀80年代后，交流電梯就取代了直流電梯。到今天，電梯自動控制技術的發展以及城市化進程的加快推動了電梯行業的發展，人們對電梯運行的安全性、速度等要求也越來越高。電梯自動控制系統是電梯系統的核心內容，因此成為電梯設計領域的核心技術，也成為最容易出問題的地方。

1 電梯運行原理

電梯的最高層和最底層各有一個信號傳遞按鈕，中間樓層均有兩個信號傳遞按鈕。最高層的信號傳遞按鈕傳遞向下信號，最底層的信號傳遞按鈕傳遞向上的信號，中間樓層的兩個信號傳遞按鈕一個傳遞向上信號，一個傳遞向下信號。乘客通過信號傳遞按鈕向電梯傳遞信號。乘客進入轎廂后，通過按鈕選擇自己要去的樓層，這是內選信號。轎廂的門需要在電梯啟動之前關閉，關閉的指令既可以通過關門按鈕實現，也可以是定時的。轎廂門關閉之后，電梯啟動，在即將到達時，裝在兩個樓層間的減速裝置控制程序啟動。電梯在運行狀態時，乘客在大廳對其進行呼叫，電梯采取的是順向截梯、方向記憶的方式。最高層或最底層呼叫電梯且電梯到達后，其會自動改變運行方向，在運行的過程中遇到反向的呼叫信號時依然保持原有的運行方向。電梯運行過程中會將運行方向和樓層顯示出來，當遇到緊急停車或故障時立即執行停車指令，轉入固定處理方式。

2 電梯自動控制系統結構

可編程控制器（PLC）的數字語言非常清晰，運用起來非常靈活，在電梯自動控制系統的設計中有廣泛應用。電梯的運行是依靠外部呼叫信號和自身內部運行控制規律來實現的，外部呼叫信號時隨機的，所以不能運用邏輯控制或順序控制進行電梯自動控制系統的設計，必須將隨機與邏輯結合起來。

2.1 系統需求

此模擬電梯自動控制系統由電梯機械裝置和PLC控制系統等組成，采用順序邏輯控制模式進行電梯基本運行的控制，再根據隨機信號的狀態和電梯當前的運行狀態進行電梯運行控制。這個運行控制過程中，每層樓都要設置一個接近開關，用來檢測轎廂的位置，其次是顯示出電梯的運行方向以及當前所在的樓層。這是電梯運行的基本需求。在顯示上，采用LED顯示屏和發光管將電梯的運行狀態和所處樓層數顯示出來，而樓層數和乘客的呼叫信號則顯示在接近開關的顯示燈上。設置正反兩個方向運行的互鎖功能和故障保護功能，保證電梯運行的安全。

2.2 硬件配置

第一，電梯呼叫信號電路。將電路中的全部行線P0.0-P0.n置最低電平，然后檢測列線的狀態，若列線中沒有低電平，說明鍵盤中有按鍵被按下，而按下的按鍵就是低電平線與四根行線交叉的按鍵之一。確定鍵盤中按鍵情況之后，若是存在閉合鍵，那么就需要進一步確定該按鍵的具置。將某根行線調為低電平，其他三根保持高電平，然后檢測列線的電平狀態，若有低電平列線，則表示該列線與低電平行線交叉的按鍵就是閉合鍵。

第二，運用三菱FXIN系列的PLC進行自動控制系統的配置。該型號的PLC除了進行主機單元的配置，還可以進行I/O、A/D、D/A模塊的配置。FX1N系列最多可控制128點，除了可以擴展輸入輸出，還具有模擬量控制和通訊，鏈接功能等的擴展性。所以，FX1N系列可以廣泛應用于一般的順序控制。FXIN系列PLC可以使用內部輔助繼電保護器M、狀態繼電保護器S、定時器T、寄存器D、計數器C等，功能非常強大，滿足電梯自動控制系統配置的需要。在編程方面，FXIN系列PLC有專用編程器，運用梯形語言或指令表進行編程。

第三，轎廂平層和停車。平層是指電梯停車時轎廂的底應與門廳地面相平齊，兩個平面的誤差≤5mm。平層停車過程需要在轎廂底與停車樓層相平之前開始，先減速再制動，保證電梯運行的穩定和安全。在轎廂的頂部安裝一個上平層感應器和一個下平層感應器，兩個感應器隔著磁板安裝在井道壁上。電梯向上運行過程中，上平層感應器先插入到隔磁板中發出減速指令，然后電梯開始減速，直到下平層感應器也插入隔磁板中，這個時候就發出停車指令，電動機停止運轉，發出開門信號。電梯下行過程的信號獲得過程則正好與該過程相反。

