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1、摘 要电梯是高层建筑不可缺少的运输工具，用于垂直运送乘客和货物，传统的电梯控制系统主要采用继电器接触器进行控制，其缺点是触点多，故障率高、可靠性差、维修工作量大等，而采用 PLC组成的控制系统可以很好地解决上述问题，使电梯运行更加安全、方便、舒适。目前在电梯行业已得到广泛应用。采用PLC对电梯进行控制，通过合理的选择和设计，提高了电梯的控制水平，并改善了电梯运行的舒适感，使电梯达到了较为理想的控制效果。本文阐述了可编程控制器PLC在电梯控制中的应用。主要介绍了四层电梯的PLC控制系统总体设计方案、设计过程、组成， 列出了具体的主要硬件电路、电梯的控制梯形图及指令表。并给出了系统组成框图，在分析
2、、处理随机信号逻辑关系的基础上，提出了PLC的编程方法。用MCGS组态软件实现了对PLC控制的四层电梯的模拟，计算机与PLC通过串行通信交换信息，用PLC来控制“虚拟”电梯。通过组态软件中命令语言编写的程序，使虚拟电梯的轿厢和门执行相应的动作，用画面上的指示灯和楼层显示器来显示来自PLC的各种状态信息。关键词：电梯控制;可编程控制器;组态软件ABSTRACTThe elevator is the high-rise construction essential transport means, uses in vertical shipping the passenger and the ca
3、rgo, the traditional elevator control system mainly uses the relay. The contact device carries on the control, its shortcoming is the electronic contact are many, failure rate high, reliability bad, service work load big and so on, but uses the PLC composition the control system to be possible to so
4、lve the above problem well, causes the elevator movement to be safer, to be convenient, is comfortable. At present obtained the widespread application in the elevator profession. In the layer and the control function few situations; use the PLC control to be advantageous.The article elaborated progr
5、ammable controller PLC in the elevator control application. Mainly introduced four elevator PLC control system overall project designs, the design process, the composition, have listed the concrete main hardware electric circuit, the elevator control ladder diagram and the instruction list. And givi
6、ng the system composition diagram and the program flow diagram, in the analysis, in the processing random signal logic relations foundation, proposed the PLC programming method. Using the MCGS configuration software realize the PLC control of the four layers of computer simulation, the elevator with
7、 PLC through serial communication exchange information with PLC to control, virtual the elevator. Through the configuration software command language program, make the virtual elevator of the car door and executes action, use pictures of the indicator and the floor to display monitor from the variou
8、s states information with PLC.Key words: elevator; Programmable Logic controller; configuration software;第一章 总体方案设计1.1总体方案的确定电梯PLC的控制系统和其他类型的电梯控制系统一样主要由信号控制系统和拖动控制系统两部分组成。图3-1为电梯PLC控制系统的基本结构图，主要硬件包括PLC主机及扩展、机械系统、轿厢操纵盘、厅外呼梯盘、指层器、门机、调速装置与主拖动系统等。系统控制核心为PLC主机、操纵盘、呼梯盘、井道及安全保护信号通过PLC输入接口送入PLC，存储在存储器及召唤指示灯
