613352295毕业设计（论文）基于PLC的电梯控制系统设计.doc

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1、基于PLC的电梯控制系统设计摘 要随着我国经济的高速发展,微电子技术、计算机技术和自动控制技术也得到了迅速发展,交流变频调速技术已经进入一个崭新的时代,其应用越来越广。而电梯作为现代高层建筑的垂直交通工具,与人们的生活紧密相关,随着人们对其要求的提高,电梯得到了快速发展,其拖动技术已经发展到了调频调压调速,其逻辑控制也由PLC代替原来的继电器控制。本文主要的目的是结合PLC，介绍了电梯控制系统的构成和工作原理，并重点阐述了PLC在电梯控制系统中的应用，并利用三菱FX2-80MR、变频器和交流电机来设计六层电梯控制系统。整个系统通过PLC、逻辑控制电路对电梯的升降；加、减速；平层；起动、制动控制

2、。其结构简单、运行效率高、平层精度高、易于理解与掌握。关键词：PLC，电梯，变频器， Design of PLC-based control system for elevatorABSTRACTalong with our countrys high-speed economic development, microelectronics technology, computer technology and automatic control technology also have developed rapidly, ac variable-frequency regulating s

3、peed technology has entered into a new era, with its used more and more widely. And as a modern high-rise buildings elevator vertical transportation, is closely related to peoples lives, as people to improve its request, elevator obtained fast development, the technology have to drag speed, its logi

4、c FM surge by PLC control also replace original relay control.The this machine control unit adoption carries on whole process a control to the machine by the programmable controller PLC of Mitsubishi company.The purpose of this paper is a combination of PLC , introduces the elevator control system s

5、tructure and working principle, and focuses on the PLC in the elevator control system, and to use the Mitsubishi FX2-80MR PLC, OMRONs 3G2JV frequency devices and two-phase AC motor to design five-story elevator control system.The whole system passes PLC, logic control the electric circuit is to the

6、rise and fall of elevator;Add, decelerate;Even layer;Start, make to move a control.Its structure is simple and circulate an efficiency, even layer accuracy, be easy to comprehension and control.KEY WORDS: PLC, Elevator, Inverter 目录前言1第1章电梯的概论21.1电梯的概述21.2电梯的组成部件21.2.1机房31.2.2桥厢与对重31.2.3 厅门31.2.4井道与设

7、施31.3电梯主要电气设备41.4电梯的功能要求6第2章 电梯的硬件设备72.1 电梯的主要部分72.2电梯安全保护装置72.3可编程控制器的选择72.4电梯控制电路的设计82.5交流电机主电路92.6门机电路，抱闸电路，门锁及安全运行电路102.7 输入与输出设计11第3章 电梯控制程序设计163.1算法说明163.2 程序中相关继电器的说明173.3梯形图的设计183.3.1开关门环节183.3.2层楼信号的产生于清除环节213.3.3停层信号的登记与消除环节233.3.4外呼信号的登记与消除环节253.3.5电梯的定向环节253.3.6自动运行时启动加速和稳定环节263.3.7停车制动环

8、节27结论29谢 辞30参考文献31附录33前 言近年来我国的经济飞速发展，人民生活水平的迅速梯高，工作居住条件得到了巨大的改善。电梯作为建筑物内的垂直交通运输工具，与人们的生活息息相关。传统的电梯曳引电动机采用接触器来实现电动机工作状态的改变，另外，传统的电梯控制系统由继电器接触器控制逻辑组成，存在着电气元件多、功能弱、电气故障频繁，可靠性差和工作寿命短等缺陷。可编程控制器（PLC）是根据顺序逻辑控制的需要而发展起来的，是专门为工业环境应用而设计的数字运算操作的电子装置。鉴于其种种优点，目前，电梯的继电器控制方式已逐渐被 PLC 控制代替。同时，由于电机交流变频调速技术的发展，电梯的拖动方式

