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1、摘要随着科学技术的发展、近年来，我国的电梯生产技术得到了迅速发展.一些 电梯厂也在不断改进设计、修改工艺。更新换代生产更新型的电梯，电梯主要分 为机械系统与控制系统两大部份，随着自动控制理论与微电子技术的发展，电梯 的拖动方式与控制手段均发生了很大的变化，交流调速是当前电梯拖动的主要发 展方向。目前电梯控制系统主要有三种控制方式：继电路控制系统（“早期安装 的电梯多位继电器控制系统）、PLC控制系统、微机控制系统。继电器控制系统 由于故障率高、可靠性差、控制方式不灵活以及消耗功率大等缺点，目前已逐渐 被淘汰。微机控制系统虽在智能控制方面有较强的功能，但也存在抗扰性差，系 统设计复杂，一般维修人
2、员难以掌握其维修技术等缺陷。而PLC控制系统由于运 行可靠性高，使用维修方便，抗干扰性强，设计和调试周期较短等优点，倍受人 们重视等优点，已成为目前在电梯控制系统中使用最多的控制方式，目前也广泛 用于传统继电器控制系统的技术改造。关键词:PLC电梯控制系统电梯系统运行调试目录摘要1第一章概述31.1 PLC的应用领域31.1.1开关量的逻辑控制31.1.2模拟量控制31.1.3运动控制31.1.4过程控制31.1.5数据处理31.1.6通信及联网41.2 PLC的基本结构4第二章硬件设计52.1控制要求52.2 PLC型号的选择52.3系统设计流程图52.4 I/O分配表82.5 I/O接线图
3、8第三章软件设计103.1梯形图103.2指令表30第四章调试434.1准备工作434.2 调试程序43结束语44参考文献45第一章概述1.1 PLC的应用领域目前，PLC在国内外已广泛应用于钢铁、石油、化工、电力、建材、机 械制造、汽车、轻纺、交通运输、环保及文化娱乐等各个行业，使用情况 大致可归纳为如下几类。1.1.1开关量的逻辑控制这是PLC最基本、最广泛的应用领域，它取代传统的继电器电路，实 现逻辑控制、顺序控制，既可用于单台设备的控制，也可用于多机群控及 自动化流水线。如注塑机、印刷机、订书机械、组合机床、磨床、包装生 产线、电镀流水线等。1.1.2模拟量控制在工业生产过程当中，有许
4、多连续变化的量，如温度、压力、流量、 液位和速度等都是模拟量。为了使可编程控制器处理模拟量，必须实现模 拟量（Analog）和数字量（Digital）之间的A/D转换及D/A转换。PLC厂 家都生产配套的A/D和D/A转换模块，使可编程控制器用于模拟量控制。 1.1.3运动控制PLC可以用于圆周运动或直线运动的控制。从控制机构配置来说，早期 直接用于开关量I/O模块连接位置传感器和执行机构，现在一般使用专用 的运动控制模块。如可驱动步进电机或伺服电机的单轴或多轴位置控制模 块。世界上各主要PLC厂家的产品几乎都有运动控制功能，广泛用于各种 机械、机床、机器人、电梯等场合。1.1.4过程控制过程
5、控制是指对温度、压力、流量等模拟量的闭环控制。作为工业控 制计算机，PLC能编制各种各样的控制算法程序，完成闭环控制。PID调节是一般闭环控制系统中用得较多的调节方法。大中型 PLC都有PID模块， 目前许多小型PLC也具有此功能模块。PID处理一般是运行专用的PID子程 序。过程控制在冶金、化工、热处理、锅炉控制等场合有非常广泛应用。1.1.5数据处理现代PLC具有数学运算（含矩阵运算、函数运算、逻辑运算）、数据传 送、数据转换、排序、查表、位操作等功能，可以完成数据的采集、分析 及处理。这些数据可以与存储在存储器中的参考值比较，完成一定的控制 操作，也可以利用通信功能传送到别的智能装置，或
6、将它们打印制表。数 据处理一般用于大型控制系统，如无人控制的柔性制造系统；也可用于过 程控制系统，如造纸、冶金、食品工业中的一些大型控制系统。1.1.6通信及联网PLC通信含PLC间的通信及PLC与其它智能设备间的通信。随着计算机 控制的发展，工厂自动化网络发展得很快，各 PLC厂商都十分重视PLC的 通信功能，纷纷推出各自的网络系统。新近生产的PLC都具有通信接口，通信非常方便。1.2 PLC的基本结构PLC实质是一种专用于工业控制的计算机，其硬件结构基本上与微型计 算机相同。从结构上分，PLC分为固定式和组合式（模块式）两种。固定式 PLC包 括CPU板、I/O板、显示面板、内存块、电源等
