电梯运行控制程序设计

电梯控制程序设计

周大鹏（@163.com）

乐山师范学院物理与电子工程学院

PLC控制系统的设计与应用1项目3PLC综合应用3PLC综合应用在高层建筑中，电梯是不可或缺的重要设备，早期的电梯采用继电接触系统，但由于电梯控制系统的复杂性，使继电接触控制系统的接线复杂，可靠性较低。因此现在的电梯都已采用了其它控制系统，PLC就是最常用的一种。概述2项目3PLC综合应用3PLC综合应用电梯运行特点：电梯运动:电力拖动，垂直运动早期电梯:继电器控制系统(易产生故障)内容：电梯模型的PLC控制概述3项目3PLC综合应用3PLC综合应用一、拖动系统的分析电梯的拖动系统有许多种性能好的有直流发电机－电动机可控硅励磁拖动系统、变频调压调速系统．价格较为昂贵。简单的有交流调压调速系统、单／双速交流电机拖动系统，在速度15m／s以下的中低速电梯中经常采用后者，因为它结构简单，经济实用。1电梯模型的结构4项目3PLC综合应用3PLC综合应用1五层电梯模型的结构现以双速交流电机拖动系统为例加以说明，如图所示。5项目3PLC综合应用3PLC综合应用电梯的主要两个动作－上升和下降上升和下降可由电动机的正反转来实现。任意调换接入电动机的两根火线即可，此功能可由1KM和2KM实现。(接1KM正转接2KM反转)

1.1拖动系统的分析6项目3PLC综合应用3PLC综合应用电梯的主要两个动作－上升和下降双速电动机有两套绕组，正常运行时接通高速绕组，即3KM接通，在检修运行或停靠时接通低速绕组，即4KM接通。

1.1拖动系统的分析7项目3PLC综合应用3PLC综合应用电梯启动和运行时是接通高速绕组的，但直接启动时会对电网造成冲击，为了降低启动电流，减小机件的冲击，同时也为了改善乘客乘坐的舒适感，一般在启动电路中串入限流电阻或电抗，如图中的L1。

1.1拖动系统的分析8项目3PLC综合应用3PLC综合应用工作过程为：启动时3KM闭合，而后5KM接通。限流电感Ll串联在启动电路中，启动完成后(例如经过5s)，5KM接通，电机转入正常高速运行。1.1拖动系统的分析9项目3PLC综合应用3PLC综合应用电梯停靠时，由高速运行转入低速运行。即3KM断开，同时4KM接通，因为速度相差较大，这时会出现回馈制动，为减小制动电流，防止对机件的冲击，也加入限流电阻或电抗，这里采用了两级限流。

1.1拖动系统的分析10项目3PLC综合应用3PLC综合应用工作过程为：3KM断开、4KM接通，但此时6KM和7KM并不接通，L2和R串入制动电路，经过一段时间后(例如ls)，6KM接通，切除限流电阻。1.1拖动系统的分析11项目3PLC综合应用3PLC综合应用工作过程为：再过一段时间7KM接通，切除限流电抗，电机正常低速运行，最后控制电路切断lKM或2KM，电动机停机。1.1拖动系统的分析12项目3PLC综合应用3PLC综合应用调整串联电阻或电抗的大小、级数，以及通过调整逐级切除电感或电抗的时间以改变启、停的加减速度，满足对舒适感、启停限流及加减速度的要求。1.1拖动系统的分析13项目3PLC综合应用3PLC综合应用电梯控制程序设计

