基于PLC的两部电梯逻辑控制的研究

李泊岑 罗俊

沈阳工学院机械与运载学院

基于PLC的两部电梯逻辑控制的研究

李泊岑 罗俊

沈阳工学院机械与运载学院

本文阐述了单部电梯运行的控制逻辑、两部电梯联控系统运行的控制逻辑，并分析了电梯的系统安全。

电梯 控制 逻辑

1 设计要求

电梯模型采用两部六层结构，包括电梯整体（包括轿厢、电机、限位开关等）、各个楼层按钮（上下行呼梯按钮及指示灯等）、电梯内部设备（轿厢开关门按钮、轿厢选层按钮及指示灯等）。

针对电梯控制，参赛队需完成：

(1)控制方案的实施及调试。包含PLC硬件组态及控制程序实施，WINCC监控画面组态及实施，PLC与WINCC之间的通信连接，以及系统调试、投运。

(2)实现电梯的自动控制，及时响应不同楼层的客户召唤请求。包括电梯启停、平层、开关门、故障提示及上下限位保护等。

2 单部电梯运行

2.1 控制逻辑

电梯开始启动，判断是否复位，若无指示信号直接进入运行模式，有开关门信号指示时执行上行或下行控制，若无开关门信号指示则进入休眠状态，过120秒若无信息指示则关闭照明及风扇节能，若有上行信号指示则进入上行状态，此时又有在此楼层上或下的楼层呼叫信号时，优先服务当前上行，即根据最早登记的信号（指令信号，呼梯信号）决定电梯的上行或下行。

2.2 电梯信号处理原则

在电梯运行过程中，电梯上升（或下降）途中，任何反方向下降（或上升）的外呼梯信号均不响应，但如果反向外呼梯信号前方向无其它内、外呼梯信号时，则电梯响应该外号。电梯应具有最远反向外梯响应功能。

2.3 开关门逻辑控制

开、关门控制，到达某一层响应了该层的信号要求，则开门到位后6S后关门，关门指示灯闪烁，当长按开门则开门等待（轿门自动打开），或遇到红外光幕信号未响应、超重感应器动作则门开等待，自动状态下，在保持开门的状态时，可以按关门按钮使门立即响应关门动作。电梯停在门区时，可以在轿厢中按开门按钮使电梯已经关闭或尚未关闭的门重新打开。开门等待信号关闭后4S后关门电梯未起动且门已关上或正在关闭时，如果本层召唤按钮被按下，则电梯门打开。如果按住按钮不放，门保持打开。

2.4 电梯开机控制

开机按钮打开，检测有无故障报警，若有则停车直接复位至1楼检修；若无故障时接受信号运行电梯，若无信号则进入休眠状态，等待信号后运电梯。

2.5 电梯关机控制

当按下关机按钮，先监测电梯是否在执行程序，如是在运行则运行完当前程序动作再停车复位至一楼后断电；若电梯不在运行则直接复位至1楼后断电。

3 两部电梯联控系统运行

根据两台电梯并联的功能，实现以下功能：

(1)一台电梯上行, 当它的下方出现向上呼叫信号时, 基站电梯立即起动应答。一台电梯下行, 它的上方出现任何厅外呼叫信号, 基站电梯立即起动应答。在以上两个条件都不满足时,两台电梯都在运行时，其中任何一台电梯没有轿内指令时，首先通过与另一台进行楼层比较判断自身是在高位还是低位，如在高位则继续上行，如在低位则反方向返回基站，这样就避开了两部电梯同时上行、同时应答最上方的呼梯信号，提高了运行效率。

(2)通过软件解决了两部电梯同层、同步上行或下行、在应答外呼信号时同时换速停车的问题，通过设置条件只要这种情况出现只能一台电梯换速停车，另一台继续运行的程序，这样也大大减少了停车次数,提高了电梯运行效率。

(3) 当两部电梯都在基站时，厅外有呼叫信号先回基站的电梯启动应答。(4) 无论A 梯或B 梯，由于内选定向后，都必须启动运行。(5) 当A 梯或B 梯在1 分钟内不能完成所有应答信号，另一台电梯延误发车两台梯共同应答剩余的信号。

(6) 当一台电梯进入独立状态时，另一台电梯自动变为单台集选方式运行状态。

(7)通过两台电梯使用一台主机控制的方式，减少了两台主机相互通信的功能，并且减少两部电梯相互并线的问题，这样就减少了干扰，使配制控制柜更加简单，维修更方便。

(8) 在无信号时总有一台电梯在基站等候。

4 系统安全分析

为防止电梯由于控制方面的故障，轿厢超越顶层或底层端站继续运行，必须设置保护装置以防止发生严重的后果和结构损坏。防止越程的保护装置一般是由设在井道内上下端站附近的强迫换速开关、限位开关和极限开关组成。

在系统控制设定时，当电梯的承受重量达到一定值时，电梯将不会再对乘客的输入信号做出响应只执行原有指令，如果电梯的承受重量超过电梯所能承受的最大重量时，系统会发出超载信号，电梯将不会启动并发出警报，直到重量恢复到范围内才能继续运行。

电梯在运行时为了保证乘客安全，系统不允许在门区外开门，防止乘客在电梯运行时因出轿厢范围而发生意外。在电梯运行时如果平层信号一直没有动作过，则不能反映外界的输出响应，此时系统将默认为钢丝绳打滑故障，所以电梯不能继续运行，需要断电复位或者转到检修状态时，电梯才能恢复正常运行。

电梯必须安装应急照明和报警装置，并由应急电源供电。电梯困人的救援以往主要采用自救的方法，即轿厢内的操纵人员从上部安全窗爬上轿顶将层门打开。