基于PLC的六层电梯制系统设计-

1、左玲：基于plc的六层电梯控制系统设计本科毕业论文题 目 基于plc的六层电梯制系统设计学 院 工学院 专 业 农业电气化及自动化 毕业届别 2011届 姓 名 左玲 指导教师 李妙祺 职 称 讲 师 甘肃农业大学教务处制二一一年五月基于plc的六层电梯控制系统设计左玲 （甘肃农业大学大学工学院 农业电气化及其自动化）摘要：随着城市建设的不断发展，高层建筑不断增多，电梯在人们的生活中占有着越来越重要的地位。电梯的电气系统由拖动系统和控制系统两部分组成。目前电梯设计使用可编程控制器(plc)，功能变化灵活，编程简单，故障少，噪音低。维修保养方便，节能省工，抗干扰能力强，控制箱占地面积少。本文结合

2、plc 的性能，重点分析了电梯的硬件设计和软件设计。论述plc 在电梯控制系统中的运用，研究并提出了基于西门子plc (s7-200)的6层电梯控制系统设计的实现方案，通过合理的选择和设计，实现电梯指层、选层、选向、手动和自动关门等基本功能。当乘员进入电梯，按下楼层按钮，电梯门自动关闭后控制系统进行下列运作：根据轿厢所处位置及乘员所处层数。判定轿厢运行方向，保证轿厢平层时减速。将轿厢停在选定的楼层上；同时，根据楼层的呼叫，顺路停车，自动开关门。另外在轿厢内外均要有信号灯显示电梯运行方向及楼层数。关键词：电梯模型 plc 程序设计abstract：with the city constructi

3、ons continuous development , the amount of high-rise buildings is increasing rapidly ，which makes the role that elevator played in peoples daily life become more and more important. the current use of programmable controllers in elevator design (plc), function in a flexible, simple programming, faul

4、t, low noise. easy maintenance, energy saving labor, anti-interference ability, control box covers an area of less. in this thesis, we deeply analyzed how the elevator works, and emphasized on the elevators hardware and software design. by stating the application of plc in the system of elevator con

5、trol, we researched and worked out a practical scheme of 6layer elevators control system based on siemens plc (s7-200).through the rational selection and design, we manager to make the elevator carry out the basic function such as layer pointing, layer selecting, direction selecting, manual and auto

6、matic door operation, etc. when the crew entered the elevator, press the floor button, the elevator doors closed automatically. control system the following operations: location and the crew under the car in which layers. determine the direction of the car to ensure the car flat layer to slow down.

7、the car stopped on the selected floor; the same time, according to the call floor, shun parking, automatic door switch. also in the car both inside and outside lights should show the direction and number of floors the elevator.keywords: elevator model plc programminglistenread phoneticallydictionary

8、translate any website g1 globo-brazil komika magasin-swedish elle-france berlingske.dk-denmark zeit online-germany spiegel online-germany 盆栽-japan arte toreo-spain pblico.es-spain focus online-germany nouvelobs-france gotujmy.pl-polish目 录摘 要- 2 -第1章 前言- 5 -第2章 plc概述- 7 -2.1认识 plc- 7 -2.2 plc的发展阶段- 8

9、 -2.3 plc的发展趋势-9 -2.4 plc的基本结构- 10 -2.5 plc的工作原理- 12 -第3章 plc在电梯控制系统中的应用- 12 -3.1 plc控制电梯的优越性- 12 -3.2 plc控制电梯的设计- 13 -3.2.1 总体设计- 13 -3.2.2 电梯控制系统要求- 14 -3.3 电梯运行情况分析- 14 -3.3.1电梯的内外控制按钮图- 14 -3.3.2电梯的运行情况分析- 16 -3.4 plc选型- 16 -3.4.1 plc控制系统的i/o点数计算与分配- 16-3.4.2 plc的型号选择- 18-3.4.3 plc外部接线图- 20-第4章