9、已由原来直流调速逐渐过渡到了交流变频调速，不仅能满足乘客的舒适感和保证平稳的精度，还可以降低能耗，节约能源，减小运行费用。因此，PLC 控制技术加变频调速已成为现代电梯行列的一个热点。本课题的研究题目“基于 PLC的电梯控制系统的设计”做诠释如下 PLC 控制是指电梯信号控制由 PLC 及其软件来实现，控制系统的核心为 PLC。其次课题开发的主要任务和内容是：建立“PLC 控制的电梯系统”的总体框架；信号控制系统利用 PLC 集中处理电梯运行方式、安全保护信号、内指令信号、外召唤信号、井道信号、门区信号、开关门及限位信号等信号，并显示电梯所到楼层、运行方向及呼梯应答等，实现开关门控制；拖动控制

10、系统中曳引机的启动、运行、制动停止，包括正反转信号及多种速度信号，经 PLC 运算、判断后通过电机来实现。达到的要求是：通过深入的理论研究和编程实践，全面认真的完成上述几个内容。本课题的核心问题有两个：一是运行效率、平层精度和安全性的要求；二是 PLC 实现电梯信号控制及其软件开发。对于第一个问题，通过选择合适的PLC，进行合理的设计和编程便可以实现。本人选择的PLC是日本三菱公司的 FX2N80 型可编程控制器。第二个问题，根据电梯所要实现的功能以及 PLC 的顺序执行程序的特点，编写 PLC 程序主要是采取模块化编程思想，即根据各功能实现的条件及原则编写各个功能模块来实现。 第1章 电梯的

11、概论1.1 电梯概述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，设在一楼的起点站常作为基站。起点站和终点站之间的停靠站称为中间站。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或触钮。一般电梯在两端站的召唤箱上各设置一只按钮或触钮，中间层站的召唤箱上各设置两只按钮或触钮。对于无司机控制的电梯。在各层站的召唤箱上均设置一只按钮或触钮。作为电梯基站的厅外召唤箱，除设置一只召唤按钮或触钮外，还设置一只钥匙开关，以便下班关闭电梯时，司机或管理人员把电梯开到基站后，可以通过专用钥匙扭动钥匙开关

12、，把电梯的厅轿门关闭妥当后，自动切断电梯控制电源或动力源。1.2电梯的组成部分 电梯是一种复杂的机电产品，一般由机房、轿厢、厅门及井道和井底设备等4个基本部分组成。1.2.1机房机房位于电梯井道的最上方或最下方，用于装设曳引机、控制柜、限速器、选层器、配线板、总电源开关及通风设备等。当机房设在井道底部时，称为下置式曳引方式。由于此种方式结构较复杂，钢丝绳弯折的次数较多，缩短了钢丝绳的使用期限，增加了井道承重，且保养困难，所以一般不采用，只有机房不可能设在井道顶部时才采用。相反，机房上置式曳引方式因设备简单，钢丝绳弯折次数少，成本低，维护简单等特点，最为普遍采用。如果机房即不可能设在井道底部，也

13、不了能设在顶部时，可考虑选用液压式电梯，即机房侧置式。(1)曳引机 曳引机是电梯升降的动力源，由曳引电动机、电磁制动器、减速器、曳引轮和盘车手轮等组成，通过业余绳与曳引绳轮的摩擦产生的牵引力来实现轿厢和平衡对重升降驱动装置。按曳引电动机与曳引轮之间有无减速箱，又可以分为有齿轮曳引机和无齿轮曳引机。有齿轮曳引机采用涡轮蜗杆减速传动。(2)控制柜 该装置能发出指令，检测各机器的动作情况，并具有控制功能，从而使电梯能安全、稳妥、快速到达目的层。该装置由主电路接触器、管理继电器、控制继电器、时限继电器、半导体器等组装而成。因是精密设备，所以要防尘，并保持良好的通风，以维持规定电温度。(3)限速器 限速