2.3 軟件設計特點

第一，同方向就近原則。在軟件編程過程中，主要是根據電梯當前所處位置以及運行方向來進行，當電梯運行方向為向上時，當前電梯所處位置以上的樓層發出向上的呼叫信號時，呼叫信號對應的樓層繼電保護器狀態為“開”，電梯進入該樓層時繼電保護器狀態變為“關”，依次反復進行。呼叫信號與繼電保護器的共同動作完成電梯的操作。

第二，隨機邏輯控制。電梯運行過程中，接近某一樓層時，若檢測到該樓層有同方向的呼叫信號，那么就在該樓層執行減速停車指令，若沒有就繼續運行，直到該動作完畢后停止，實現隨機邏輯控制。

第三，根據隨機邏輯控制的要求，PLC可以發出正向運行、反向運行和制動信號，運用一定控制規律和控制算法實現對電機的控制。當電梯系統出現故障時，PLC中止發出控制信號。

第四，輸入、輸出回路。電梯的輸入、輸出單元也就是PLC的I/O接口單元，由廳外呼叫、轎廂內選層、樓層及方向指示、開關門、井道內上下平層、門鎖、安全保護、繼電器、消防、稱重等單元組成。廳外呼叫單元負責對廳外呼叫信號進行登記、記憶和消除，轎廂內選層單元負責預選層指令的登記、消除和指示。樓層及方向指示單元是輸出單元，顯示出電梯當前的運行方向以及所處位置。開關門單元也是輸出單元，控制廳門和轎門的開啟與關閉，在自動定向完成或是電梯停穩之后，PLC就會給出相應的開關門指令，完成開關門動作。

3 電梯自動控制系統的優化設計分析

在電梯運行中，需要反復調用ASK1即電梯所處位置狀況以及ASK2對電梯的請求，在這個過程中，采用外部存儲器進行變址尋址，可以有效避免程序應反復被調用而出現地址難以辨認，程序無法順利執行指令的問題。判斷電梯的關門條件時，用1減去當前的電梯狀態數據后進行邏輯運算。當電梯在開門樓層收到開門請求時，執行開門程序。如圖1所示為系統優化程序，電梯內部和外部的請求控制數據依次存放在外部RAM的6000H-6009H中，#00H表示選中，#01H表示未選中，6010H-6016H中只有一個#00H。內部RAM中的50H-53H存儲與電梯運行相關的控制數據。

結束語

作為當前快速發展的一個行業――電梯行業，其自動化控制水平越來越高，計算機技術、信息技術、自動控制技術等的發展推動了電梯的健康發展。單片機作為一種集成電路芯片在電梯自動控制系統設計中得到了廣泛應用。為促進電梯運行的穩定性、安全性、舒適性，進行電梯自動控制系統研究是非常必要的，其發展必將帶動電梯控制技術的可持續發展，促進電梯行業的健康發展。本文簡單介紹了電梯自動控制系統的系統需求、硬件配置和軟件設計特點，供同行參考。

參考文獻：

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關鍵詞：PLC；電梯控制系統；應用

隨著國家經濟的發展和進步，城市化的進程越來越快，而隨著城市化進程的加快，大量的人口進入了城市，城市建筑變得越來越多，但是城市用地面積是有限的，因此，城市中的高層建筑變得越來越多。對于現代化的高層建筑來說，電梯已經成為了高層建筑必不可少的一種垂直運輸工具，可以極大的提高高層建筑中人員的移動效率，它的使用已經越來越廣泛并且人們對于電梯的依賴程度越來越高，對于現代化的城市來說，電梯可以說是城市文明發展的一個重要的標志。電梯只有配備了良好的控制系統，才能滿足人們的功能性需求。對于傳統的電梯來說，采用的是一種比較低端的控制方式，即繼電器和接觸器控制路線，這種控制方法可靠性差，故障率高，并且要經常性地進行維修，在安裝的時候占用的空間也比較大，隨著技術的進步，這種控制方式已經逐漸被淘汰了?，F在使用的是PLC控制系統，它可以很好的解決上面提到的問題，具有較高的可靠性，在操作的時候編程簡便，成本可以控制在較低的水平，使用也非常的方便。因此，在現代的電梯控制中，PLC控制系統已經得到了廣泛的應用，它使得電梯在運行過程中更加的安全和舒適。

