三层楼电梯PLC控制系统设计与调试

本文主要介绍可编程控制器（PLC）在电梯电气控制系统中的应用，通过对系统硬件设计方法和程序设计思路的介绍，给出了5层电梯逻辑控制部分的方法。主要涉及5层电梯的PLC控制系统的总体设计方案、组成及模块化程序设计。关键词：PLC；电梯；逻辑控制；程序设计: PLC; elevator; logic control; program design

三菱FX2N PLC在电梯控制中的应用随着人口的增加，科学技术日新月异地发展，人们物质文化生活水平的逐步提高，建筑业得以迅速发展，大批的高楼大厦拔地而起，十几层至几十层的宾馆、饭店、办公楼、住宅楼鳞次栉比。伴随建筑业的发展，为建筑内提供上下交通运输的电梯工业也在日新月异地发展着。电梯已不仅是一种生产环节中的重要设备，更是一种工作和生活中的必需设备，完全可以预想到，随着社会的发展，电梯产品在人们物质文化生活中的地位将和汽车一样，成为重要的运输设备之一。一、电梯的概述（一）电梯的发展简史据国外有关资料介绍，公元前2800年在古代埃及，为了建筑当时的金字塔，曾使用过由人力驱动的升降机械。公元1765年瓦特发明了蒸汽机后，1858年美国研制出以蒸汽为动力，并通过带传动和蜗轮减速装置驱动的电梯。1878年英国的阿姆斯特朗发明了水压梯。并随着水压梯的发展，淘汰了蒸汽梯。后来又出现了液压泵和控制阀以及直接柱塞式和侧柱塞式结构的液压梯。这种液压梯至今仍为人们所采用。但是，电梯得以兴盛发展的根本原因在于采用了电力作为动力来源。18世纪末发明了电机，并随着电机技术的发展，19世纪初开始使用交流异步单速和双速电动机作动力的交流电梯，特别是交流双速电动机的出现，显著改善了电梯的工作性能。在20世纪初，美国奥的斯电梯公司首先使用直流电动机作为动力，生产出以槽轮式驱动的直流电梯，从而为后来的高速度、高行程电梯的发展奠定了基础。20世纪30年代美国纽约市的102层摩天大楼建成，美国奥的斯电梯公司为这座大楼制造和安装了74台速度为60m/s的电梯。从此以后，电梯这个产品，一直在日新月异地发展着。目前的电梯产品，不但规格品种多，自动化程度高，而且安全可靠，乘坐舒适。随着电子工业的发展，可编程序控制器（PLC）和电子计算机成功地应用到电梯的电气控制系统中去后，电梯产品的质量和运行效果显著提高。（二）电梯的运行工作情况一部电梯主要由轿厢、配重、曳引机、控制柜／箱、导轨等主要部件组成。电梯在做垂直运行的过程中，有起点站也有终点站。对于三层以上建筑物内的电梯，起点站和终点站之间还设有停靠站。起点站设在一楼，终点站设在最高楼。各站的厅外设有召唤箱，箱上设置有供乘用人员召唤电梯用的召唤按钮。一般电梯在起点站和终点站上各设置一个按钮，中间层站的召唤箱上各设置两个按钮。而电梯的轿厢内都设置有（杂物电梯除外） *** 纵箱， *** 纵箱上设置有手柄开关或与层站对应的按钮，供司机或乘用人员控制电梯上下运行。召唤箱上的按钮称外召唤按钮， *** 纵箱上的按钮称指令按钮。电梯的运行工作情况和汽车有共同之处，但是汽车的起动、加速、停靠等全靠司机控制 *** 作，而且在运行过程中可能遇到的情况比较复杂，因此汽车司机必须经过严格的培训和考核。而电梯的自动化程度比较高，一般电梯的司机或乘用人员只需通过 *** 纵箱上的按钮向电气控制系统下达一个指令信号，电梯就能自动关门、定向、起动、在预定的层站平层停靠开门。对于自动化程度高的电梯，司机或乘用人员一次还可下达一个以上的指令信号，电梯便能依次起动和停靠，依次完成全部指令任务。尽管电梯和汽车在运算工作过程中有许多不同的地方，但仍有许多共同之处，其中乘客电梯的运行工作情况类似公共汽车，在起点站和终点站之间往返运行，在运行方向前方的停靠站上有顺向的指令信号时，电梯到站能自动平层停靠开门接乘客。而载货电梯的运行工作情况则类似卡车，执行任务为一次性的，司机或乘用人员控制电梯上下运行时一般一次只能下达一个指令任务，当一个指令任务完成后才能再下达另一个指令任务。在执行任务的过程中，从一个层站出发到另一个层站时，假若中间层站出现顺向指令信号，一般都不能自动停靠，所以载货电梯的自动化程度比乘客电梯低。本课题主要研究单台五层电梯的PLC控制方法，分述其硬件设计和软件设计过程。设计程序要求完成电梯控制系统主要达到以下要求：1) PLC电梯控制系统应具备：有司机、无司机、消防三种工作模式。2) 系统应具备自动响应层楼召唤信号（含上召唤和下召唤）。3) 具有轿厢层楼显示（二进制方式或十进制方式）。能自动显示电梯运行方向。4) 具有电梯直驶功能和反向最远停站功能。具有消防应急处理功能。5) 电梯开门时间设为3秒，电梯关门时间也设定为3秒。6) 具有应急手动开门、关门按钮。在单台电梯控制系