14、其为电梯限速保护装置，是重要的安全设备。当电梯超过额定速度或失控时（为额定速度的115%），限速器能发出电信号，自动切断控制电路。如果轿厢仍然继续高速下行，此时限速器则以机械方式操纵安全钳动作，将轿厢夹持在导轨上，阻止起继续下降，避免产生不良后果。电梯上的限速器大多属于离心式限速器，由轮盘、开关、缆绳和夹钳装置构成，以旋转所产生的离心力反映电梯的运行速度，常见的有甩块式和甩球式两种。轴承、销部的磨损是误动作的主要原因，会降低安全装置的机能，故要经常检查。1.2.2轿厢与对重1.轿厢 轿厢是是用来安全运送乘客及物品到目的层的箱体装置，它的运行轨迹是在曳引钢丝绳的牵引下沿导轨上下运行。2.对重 对

15、重又称平衡重，起到平衡轿厢的作用（但这种平衡是相对的和变化的）。对重与轿厢通过曳引绳的连接，利用曳引绳与曳引轮槽之间的摩擦力驱动轿厢的上升和下降。1.2.3厅门（层门）厅门是为确保在候梯厅的乘客安全而设置的开闭装置，只有在轿厢停层和平层时才被打开。1.2.4井道与井底设备1.曳引钢丝绳 连接轿厢与对重，驱动轿厢上下运行。2.导轨 使轿厢和平衡对重在井道内垂直升降的导向装置。3.限速钢丝绳、张紧装置 用以防止限速钢丝绳的松弛或摇动，把轿厢速度正确地传送到限速器的辅助装置。4.终端保护装置 终端保护装置由终端电气保护装置和机械缓冲装置两部分组成，终端电气保护装置由换速开关、限速开关和极限开关组成。

16、机械缓冲装置是指位于底坑的各种缓冲器，它们是电梯安全保护的最后一道措施，设置在井道底坑中且正对轿厢和对重，起作用是防止轿厢和对重冲顶撞底。常用的缓冲器有弹簧缓冲器和油压缓冲器两种。1.3电梯的主要电气设备 1.牵引电动机 齿轮牵引机为电梯的提升机构。主要由驱动电动机，电磁制动器（也称电器包闸），减速器牵引轮组成。 2.自动门机 用来完成电梯的开门与关门。电梯的门分为厅门（每层站一个）与轿门（只有一个）。只有当电梯停靠在某层站时，此层厅门才允许开启（由门机拖动轿门，轿门带动厅门完成）；也只有当厅门，轿门全部关闭后才允许启动运行。 3.层楼指示灯 层楼指示灯也叫层显，安装在每层站厅门的上方和轿箱内

17、轿门的上方，用以指示电梯的运行方向及电梯所处的位置。(附图） 4. 呼梯盒 用以产生呼叫信号。常安装在厅门外，离地面一米左右的墙壁上。基站与底站只有一只按钮，中间层站由上呼叫与下呼叫两个按钮组成。 5.操纵箱 操纵箱安装在轿箱内，供乘客对电梯发布动作命令。其上面设有与电梯层站数相同的内选层按钮。 6.平层及开门装置 该装置如图4-3所示。由平层感应器及楼层感应器组成。上行时，上磁铁板先触发楼层感应器，发出减速停车信号，电梯开始减速，至平层感应器触发时，发出开门及停车信号，电动机停转，抱闸抱死。下行时，下磁铁板出发楼层感应器，发出减速停车信号，电梯开始减速，至平层感应器触发时，发出开门及停车信号

18、。 7.轿厢位置检测装置俗称选层器，它检测电梯轿厢运行状态，所处位置，及时向控制系统发出所需要的信号。其主要功能是：根据登记的内选与外呼信号和轿厢的位置关系，确定运行方向；当电梯将要到达所需停站的楼层时，给曳引电动机减速信号，使其换速；当平层停车后，发出信号以消去已应答的选层、呼梯信号，并指示轿厢当前位置，选层器种类较多，通常分为三大类，即机械选层器、继电器选层器和微机选层器。其中机械选层器与继电器选层器将随着继电器控制电梯的逐步淘汰而淘汰。图1-1 电梯的平层、停层装置示意图1.4电梯的功能要求（1）电梯运行到指定位置后应具有手动或自动开/关门的功能。（2）利用指示灯显示电梯轿厢外的呼唤信号