1.電梯控制系統的組成

對電梯進行控制，主要是通過兩大部分來實現的，一部分是電力拖動系統，另一部分是邏輯控制系統。電梯在使用過程中主要追求的是一種舒適感，為了達到這個目標，要控制電機的輸出轉矩，使得通過一定的調速方式，達到滿足負載轉矩的要求。電梯的拖動系統如下圖所示，其中，電梯的轎廂和配重在鋼絲繩的兩端，鋼絲繩跨掛在曳引輪上，電機與減速機構相連，并拖動曳引輪，從而使轎廂實現上下的運動。

邏輯控制系統是由很多電子元器件組成的，包括控制柜、樓層指示等等，它們分別安裝在電梯的內外井道以及其他的電梯部件之上。電梯的邏輯控制系統對電梯的拖動系統進行控制，從而使電梯按照既定的程序實現一定的功能。

電梯的電力拖動系統的變化范圍比較小，對于一定運行速度和運行載荷的電梯來說，電力拖動系統根據這些參數就可以基本確定下來，但是邏輯控制系統卻不同，它有更大的選擇范圍，要考慮的因素更多，比如電梯使用的地點、承載的對象等問題，只有進行仔細的選擇，才能使電梯滿足需求。

2.PLC電梯控制系統

2.1 PLC電梯控制系統的基本結構

與其它的控制系統相類似，采用PLC對電梯進行控制，也分為兩大部分，即信號控制系統和拖動控制系統，這些控制系統主要由PLC主機、機械系統、層號指示系統、調速系統等組成，控制的核心部分即PLC主機。通過PLC軟件可以實現對轎內指令、運行控制、開關門等方面的控制，對于拖動系統，當PLC接收到信號之后，再向拖動系統發出指令，完成相應的動作。

2.2 PLC電梯控制系統的功能。

（1）一臺相應功率的電動機控制轎廂的上升與下降，同時各層之間設有上、下呼叫開關；

（2）自動關門待客，當電梯完成所有轎廂指令后而沒有收到任何層外呼叫信號時，應實現轎廂的自動關門，并按照調定時間自動關閉轎廂內的照明和通

風設備；

（3）待客自動開門，當電梯在某一層停梯待客時，在層外召喚按鈕被按下后，應能自動開門迎客；

（4）內指令記憶，當電梯的轎廂內同時有多個選層指令時，電梯應在調定時間內自動運行，并根據順序自動?？寇囬T；

（5）呼梯記憶與順向截停，電梯在運行中應能記憶層外的呼梯指令，并自動對符合運行方向的召喚進行逐一?？繎?；

（6）自動定向，當轎廂內操縱盤上電梯位置相對于選層指令在不同方向時，電梯應能按先入為主的原則，自動確定運行方向；

（7）自動關門與提早關門，電梯一般停站4～6s應能完成自動關門，若在延時時間內按下關門按鈕，門將提前進行關門動作；

3. PLC 在電梯故障診斷中的程序設計與實施

采用PLC對電梯控制系統進行改造，改造后的系統從元器件中提取故障檢測信號作為PLC的輸入信號，這樣PLC既完成了對電梯的控制，又能對電梯運行狀態進行實時檢測診斷。診斷程序主要由故障采集、故障搜尋、故障分離和故障輸出構成。電梯在出現故障后，PLC將其狀態從指針寄存器送給輸出寄存器并輸出，故障便能通過數字顯示器上顯示的故障信號判斷出來。

當送給PLC的某檢測信號超過閾值或發生異常變化時，使得PLC內部某一繼電器斷電，其常閉觸點斷開使得輸出繼電器斷開，運行電路的電源被切斷，電梯因而停運。

4.結語

目前，電梯的控制方式普遍采用兩種，一種是采用微機作為信號控制單元，采集電梯系統的信號及功能的設定，另一種是用PLC取代微機實現信號的控制。采用PLC電梯控制系統可實現各種復雜的控制，增加或改變控制功能方便，并且可進行故障自動檢測報警提示，使得系統性能更加穩定，電梯運行也更加平穩，使用維護簡單，具有良好的經濟效益，能達到節能、綠色的要求。