电梯控制技术论文篇二

电梯PLC控制系统分析

摘 要：随着城市建设进程的加快，由于高层建筑数量越来越多，高度也越来越高，而高层建筑中的电梯也成为日常出行的重要代步工具。而电梯运行质量的优劣直接影响着人们的出行，所以在电梯质量正常运行的同时也要提高技术含量，其中安全指数和稳定指数是重中之重。

关键词：电梯;PLC控制系统;程逻辑控制器

中图分类号：TU857 文献标识码：A 文章编号：1674-7712 (2013) 16-0000-01

电梯是上下运输代步工具，而且在运行期间频繁的启动和停止，而电梯的负载量也有着显著的变化、在运行期间的转换。在无负载运行时，电梯的电机的负载降低到最少，而且可能出现自发电状态。当电梯在超出负载能力运行的时候，电梯电机的负载提升到最大，这个时候出现电动状态，这时候的电梯电机要求在正、反转，电动、发电运行。

一、电梯发展及控制

电梯作为垂直方向的出行运输设备，在高层建筑和重要机构电梯的作用已经成为不可或缺的部分。随着微机技术、信息化处理技术、电气自动化技术等快速的推进，现在的电梯逐渐变成机电一体化形势下的高效电梯。随着城市建设进程的加快，由于高层建筑数量越来越多，高度也越来越高。建筑开发商在新型楼房建设上加强了各种住宅楼房的硬件设施，而家用电梯也迅速的走入市场。

任何类别的电梯，其运动的充分与必要条件之一是电梯要有确定的运行方向，因此所有用来确定电梯运行方向的控制环节简称为定向环节。在所有电梯的整体控制系统中，与电梯的自动开 关门控制环节一样，定向环节也是一个至关重要的环节。用PLC实现乘客电梯的控制，关键是怎样合理地利用PLC的硬件资源，节约PLC的输入输出端口，降低设计成本;同时充分利用软件资源简化控制程序，缩短PLC的扫描周期，提高电梯的安全可靠性和 *** 作的灵活性;另外控制程序应尽量简单，且具有一定的规律性，适合于开发各种楼层的控制需求。

二、PLC控制系统

Programmable Logic Controller 简称PLC也可称为可编程逻辑控制器，替代了以往继电器控制装置，程逻辑控制器得到了迅速的推广，在全世界范围得到了广泛应用。同时，程逻辑控制器的功能持续更新。随着计算机技术、信号处理技术、控制技术网络技术的不断发展和用户需求的不断提高，程逻辑控制器在开关量处理的基础上增加了模拟量处理和运动控制等功能。现在的程逻辑控制器不再只能逻辑控制，在伺服控制、事后控制等领域也发挥着十分重要的作用。