19、、电梯轿厢内的指令信号和电梯的到达信号。（3）能自动判断电梯的运行方向，并发出响应的指示信号。（4）电梯的上行下行有一台交流双速电机牵引。电机正传，电梯上升；电梯反转，电梯下降。（5）电梯轿厢门由另一台小功率电机驱动。电机正传，轿厢门打开；电机反转，轿厢门关闭。（6）每一层楼设有呼叫按钮；轿厢内设有开关轿厢门按钮；轿厢内的层面指令按钮。（7）行车时，厅门和轿厢都不能开门。开门之后不能行车，有门连锁保护。平层时可自动开门、手动开门，夹人时自动开门。第2章电梯的硬件设备 2.1 电梯的主要组成部分 1. 曳引部分：通常有曳引机和曳引钢丝绳组成。电动机带动曳引机旋转使轿厢上下运动。 2. 轿厢和厅门

20、：轿厢由轿架，轿底，轿壁和轿门组成；厅门一般有封闭式、中分式、双折中分式和直分式等。 3. 电器设备及控制装置：有曳引机，选层器传动及控制柜、轿厢操纵盘、呼梯按钮和厅外指示器组成。 4. 其它装置：对重装置、补偿装置等。2.2 电梯的安全保护装置 1.电磁制动器：装于曳引机轴上，一般采用直流电磁制动器，启动时通电松闸，停层后断电制动。 2. 强迫减速开关：分别装于井道的顶部和底部，当轿厢驶过端站换速未减速时，轿厢上撞块就触动此开关，通过电器传动控制装置，使电动机强迫减速。 3. 限位开关：当轿厢经过端站平层位置后仍未停车，此限位开关立即动作，切断电源并制动，强迫停车。 4. 行程极限保护开关：

21、当限位开关不起作用，轿厢经过端站时，此开关动作。 5. 急停按钮：装于轿厢司机操纵盘上，发生异常情况时，按此按钮切断电源，电磁制动器制动，电梯紧急停车。 6. 厅门开关：每个厅门都装有门锁开关。仅当厅门关上才允许电梯启动；在运行中如出现厅门开关断开，电梯立即停车。 7. 关门安全开关：常见的是装于轿厢门边的安全触板，在关门过程中如安全触板碰到乘客时，发出信号，门电机停止关门，反向开门，延时重新开门，此外还有红外线开关等。 8. 超载开关：当超载时轿底下降开关动作，电梯不能关门和运行。 9. 其它的开关：安全窗开关，钢带轮的断带开关等。2.3 可编程控制器（PLC）的选型考虑到本次设计的电梯系统

22、有六层，且开关量居多，模拟量较少；对于开关量控制为主的系统而言，一般PLC的响应速度足以满足控制的要求，在小型PLC中整体式比模块式的价格便宜，体积也小，综合考虑后，系统选择了日本三菱公司生产的 FX2N系列 PLC。2.4电梯的控制电路的设计控制电路由三相交流输入、变频调速驱动、曳引机和制动单元构成。.三相电源 R、S、T 经接线端子进入变频器为其主回路和控制回路供电，输出端为两相电接电动机的快速绕组，外接制动单元减少了制动时间，加快制动过程。旋转编码器用来检测电梯的运行速度和运行方向，变频器将实际速度与变频器内部的给定速度相比较，从而调节变频器的输出频率及电压，使电梯的实际速度跟随变频器内

23、部的给定速度，达到调节电梯速度的目的。变频器输入信号为：上、下行方向指令，低速、高速、检修速度编码指令。图2-1电梯控制电路2.5交流双速电梯的主电路图2-2是交流双速电梯的主电路图。图中M1为电梯专用型双速笼型异步电动机；KM1、KM2为电动机正反转接触器，用以实现电梯上、下行控制；KM3、KM4为电梯高低速运行接触器，用以实现电梯的高速或者低速运行；KM5为启动加速接触器；KM6、KM7、KM8为减速制动接触器，用以调整电梯制动时的加速度；L1、L2与R1、R2为串入电动机定子电路中的电抗和电阻，当KM1或者KM2与KM3通电吸合时，电梯将进行上行或下行启动，延时后KM5通电吸合，切除R1