參考文獻：

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關鍵詞：電梯控制系統；PLC（可編程控制器）；應用分析

中圖分類號：TP332 文獻標識碼：A 文章編號：1674-7712 （2013） 08-0000-01

隨著高層建筑的不斷出現，不僅在高層居民住宅方面，即使在賓館酒店以及百貨大樓等建筑物里，電梯也已經成為必不可少的垂直運輸工具。一般來說，電梯控制系統分為三種方式，包括微機控制、繼電器控制以及PLC控制。繼電器控制系統因為接線復雜、可靠性差、故障率高從而已經逐漸被其他控制系統替代。微機控制系統可靠性高、體積小、節能，從而使得電梯控制系統進入了一個嶄新的時代；但是危機控制系統抗干擾能力弱，這成為它的不可忽視的弱點。相比而言，PLC控制系統因為抗干擾能力強、可靠性強、系統變成簡單以及維修方便等特點，已經成為電梯控制系統應用的主流。

一、電梯控制系統的基本構成部分

電梯控制系統的核心主要有兩個部分，即調速部分以及邏輯控制部分。調速部分關系到電梯運行的速度，也就是是否讓乘客感覺到舒適感。調速部分一般使用性能較高的變頻器，在旋轉編碼器測量曳引電機的作用下，形成一個封閉的矢量控制系統。如果旋轉編碼器設置較為合理，就可以使得電梯運行時具備超速保護和運行缺相功能，從而提高電梯運行的平穩度與舒適度。而變頻器的啟動停止以及電機速度的選擇等都取決于邏輯控制系統，通過PLC的邏輯控制系統，可以較為簡單的實現對變頻器的參數的設置。

該系列中，PLC的主要功能是控制和管理指令信號，包括電梯引電機、開關門機（啟動與停止、加速與減速）、樓層顯示以及運行方向和安全保護，比外還包括對電梯轎廂內各種操作。PLC的輸入以及輸出點不僅可以按照實際情況設置，還可以根據用戶自身的需求增加其他并聯功能等。比如使用該系統電梯的建筑物為四層，首先可以結合用戶的實際需求，計算出需要的輸入或者輸出接口點的參數，經過計算可得出輸入參數為32，輸出參數為24，然后經過拓展單元E16DR和CPU單元M40DR來實現電梯的邏輯控制。需要注意到是，電梯的輸入或者輸出單元也就是PLC的I/C的借口的部分，分為開關門、廳外呼叫、消防、門鎖以及檢修等幾個單元，這樣就可以根據相對應的輸入或者輸出的參數序列號進行相應的變成以及布線。變頻調速驅動、三項交流輸入、曳引電機以及控制單元等構成了變頻調速部分。利用旋轉編碼器，可以檢測出電梯的運行速度與方向，通過電梯的實際運行速度與變頻器內的額定速度比對，然后對變頻器電壓與輸出功率進行調節，從而達到調節電梯運行速度的功能。

二、電梯控制系統中應用PLC技術的優點

一般來說，如果可以使用繼電器控制系統的電梯，都可以使用PLC技術，因此有一些電梯可以采用局部的PLC技術，如呼叫電梯的信號、指示信號等。但是一個完整PLC技術的電梯控制系統，所具備的優點是比較眾多的。

（一）PLC技術易于安裝與維護

PLC體積小，安裝操作簡單易行，一般而言它只需要繼電器控制箱一半的空間。因此在對原有的繼電器控制系統的電梯進行改造時，可以很方便的把PLC的相關模塊安裝在繼電器控制箱的附近區域，并把線路連接到已經存在的接口上，因此PLC安裝方便。另外，當PLC需要維修時，僅僅需要進行更換模版級插入式元件的操作方式，然后診斷指示器就可以通過故障檢測電路安放到PLC的每一個構成部件內。隨后，通過觀察診斷指示器，就可以借助觀察到的OFF或者NO等信息判斷出錯位置以便于維修。

（二）功能強大

眾所周知，電梯控制系統電路復雜，因此繼電器的邏輯實現非常困難，而利用PLC技術，可以開發出多種功能。不僅如此，PLC技術擁有停電記憶功能，從而確保停電前各種數據信息的完整狀態。

