六层电梯的PLC控制系统的设计

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e) 指令种类数和总条数

用以表示PLC的编程和控制功能。 f) 内部继电器的种类和点数

包括输入继电器、输出继电器、辅助继电器(无断电记忆和带断电记忆的)、计时器/计数器、移位寄存器、特殊继电器等。

g) 工作环境

一般都能在下列环境条件下工作:温度0～55摄氏度，湿度小于85%。 h) 其它

除以上基本的性能指标以外，对于不同的PLC，还可能列出其它一些指标,如输入输出方式、一些主要硬件(如CPU、存贮器)的型号以及PLC的环境适应性能等。 4.1.6 可编程控制器（PLC）的特点

可编程控制器最初是为了替代继电器控制系统而研制的，其自身又是一个计算机系统，所以它除了具备继电器控制系统和微型计算机系统的原有功能外，还有其自己的特点:

a) 在电梯控制中采用了PLC，用软件实现对电梯运行的自动控制，可靠性大大提高。

b) 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。 c) PLC可实现各种复杂的控制系统，方便地增加或改变控制功能。

d) PLC可进行故障自动检测与报等显示，提高运行安全性，并便于检修。

e) 用于群呼调配和管理，并提高电梯运行效率。 f) 更改控制方案时不需改动硬件接线。 4.2 可编程控制器（PLC）的选择

本设计考虑到电梯层数和控制功能几个方面,选用三菱公司的新产FX2N-64型PLC来实现六层楼电梯的控制（三个输入模块共28点，和三个输出模块27点，共55点）: a) FX2N的输入输出点数能满足系统要求,且FX2N配置灵活,除主机外,还可以扩展I/O模块,A/D模块,D/A模块和其它功能模块。

b) FX2N指令功能丰富,有各种指令107条,且指令执行速度快。 c) FX2NPLC的内部辅助继电器M,状态继电器S，定时器T，寄存器C的功能数量能满足系统控制要求,尤其是高速计数器能接受脉冲编码器的脉冲。

d) FX2NPLC的体积比FX2PLC小50%以上,但控制功能和性能相同。

e) FX2NPLC的编程,可用编程器,也可以在电脑上使用三菱公司的专用编程包MELSEMEDOC进行。编程语言可用梯形图或指令表。还可对系统实时进行监控,为调试和维护提供了极大的方便。

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六层电梯的PLC控制系统的设计

元器件 X 功能 上呼按钮 手动按钮 下呼按钮 内选层按钮 限位开关 其它 表4-1 FX2N-64型PLC器件分配表 1楼 2楼 3楼 4楼 X0 X1 X2 X3 (上行) （下行） （低速） （点动） X12 X31 X21 开门 Y0 Y12 Y22 b Y30 低速 M0 M12 M31 M51 X5 X13 X32 X22 关门 Y1 Y5 Y13 Y23 c Y31 开门 M1 M5 M13 M32 M52 X6 X14 X33 X23 手动 Y2 Y6 Y14 Y24 d a Y32 关门 M2 M6 M14 M33 M53 X7 X15 X34 X20 司机 Y3 Y7 Y15 Y25 e Y20 上升 M3 M7 M15 M34 M54 5楼 X4 (停止) X10 X16 X35 X26 开门限位 Y4 Y10 Y16 Y26 f Y21 下降 M4 M10 M16 M35 M55 6楼 X11 X17 X36 X27 关门限位 Y11 Y17 Y27 g M11 M17 M36 M56 Y 上呼信号灯 下呼信号灯 内选信号灯 数码笔画 电机控制 上呼信号 下呼信号 内选信号 上或下 或内信号 当前层记录 K2M31 4.3 PLC控制系统的设计

4.3.1 电梯控制系统实现的功能

a) 各层设上/下呼叫开关(最顶层与起始层只设一只) 。 b) 电梯到位后具有手动或自动开门关门功能。 c) 电梯内设有层楼指令键，开关门按键。

d) 电梯内外设有方向指示灯及电梯当前层号指示灯。

e) 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。

f) 自动关门与提早关门在一般情况下，电梯停站4-6秒应能自动关门;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。

g) 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。

h) 内指令记忆。当轿厢内操纵盘上有多个选层指令时，电梯应能按顺序自动停靠车门，并能至调定时间，自动确定运行方向。

i) 自动定向。当轿厢内操纵盘上，选层指令相对与电梯位置具有不同方向时，电梯应能按先入为主的原则，自动确定运行方向。

j) 呼梯记忆与顺向截停。电梯在运行中应能记忆层外的呼梯信号，对符合运行方向的召唤，应能自动逐一停靠应答。

k) 自动换向。当电梯完成全部顺向指令后，应能自动换向，应答相反方向的信号。

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4.3.2 电梯的操作方式

电梯的操作方式通常有以下两种：单轿厢下集选控制登记所有轿厢和厅门下行召唤；轿厢上行是只答应轿厢召唤，直至最高层；自动改变运行方向为下行，应答厅门下行召唤。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。

