基于PLC的电梯控制程序设计.doc

基于PLC电梯控制程序设计

摘 要

随着现代城市发展，高层建筑日益增多，电梯成为人们日常生活必不可少代步工具。电梯性能好坏对人们生活影响越来越显著，因此必须努力提高电梯系统性能，保证电梯运行既高效节能又安全可靠。采用 PLC 对电梯信号系统进行控制，开发出了完整电梯控制软件，提高了电梯控制水平，并改善了电梯运行舒适感，使电梯达到了较为理想控制效果。该系统具有先进、可靠、经济特色。该电梯控制系统具有手动和自动功能，并且具有指层、厅召唤、选层、选向等功能。具有集选控制特点。

关键词：电梯、PLC、梯形图

Design on Control System of Elevator
Based on PLC

Abstract

With the development of modern cities, an increasing number of high-rise building, elevator become an indispensable means of transport of daily life. The quality of the lift performance of the impact on people's lives becoming more and more obvious, it must strive to improve the performance of elevator systems, and ensure the operation of the lift is safe, reliable and energy efficient. The use of PLC signals on the elevator control system, the development of a complete elevator control software, to improve the level of the elevator control and improve the operation of the elevator comfort, so that the lift to reach a more satisfactory control effect. The system has advanced, reliable and economic characteristics. The elevator control system has the drivers to run the operation and no drivers or manual and automatic functions, and has means layer, called the Office of the election story, election to the functions. With a set of features to control the election.

Keywords: Elevator, PLC, Ladder Diagram

目　录

前 言 5
第1章 绪 论 6
1.1 电梯继电器控制系统特点及存在问题 6
1.1.1 电梯继电器控制系统优点 6
1.1.2 电梯继电器控制系统存在问题 6
1.2 PLC 及其在电梯控制中应用特点 6
1.2.1 PLC 特点 6
1.2.2 PLC 控制电梯优点 8
1.3 课题提出 8
1.4 课题主要讨论内容 9
1.5 电梯功能要求 9
第2章 电梯设备及电梯发展动态 11
2.1 电梯出现及发展 11
2.2 电梯设备 12
2.2.1 电梯分类 12
2.2.2 电梯主要组成部分 12
2.2.3 电梯安全保护装置 13
2.2.4 电梯技术发展情况 13
2.2.5 电梯发展展望 14
第3章 PLC 选择及其硬件开发 15
3.1 可编程序控制器（PLC）选择 15
3.1.1 轿厢位置检测 15
3.1.2 可编程控制器（PLC）选型 15
3.2 PLC 控制系统硬件开发 16
3.3 设计思想 16
3.4 I/O 点数分配及机型选择 18
3.5电梯PLC输入、输连接出图 21
第4章系 统软件开发 23
4.1电梯内部部件功能简介 23
4.2电梯外部部件功能简介 18
4.2电梯初始状态、运行中状态和运行后状态分析 18
4.3 电梯控制要求 19
4.4 软件流程图 20
4.5 梯形图程序 22
第5章 电梯模拟调试及安装 37
5.1 电梯模拟调试 37
5.2 电梯安装调试 37
第6章 总结 39
谢 辞 40
参考文献 41

前 言

今年来我国经济飞速发展，人民生活水平迅速梯高，工作居住条件得到了巨大改善。电梯作为建筑物内垂直交通运输工具，及人们生活息息相关。传统电梯曳引电动机采用接触器来实现电动机工作状态改变，另外，传统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需要而发展起来，是专门为工业环境应用而设计数字运算操作电子装置。鉴于其种种优点，目前，电梯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发展，电梯拖动方式已由原来直流调速逐渐过渡到了交流变频调速，不仅能满足乘客舒适感和保证平稳精度，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一个热点。
本课题研究题目——“基于 PLC 控制电梯系统研究”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，控制系统核心为 PLC。其次课题开发主要任务和内容是：建立“PLC 控制交电梯系统”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；拖动控制系统中曳引机启动、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。达到要求是：通过深入理论研究和编程实践，全面认真完成上述几个内容。
本课题核心问题有两个：一是运行效率、平层精度和安全性要求；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PLC，进行合理设计和编程便可以实现。本人选择PLC是日本三菱公司 FX2N－60MR 型可编程控制器。第二个问题，根据电梯所要实现功能以及 PLC 顺序执行程序特点，编写 PLC 程序主要是采取模块化编程思想，即根据各功能实现条件及原则编写各个功能模块来实现。
方案选择是通过多种方案比较和对照，完成电梯控制系统中控制方法选择。