7、，这些元素组合成一个不可 拆卸的整体。模块式PLC包括CPU模块、I/O模块、内存、电源模块、底板 或机架，这些模块可以按照一定规则组合配置。第二章硬件设计2.1控制要求电梯由安装在各楼层厅门口的上升和下降呼叫按钮进行呼叫操纵，其操纵内 容为电梯运行方向。电梯轿厢内设有楼层内选按钮S1S4，用以选择需停靠的楼 层。L1为一层指示、L2为二层指示、L3为三层指示、L4为四层指示，SQ1SQ4 为到位行程开关。电梯上升途中只响应上升呼叫，下降途中只响应下降呼叫，任 何反方向的呼叫均无效。例如，电梯停在一层，在三层轿厢外呼叫时，必须按三 层上升呼叫按钮，电梯才响应呼叫（从一层运行到三层,）按三层下降
8、呼叫按钮无 效；反之，若电梯停在四层，在三层轿厢外呼叫时，必须按三层下降呼叫按钮， 电梯才响应呼叫（从四层运行到三层）按三层上升呼叫按钮无效，依此类推。2.2 PLC型号的选择综合输入、输出点的计算以及要实现的电梯控制功能，实验室现有的三 菱FX2N型号的PLC完全能实现设计要求。因为FX2N型号的PLC是一款面对 大中型工业应用的PLC，输入输出点，内存容量以及响应时间均符合条件。并且，三菱PLC具有稳定性高，功能强大，环境适应性强，编程软件简单完 善，价格适中等优点。所以我采用了 FX2N-48MR型号的可编程控制器。2.3系统设计流程图电梯PLC的控制系统和其他类型的电梯控制系统一样主要
9、由信号控制系统 和拖动控制系统两部分组成。图为电梯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，存储在存储器并由PLC软件运算处理，然 后经输出接口分别向指层器及召唤指示灯等发出显示信号，向拖动和门机控制系 统发出控制信号。图2-1程序流程图.幡招沿系茨B2U3 0 f.-.1.|34151-FJ- Frl1. 11 1 r J341如 upiO以.EK4O彪 6义 UP2 ICm 6S40S30S20S10D40D
10、30D20U30U20U10L+0图2-2四层电梯控制系统的模拟实验面板图2.4 I/O分配表表2-1 I/O分配表序号名 称输入点序号名 称输出点0外呼1上行X00电梯上行Y01外呼2下行X11电梯关门Y12外呼2上行X22电梯下行Y23外呼3下行X33电梯开门Y34外呼3上行X44内呼1层指示Y45外呼4下行X55内呼2层指示、Y561层到位X66内呼3层指示Y672层到位X77内呼4层指示Y783层到位X108外呼1层上升指示Y1094层到位X119外呼2层下降指示Y1110开门到位X1210外呼2层上升指示Y1211关门到位X1311外呼3层下降指示Y1312内呼1层X1412外呼3层
11、上升指示Y1413内呼2层X1513外呼4层下降指示Y1514内呼3层X1614内呼开示Y1615内呼4层X1715内化关门指示Y1716内呼开门X2017内呼关门X2118电梯上升限位X2219电梯下降限位X2320手动复位X242.5 I/O接线图 23 1/。电梯运行按fll 心梯停止按粗一层限世瑕 二层呻买 三层限位升美 四层限位开关 一层呼叫按钮二层上升呼叫 二层下降呼叫匕 升邮叫 建下舸叫 四层呼叫醐宝宝令工泪Ln淇云rsF5 3F35F3MT壁竭 S7I00 i4i1-3wu.J.O4Z蝶青器电梆上升指示us岫痢际JT笛 J1HHW第三章软件设计3.1梯形图网络1SM0.7M0.
12、0I IC )四四三一四下四一二开开门昙内呼10.0 昙下碎10.4 M上呼10.7 层行程11.5 昙指示Q 0.0 强指示QtU 内指示Q IE 二指示Q 2.0 下指示QN5 门信号M3.。 门原位M4.CI 开 M4.4三层内呼10.1 三层下呼I0.5 二层上呼no 二层行程II.。 三层指示0口，1 上升指示QD.5 三内指示皿7上指示021 下指示曰2.4 美门隋号的.1 矢门限位NM.1 门美M4.5二层内呼I。？ 二层下呼10.8 层上呼I 三层行程11.3 二层指示祯,2箱上升M3.2一层向呼I0.3四层行程H.2昙指示如,3内指示R1.1箱下降MM3Network LorrirrientSM0.1J IM4.01 IM4.11 ； LI IIIII树4,51网络3 有开门信号才开门M4.1M4.5 R初始复位网络4初始复位SM0.111 511.311.411.2M1.1T 1111 / |1|1，|()1置位指示灯上呼指示灯开门情况网络22 开门情况（其中X为开门输入信号，丫为关门输入信号）M0.6M0.1Q1.0M0.3M0.2Q0.7Q0.6Q2.3M2.0M4.0Q2.5Q2.1M4.5M4.4SOUTRS)111.41I I1 1Q2.4I I1 1111.2Q2.211.3M3.2M3.3M3.0，