（三）靈活性強

與原先的微機控制系統而言，PLC還具備靈活性強的特點。PLC所擁有編程器可以實現對電梯控制系統各種程序的及時修改，如當一個輸入或者輸出存在問題時，可以通過編程器及時連接調整到備用借口上，從而使得電梯運行出現問題以及故障維修時的時間較少。而微機控制系統，因為它的微機板是一種固化的程序，硬件電路缺乏通用性，因此一旦設定后再更改就很困難。

（四）出現故障的幾率較低

繼電器控制系統因為體積龐大，與空間接觸的面積也就大，因此它的機械部分容易被氧化，從而縮短了使用的壽命，并且出現故障的幾率也很高。而PLC技術更加精密一些，體積較小，與空氣接觸的電路可以忽略不計，因此PLC使用的壽命必然更為長一些，且出現故障的幾率也要少很多。

綜上所述，基于PLC的電梯控制系統具有其他控制系統無可比擬的優越性。PLC技術在電梯控制系統中的應用具有廣闊的發展前景，值得研究與推廣。

參考文獻：

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【關鍵詞】多轎箱電梯；群控多層電梯；電梯“?？铡爆F象；電梯的控制系統改進

電梯是高層建筑，是人們上下樓必須的重要交通工具。怎么提高電梯的運行效率、降低電梯能耗、減少機械磨損、延長電梯的使用壽命，是我們研究的重要課題。電梯每停止一次都需要減速、停止、開門、關門、加速到勻速運行需8秒時間，而一直勻速運行，則減少了不必要的減速、加速增加的損耗，可直接運行5層樓，減少了不必要的頻繁停止、開門、關門，節省電能、減少機械磨損。

公共場合的高層建筑一般具備兩臺以上的獨立運行的電梯，想乘坐電梯的人，會把所有井道的電梯呼叫按鈕都按下，等哪個先到就乘坐哪個，還有的等的不耐煩干脆就到下層去等電梯，這樣必然造成其他電梯的“空停”延長了電梯里面人們在電梯里的時間，導致乘坐電梯的人們心情不愉快，同時增加了電能損耗、機械磨損，降低了電梯運行效率，減少了電梯的使用壽命。

人們為了解決上述問題，將各自獨立運行的電梯，改為群控多轎箱電梯運行的控制方式，對于任意一層的、任何一臺電梯的停層呼叫信號，綜合處理，協調多臺電梯的運行。既一個任意樓層不論有幾個電梯的停層信號，都只有一臺電梯進行響應，就避免了電梯的空運行，從而減少了能源的消耗，提高了電梯的運行效率，同時也減少了乘坐電梯人們的等待時間，改善了人們的心情，提高了服務質量。

群控多層電梯控制系統是將可編程控制器PLC、各種功能的信號傳感器、檢測信號（電梯外呼叫信號、電梯內停層信號、平層信號）、位置控制信號（電梯門開、關位置信號、上、下極限位置保護信號等）、轎廂門防夾保護信號、變頻調速、復雜的觸摸開關量控制、時序邏輯控制有機結合成一體的控制系統。每個電梯都有獨立的電氣控制系統、變頻驅動系統和轎廂門安全控制系統。實現每個樓層的當前轎廂所處的樓層位置、運行方向、電梯外呼叫信號、電梯內停層信號的綜合控制。其實質是每部電梯控制系統都由一臺可編程控制器PLC控制，相互之間又通過控制模塊進行交換數據；將電梯外呼叫信號綜合、統一管理；統一調動，是距離呼叫信號比較近的電梯運行，比較快的到達呼叫信號樓層，達到我們所需要的電梯控制目的。

不知道大家發現一個問題沒有，我走過好多城市，乘過很多公共場合的電梯，發現一層多轎箱電梯的樓梯，需要乘電梯的人同時按了幾個轎箱的上或下電梯按鈕，既呼叫上行或下行信號，由于等待時間長，發出呼梯信號后離開了，當電梯行使到該樓層時，電梯仍然停梯開門，從而出現了電梯“?？铡爆F象，既當電梯到達發出呼叫電梯信號的樓層位置停下，開門后卻沒人乘電梯了，電梯再關門繼續啟動、加速、勻速運行。其缺點：一是延長了乘坐電梯人們在電梯里的時間；二是影響了乘坐電梯里人們的情緒，三是增加了電梯電機的減速、停止，再啟動、加速的過程，增加了電能損耗，降低了電梯運行效率。尤其是電梯原來停在距離發出信號的樓層比較遠的時候，電梯運行從停止樓層，到達呼出信號的樓層，又沒人乘坐電梯，白白的消耗了電能，