第1章 绪 论

1.1 电梯继电器控制系统特点及存在问题

1.1.1 电梯继电器控制系统优点
（1） 所有控制功能及信号处理均由硬件实现，线路直观，易于理解和掌握，适合于一般技术人员和技术工人所掌握。
（2） 系统保养、维修及故障检查无需较高技术和特殊工具、仪器。
（3） 大部分电器均为常用控制电器，更换方便，价格便宜。
（4） 多年来我国一直生产这类电梯，技术成熟，已形成系列化产品，技术资料图纸齐全，熟悉掌握人员较多。

1.1.2 电梯继电器控制系统存在问题
（1） 系统触点繁多接线线路复杂，且触点容易烧坏磨损，造成接触不良，
因而故障率较高。
（2） 普通控制电器及硬件接线方法难以实现较复杂控制功能，使系统
控制功能不易增加，技术水平难以提高。
（3） 电磁机构及触点动作速度比较慢，机械和电磁惯性大，系统控制精度
难以提高。
（4） 系统结构庞大，能耗较高，机械动作噪音大。
（5） 由于线路复杂，易出现故障，因而保养维修工作量大，费用高；而且检查故障困难，费时费工。电梯继电器控制系统故障率高，大大降低了电梯可靠性和安全性，经常造成停梯，给乘用人员带来不便和惊扰。且电梯一旦发生冲顶或蹲底，不但会造成电梯机械部件损坏，还可能出现人身事故 。

1.2 PLC 及其在电梯控制中应用特点

1.2.1 PLC 特点
PLC 是一种用于工业自动化控制专用计算机，实质上属于计算机控制方式。PLC 及普通微机一样。以通用或专用 CPU 作为字处理器，实现字运算和数据存储，另外还有位处理器（布尔处理器），进行点（位）运算及控制。PLC 控制一般具有可靠性高、易操作、维修。编程简单、灵活性强等特点。
1、可靠性
对可维修产品，可靠性包括产品有效性和可维修性。
（1） PLC 不需要大量活动元件和接线电子元件，它接线大大减少，及此同时，系统维修简单，维修时间短。
（2） PLC 采用了一系列可靠性设计方法进行设计，例如，冗余设计，断电保护，故障诊断和信息保护及恢复等，提高了 MTTR，使可靠性提高。
（3） PLC 有较高易操作性，它具有编程简单，操作方便，维修容易等特点，一般不易发生操作错误。
（4） PLC 是为工业生产过程控制而专门设计控制装置，它具有比通用计算机更简单编程语言和更可靠硬件。采用了精简化编程语言，编程错误率大大降低，而为工业恶劣操作环境设计硬件使可靠性大
大提高。
（5） 在 PLC 硬件方面，采用了一系列提高可靠性措施。例如，采用可靠性元件；采用先进工艺制造流水线制造；对干扰屏蔽、隔离和滤波等；对电源断电保护；对存储器内容保护等。
（6） PLC 软件方面，也采取了一系列提高系统可靠性措施。例如，采用软件滤波等；软件自诊断；简化编程语言等。
2、易操作性
PLC 易操作性表现在下列几个方面：
（1） 操作方便
PLC 操作包括程序输入和程序更改操作。大多数 PLC 采用编程器进行输入和更改操作。编程器至少提供了输入信息显示，对大中型 PLC，编程器采用了 CRT 屏幕显示，因此，程序输入直接可以显示。更改程序操作也可直接根据所需要地址编号或接点号进行搜索或顺序寻找，然后进行更改。更改信息可在液晶屏或 CRT 上显示。
（2） 编程方便
PLC 有多种程序设计语言可供使用。对电气技术人员来说，由于梯形图及电气原理图较为接近，容易掌握和理解。采用布尔助记符编程语言，十分有助于编程人员编程。
（3） 维修方便
PLC 具有自诊断功能对维修人员维修技能要求减低。当系统发生故障时，通过硬件和软件自诊断，维修人员可以很快找到故障部位，以便维修。
3、灵活性
PLC 灵活性表现在以下几个方面：
（1） 编程灵活性。
PLC 采用编程语言有梯形图、布尔助记符、功能表图、功能模块和语句描述编程语言。编程方法多样性使编程方便、应用面拓展。
（2） 扩展灵活性。
PLC 扩展灵活性是它一个重要特点。它可根据应用规模不同，即可进行容量扩展、功能扩展、应用和控制范围扩展。
（3） 操作灵活性。
操作十分灵活方便，监视和控制变得十分容易

