三层电梯PLC控制系统的设计

李丽

摘要：本文阐述了可编程控制器在三层电梯控制系统中的应用，主要从电梯的控制要求、PLC选择、I/O分配、梯形图的设计与调试等方面进行了软件和硬件上的设计，并实现了一种三层电梯的控制系统的设计。

关键词：电梯；PLC；控制系统；设计

中图分类号：K826.16 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2019）14-0244-02

一、引言

电梯是高层建筑不可缺少的垂直方向的交通运输工具，是比较复杂的机电结合体的大型工业产品。目前，电梯的控制方式主要有继电器控制系统、微机控制系统和PLC控制系统。本文将可编程序控制器（PLC）应用于三层电梯进行逻辑控制，设计了一套完整的电梯控制系统方案并通过三层电梯模型实现了其基本功能，大大提高了电梯可靠性、可维护性以及灵活性，延长了使用寿命。

二、三层电梯的控制要求

1）电梯由乘客控制执行，自动响应各楼层的上呼、下呼信号和所到楼层信号指示灯；

2）电梯原始层在一层；

3）电梯到达或经过哪层，哪层的信号指示灯亮，其他熄灭。

4）电梯到站后自动平层开门，延时关门；

5）手动开、关门控制。

三、三层电梯的控制过程分析

因主要是实现三层电梯的模拟控制，所以分析时忽略门的控制方式。三层电梯的控制系统示意图如下所示：

（一）电梯处于各楼层时的运行情况分析

电梯的控制过程分析是梯形图的设计基础，三层电梯的控制过程如图2所示。

把可编程控制器拔向RUN后，按其他按钮无效，只有按SQ1才有效，E1亮，表示电梯原始层在一层。

1.电梯停留在一层时的运行情况分析。当电梯处于一层时，不管是梯内梯外，电梯都只可能接收到上升的请求信号。此时，电梯就进入预上升状态，准备作上升运行。如果电梯没有接收到请求信号，电梯则在一层待机。

此时具体的控制过程为：

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

2）按SB7（SB3），电梯上升，按SQ3无反应，应先按SQ2，E1灭，E2亮，电梯仍上升，再按SQ3，E2灭，E3亮，电梯停止。

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

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

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

2.电梯停留在二层时的运行情况分析。处于二楼时，电梯则可能出现三种情况：

1）电梯并没有接收到梯内梯外的任何请求信号时，电梯待机。

2）电梯接收到上升请求信号，进入预上升状态。具体控制过程为：按SB7（SB3），电梯上升，反方向呼叫无效，按SQ3，E2灭，E3亮，电梯停止。

3）电梯接收到下降请求信号，进入预下降状态。具体控制过程为按SB3（SB1），电梯下降，反方向呼叫无效，按SQ1，E2灭，E1亮，电梯停止。

3.电梯停留在三层时的运行情况分析。处于三层时，不管是梯内梯外，电梯都只可能接收到下降的请求信号。此时，电梯就进入预下降状态，准备作下降运行。如果电梯没有接收到请求信号，电梯则待机。

此时具体的控制过程为：

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

2）按SB4（SB1），电梯下降，按SQ1无反应，应先按SQ2，E3灭，E2亮，电梯仍下降，再按SQ1，E2灭，E1亮，电梯停止。

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

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

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

四、PLC控制系统的设计与调试

（一）I/O分配表

根据电气原理图可知，该控制系统的输入输出设备和输入输出端子的分配表如下表所示。

（二）梯形图设计

电梯控制系统的软件设计是PLC电梯控制系统设计的关键环节。在其软件设计过程中，一要坚持功能完善、面面俱到的原则，保证电梯安全有效地运行；二要遵循结构简练、易读易改的原则，尽量减少程序量，采用模块化设计，充分利用PLC中的各种指令优化程序，缩短PLC程序扫描时间，保证电梯的精度。

结束语

本文介绍了一种可编程控制器（PLC）在三层电梯控制系统中的应用，给出了可編程控制器控制三层电梯电气控制系统的硬件组成和软件设计。采用了梯形图编程的程序控制方式，设计了一套完整的基于可编程控制器（PLC）的三层电梯控制系统总体设计方案并通过三层电梯模型实现了其基本功能。最后对本文所设计的电梯控制系统进行了相关调试，能够很好地实现电梯控制，满足设计要求，实现行车方向由内选信号和外呼梯信号决定，顺向优先执行。无论电梯运行于何种状态，只有内选信号时，优先相应内选行车方向，平层定位控制精确。

参考文献：

[1]李涛.基于PLC的电梯控制系统的设计与实现[J].仪器仪表用户，2010，（3）.

[2]芦艳芳.基于PLC的电梯控制系统设计[J].煤炭技术，2011，（8）.

[3]李胜多.基于组态王和PLC的电梯控制系统设计[J].青岛农业大学学报，2010，（2）.