9、等发出显示信号，向拖动和门机控制系统发出控制信号。图1-1 电梯PLC控制系统的基本结构图1.2 设计思想1.信号控制系统电梯信号控制基本由PLC软件实现。电梯信号控制系统如图3-2所示，输入到PLC的控制信号有：运行方式选择（如自动、有/无司机、检修、消防运行方式等）、运行控制、轿内指令、层站召唤、安全保护信息、旋转编码器、光电脉冲、开关门及限位信号、门区和平层信号等。图1-2 电梯PLC信号控制系统框图2.电梯控制系统实现的功能1)行车方向由内选信号决定,顺向优先执行; 2)行车途中如遇呼梯信号时,顺向截车,反向不截车; 3)内选信号、呼梯信号具有记忆功能,执行后解除。 4)内选信号、呼梯
10、信号、行车方向、行车楼层位置均由信号灯指示5)停层时可延时自动开门、手动开门、(关门过程中)本层顺向呼梯开门; 6)有内选信号时延时自动关门,关门后延时自动行车; 7)无内选时延时5s自动关门，但不能自动行车; 8)行车时不能手动开门或本层呼梯开门,开门不能行车。第二章 硬件的选型2.1 控制系统的选择2.1.1PLC的特点PLC能如此迅速发展的原因是由于它具有通用计算机所不及的一些下列特点：一、 可靠性。二、易操作性。三、灵活性。四、机电一体。2.1.2 PLC与其他工业控制系统的比较1. PLC与继电器控制系统比较表2-1 可编程序控制器与继电器柜的区别可编程序控制器继电器柜控制方式程序（
11、软件）继电器配线（硬件）控制功能 指令以软件实现大规模高兴能控制 器件功能有限，随规模加大而大型化控制要素无触点（也有有触电的），高可靠性，寿命长，高速控制。有触点，寿命有限，低速控制变更控制更改程序可适应各种控制对象更改器件之间连接，更改困难2. PLC与微型计算机的比较表2-2 可编程序控制器与通用计算机的区别比较项目通用计算机可编程序控制器工作方式中断方式扫描方式编程语言汇编语言、高级语言助记符语句表、梯形图等工作环境要求较高可在较差的环境下工作对使用者的要求需进行专门的学习培训才能掌握语言易学，稍加培训即可使用可靠性商业级要求工业级，且有多种特殊设计，包括监视计时器功能(Watch D
12、og Titner-WDT)系统软件功能强大，但占用存储空间过大功能专用，占用存储空间小适用领城办公、管理，科学计算、家庭工业控制从上边的论述和比较可以看出。由PLC的硬件决定了它的可靠性和控制功能比继电器控制系统高的多，它是专门为工业控制场合设计的，所以他的稳定性也比一般通用计算机要好的多，而且它操作简单灵活，易于实现系统升级和功能扩展所以在本设计中采用PLC来进行逻辑控制。3.1 变频器参数设置 参数设置原则(如表3. 1)：（1） 为减小启动冲击及增加调速的舒适感，其斜坡上升时间和斜坡下降时间应当长一些(如图3.1.1时间t（s）/f（Hz）曲线)；（2） 为了提高运行效率，快车频率应选
13、为工频，而爬行频率要尽可能低些，以减小停车冲击；（3） 零速一般设置为Oft，带速抱闸将影响舒适感；表3.1变频器参数设置图3.1.1 时间t（s）/f（Hz）曲线3.2减速及平层控制电梯的工作特点是频繁启制动,为了提高工作效率、改善舒适感，要求电梯能平滑减速至速度为零时，准确平层，即“无速停车包闸”，不要出现爬行现象或低速抱闸,即直接停止,要做到这一点是要准确发出减速信号,在接近层楼面时按距离精确的自动矫正速度给定曲线。本设计采用旋转编码器检测轿厢位置，只要电梯运行，计数器就可以精确地确定走过的距离，达到与减速点相应的预制数时即可发出减速命令。3.3 电梯机房里的主要部件（如图3.5）图3.
14、5电梯构架图1.拽引机(1) 驱动电动机：交流梯专用的双速电动机制动器：在电梯上通常采用双瓦块常闭式电磁制动器。电梯停止或电源断电情况下制动抱闸，以保证电梯不致移动。(2) 减速箱：涡轮蜗杆减速箱。(3) 拽引轮：拽引机上的绳轮称为拽引轮。两端借助拽引钢丝绳分别悬挂轿厢和对重，并依靠拽引钢丝绳与拽引轮绳槽间的静摩擦力来实现电梯轿厢的升降(4) 导向轮或复绕轮（导向轮又称抗绳轮）：因为电梯轿厢尺寸一般都比较大，所以轿厢悬挂中心和对重悬挂中心间的距离往往大于设计上所允许的拽引轮直径。因此对一般电梯而言，通常要设置导向轮，以保证两股向下的拽引钢丝绳之间的距离等于或接近轿厢悬挂中心和对重悬挂中心间的距
15、离。对于复绕的无齿轮电梯而言，改变复绕轮的位置同样可以达到上述目的。2.限速器：当轿厢运行速度达到限定值时，能发出电信号并产生机械动作的安全装置3.控制柜：各种电子元器件和电气元器件安装在一个防护用的柜形结构内，按预定程序控制轿厢运行的电控设备。4.电源开关、照明开关5选层器、极限开关。机械楼层指示器、发电机组等部件3.4 电梯井道里的主要部件（如图3.5）1.轿厢：轿厢是电梯的主要部件，是容纳乘客或货物的装置。2.导轨：供轿厢和对重在升降运行中起导向作用的组件。3.对重装置：设置在井道中，由拽引钢丝绳经拽引轮与轿厢连接，在运行过程中起平衡作用的装置。4缓冲器：当轿厢超过下线位置时，用来吸收轿厢或对重装置所产生动能的制停安全装置。缓冲器一般设置在井道低坑上。5.限位开关：该装置是可以装载轿厢上，也可以装在电梯井道上端站和下端站附近，当轿厢运行超过端站时，用于切断控制电源的安全装置。6.接线盒：固定在井道壁上，包括井道中间接线盒及各层站接线盒。7.控制电缆：电缆两端分别与井道中间接线盒和轿内操作箱连接。8.补偿链或补偿绳：用于补偿电梯在升、降过程中由于拽引钢丝绳在拽引轮两边的重量变化。9.平层感应器或井道传感器：