1.2.2 PLC 控制电梯优点
（1） 在电梯控制中采用了 PLC，用软件实现对电梯运行自动控制，可靠性大大提高。
（2） 去掉了选层器及大部分继电器，控制系统结构简单，外部线路简化。
（3） PLC 可实现各种复杂控制系统，方便地增加或改变控制功能。
（4） PLC 可进行故障自动检测报警显示，提高运行安全性，并便于检修。
（5） 用于群控调配和管理，并提高电梯运行效率。
（6） 更改控制方案时不需改动硬件接线。
此外，微机控制系统虽在智能控制方面有较强功能，但也存在抗扰性差，系统设计复杂，一般维修人员难以掌握其维修技术等缺陷而没被广泛采用。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控制方式。

1.3 课题提出
PLC以其优越性能，在很多领域中得到了广泛应用。在电梯业也是如此，目前国内 70～80 年代安装完成电梯绝大部分是继电器控制，线路复杂，节点接线多，故障率高，系统结构庞大，能耗较高，机械动作噪音大，严重地影响电梯运行质量。应对这些电梯进行更新和改造。但是更新需要大量资金，对使用单位来说有一定困难，所以对电梯进行局部改造是经济、实际。近年来，采用功能强、故障率低、可靠性高可编程控制器（PLC）来控制电梯，取得了良好效果。利用 PLC 和变频器对旧电梯进行改造，不但可以增加电梯舒适感、安全性、可靠性，还可以降低能耗，节约能源，减少运行费用。

1.4 课题主要讨论内容
课题所研究内容主要是用可编程控制器（PLC）改造在用电梯自动控制系统。由于大部分老式电梯电控系统可靠性欠佳，用户寻求对电梯电控系统进行改造，以节约资金。因此，对电梯控制技术进行研究，找出一条适合国产老式电梯改造之路，并进而提高国产电梯技术水平和质量，具有十分重要意义。
针对老式电梯采用继电器逻辑控制方式存在功能弱、故障多、可靠性差和工作寿命短等缺陷，提出采用功能强、故障率低、可靠性高可编程控制器（PLC）来控制电梯。
论文主要内容如下：
首先对电梯系统及可编程控制器（PLC）作了比较全面总结和介绍。接着阐述了电梯控制系统分类及特点，电梯控制系统分为调速和信号控制两大部分。确定了系统总体结构，由 PLC 来实现电梯信号控制，有双速电机实现调速，完成了电机和可编程控制器（PLC）选择。然后是系统硬件开发，完成了 PLC 选型、I/O 点数分配及 PLC 连接。在分析了电梯系统软件设计方法基础上，设计出了软件流程图，提出了模块化编程思想，介绍了系统软件开发。最后对改造后电梯系统进行模拟调试。