本设计采用全集选操作方式。 4.3.3 PLC的输入输出接线设计

根据电梯的控制要求PLC输入输出的分配表，设计出PLC的接线如图4-2所示。电梯控制的电路设计包括PLC接线和电动机控制电路。图4-2为PLC的外部接线图，根据电梯控制要求，在电梯的1～5层门厅各设置1个上行呼唤按钮，在2～6层各设置1个下行按钮，在轿厢内设置6个选层按钮（用于登记所到的楼层）。上述按钮占用输入端子X0～X7和X10～X17和它们对应的信号灯分别占用输出端子Y0～Y7和Y10～Y17，当上述按钮被按动时，对应输出端子的信号灯亮，并被保持，只有当电梯行至对应的楼层时才被消除。

在轿厢内设置开门按钮（X21）和关门按钮（X22）用于在电梯停止时开门和关门（在检修操作方式下可随时开门和关门）。

电梯设置检修（手动）操作方式，检修手动开关S1占用X23端子，S1有两个常开接点和一个常闭接点。当按动S1时，S1的一个常开触点接通输入继电器X23使电梯运行在检修状态，常闭接点断开，切断门厅呼唤按钮的电路，使它在检修状态下不起作用，另一个S1常开接点接通了检修时专用的上升、下降、停止控制按钮和高速/低速，点动/连动控制方式选择开关。

在检修操作操作方式下，输入端X0～X7，X10～X11所接的门厅呼唤按钮不起作用，在此可利用它作为检修输入开关用，从而减少输入端子的数量，为了防止万一有人按动门厅呼唤按钮，形成寄生电路，造成误动作，在X0～X4所接的开关分别串一个二极管来消除寄生回路。

开关S2用于有无司机的选择，当S2闭合时为有司机操作方式，S2断开时为乘客操作方式。

在1～6层楼分别设置一个限位开关（X31～X36）以检测轿厢的位置，在每一个限位开关串一个发光二极管，可以检测限位开关的故障或通断状态。

输出端Y30用控制升降电机的高低速，当Y30=1时，K0得电使电动机低速运行，当Y30=0时K0失电,电动机高速运行。

接触器KM1、KM2分别用于控制开门、关门。

接触器KM3、KM4分别用于控制电梯的上升、下降，占用Y20、Y21，同时这两个端子也控制上升和下降的指示灯。在KM1～KM4接触器线圈上并联反接二极管，用于保护输出继电器的特点。

输出继电器Y22～Y27用于控制楼层显示数码管，数码管为6只并联分别装在1～6楼的厅门上和轿厢内。上升、下降显示灯也各为6只。

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六层电梯的PLC控制系统的设计

上升检下降高/低速修点联动停止门厅(上)1楼2楼3楼4楼5楼门厅(下)2楼3楼4楼5楼6楼1楼2楼轿 Y0Y1Y2Y3Y4X0X1X2X3X4X5X6X7X10X11X12Y5Y6Y7Y10Y11Y12Y13Y14Y15Y16K01楼2楼3楼4楼5楼2楼3楼门厅信号(上)门厅信4楼号5楼(下6楼)1楼2楼3楼4楼5楼6楼低速内选信号SY17FX2N-64MRX13Y30X14X15X16x17X21S1S2X22X23X20X26X27X31X32X33X34X35X36Y24Y22Y23Y25Y26Y27COM12V20欧Y213楼4楼5楼6楼开门关门PLCY31KM1开门KM2KM3电动机上升信号灯KM4电动机下降信号灯数码管楼层显示（6只并）厢内Y32Y20关门检修有无司机开门到位关门到位1楼2楼3楼4楼5楼6楼20欧楼层限位公共端COM直流电源图4-2电梯控制PLC接线图

5. 软件设计

5.1 楼层信号控制环节设计

5.1.1 门厅上行呼唤信号

门厅上行呼唤信号主要用于乘客在1～5楼用按钮发出上行的信号以便告诉司机或直接控制电梯（在乘客控制方式下）到乘客所在的楼层来，门厅上行呼唤信号如图5-1所示。

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