24、、L1，电梯将转为上行或下行的稳速运行；当电梯接收到停层指令后，KM3断电释放，KM4通电吸合，电机转为低速接法，接入阻抗制动，实现上升与下降的低速运行，且KM6-KM8依次通电吸合，用来控制制动过程的强度，提高停车制动时的舒适感；至平层位置时，接触全部断电释放，抱闸抱死，电梯停止运行。图2-2 主电路图2.6门机电路、抱闸电路、门锁及安全运行电路图2-3为电梯的门机、抱闸、门锁及安全运行电路。门电动机为他励直流电动机，可由KM9、KM10控制其正反转。KM9接通时，电阻R2与电动机电枢并联，电流由电枢左端流向右端，电动机正转实现开门，压下SQ8时，R2部分被短接，实现开门调速。KM10接通时

25、，电动机将反转，实现关门，并由SQ9、SQ10与R3一起实现关门调速。当电梯上下运行时，抱闸应打开，其线圈应通电。电梯停止运行时，抱闸应抱死，其线圈应断电。将所有厅、轿门开关串联在一起，控制门锁继电器KA1，实现全部门关闭后电梯才能运行的控制。将安全窗开关、安全钳开关、限速器开关、轿内急停开关、上下强迫停止开关、基站开关梯开关以及热继电器触点FR1、FR2串联在一起，构成安全回路，控制安全运行继电器KA2，用KA2的触点控制PLC的RUN口，只有当该KA2吸合时，才允许PLC处于运行状态。这样可以节省PLC的输入口，又可以实现在多种紧急情况下的立即停车。图2-3 门机、抱闸、门锁及安全运行电路

26、2.7输入输出设计为了便于对电梯的工作原理及PLC系统进行分析，现列出电梯所用电器元件表。 表2-1 电梯电气元件表元件符号名称及作用元件符号名称及作用KM1上行接触器1HL-5HL1-5层层楼指示灯KM2下行接触器6HL-7HL上行、下行指示灯KM3高速接触器HL81楼外呼记忆灯KM4低速接触器HL92楼上呼记忆灯KM5启动加速接触器HL102楼下呼记忆灯KM6-KM8制动减速接触器HL113楼上呼记忆灯KM9开门接触器HL123楼下呼记忆灯KM10关门接触器HL134楼上呼记忆灯SQ5基站开关HL144楼下呼记忆灯SQ6开门到位开关HL155楼下呼记忆灯SQ7关门到位开关1KR5KR各楼层

27、感应器SQ8开门调速开关6KR上平层感应器SQ9、SQ10关门调速开关7KR下平层感应器SQ11-SQ161-6楼厅门锁开关1SB14SB11-4楼上行外呼按钮SQ17上限位开关2SB25SB22-5楼下行外呼按钮SQ18下限位开关SB1开门按钮SQ19上行强迫停止开关SB2关门按钮SQ20下行强迫停止开关SB3上行启动按钮SQ1安全窗开关SB4下行启动按钮SQ2安全钳开关SB5-SB101-6楼层内选层按钮SQ3限速器开关SA1运行状态选择钥匙开关SQ4轿内急停开关SA2基站开关梯钥匙开关SQ16轿门关闭到位开关SQ电源开关8KR关门感应器HL165楼上呼记忆灯HL176楼下呼记忆灯KA1门

28、锁开关KA2安全运行按钮SA1-1自动运行按钮1SB11楼上呼按钮6SB26楼下呼按钮2SB12楼上呼按钮2SB22楼下呼按钮3SB13楼上呼按钮3SB23楼下呼按钮4SB14楼上呼按钮4SB24楼下呼按钮5SB15楼上呼按钮5SB25楼下呼按钮HL186层层楼指示灯HL196层内选记忆灯输入输出单元为 PLC 的 I/O 接口部分，主要由厅外呼叫、轿箱内选层、楼层及方向指示、开关门、井道内的上下平层、上下强迫换速开关、门锁、安全保护继电器、检修、停层等单元构成。（1）输入单元为：厅外呼叫单元，用来对各层站的厅外召唤信号进行登记、记忆和消除；轿箱内选层单元，负责对预选楼层指令的登记、消除和指示