10、软件设计- 21 -4.1电梯控制系统软件设计流程图- 21 -4.2 程序设计- 21 -4.2.1开关轿厢门程序- 21 -4.2.2自动选向程序- 24 -4.2.3轿厢内呼和楼层外呼指示程序- 29 -设计总结-32 -参考文献- 33 -致谢- 34 -第1章 前言随着城市建设的不断发展，高层建筑不断增多，电梯在国民经济和生活中有着广泛的应用。电梯作为高层建筑中垂直运行的交通工具已与人们的日常生活密不可分。电梯是根据外部呼叫信号以及自身控制规律等运行的，而呼叫是随机的，电梯实际上是一个人机交互式的控制系统，单纯用顺序控制或逻辑控制是不能满足要求的。因此，电梯控制系统应采用随机逻辑控制

11、方式控制。目前电梯的控制普遍采用两种控制方式：一是采用微机作为信号控制单元，完成电梯的信号采集、运行状态和功能的设定，实现电梯的自动调度和集选运行功能，拖动控制则由变频器来完成；第二种控制方式用可编程控制器（plc）取代微机实现信号集选控制。从控制方式和性能上来说，这两种方式并没有太大的区别。国内厂家大多采用答二种方式，其原因在于用plc控制有许多优点： 1，可靠性高，由于采取了一系类的plc高可靠性的措施，plc的平均无故障时间（mtbf）一般可达35万小时。而且plc的环境适应性也很强，它能在工业环境下可靠地工作；2，编程简单，plc最常用的编程语言是梯形图语言。这种编程语言形象直观，容易

12、掌握，不需要专门的计算机知识，便于广大现场工程技术人员掌握。当工作流程需要改变时，可以现场改变程序，使用方便、灵活；3，体积小、结构紧凑、安装、维修方便。plc的体积小，重量轻，便于安装。一般plc都具有自诊断、故障报警、故障种类显示等功能。可编程控制器不仅充分利用微处理器的优点来满足各种工业领域的实时控制要求，同时也照顾到现场电气维护人员的技能和习惯，摈弃了微机常用的计算机编程语言的表达方式，独具风格地形成一套以继电器梯形图为基础的形象编程语言和模块化的软件结构，使用户程序的编制清晰直观、方便易学、调试和查错都很容易。plc现在已经成为现代工业控制三大支柱（plc、cad/cam、robot

13、）之一，以其优异的性能，日益取代有大量中间继电器、时间继电器、记数继电器等组成的继电-接触控制系统，在机械、化工、石油、冶金、轻工、电子、纺织、食品、交通等各行各业都得到广泛的应用。总之，电梯的控制是比较复杂的，在计算机诞生前的几十年里，继电器控制系统为电梯控制的发展起到了巨大的作用，然而其控制性能与自身的功能已经无法满足与适应电梯控制的要求和发展，与plc相比较，存在质的差别。电梯使用继电接触器控制的时代，很难设计出质量优良的电梯控制系统，而现在，可编程控制器的使用为电梯的控制提供了更广阔的空间。plc是专门为工业过程控制而设计的控制设备，使它的体积大大减小，功能不断完善，过程的控制更平稳、

14、可靠、抗干扰性能增强、机械与电气部件被机结合在一个设备内，把仪表、电子和计算机的功能综合在一起。因此它已成为电梯运行中的关键技术。第2章 plc概述2.1认识 plc可编程序控制器因早期主要应用于开关量的逻辑控制，故其最初被称为可编程逻辑控制器（programmable logic controller,plc）,简称plc。plc是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境应用而设计的。它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算,顺序控制，定时，计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。可编程控制器及其有关外部设备，都按易于与工

15、业控制系统联成一个整体，易于扩充其功能的原则设计。总之，plc是一台计算机，它是专为工业环境应用而设计制造的计算机。它具有丰富的输入/输出接口，并且具有较强的驱动能力。但可编程控制器产品并不针对某一具体工业应用，在实际应用时，其硬件需根据实际需要进行选用配置，其软件需根据控制要求进行设计编制。plc的特点：1、可靠性高，抗干扰能力强高可靠性是电气控制设备的关键性能plc由于采用现代大规模集成电路技术，采用严格的生产工艺制造，内部电路采取了先进的抗干扰技术，具有很高的可靠性。例如三菱公司生产的f系列plc平均无故障时间高达30万小时。一些使用冗余cpu的plc的平均无故障工作时间则更长。从plc