1.5电梯功能要求
（1）电梯运行到指定位置后应具有手动或自动开/关门功能。
（2）利用指示灯显示电梯厢外呼唤信号、电梯厢内指令信号和电梯到达信号。
（3）能自动判断电梯运行方向，并发出响应指示信号。
（4）电梯上行下行有一台电机牵引。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；轿厢内层面指令按
（7）电梯启动、运行、到站实现速度调节。

第2章 电梯设备及电梯发展动态

2.1 电梯出现及发展
1854 年，在纽约水晶宫举行世界博览会上，美国人伊莱沙·格雷夫斯·奥斯第一次向世人展示了他发明－历史上第一部安全升降梯。从那以后，升降梯在世界范围内得到了广泛应用。以奥斯名字而命名电梯公司也开始了她辉煌旅程。150 年以来，她已经发展成为世界、亚洲和中国领先电梯公司。
自从我国实行改革开放政策以来，全国各地高层建筑不断涌现，作为高楼垂直交通工具―电梯，其需求量日益增长。各种类型、规格繁多电梯已在高楼内投入运行。为了确保电梯正常运行、安全使用，必须要了解电梯、熟悉电梯、管理电梯、维护好电梯。
20世纪初，美国出现了曳引式电梯，其结构如图1-1所示，从图中可见，钢丝绳悬挂在曳引轮上，一端及轿厢连接，而另一端及对重连接，随曳引轮转动，靠钢丝绳及曳引轮槽之间摩擦力使轿厢及对重作一升一降相反运动。显然，钢丝绳不用缠绕，因此钢丝绳长度和股数均不受限，当然轿厢载重以及提升高度就等到了提高，从而满足了人们对电梯使用需求。因此，近一百年来，曳引式电梯一直受到重视，并发展沿用至今。 图1-1 曳引式电梯示意图
在后来几十年里，电梯自动平层控制系统以及1—轿厢 2—曳引轮 3—对重
通过变换电动机极数调速方法来调整电梯运行速度技术相继研制成功，1933年世界上第一台运行速度为6m/s电梯被安装在美国纽约帝国大厦。
第二次世界大战后，建筑业发展促使电梯进入了高峰发展时期，代表新技术电子技术被广泛应用于电梯领域同时，陆续出现了群控电梯、超高速电梯、交流变频变压调速电梯。
随着电力电子技术发展，晶闸管变流装置越来越多地用于电梯系统，使电梯拖动系统简化，性能提高。同时交流调压调速系统研制和开发，使交流电梯调速性能有了明显改善。进入20世纪80年代，通过控制电动机定子供电电压及频率电梯运行速度调压调频技术研制成功，出现了交流变压变频（VVVF）调速电梯，开拓了电梯拖动新领域。1993年，日本生产了12.5m/s世界高速交流变压变频调速电梯，结束了直流电梯独占高速领域历史。
电梯发展今天，在使用需求和新技术应用方面都进入到全面发展时期，随着智能化、信息化建筑兴起及完善，要求电梯不只是完成垂直运输基本功能，还应以人为本提高舒适度，特别从电梯运行控制智能化角度考虑，电梯优质服务不再是单一“时间最短”问题，而是采用模糊理论、神经网络、专家系统等方法，以期实现单梯及群控管理最佳模式。合理配置及使用远程监控及故障诊断、节能以及减少环境污染等。本文中着重电梯升降控制逻辑，不调节主电动机升降速度以及电梯安全保护措施。

2.2 电梯设备

2.2.1 电梯分类
电梯分类有各式各样：
（1）按速度分类 低速电梯 1m/s以下 高速电梯 2-3m/s
超高速电梯 3-10m/s
（2）按用途分类 乘客电梯 住宅电梯 观光电梯 载货电梯
客货两用电梯 车辆电梯 其他电梯
（3）按拖动方式分类 交流电梯 直流电梯 液压电梯 齿轮齿条电梯
螺杆式电梯
（4）按有无司机分类 有司机电梯 无司机电梯 有/无司机电梯
（5）按控制方式分类 手柄操纵控制电梯 按钮控制电梯
信号控制电梯 集选控制电梯 群控电梯
（6）按曳引机结构分类 有齿曳引机电梯 无齿曳引机电梯
（7）其它分类方式
按轿厢尺寸大小分类时，经常使用“小型”、“超大型”等词来描述电梯。
按机房位置不同可分为：机房位于井道顶部上置式电梯；机房底部下置式电梯。