29、；开关门按钮，输入 PLC 控制轿门的开闭（厅门也同时动作）；上下平层装置，用来保证电梯轿箱在各层停靠时准确平层；上下限强迫换速开关，用于保护电梯的高速运行安全，避免电梯出现冲顶或蹲底事故，当电梯到达上下端站时，装在轿厢边的上下限强迫换速开关打板，信号输入 PLC，PLC 发出换速信号强迫电梯减速运行到平层位置；门锁装置（或轿门和厅门联锁保护装置），轿门闭合和各厅门闭合上锁是电梯正常起动运行的前提；安全回路，通常包括轿内急停开关、检修、停层，行方式，检修泊梯状态，消除内选和外呼信号，自动返回泊梯层、关门并断电。 （2）输出单元为：楼层及方向指示单元，包括电梯上下行方向指示灯、层楼指示灯以及报站

30、钟等，；开关门单元，用于控制电梯的厅门和轿门的打开和关闭，在自动定向完成或电梯平稳停靠后，PLC给出相关指令，完成开关门动作。综合考虑输入输出要求，估计需要PLC输入输出点73左右。因此，采用三菱FX2N-80可编程控制器完成本次设计。I/O其输入输出接口电路如图3-4所示。表3-1I/O分布输入代号输出代号X041SA2安全运行Y000KM1上行X000KA1门锁Y001KM2下行X001SA-1自动Y002KM3高速X002SA-2检修Y003KM4低速X003SB1开门Y004KM5启动加速X004SB2关门Y005KM6慢速启动X005SB3上行启动Y006KM7制动加速X006SB4

31、下行启动Y007KM8制动X007SQ5基站Y010KM9开门X010SQ6开门到位Y011KM10关门X011SQ7关门到位Y0141HL一楼楼层指示X012SQ17上行限位Y0152HL二楼楼层指示X013SQ18下行限位Y0163HL三楼楼层指示X014SB5一楼内选Y0174HL四楼楼层指示X015SB6二楼内选Y0205HL五楼楼层指示X016SB7三楼内选Y0216HL上行指示X017SB8四楼内选Y0227HL下行指示X020SB9五楼内选Y023HL1一层内选记忆指示X0211SQ一楼感应器Y024HL2二层内选记忆指示X0222SQ二楼感应器Y025HL3三层内选记忆指示X0

32、233SQ三楼感应器Y026HL4四层内选记忆指示X0244SQ四楼感应器Y027HL5五层内选记忆指示X0255SQ五楼感应器Y030HL8一楼上呼记忆X0261SB一楼上行Y031HL9二楼上呼记忆X0272SB二楼上行Y032HL10二楼下呼记忆X0302SB二楼下行Y033HL11三楼上呼记忆X0313SB三楼上行Y034HL12三楼下呼记忆X0323SB三楼下行Y035HL13四楼上呼记忆X0334SB四楼上行Y036HL14四楼下呼记忆X0344SB四楼下行Y037HL15五楼下呼记忆X0355SB五楼下行Y040HL18六层楼层指示X036上平层感应器Y041HL19六层内选记忆

33、指示X037下平层感应器Y042HL16五楼上呼记忆X040关门感应器Y043HL17六楼下呼记忆X0415SB五楼上行X0426SB六楼上行X043六楼感应器X044六楼内选图3-4 I/O接线图 第3章电梯控制程序设计3.1算法说明程序的基本控制流程如图3-1所示。（其中不包括检修及司机开关电梯环节，只是电梯运行的基本流程图）。图3-1 程序基本流程图3.2程序中相关中间继电器的说明表3-1 程序中间继电器元件符号名称及作用元件符号名称及作用M100开门辅助继电器M1301层上行辅助继电器M101关门辅助继电器M1312层上行辅助继电器M102自动运行时开门禁止M1322层下行辅助继电器M