16、的机外电路来说，使用plc构成控制系统，和同等规模的继电接触器系统相比，电气接线及开关接点已减少到数百甚至数千分之一，故障也就大大降低。此外，plc带有硬件故障自我检测功能，出现故障时可及时发出警报信息。在应用软件中，应用者还可以编入外围器件的故障自诊断程序，使系统中除plc以外的电路及设备也获得故障自诊断保护。这样，整个系统具有极高的可靠性也就不奇怪了。2、配套齐全，功能完善适用性强plc发展到今天，已经形成了大、中、小各种规模的系列化产品。可以用于各种规模的工业控制场合。除了逻辑处理功能以外，现代plc大多具有完善的数据运算能力，可用于各种数字控制领域。近年来plc的功能单元大量涌现，使p

17、lc渗透到了位置控制、温度控制、cnc等各种工业控制中。加上plc通信能力的增强及人机界面技术的发展，使用plc组成各种控制系统变得非常容易。3、易学易用，深受工程技术人员欢迎plc作为通用工业控制计算机，是面向工矿企业的工控设备它接口容易，编程语言易于为工程技术人员接受。梯形图语言的图形符号与表达方式和继电器电路图相当接近，只用plc的少量开关量逻辑控制指令就可以方便地实现继电器电路的功能。4、系统的设计、建造工作量小，维护方便，容易改造plc用存储逻辑代替接线逻辑，大大减少了控制设备外部的接线，使控制系统设计及建造的周期大为缩短，同时维护也变得容易起来。更重要的是使同一设备经过改变程序改变

18、生产过程成为可能。5、体积小，重量轻，能耗低以超小型plc为例，新近出产的品种底部尺寸小于100mm，重量小于150g，功耗仅数瓦。由于体积小很容易装入机械内部，是实现机电一体化的理想控制设备。2.2 plc的发展阶段虽然 plc问世时间不长，但是随着微处理器的出现，大规模，超大规模集成电路技术的迅速发展和数据通讯技术的不断进步，plc也迅速发展，其发展过程大致可分三个阶段：1、早期的plc（60年代末70年代中期）早期的 plc一般称为可编程逻辑控制器。这时的plc多少有点继电器控制装置的替代物的含义，其主要功能只是执行原先由继电器完成的顺序控制，定时等。它在硬件上以准计算机的形式出现，在i

19、/o接口电路上作了改进以适应工业控制现场的要求。装置中的器件主要采用分立元件和中小规模集成电路，存储器采用磁芯存储器。另外还采取了一些措施，以提高其抗干扰的能力。在软件编程上，采用广大电气工程技术人员所熟悉的继电器控制线路的方式梯形图。因此，早期的plc的性能要优于继电器控制装置，其优点包括简单易懂，便于安装，体积小，能耗低，有故障指使，能重复使用等。其中plc特有的编程语言梯形图一直沿用至今。2、中期的plc（70年代中期80年代中，后期）在70年代，微处理器的出现使plc发生了巨大的变化。美国，日本，德国等一些厂家先后开始采用微处理器作为plc的中央处理单元(cpu)。这样，使plc得功能

20、大大增强。在软件方面，除了保持其原有的逻辑运算、计时、计数等功能以外，还增加了算术运算、数据处理和传送、通讯、自诊断等功能。在硬件方面，除了保持其原有的开关模块以外，还增加了模拟量模块、远程i/o模块、各种特殊功能模块。并扩大了存储器的容量，使各种逻辑线圈的数量增加，还提供了一定数量的数据寄存器，使plc得应用范围得以扩大。3、近期的plc（80年代中、后期至今）进入80年代中、后期，由于超大规模集成电路技术的迅速发展，微处理器的市场价格大幅度下跌，使得各种类型的plc所采用的微处理器的当次普遍提高。而且，为了进一步提高plc的处理速度，各制造厂商还纷纷研制开发了专用逻辑处理芯片。2.3 pl