2.2.2 电梯主要组成部分
（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：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。

2.2.3 电梯安全保护装置
（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：起分别装于井道顶部和底部，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：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：常见是装于轿厢门边安全触板，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） 其它开关：安全窗开关，钢带轮断带开关等。

2.2.4 电梯技术发展情况
（1） 电梯速度要求越来越快，高速、超高速电梯数量愈来愈多。
（2） 电梯拖动技术有了较大发展，直流电梯由于能耗大、维修量大等缺点。逐步被交流电梯所替代，液压电梯由于运行平稳，机房位置灵活等特点，使得在低楼层场合得到愈来愈 广泛应用。交流拖动电梯更是得到迅速发展，已由以前变级调速（AC-VP）发展成为调压调速（AC-VV）及调频调压调速（AC-VVVF），使得电梯速度、加速度控制更加符合人们生理要求，电梯舒适感大为改善。
（3） 电梯逻辑控制已从过去简单继电器——接触器控制发展为可编程序控制器（PLC）和微机控制，控制方式也从手柄控制、信号控制发展为集选控制、并联控制、群控等，电梯可靠性得到很大提高。
（4） 电梯管理功能不断加强，电梯广泛采用微机控制技术，不断满足拥护使用功能要求。如紧急停车操作，消防员专用、防捣乱系统等。
（5） 智能群控管理得到广泛应用。
（6） 机械传动方面，由于国际上机构加工水平不断提高，使斜齿传动和行星齿轮传动在电梯上应用日益广泛，已使电梯传动形式多样化。

2.2.5 电梯发展展望
（1） 结构不断紧凑化，体积不断轻型化、小巧化。
随着新技术、新结构、新材料、新工艺发展，电梯机械系统结构简单化、体积小型化、材料轻型化、工艺先进化、外观漂亮化。同时，无机房电梯在新世纪将会有较大速度发展。
（2） 技术含量更高，性能更好。
电梯行业技术发展非常迅速，几年前推出具有先进性能、高舒适性VVVF 电梯，如今已成为电梯行业标准配置，因为永磁同步无齿轮曳引机具有更节能、更洁净、更安全、更安静、更经济特点，所以永磁同步曳引机逐步成为新型曳引机主流；由于永磁技术先进性，将来很有可能取代VVVF 技术。另外，网络控制和智能群控系统以其控制先进性、快速性、准确性和可靠性亦是电梯发展潮流。
（3） 安装更方便、更快捷
高效、安全、可重复使用无脚手架安装，将是高层电梯安装主要方式，随着技术开发、应用，电梯硬件系统给安装带来更大方便，使电梯安装更快、效率更高。
此外，电梯双向安全装置、无底坑、无线控制、绿色环保——安全、环保、节能、舒适，也将是未来电梯重要发展方向。

第3章 PLC 选择及其硬件开发

3.1 可编程序控制器（PLC）选择
电梯 PLC 控制系统不再使用继电器控制系统中模拟轿厢运动机械选层器。电梯运行过程中，轿厢所处楼层位置如何检测，PLC 软件如何根据给定输入信号及运行条件判断或计算楼层数，是电梯正常运行首要问题，是正确定向和选层换速前提。

3.1.1 轿厢位置检测
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信号。其主要功能是：根据登记内选及外呼信号和轿厢位置关系，确定运行方向；当电梯将要到达所需停站楼层时，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。其中机械选层器及继电器选层器将随着继电器控制电梯逐步淘汰而淘汰。
位置检测方法主要有如下几种：
1）用于簧管磁感应器或其它位置开关。这种方法直观、简单，但由于每层需使用一个磁感应器，当楼层较高时，会占用 PLC 太多输入点。
2）利用稳态磁保开关。这种方法需对磁保开关不同状态进行编码，在各种编码方式中适合电梯控制只有格雷变形码，进行运算时需采用 PLC 指令译码，比较麻烦，软件译码也使程序变庞大。
由于本文是五层电梯控制故选用感应器检测轿厢位置。