34、103定上行辅助继电器M1333层上行辅助继电器M104定下行辅助继电器M1343层下行辅助继电器M105停车辅助继电器M1354层上行辅助继电器M106制动过程辅助继电器M1364层下行辅助继电器M107停层辅助继电器M1375层下行辅助继电器M1101楼楼层信号辅助继电器M141上平层感应辅助继电器M1112楼楼层信号辅助继电器M142下平层感应辅助继电器M1123楼楼层信号辅助继电器M143、M144上行辅助继电器M1134楼楼层信号辅助继电器M145、M146下行辅助继电器M1145楼楼层信号辅助继电器M1501楼停车辅助继电器M120内选1层辅助继电器M1512楼停车辅助继电器M12

35、1内选2层辅助继电器M1523楼停车辅助继电器M122内选3层辅助继电器M1534楼停车辅助继电器M123内选4层辅助继电器M1545楼停车辅助继电器M124内选5层辅助继电器T50停层时间计时T51 启动延时T52-T54减速延时M140平层开门M1156楼楼层信号辅助继电器M125内选6层辅助继电器M1605层上行辅助继电器M1616层下行辅助继电器M1556楼停车辅助继电器3.3梯形图的设计梯形图的设计可以分成几个环节进行，然后再将这些环节组合在一起形成完整的梯形图。3.3.1开关门环节电梯的开关门，存在以下几种情况： 1.电梯投入运行前的开门。此时电梯位于基站，将开关梯钥匙插入SA2内

36、旋转至开梯位置，则电梯应自动开门。乘客或司机进入轿厢，选层后电梯自动运行。 2.电梯检修时的开关门。检修状态下，开关门均为手动状态，由开关门按钮SB1、SB2实施开门与关门。 3.电梯自动运行停层时的开门。电梯在平层时至平层位置，M140接通，电梯应开始开门。 4.电梯关门过程中的重新开门。在电梯关门的过程中，若有人或物夹在两门的中间，需重新开门。目前大多数电梯采用光幕或机械安全触板进行检测，自动发送重新开门信号，已达到重新开门的目的。 5.呼梯开门。电梯到达某层站后，如果没有人继续使用电梯，电梯将停靠在该层站待命，电梯将首先开门，以满足用梯的要求。若其他层站有人呼梯，电梯将首先定向，并启动运

37、行，到达呼梯楼层时再开门，此时的开门按停层开门处理。 6.电梯停后的关门。此时电梯到达基站，司机或乘客离开轿厢，电梯自动关门，司机将开、关梯钥匙插入SA2，旋转到关梯位置，电梯的安全回路被切断，PLC停止运行，电梯被关闭。 7.电梯自动运行时的关门。停站时间继电器T50延时结束时，电梯应自动关门。停站时间未到时，可通过关门按钮实现提前关门。开门环节关门环节3.3.2层楼信号的产生与清除环节 当电梯位于某一层时，指层感应器产生楼层信号，以控制指层灯的状态，离开该层时，该楼层信号应被新的楼层信号所取代。楼层信号产生于消除环节3.3.3停层信号的登记与消除环节 乘客或司机通过对轿厢内操作盘上1-6层

38、选层按钮的操作，可以选择欲去的楼层。选层信号被登记后，选层按钮下的指示灯亮。当电梯到达所选的楼层后，停层信号即被消除，指示灯也应熄灭。3.3.4外呼信号的登记与消除环节 乘客或司机在厅门外呼梯时，呼梯信号应被接收和记忆。当电梯到达该层，且定向方向与目的地方向一致时（基层和顶层除外），呼梯要求已满足，呼梯信号应被消除。按下外呼按钮时，相对应的外呼辅助继电器接通，外呼钮下的指示灯亮，表示呼梯要求已被电梯接收并记忆。该信号的消除环节是由当层信号的动断触点与运行方向的动断并联构成的（M103为上行辅助继电器，M104为下行辅助继电器）。这样可以使电梯运行方向与呼梯目的方向一致且到达呼梯楼层时，电梯将停