21、c的发展趋势1向高速度、大容量方向发展为了提高plc的处理能力，要求plc具有更好的响应速度和更大的存储容量。目前，有的plc的扫描速度可达0.1ms/k步左右。plc的扫描速度已成为很重要的一个性能指标。2向超大型、超小型两个方向发展当前中小型plc比较多，为了适应市场的多种需要，今后plc要向多品种方向发展，特别是向超大型和超小型两个方向发展。现已有i/o点数达14336点的超大型plc，其使用32位微处理器，多cpu并行工作和大容量存储器，功能强。3plc大力开发智能模块，加强联网通信能力为满足各种自动化控制系统的要求，近年来不断开发出许多功能模块，如高速计数模块、温度控制模块、远程i/

22、o模块、通信和人机接口模块等。这些带cpu和存储器的智能i/o模块，既扩展了plc功能，又使用灵活方便，扩大了plc应用范围。4增强外部故障的检测与处理能力根据统计资料表明：在plc控制系统的故障中，cpu占5%，i/o接口占15%，输入设备占45%，输出设备占30%，线路占5%。前二项共20%故障属于plc的内部故障，它可通过plc本身的软、硬件实现检测、处理；而其余80%的故障属于plc的外部故障。因此，plc生产厂家都致力于研制、发展用于检测外部故障的专用智能模块，进一步提高系统的可靠性。5编程语言多样化在plc系统结构不断发展的同时，plc的编程语言也越来越丰富，功能也不断提高。除了大

23、多数plc使用的梯形图语言外，为了适应各种控制要求，出现了面向顺序控制的步进编程语言、面向过程控制的流程图语言、与计算机兼容的高级语言（basic、c语言等）等。多种编程语言的并存、互补与发展是plc进步的一种趋势。2.4 plc的基本结构plc的基本结构如图1-1所示图2-1 plc的基本结构plc的基本结构：1、中央处理单元(cpu)是plc的控制中枢。它按照plc系统程序赋予的功能接收并存储从编程器键入的用户程序和数据；检查电源、存储器、i/o以及警戒定时器的状态，并能诊断用户程序中的语法错误。当plc投入运行时，首先它以扫描的方式接收现场各输入装置的状态和数据，并分别存入i/o映象区，

24、然后从用户程序存储器中逐条读取用户程序，经过命令解释后按指令的规定执行逻辑或算数运算的结果送入i/o映象区或数据寄存器内。等所有的用户程序执行完毕之后，最后将i/o映象区的各输出状态或输出寄存器内的数据传送到相应的输出装置，如此循环运行，直到停止运行。为了进一步提高plc的可靠性，近年来对大型plc还采用双cpu构成冗余系统，或采用三cpu的表决式系统。这样，即使某个cpu出现故障，整个系统仍能正常运行。2、存储器存放系统软件的存储器称为系统程序存储器。存放应用软件的存储器称为用户程序存储器。plc常用的存储器类型：（1）ram（random assess memory）这是一种读/写存储器(

25、随机存储器)，其存取速度最快，由锂电池支持。（2）eprom（erasable programmable read only memory）这是一种可擦除的只读存储器。在断电情况下，存储器内的所有内容保持不变。(在紫外线连续照射下可擦除存储器内容)。（3）eeprom(electrical erasable programmable read only memory)这是一种电可擦除的只读存储器。使用编程器就能很容易地对其所存储的内容进行修改。plc存储空间的分配：虽然各种plc的cpu的最大寻址空间各不相同，但是根据plc的工作原理，其存储空间一般包括以下三个区域：（1）系统程序存储区；（2

26、）系统ram存储区（包括i/o映象区和系统软设备等）；（3）用户程序存储区系统程序存储区：在系统程序存储区中存放着相当于计算机操作系统的系统程序。包括监控程序、管理程序、命令解释程序、功能子程序、系统诊断子程序等。由制造厂商将其固化在eprom中，用户不能直接存取。它和硬件一起决定了该plc的性能。系统ram存储区：系统ram存储区包括i/o映象区以及各类软设备，如：逻辑线圈；数据寄存器；计时器；计数器；变址寄存器；累加器等存储器。（1）i/o映象区：由于plc投入运行后，只是在输入采样阶段才依次读入各输入状态和数据，在输出刷新阶段才将输出的状态和数据送至相应的外设。因此，它需要一定数量的存储