3.1.2 可编程控制器（PLC）选型
考虑到本次设计电梯系统有七层，且开关量居多，模拟量较少；对于开关量控制为主系统而言，一般PLC响应速度足以满足控制要求，在小型PLC中整体式比模块式价格便宜，体积也小，综合考虑后，系统选择了日本三菱公司生产 FX2N系统 PLC。
FX2N 系统 PLC 具有以下几方面优点：
1）FX2N配置灵活，除主机单元外，还可扩展 I/O 模块，A/D 模块，D/A
模块和其它特殊功能模块。
2）FX2N指令功能丰富，有各种指令 107 条，且指令执行速度快。
3）FX2N可用内部辅助继电器 M，状态继电器 S，定时器 T，寄存器 D，计数器 C 功能和数量满足了系统控制要求需要。
4）FX2N编程可用编程器，也可以在 PC 机上使用三菱公司专用编程软件包 MELSE MEDOC 来进行。编程语言可用梯形图或指令表。尤其是可用 PC 机对系统实时进行监控。为调试和维护提供了极大方便。

3.2 PLC 控制系统硬件开发
电梯 PLC 控制系统和其他类型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、调速装置及主拖动系统等。
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等发出显示信号，向拖动和门机控制系统发出控制信号。

图3-1 电梯控制系统基本结构

3.3 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 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、开关门及限位信号、门区和平层信号等。
2）电梯控制系统实现功能
电梯控制系统实现如下功能：
① 一台电机控制上升和下降，各层设上/下呼叫开关（最顶层及起始层只设一只）。
②电梯到位后，具有手动或自动开门关门功能。

图3-2 电梯PLC控制系统框图
③电梯内设有方向指示灯及电梯当前层号指示灯及层楼指令键。
④待客自动开门，当电梯在某层停梯待客时，按下层外召唤按钮，应能自动开门迎客。自动关门待客。
⑤自动关门及提早关门，在一般情况下，电梯停站4～6s应能自动关门；在延时时间内，若按下关门按钮，门将不经延时提前实现关门动作。
⑥按钮开门。在开关过程中或门关闭后，电梯启动前，按下操纵盘上开关按钮，门将打开。
⑦内指令记忆。当轿厢内操纵盘上有多个选层指令时，电梯应能按顺序停靠车门，并能至调定时间，自动确定运行方向。电梯应能按先入为主原则，自动确定运行方向。自动换向，当电梯完成全部顺向指令后，应能自动换向，应答相反方向信号。
⑨呼梯记忆及顺向截停。电梯在运行中应能记忆层外呼梯信号，对符合运行方向召唤，应能自动逐一停靠应答。
⑩自动返基站。当电梯设有基站时，电梯在完成全部指令后，自动驶回基站，停机待客。
3）电梯操作方式
单台电梯操作方式有手柄操纵控制、按钮控制、信号控制和集选控制等。在乘客电梯中几乎全部采用集选控制方式。
① 单轿厢下集选控制：登记所有轿厢和厅门下行召唤；轿厢上行时，只答应轿厢召唤，直至最高层；自动改变运行方向为下行，应答厅门下行召唤。
② 单轿厢全集选：登记所有厅门和轿厢召唤；上行时顺应答轿厢和厅门上召唤，直至最高层自动反向应答下行召唤和轿厢召唤。
系统采用全集选操作方式。