39、止，呼梯要求已满足，呼梯信号被消除。电梯的运行方向与呼梯目的方向相反时，如电梯从一楼向上运行，而呼梯要求从二楼向下，若有去三楼以上的内选层要求及外呼梯要求，电梯到达二楼时不停梯，呼梯要求没有满足，呼梯信号不能消除；若三楼以上无用梯要求，电梯将停在二楼，但呼梯信号不能立即消除，待乘客进入轿厢选层后，电梯定向下，则二楼下呼梯信号已满足，呼梯信号被消除。见梯形图132206步。3.3.5电梯的定向环节 在自动运行状态下，电梯应首先确定运行方向，也即定向。电梯的定向只有两种情况，即上行和下行。电梯处于待命状态，接受到内选和外呼信号时，应将电梯所处的位置与内选和外呼信号进行比较，确定是上行还是下行。一旦

40、电梯定向后，内选与外呼对电梯进行顺向运行的要求没有满足的情况下，定向信号不能消除。检修状态下运行方向直接由上行和下行启动按钮确定，不需定向。梯形图中M103及M104分别为定上行及定下行辅助继电器，它们线圈的工作条件触电块由内外呼信号及电梯位置信号组成。M103及M104在电梯上行及下行的全过程中，存在不能全程接通的情况，如上行至6楼时，一旦6楼层楼继电器M115接通时，M103则立即断开，而此时的电梯仍处于上行状态，至6楼平层位置时才能停止。为解决这一问题，引入M143-M146，使上行与下行继电器接通时间延长至上行及下行的全过程。若不使用M143-M146，可能会发生下述情况：4楼向上的外

41、呼信号（不存在其他外呼及内选信号），使电梯上行，电梯至4 楼位置，M133使M103断开，从电梯至4楼位置到电梯停层开门，乘客进行轿厢内选6层之间的时间内，1、2、3楼的外呼及内选层信号可以使电梯在未完成4楼向上的运动之前定下行方向。见梯形图208268步3.3.6 自动运行时启动加速和稳定运行环节 电梯启动的条件：运行方向已确实，门已关好。启动加速于稳定环节4.3.7停车制动环节 电梯在停车制动之前，应首先确定其停层信号，即确实要停靠的楼层，应根据电梯的运行方向与外呼信号的位置和轿厢内选层信号比较后得出。梯形图中各层的停车触发信号在下行下呼，上行上呼及内选层信号存在时产生，这些都是符合前边所

42、谈到的停车原则的。当存在触发信号电梯又运行到当层时产生停车信号。停车信号M105梯形图支路中M103、M104动断触点的作用是为了解决呼梯方向与电梯运行方向相反时的停车问题（如二楼向下的外呼信号，使电梯从一楼向上运行时，M151不会被触发，至二楼位置时，靠M103、M104的动断触点使M105接通）而设置的。而停车信号的消除是停车时间到，T50为停层时间定时器。结论本文所述系统基于电气集选控制原则，用软件代替部分硬件功能，既降低系统成本，又提高了系统的可靠性和安全性，实现电梯的全数字化控制。采用变频器控制电梯的运行，提高了电梯的平稳性和乘客的舒适度，有效的提升了平层控制精度。毕业设计是专科学习阶段一次非常难得的理论与实际相结合的机会，通过这次比较完整的设计出电梯PLC控制，我摆脱了单纯的理论知识学习状态。通过实际设计相结合，锻炼了我综合运用所学的专业基础知识，解决实际工程问题的能力，同时也提高我查阅文献资料、设计手册、设计规范以及电脑制图等其他专业能力水平。设计达到了预定的设计目的，利用可编程控制器（PLC）控制技术改造旧电梯，充分利用了现代电力电子技术、计算机原理和检测技术，达到了对电梯的可靠控制。通过合理的设备选型、参数设置和软件设计，提高了电梯的运行可靠性。采用PLC