27、单元(ram)以存放i/o的状态和数据，这些单元称作i/o映象区。一个开关量i/o占用存储单元中的一个位（bit），一个模拟量i/o占用存储单元中的一个字（16个bit）。因此整个i/o映象区可看作两个部分组成：开关量i/o映象区；模拟量i/o映象区。（2）系统软设备存储区 ：除了i/o映象区区以外，系统ram存储区还包括plc内部各类软设备（逻辑线圈、计时器、计数器、数据寄存器和累加器等）的存储区。该存储区又分为具有失电保持的存储区域和无失电保持的存储区域，前者在plc断电时，由内部的锂电池供电，数据不会遗失；后者当plc断电时，数据被清零。1.逻辑线圈与开关输出一样，每个逻辑线圈占用系统r

28、am存储区中的一个位，但不能直接驱动外设，只供用户在编程中使用，其作用类似于电器控制线路中的继电器。 另外，不同的plc还提供数量不等的特殊逻辑线圈，具有不同的功能。2.数据寄存器与模拟量i/o一样，每个数据寄存器占用系统ram存储区中的一个字(16 bits)。 另外，plc还提供数量不等的特殊数据寄存器，具有不同的功能。3.计时器4.计数器用户程序存储区：用户程序存储区存放用户编制的用户程序。不同类型的plc，其存储容量各不相同。电源：plc的电源在整个系统中起着十分重要得作用。如果没有一个良好的、可得电源系统是无法正常工作的，因此plc的制造商对电源的设计和制造也十分重视。一般交流电压波

29、动在+10%(+15%)范围内，可以不采取其它措施而将plc直接连接到交流电网上去。2.5 plc的工作原理plc是采用“顺序扫描，不断循环”的方式进行工作的。即在plc运行时，cpu根据用户按控制要求编制好并存于用户存储器中的程序，按指令步序号（或地址号）作周期性循环扫描，如无跳转指令，则从第一条指令开始逐条顺序执行用户程序，直至程序结束。然后重新返回第一条指令，开始下一轮新的扫描。在每次扫描过程中，还要完成对输入信号的采样和对输出状态的刷新等工作。plc的一个扫描周期必经输入采样、程序执行和输出刷新三个阶段。plc在输入采样阶段：首先以扫描方式按顺序将所有暂存在输入锁存器中的输入端子的通断

30、状态或输入数据读入，并将其写入各对应的输入状态寄存器中，即刷新输入。随即关闭输入端口，进入程序执行阶段。plc在程序执行阶段：按用户程序指令存放的先后顺序扫描执行每条指令，经相应的运算和处理后，其结果再写入输出状态寄存器中，输出状态寄存器中所有的内容随着程序的执行而改变。输出刷新阶段：当所有指令执行完毕，输出状态寄存器的通断状态在输出刷新阶段送至输出锁存器中，并通过一定的方式（继电器、晶体管或晶闸管）输出，驱动相应输出设备工作。第3章 plc在电梯控制系统中的应用3.1 plc控制电梯的优越性plc以其优越的性能，在很多领域中得到了广泛的应用。在电梯业也是如此，目前国内 7080 年代安装完成

31、的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的、实际的。近年来，采用功能强、故障率低、可靠性高的可编程控制器（plc）来控制电梯，取得了良好效果：（1） 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。（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 可实现各种复杂的控制系统，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

32、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的功能，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的控制方式。3.2 plc控制电梯的设计3.2.1 总体设计此次设计为一部六层电梯的控制，其主要装置有：上下行运行电动机，开门关门电动机，电梯楼层显示数码管，内外呼叫开门关门按钮，内外呼叫指示灯及上下运行指示灯等器件。主要