3.4 I/O 点数分配及机型选择
系统按七层电梯为例，根据需要控制开关，设备大约有 30 个输入点，33个输出点，需进行控制，考虑 10~15％裕量，故选择 FX2N-80MR，I/O分配表如3-1所示。
表3-1 PLC输入、输出点分配表
输入点
对应信号
输出点
对应信号
X1
外呼按钮1↑
Y0
上升继电器
X2
外呼按钮2↑
Y1
————
X3
外呼按钮2↓
Y2
下降继电器
X4
外呼按钮3↑
Y3
KV线圈及故障
X5
外呼按钮3↓
Y4
上行指示灯
X6
外呼按钮4↑
Y5
下行指示灯
X7
外呼按钮4↓
Y6
开门指示灯
X8
外呼按钮5↑
Y7
关门指示灯
X9
外呼按钮5↓
Y8
1↑外呼指示灯
X10
外呼按钮6↑
Y9
2外↑呼指示灯
X11
外呼按钮6↓
Y10
2外↓呼指示灯
X12
外呼按钮7↓
Y11
3外↑呼指示灯
X13
内呼按钮去1楼
Y12
3外↓呼指示灯
X14
内呼按钮去2楼
Y13
4外↑呼指示灯
X15
内呼按钮去3楼
Y14
4外↓呼指示灯
（续）
X16
内呼按钮去4楼
Y15
5外↑呼指示灯
X17
内呼按钮去5楼
Y16
5外↓呼指示灯
X18
内呼按钮去6楼
Y17
6外↑呼指示灯
X19
内呼按钮去7楼
Y18
6外↓呼指示灯
X20
1楼平层信号
Y19
7外↓呼指示灯
X21
2楼平层信号
Y20
内呼按钮去1楼指示灯
输入点
对应信号
输出点
对应信号
X22
2楼平层信号
Y21
内呼按钮去2楼指示灯
X23
2楼平层信号
Y22
内呼按钮去3楼指示灯
X24
2楼平层信号
Y23
内呼按钮去4楼指示灯
X25
2楼平层信号
Y24
内呼按钮去5楼指示灯
X26
2楼平层信号
Y25
内呼按钮去6楼指示灯
X27
上下限位开关
Y26
内呼按钮去7楼指示灯
X28
轿厢内开门按钮
Y27
数码管A段
X29
轿厢内关门按钮
Y28
数码管B段
X30
热继电器
Y29
数码管C段

Y30
数码管D段

Y31
数码管E段

Y32
数码管F段

Y33
数码管G段
编程时可用手持编程器或计算机软件编程，通过编程口传输至PLC程序存储区，可进行独立控制和远程控制。程序中使用内部继电器说明见表3-2。
表3-2 内部继电器说明
M101
1楼上升

外呼按钮用于记忆外呼按钮呼梯信号，平层解除
M121

上升综合信号
M102
2楼上升
M122
M103
2楼下降
M123
M104
3楼上升
M124
M105
3楼下降
M125
M106
4楼上升
M126
M107
4楼下降
M127

下降综合信号
M108
5楼上升
M128
M109
5楼下降
M129
M110
6楼上升
M140
M111
6楼下降
M141
M112
7楼下降
M142
M501
1楼平层

平层用，用于记忆平层信号，被其他平层信号解除
M119
上升记忆信号
M502
2楼平层
M120
下降记忆信号
M503
3楼平层
M130
1层有效开门信号
M504
4楼平层
M131
2层有效开门信号
M505
5楼平层
M132
3层有效开门信号
M506
6楼平层
M133
4层有效开门信号
M507
7楼平层
M134
5层有效开门信号
M201
内呼去1楼

用于要去楼层，平层时解除
M135
6层有效开门信号
M202
内呼去2楼
M136
7层有效开门信号
M203
内呼去3楼
M240
已正常开关门记忆信号
M204
内呼去4楼
M241
1层手动开门
M205
内呼去5楼
M242
2层手动开门
M206
内呼去6楼
M243
3层手动开门
M207
内呼去7楼
M244
4层手动开门
M211
1楼上升