14项目3PLC综合应用3PLC综合应用由于楼层数量不同，所配电梯的规模就有差别，I/O差别很大。以5层电梯为例，进行分析1.2确定I／0点数及PLC的选择

15项目3PLC综合应用3PLC综合应用1.2确定I／0点数及PLC的选择

门厅及轿厢内部分输入输出示意图16项目3PLC综合应用3PLC综合应用

1.2确定I／0点数及PLC的选择

门厅及轿厢内部分输入输出示意图17项目3PLC综合应用3PLC综合应用1.2确定I／0点数及PLC的选择

门厅及轿厢内部分输入输出示意图18项目3PLC综合应用3PLC综合应用1．输入设备的确定先考察电梯轿厢内的操作。操作厢上应有各层的选层按钮，3层共有3个。有司乘人员时，应有司机开关门按钮，上行、下行按钮，共需4点输入。考虑到乘客的安全，电梯在门末关好的情况下禁止启动，对轿厢门及厅门的开关极限均应设权限开关，需3点输入，为防止关门夹住乘客，再设一个红外感应输入。共需13个开关量输入点。

1.2确定I／0点数及PLC的选择

19项目3PLC综合应用3PLC综合应用再考虑井道与轿厢的关系。井道内每层都应设置感应器，以便感知轿厢当前所在层。由于上行和下行时，桥厢进入该层的顺序不同，所以每层设上行、下行两个楼层感应器。为保证轿厢停靠时对层难确，在轿厢上设置了上平层感应器、下平层感应器和门枢感应器，用以感知停靠偏上还是偏下。当停层准确时，3个感应器均接通。共需13点输入。1.2确定I／0点数及PLC的选择

20项目3PLC综合应用3PLC综合应用各门厅乘客召唤时，除底层和顶层只有一个召唤按钮外，其它各层均设上下两个召唤按钮，3层共需4个输入按钮。其它输入有超载、有司机／无司机方式选摔等开关或触点经以上分析，可知共需28点开关量输入端口。1.2确定I／0点数及PLC的选择

21项目3PLC综合应用3PLC综合应用控制电梯的上行、下行(即电机正、反转)需2点输出。

在程序中通过辅助继电器

M130（上升）与

M131（下降）实现控制电梯快行、慢行需2点输出。

1.2确定I／0点数及PLC的选择

22项目3PLC综合应用3PLC综合应用2．输出设备的确定开关门接触器需2点输出。楼层指示灯3点输出。上、下行指示灯需2点输出。超载指示、报警需1点输出。经分析共需15点开关量输出端口。

1.2确定I／0点数及PLC的选择

23项目3PLC综合应用3PLC综合应用1.2确定I／0点数及PLC的选择

24项目3PLC综合应用3PLC综合应用6.3电梯运行控制

确定I／0点数及PLC的选择

门厅及轿厢内部分输入输出示意图25项目3PLC综合应用3PLC综合应用PLC的选择电梯简单的控制只有开关量输入和输出，对时间的响应要求也不高，只是输入输出点数较多。根据实验室资源选择三菱公司的F1n－40MR小型PLC。可以达到要求。1.2确定I／0点数及PLC的选择

26项目3PLC综合应用3PLC综合应用总体上讲，电梯的运行可分为正常运行状态、消防运行状态和慢行检修状态，可以用一个转换触点(开关)来实现，三种运行状态为并行，关系简单，不用单独绘制流程图。

1.4绘制流程图27项目3PLC综合应用3PLC综合应用三种运行状态中正常运行最为关键也最为复杂，并且电梯的运行并无明显的状态步骤，即非顺序运行。设计时以经验设计法为主，把控制电路分成几个部分。1.5、编制用户程序28项目3PLC综合应用3PLC综合应用5、编制用户程序考虑到电梯运行的复杂性和无序性，可以把电梯的控制电路分为楼层感应、门梯召唤、轿内控制、电梯选向、开关门控制。1.5、编制用户程序29项目3PLC综合应用3PLC综合应用1.3建立I／0地址分配表X0001楼上感应光电开关X0012楼上感应光电开关X0023楼上感应光电开关X0034楼上感应光电开关X0045楼上感应光电开关X0051楼下感应光电开关X0062楼下感应光电开关X0073楼下感应光电开关X0104楼下感应光电开关X0115楼下感应光电开关X200门厅上行召唤按钮1X201门厅上行召唤按钮2X202门厅上行召唤按钮3X203门厅上行召唤按钮4X204门厅下行召唤按钮2X205门厅下行召唤按钮3X206门厅下行召唤按钮4X207门厅下行召唤按钮530项目3PLC综合应用3PLC综合应用1.3建立I／0地址分配表X400(X012)