33、功能有：轿厢内楼层呼叫，轿厢外上下呼叫，轿箱内楼层呼叫指示，轿厢外上下呼叫指示，电梯上下运行指示，电梯楼层数显示，轿厢自动上行，轿厢自动下行，到层自动开门，延时自动关门，手动开门，手动关门等功能。控制系统采用以plc为中心控制，控制过程主要分三步：1.接收来自电梯的内外呼叫信号、层位检测信号、极限限位信号、开门门限信号等开关量传送到plc得输入端；2.利用plc程序进行逻辑分析及处理；3.plc输出控制电机转动及指示灯和数码管的显示。使用流程如下：打开电梯模型和plc电源在任意楼层选择外选上行按钮或外选下行按钮 按关门按钮内选楼层按钮这样可实现自动关门、手动关门，轿厢自动上行或下行，按照楼层选

34、择到目的楼层后自动开门，延时关门等功能。3.2.2 电梯控制系统要求1、当电梯停于某层时：有一高层呼叫时，电梯上升到呼叫层停止；有一低层呼叫时，电梯下降到呼叫层停止。2、当电梯停于某层时：有多高层呼叫时，电梯先上升到较低的呼叫层，停5秒后继上升到高的呼叫层，响应完毕后停止；有多低层呼叫时，电梯先下降到较高的呼叫层，停5秒后继续下降到低的呼叫层，响应完毕后停止。3、当电梯运行时：无论电梯处于上升状态还是下降状态，任何反向的呼叫都不响应，顺向的呼叫遵循电梯静止时的呼叫规律。4、内呼和外呼信号均具有记忆标志，执行后解除；到层时自动开门，延时关门停层时可手动控制开门或关门；行车时不能手动开门，门开时电

35、梯不允许运行。5、利用指示灯显示电梯外的呼叫信号、电梯内的指令信号和电梯的到达信号。能自动判断电梯的运行方向，并发出响应的指示信号。6、电梯的上升和下降由一台交流电机牵引。电机正传，电梯上升；电梯反转，电梯下降。电梯门由另一台小功率电机驱动。电机正传，电梯门打开；电机反转，电梯门关闭。7、每一层楼都设有呼叫按钮；电梯内设有层面指令按钮和开关门按钮。8、利用接近开关检测是否楼层到位并完成相应的动作。3.3 电梯运行情况分析3.3.1电梯的内外控制按钮图图3-1是电梯的内层控制按钮图，主要包括1-6层的楼层内旋按钮和开门关门按钮。图3-1 电梯的内层控制按钮图图3-2是电梯的外层控制按钮图，主要包

36、括上行、下行指示按钮和运行及楼层显示屏。图3-2 电梯的外层控制按钮图3.3.2电梯的运行情况分析由电梯的内外控制按钮图可以看出，一层只有上行，六层只有下行一种运行方式，运行情况比较简单。而二、三、四、五层均有上行和下行两种运行方式，运行情况要复杂的多。因此，现以三层为例进行分析，则假设某人处于三楼，并按下下行按钮。1. 若电梯停在三层以上，则控制系统响应，电梯下降到三层；若电梯停在三层以下，则控制系统响应，电梯上升到三层。2. 若电梯正在下行，并有其它层同时呼叫。若在三层以上，则先响应高层，后响应低层；若在三层以下，则三层及其以上无响应。3. 若电梯正在上行，并有其它层同时呼叫，则按下行按钮

37、无响应。下面是三层的运行情况结构框图：假设：电梯停于三层，现有多层呼梯信号，具体情况如下面的结构框图所示：图3-3 电梯呼叫运行结构图3.4 plc选型3.4.1 plc控制系统的i/o点数计算与分配根据电梯控制的特点，输入信号应该包括以下几个部分：(1) 轿厢内及各层门厅外呼按钮 轿厢内的楼层选择按钮共有数字键16，各层门厅的外呼按钮除第一层只有上升按钮，第六层只有下降按钮外，其余四层均设有上升、下降两个按钮，故一共需要16个输入。(2) 位置信号 位置信号由安装于各楼层的电梯停靠位置的六个传感器产生。平时为常开，当电梯运行到平层时关闭，另外还有一组开关门限位，故位置信号一共需要8个输入(3