开关门有效外呼

开关门有效外呼
M245
5层手动开门
M212
2楼上升
M246
6层手动开门
M213
2楼下降
M247
7层手动开门
M214
3楼上升
T0
开门时间
M215
3楼下降
T1
关门时间
M216
4楼上升
T3
运行后不在平层时间
M217
4楼下降
T4
无人乘坐回基站时间
M218
5楼上升
M248
各层手动开门综合信号
M219
5楼下降

M220
6楼上升

M221
6楼下降

M222
7楼下降

M223
内呼去1楼

开关门有效内呼

M224
内呼去2楼

M225
内呼去3楼

M226
内呼去4楼

开关门有效内呼

M227
内呼去5楼

M228
内呼去6楼

M229
内呼去7楼

3.5电梯PLC输入、输连接出图
有表3-1可知将电梯运行过程中各种主令信号，送入PLC输入口构成其输入电路图。完成电梯运行各种执行元件及指示电梯运行状态各种指示灯，均要受到PLC输出口控制，构成其输出电路。其输入、输出电路如图3-1所示

图3-1 电梯PLC输入/输出连接

第4章系 统软件开发

4.1电梯内部部件功能简介
在电梯内部，应该有7个楼层(1～7层)按钮、开门和关门按钮以及楼层显示器。上升和下降显示器。当乘客进入电梯后，电梯内应有能让乘客按下代表其要去目地楼层按钮，称为内呼按钮。电梯停下时，应具有开门、关门功能，即电梯门可以自动打开，经过一定延时后，又可自动关闭。而且，在电梯内部也应有控制电梯开门、关门按钮，使乘客可以在电梯停下时随时地控制电梯开门及关门。电梯内部还应配有指示灯，用来显示电梯现在所在状态，即电梯是上升还是下降以及电梯处在楼层第几层，这样可以使乘客清楚地知道自己所处位置，离自己要到楼层还有远，电梯是上升还是下降等。

4.2电梯外部部件功能简介
电梯外部共分7层，每层都应该有呼叫按钮、呼叫指示灯、上升和下降指示灯及楼层显示器。呼叫按钮是乘客用来发出呼叫工具，呼叫指示灯在完成相应呼叫请求之前应一直保持亮，它和上升指示灯，下降指示灯、楼层显示器一样，都是用来显示电梯所处状态。7层楼中，1层只有上呼叫按钮，7层只有下呼叫按钮，其余5层都具有上呼叫和下呼叫按钮。而上升、下降指示灯以及楼层显示器，7层电梯均应该相同。

4.2电梯初始状态、运行中状态和运行后状态分析
（1）电梯初始状态。为了方便分析，假设电梯位于1层待命，各层显示器都被初始化，电梯处于以下状态：
①各层呼叫灯均不亮。
②电梯内部及外部各层显示器均为“ 1”。
③电梯内部及外部各层电梯门均关。
（2）电梯在运行过程中：
① 按下某层呼叫按钮（1～7层）后，该层呼叫灯亮，电梯响应该层呼叫。
② 电梯上行时，若呼叫层处于电梯当前运行之上目标运行层之下，则电梯在完成前一指令之前先上行至该层，完成改层呼叫后再由近及远完成其他各个呼叫动作。若呼叫层处于电梯当前层之下，则电梯在完成前一指令之前不响应该指令，直至电梯重新处于待命状态为止。
③ 电梯下行时，若呼叫层处于电梯当前运行之下目标运行层之上，则电梯在完成前一指令之前先下行至该层，完成改层呼叫后再由近及远完成其他各个呼叫动作。若呼叫层处于电梯当前层之上，则电梯在完成前一指令之前不响应该指令，直至电梯重新处于待命状态为止。
④各楼层显示随电梯移动而改变，各层指示灯也随之而变。
⑤运行中电梯门始终关闭，到达指定层时，门才打开。
⑥在电梯运行过程中支持其它呼叫。
（3）电梯运行后状态：在到达指定楼层后，电梯会继续待命，直至新命令产生。
①电梯在到达指定楼层后，电梯门会自动打开，经一段延