為此我產生了怎么改進才能避免此類現象的發生想法，既對電梯的控制系統進行改進，在每層多轎箱電梯廳外呼叫上行、下行按鈕附近增加紅外線傳感器，檢測發出信號的人是否一直在廳外呼叫上、下行按鈕周圍2米至3米內等待。

在電梯運行到該樓層，如果一直等待電梯的到來，廳外呼叫上、下行按鈕發出的廳外呼梯信號與紅外線傳感器送出信號同時存在，發出的上、下行信號才起作用，電梯就按正常程序到達廳外呼梯信號樓層后減速、停止、后開門。如果在電梯到來前，發出信號的人不在等待區等待，而離開該等待區，傳感器必然檢測到人已經離開，紅外線傳感器檢測開關關斷，因上下行開關與紅外線傳感器檢測開關是邏輯控制與關系，廳外呼叫上、下行按鈕發出的廳外呼梯信號與紅外線傳感器送出信號不同時存在時，原來發出的廳外呼梯信號失去呼梯作用，向PLC發出指令取消欲乘做電梯的人在廳外呼叫上、下行按鈕發出的廳外呼梯信號的停的指令作廢，電梯到發出廳外呼梯信號樓層后不停止，相當于沒人按廳外呼梯信號。從而避免了電梯走空顯現的出現。節省了在電梯里人們在電梯里的時間，提高了電梯運行效率。

我們主要討論其輸入單元欲坐電梯的人只按下乘坐電梯信號給信號單元，系統對各樓層發出的信號進行存儲、登記和消除，同時對各層傳感器檢測到發出信號的人是否仍然在信號區等待乘坐電梯的信號進行登記、消除，并且還具備到達所停止的樓層時，減速、停止、開門等功能。PLC單元為整個電梯運行、控制系統的核心，實現電梯電機的加速、減速、啟動、停止、勻速運行；開門、關門；上行信號、下行信號，乘坐電梯信號人是否在等待區繼續等待等信號的處理，并向變頻系統發出相應信號。通過增加傳感器檢測乘坐電梯的人是否繼續在等待區等待信號，經過PLC合理編程，從而實現正確的運行方向、加速、勻速運行；到達最近的在等待區等待的乘坐電梯人樓層前減速、停止、開門、關門加速、勻速運行再到達下一個需要停止的樓層前進行下一個循環運行。

通過以上改進，電梯電器控制系統完成電梯上行、下行、加速、減速、勻速運行；平層開門、關門、檢測是否超重等信號的采集、存儲、比較記憶、執行等運行狀態和各種提前設定的功能。從而實現自動調度上行、下行；平層開門、關門以及集各種信號綜合后優先運行功能；根據電梯所處的位置和運行方向，欲乘坐電梯人所處位置所發出的向上或向下運行的呼叫信號，進行綜合對比，實現就近調度離呼出乘坐電梯信號位置最近的電梯運行，實現節能，節時最快的運行效率。保證乘坐電梯所有人心情愉快。

參考文獻

[1]趙昂，王磊，梁正峰.基于多傳感器的電梯群控系統研究[J].測控技術，2006，07.

篇10

[關鍵詞] 三層電梯；PLC控制器；程序控制

中圖分類號：TP23 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）14-0214-01

PLC程序控制，是一種專門從事邏輯控制的微型計算機系統，是當前電梯控制和技術改造的熱點典型領域，具有很強的代表性。對于傳統的電梯控制，采用繼電器-接觸器進行控制，控制精度不夠，平層不準確。本文提出采用S7-200PLC程序控制三層電梯運行的方案，通過對PLC編寫相應的梯形圖程序，實現電梯的過程控制，達到電梯在不同情況下運行，進行精確控制的目的。

1 系統總體設計

1.1電梯的總體控制需求

電梯由安裝在各樓層電梯口的上升下降呼叫按鈕，電梯轎廂內樓層選擇按鈕，上升下降指示（UP、DOWN），各樓層到位行程開關組成，電梯自動執行呼叫。電梯在上升的過程中只響應向上的呼叫，在下降的過程中只響應向下的呼叫，電梯向上或向下的呼叫執行完成后再執行反向呼叫；電梯等待呼叫時，同時有不同呼叫時，誰先呼叫執行誰；具有呼叫記憶、內選呼叫指示功能；具有樓層顯示、方向指示、到站聲音提示功能。