38、) 电梯门控制信号 大部分电梯都具有开门按钮以及关门按钮，以方便手动开门，故电梯门控制信号一共需要2个输入。(5) 安全报警信号 1个。综上所述，共需要输入点27个。输出信号应该包括：(1) 内呼指示信号内呼指示信号有6个，分别表示16层的内呼被接受，并在内呼指令完成后，信号消失。(2) 外呼指示信号外乎信号共有10个，分别表示1-6层的外呼被接受，并在外呼指令完成后，信号消失。(3) 电梯上下行指示信号，共2个(4) 轿厢上下行输出、门电机开关指示，共需要输出点4个。(5) 报警指示信号 1个综上所述，共需输出点23个。plc六层电梯控制系统的输入、输出点分配表如下所示：plc输入、输出点分

39、配表plc输入、输出点分配表序号输入序号输出1一层内呼 sf1 i0.01一层内呼指示pg1q0.02二层内呼 sf2i0.12二层内呼指示pg2q0.13三层内呼 sf3i0.23三层内呼指示pg3q0.24四层内呼 sf4i0.34四层内呼指示pg4q0.35五层内呼 sf5i0.45五层内呼指示pg5q0.46六层内呼 sf6i0.56六层内呼指示pg6q0.57一层外呼上 sf7i0.67一层外呼上指示pg7q0.68二层外呼下 sf8i0.78二层外呼下指示pg8q0.79二层外呼上 sf9i1.09二层外呼上指示pg9q1.010三层外呼下 sf10i1.110三层外呼下指示pg1

40、0q1.111三层外呼上 sf11i1.211三层外呼上指示pg11q1.212四层外呼下 sf12i1.312四层外呼下指示pg12q1.313四层外呼上 sf13i1.413四层外呼上指示pg13q1.414五层外呼下sf14i1.514五层外呼下指示pg14q1.515五层外呼上 sf15i1.615五层外呼上指示pg15q1.616六层外呼下 sf16i1.716六层外呼下指示pg16q1.717开门按钮 sf17i2.017电梯上行指示pg17q2.018关门按钮 sf18i2.118电梯下行指示pg18q2.119一层平层 bg1i2.219门电机开门qa1q2.220二层平层 b

41、g2i2.320门电机关门qa2q2.321三层平层 bg3i2.421电梯轿厢上行qa3q2.422四层平层 bg4i2.522电梯轿厢下行qa4q2.523五层平层 bg5i2.623报警指示pg19q2.624六层平层 bg6i2.725开门限位 sq1i3.026关门限位 sq2i3.127报警按钮sf19i3.23.4.2 plc的型号选择综合输入输出点的计算以及要实现的电梯控制功能，使用西门子s 7-200plc的cpu226，由于cpu226集成24输入14输出，与实际需要相比，还缺少3输入、7输出，因此可选择扩展模块em222（4输出）和em223（4输入4输出），这样就能完全

42、能够满足设计要求。下面是其模块的连接方式：图3-4 模块连接方式3.4.3 plc外部接线图图3-5 plc输入输出端子接线图第4章 软件设计由电梯运动流程图可以看出电梯的运动控制中最需要关注的主要部分是：开关轿厢门的控制，电梯的自动选向，轿厢的内呼和楼层外呼指示。将各部分分为单独的模块分别进行编程，绘制梯形图，不仅条理清晰，提高编程效率，而且能更为方便的进行程序的调试。4.1电梯控制系统软件设计流程图下面是电梯控制系统的设计流程图：4.2 程序设计由电梯运动流程图可以看出电梯的运动控制中最需要关注的主要部分是：开关轿厢门的控制，电梯的自动选向，轿厢的内呼和楼层外呼指示。将各部分分为单独的模块