轿厢内按钮指令1X401(X013)

轿厢内按钮指令2X402(X014)

轿厢内按钮指令3X403(X015)

轿厢内按钮指令4X404(X016)

轿厢内按钮指令531项目3PLC综合应用3PLC综合应用1.3建立I／0地址分配表M0~M499辅助继电器M130上行中间继电器M131下行中间继电器32项目3PLC综合应用3PLC综合应用1.3建立I／0地址分配表M100楼层指示中间继电器1M101楼层指示中间继电器2M102楼层指示中间继电器3M103楼层指示中间继电器4M104楼层指示中间继电器5M200楼层感应中间继电器1M201楼层感应中间继电器2M202楼层感应中间继电器3M203楼层感应中间继电器4M204楼层感应中间继电器533项目3PLC综合应用3PLC综合应用1.3建立I／0地址分配表M300上行召唤中间继电器1M301上行召唤中间继电器2M302上行召唤中间继电器3M303上行召唤中间继电器4M304下行召唤中间继电器2M305下行召唤中间继电器3M306下行召唤中间继电器4M307下行召唤中间继电器534项目3PLC综合应用3PLC综合应用1、楼层感应一般认为，当电梯上升时，以轿厢底部为准，即当矫厢底部进入底层作为该层的起始信号。以轿厢底部离开该底层为该层信号的结束。而当电梯下降时，以轿厢的顶部信号为准。

1.5、编制用户程序35项目3PLC综合应用3PLC综合应用1、楼层感应楼层感应信号是电路中重要的信号，因为它沙及到其它控制电路中的许多环节。

1.5、编制用户程序36项目3PLC综合应用3PLC综合应用

程序设计X000、X001、X002、X021、X022为上感应光电开关，X003、X004、X005、X023、X024为下感应光电开关，M120～M124为楼层感应中间继电器，一楼三楼感应指示一楼37项目3PLC综合应用3PLC综合应用程序设计M100～M104作为楼层感应信号中间继电器（保持环节）兼楼层指示中间继电器。工作原理：当轿厢停在1层时，M100接通并保持，当轿厢上升到2层时，M121经M130、X001接通，随即M121接通M101并保持，同时M121断开1层指示M100。38项目3PLC综合应用3PLC综合应用2．门厅召唤电路门厅召唤是一个保持环节(召唤按钮一般是脉冲信号)除顶层只有一个下召唤，底层只有一个上召唤外，其余层都有上、下召唤按钮，需要考虑的是怎么样消除已咱应过的召唤。程序设计39项目3PLC综合应用3PLC综合应用X010、X011、1～2层的上召唤按钮，程序设计2．门厅召唤电路40项目3PLC综合应用3PLC综合应用X012、X013、为2～3层的下召唤按钮，程序设计41项目3PLC综合应用3PLC综合应用工作原理：当电梯停在1层时，3层有一上，2层同时有上、下召唤，则M310、M301、M302同时接通，电梯上行。当到达2层时，M301保持环节断开，即已响应了2层的上召唤，M302不会断开，下行召唤依然保留。程序设计42项目3PLC综合应用3PLC综合应用2．轿厢内指令其中X014、X015、X016、X032、X033是选层按钮，M200～M204是轿厢内指令中间继电器。工作原理：如按下第4层按钮X032，M203接通并保持，当电梯到达第4层时并未消除信号，直到电梯门打开，M203断开并消除信号。

程序设计43项目3PLC综合应用3PLC综合应用4．电梯的选向电路电梯的上升和下降，使用了M130(上升)和M131（下降）两个中间继电器。