程逻辑控制器是集成了继电器控制原理演变出现的，早期的程逻辑控制器只有开关量逻辑控制，程逻辑控制器运行时按存储程序的内容逐条执行，以完成工艺流程要求的 *** 作。程逻辑控制器的中央处理器内有指示程序步存储地址的程序计数器，在程序运行过程中，每执行一步该计数器自动加。程序从开始运行基础序号为零起，依次执行到最终步，然后再返回起始步循环运算。程逻辑控制器每完成一次循环 *** 作所需的时间称为一个扫描周期。不同型号的程逻辑控制器，循环扫描周期在1微秒到几十微秒之间。程逻辑控制器用梯形图编程，在解算逻辑方面，表现出快速的优点，在微秒量级，解算1K逻辑程序不到1毫秒。它把所有的输入都当成开关量来处理，16位和32位的为一个模拟量。大型程逻辑控制器使用另外一个中央处理器来完成模拟量的运算。把计算结果送给程逻辑控制器的控制器。

现在电梯的 *** 纵控制方式一般可分为按钮控制(AZ、AS)、信号控制(XH)、集选控制(JX)、并联控制(BL)、梯群控制(QK)、微机控制(W)这几类。那么我们该如何开始着手去判断区分它们呢笔者觉得可以借鉴C语言算法中的选择结构，即“if(条件表达式)语句1else语句2”的表达方式写个“程序”来分析判断。集选类和非集选类(信号、按钮)的主要区别在于集选能实现无司机 *** 纵，而按钮、信号因为自动化程度不够高，只能在有司机 *** 纵下才能正常运行。因此判断方法就是看能不能实现无司机 *** 纵：在轿内任意登记一个楼层，然后人出轿厢，过一会看电梯是否自动关门去到指定楼层，如果是，就是有司机 *** 纵，可以判断属于集选类，反之属于非集选类。用C语言表达即为if(有司机 *** 纵=1)集选类控制else非集选类控制。

三、电梯PLC控制系统

电梯是的正常运行是依靠外部指示信号以及电梯本身指示来完成的，而且每次指令发出的同时是不固定的， PLC控制系统是人与电机配合式的控制系统，在人发出控制之命令的同时，PLC控制系统会迅速做出存储命令，之后经过控制逻辑进行计算后发出指令。PLC控制系统在得到实际指令后，决定电梯的走向，在通过向变频器下达指令，变频器在得到PLC控制系统的指令后在对速度的快慢进行调节，当电梯电机启动后，速度迅速增至最大，控制可靠的动作，在到达命令临界点的时候，PLC控制系统传递出停止指令，变频器收到指令后已预先的指令把速度降低到慢行状态。

PLC控制系统从出现以及实际应用到至今，改变了以往老式继电器接线逻辑到存储逻辑的推进;实现了逻辑控制到数字控制;其应用领域越来越广，实现了单体设备简单控制到胜任运动控制、过程控制及集散控制等各种任务的跨越。如今的PLC控制系统在处理模拟量、数据计算、人机接口和组网的各方面能力都已大大提高，成为自动化控制领域的主流控制器，在各行各业发挥着巨大的作用，电梯控制系统采用PCL及程逻辑控制主板为基础。电梯的群控技术有集选控制和随机逻辑控制。电梯其运行性能、安全性能、乘坐舒适感、节能方面等均有一定的发展。为了确保电梯正常运行、安全使用，所有的电梯都应该配备具有电梯专业知识的人员。他们必须对电梯工作原理、性能特点、控制运行要全面认识和掌握，才能做到对电梯的正确使用与保养。

具有PLC控制系统的电梯必然是未来电梯也得主流趋势，在制造与实际应用方面充分的展示了这个国家的综合实力的象征。而且在我国一线城市北京、上海、深圳等人口高密度城市，民众对物质文化的需求越来越高，由于高层建筑数量越来越多，高度也越来越高，而高层建筑中的电梯也成为日常出行的重要代步工具。而电梯运行质量的优劣直接影响着人们的出行，所以在电梯质量正常运行的同时也要提高技术含量，其中安全指数和稳定指数是重中之重。

参考文献：

[1]王子文，骆建华电梯PLC控制策略及其程序设计[J]起重运输机械，2006(07)

[2]黄轶，王丽莉，张智勇基于SIMADYND的矿井提升机控制系统的PLC改造[J]微计算机信息，2006(16)

[3]叶予光，梁南丁基于PLC技术的矿井提升机电控系统[J]机电一体化，2004(06)

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