1.2 系統設計

本系統包含了計算機控制技術、傳感技術和自動控制技術。分為部分硬件和軟件設計部分。

2 硬件部分

2.1 I/O端口分配及PLC外部接線

本系統需要PLC具有10個輸入點，14個輸出點，選用西門子S7-200PLC系列可編程控制器，I/O端口分配及功能有，I0.0， S3， 三層內選按鈕；I0.1， S2， 二層內選按鈕；I0.2， S1， 一層內選按鈕；I0.3， D3， 三層下呼按鈕；I0.4， D2， 二層下呼按鈕；I0.5， U2， 二層上呼按鈕；I0.6， U1， 一層上呼按鈕；I0.7， SQ3， 三層行程開關；I1.0， SQ2， 二層行程開關；I1.1， SQ1， 一層行程開關；Q0.0， L3， 三層指示；Q0.1， L2，二層指示；Q0.2， L1，一層指示；Q0.3，DOWN，轎廂下降指示；Q0.4，UP，轎廂上升指示；Q0.5， SL3， 三層內選指示；Q0.6， SL2， 二層內選指示；Q0.7，SL1，一層內選指示到站聲， Q2.0， A；數碼控制端子A， Q2.1， B；數碼控制端子B， Q2.2， C， 數碼控制端子C， Q2.3， D， 數碼控制端子D， 主機1M、電源正端，主機1L、2L、3L，電源地端。

2.2 PLC結構

S7-200PLC是控制系統的核心，對輸入信號進行分析、計算和輸出執行信號，其外部接線圖，如圖1所示。

3 軟件部分

3.1 電梯的控制過程

電梯到站時，電梯門自動打開，打開到位后，延時3秒后關門，以便人員進出，然后繼續運行或停梯。程序流程圖如圖2所示

3.2 控制程序的設計

按電梯的控制原理進行設計，PLC的控制程序分為內呼登記程序控制、外呼登記程序控制。內呼登記信號。內呼有兩個信號，即內呼一層、內呼二層和內呼三層。利用啟-保-停電路對內呼信號進行登記。其中內呼一層在電梯處于上升狀態或一層指示燈亮時（I0.2或Q0.7接通）都不能登記。內呼二層的停止條件是二層指示燈亮（Q0.6通），即電梯處于二層時不對內呼二層的信號進行登記；內呼三層時，電梯處于下降狀態或電梯三層指示燈亮時（I0.0或Q0.5接通）都不對內呼三層信號進行登記，梯形圖程序編寫如圖3所示。

外呼信號有4個，一層上呼、二層上呼、二層下呼和三層下呼。外呼信號的登記都是利用啟-保-停電路來完成的，原理都一樣。

4 系統應用

完成PLC與模塊之間的接線，打開編寫的控制程序，進行編譯，用PC/PPI通訊編程電纜連接計算機串口與PLC通訊口，打開PLC主機電源開關，下載程序至PLC中，下載完畢后將PLC的“RUN/STOP”開關撥至“RUN”狀態。將行程開關“SQ1”撥到ON，“SQ2”、“SQ3”撥到OFF，電梯停在底層。選擇電梯樓層選擇按鈕或上下按鈕。例：按下“D3”電梯方向指示燈“UP”亮，底層指示燈“L1”亮，電梯離開底層。將行程開關“SQ1”撥到“OFF”，二層指示燈“L2”亮，將行程開關“SQ2”撥到“ON”電梯到達二層。將行程開關“SQ2”撥到“OFF”電梯離開二層。三層指示燈“L3”亮，將行程開關“SQ3”撥到“ON”電梯到達三層，PLC電梯控制系統運行符合指標要求。

5 結束語

可編程控制器（PLC）在電梯智能控制系統中的應用方案，包含了硬件和軟件系統設計。通過三層電梯實現其功能，對所設計的電梯控制系統進行了調試，能夠很好的滿足電梯控制設計要求，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，優先響應內選行車方向，平層定位控制精確。

參考文獻

[1] 廖常初主編，S7-200PLC 應用技術，機械工業出版社，2011.12