43、分别进行编程，绘制梯形图，不仅条理清晰，提高编程效率，而且能更为方便的进行程序的调试。4.2.1开关轿厢门程序 轿厢门开可分为以下几种情况：(1)电梯在一层平层，有一层外呼上指示或一层内呼指示。(2)电梯在二层平层，有二层外呼下指示(电梯选项向下)，二层外呼上指示(电梯选项向上)或二层内呼指示。(3)电梯在三层平层，有三层外呼下指示(电梯选项向下)，三层外呼上指示(电梯选项向上)或三层内呼指示。(4)电梯在四层平层，有四层外呼下指示(电梯选项向下)，四层外呼上指示(电梯选项向上)或四层内呼指示。(5)电梯在五层平层，有五层外呼下指示(电梯选项向下)，五层外呼上指示(电梯选项向上)或五层内呼指示

44、。(6)电梯在六层平层，有六层外呼下指示或六层内呼指示。(7)电梯在平层时按下开门按钮。所绘制的梯形图如下：门电机开这个输出被置位后，当它符合一定条件时，就应取消它的置位，使其停止开门动作。这些条件应为：(1)按下关门按钮，并且同时开门按钮没有按下。(2)输出信号门电机关置位，且开门按钮没有按下(3)达到开门限位，自动停止开门动作。 所绘制的梯形图如下：开门动作结束后将是3秒钟的延时，然后电梯会自动关门，达到关门限位后，关门动作自动结束。同样，按下关门按钮，电梯也将关门，开门按钮被按下，或有门电机开信号输出，则关门动作取消。所绘制的梯形图如下：4.2.2自动选向程序 本程序的自动选项功能主要由

45、电梯的上行条件和下行条件两部分组成，其中，电梯满足以下条件时上行：(1)电梯在五层，且有五层外呼上指示，六层外呼下指示，六层内呼指示。(2)电梯在四层，且有四层外呼上指示，五层外呼下指示，五层外呼上指示，六层外呼下指示，五层内呼指示，六层内呼指示。(3)电梯在三层，且有三层外呼上指示，四层外呼下指示，四层外呼上指示，五层外呼下指示，五层外呼上指示，六层外呼下指示，四层内呼指示，五层内呼指示，六层内呼指示。(4)电梯在二层，且有二层外呼上指示，三层外呼下指示，三层外呼上指示，四层外呼下指示，四层外呼上指示，五层外呼下指示，五层外呼上指示，六层外呼下指示，三层内呼指示，四层内呼指示，五层内呼指示，

46、六层内呼指示。(5)电梯在一层时，无论什么情况均上行；同理，电梯在第六层时无论什么情况均不上行。满足以上条件同时不满足电梯下行条件时，电梯上行，绘制梯形图如下：同样，当满足以下条件，且不满足电梯上行条件时，电梯下行：(1)电梯在五层，且有五层外呼下指示，四层外呼上指示，四层外呼下指示，三层外呼上指示，三层外呼下指示，二层外呼上指示，二层外呼下指示，一层外呼上指示，四层内呼指示，三层内呼指示，二层内呼指示，一层内呼指示。(2)电梯在四层，且有四层外呼下指示，三层外呼上指示，三层外呼下指示，二层外呼上指示，二层外呼下指示，一层外呼上指示，三层内呼指示，二层内呼指示，一层内呼指示。(3)电梯在三层，

47、且有三层外呼下指示，二层外呼上指示，二层外呼下指示，一层外呼上指示，二层内呼指示，一层内呼指示。(4)电梯在二层，且有二层外呼下指示，一层外呼上指示，一层内呼指示。(5)电梯在六层时，无论什么情况均满足下行条件，同理，电梯在一层时，无论如何均不会下行。绘制梯形图如下所示：4.2.3轿厢内呼和楼层外呼指示程序轿厢内呼较为简单，当按下内呼按钮，内呼指示即置位，达到指定楼层后，电梯门打开，内呼指示取消置位。梯形图如下所示：楼层外呼指示程序则比较复杂，按下外呼按钮，则对应的外呼指示置位，在取消置位时，一层和六层因为只有一种运动方向，因此直接平层后门电机打开就能取消置位。而二、三、四、五层则不同，因为这四层均有两种运动方向，只有电梯运动方向与外呼运动方向相同时