四层电梯；PLC；控制系统

绪论1.1本课题的目的及意义电梯已经诞生了很久，现在的高层建筑物基本上都会安装电梯来使人们生活更舒适和轻松。不过电梯安全性的缺失一直是大家心里所担忧的一点还有制造的资金都是一笔不菲的费用，同样的在控制技术方面也有不少不够好的地方。大部分传统电梯它的元件多、线路也十分的复杂，因此操作人员还有维修人员都会很不方便去操作和维修。因为有的电梯没有报警和手动停止这些功能，于是使电梯的控制方面上有不少缺陷，没有考虑到乘客的安全。所以对老式的传统电梯的缺点，可以通过使用PLC对电梯系统进行改造。改进的方式主要就以欧姆龙PLC为主要的核心，对PLC的强大控制功能加以利用，实现利用PLC来控制电梯的启动、停止、运行等各种功能。并且梯形图程序在模拟调试的时候可以很直接的看出四层电梯的停止、启动、运行等过程。本设计也有一定的规律性，也可以很方便的用于去控制其它的楼层。本设计调试结果得出，该系统在可靠性、精确性、适用性和控制安全可靠性等方面，都比传统的老式地那题好得多，并且达到了设计的要求。本设计不仅仅只是能通过PLC来控制电梯的升降和在乘客遇到问题时视情况自动停止电梯和报警等功能。更多的是在能满足正常功能的情况下保证了乘客的安全，节约资源，提供控制技术，方便了操作与控制人员的工作。1.2电梯控制技术的国内外发展现状国内电梯控制系统在最早的时候，大多数都是通过继电器电路对电梯信号进行逻辑控制，但是由于继电器控制系统故障率高，从而使电梯的运行可靠性与安全性变得很低，因为明显的缺陷所以现在已经逐渐被时代所淘汰。电梯的控制技术现在采用的方式主要有两种，一种是用PLC来取代微机信号集选控制和以前的继电器控制；第二种控制方式是采用微机作为控制单元，它可以完成电梯信号的采集还有运行状态和功能设定，从而使电梯拥有自动调度和集选运行功能。时下，国内厂家的选择基本都是实用第一种控制方式，之所以选第一种是因为它有两个优点：第一点是生产规模较小而且自己设计和制造微机控制装置的开销和成本都很高；第二点是由于可编程逻辑控制器优点有很多，它不仅具有简单且灵活的程序设计还有生产规模比较小，控制稳定可靠，成本低这些优点。除这些之外还具有抗干扰能力强以及强大的网络通讯功能等特点，综合这些之后，国内就大规模的利用PLC来控制中小型的电梯控制系统，用可编程逻辑控制器来替代微机实现信号集选控制，正因为它的种种优点，所以国内的电梯行业广泛的利用了PLC来控制电梯系统这项技术。继电器控制方式是国内电梯最开始使用的控制方式，这种硬布线的逻辑控制方式的特点是原理直观、简单。但缺点也很明显比如：继电器控制系统不仅故障率高、通用性差，更重要的是使得电梯的运行安全性和可靠性降低了，这种故障率高、接线难并且设备庞大的逻辑控制系统已经渐渐淘汰。随着科技的进步，继电器已经逐渐的被国内大多公司淘汰，现在国内公司大多利用PLC来取代继电器作为电梯的控制系统。采用PLC的原因是因为继电器控制方式和微机信号集选控制方式都有各自的不可磨灭的缺陷，所以目前电梯控制系统大多数都被这种控制方式取代。可编程控制器的优点有它无需较大的生产规模，而且该程序设计具有编程简单、控制方便灵活、运行可靠稳定、成本低、抗干扰能力强以及强大的网络通讯功能等特点。所以国内已经将PLC作为电梯控制系统的常规用品了，因此在国内电梯行业发展中大规模的使用了可编程逻辑控制器控制。不止是国内，国外一开始控制电梯的运行也是采用了继电器控制方式，但随着时间和科技的进步，这种控制方式已经被淘汰，所以国外也用可编程逻辑控制器取代了继电器控制。控制技术是电梯的核心部分之一，某种意义决定了这个电梯到底可不可行，不管是安全还是功能上来看，所以，电梯的控制技术是电梯的一个重中之重的部分。1.3电梯的分类利用轿厢通过固定的轨道讲物品或乘客竖直方向送到某位置的固定设备是电梯。一般来说无论它的驱动方式是什么样的，电梯都能是建筑内部垂直运输货物或者人的交通工具总称。所以通过对建筑内部环境的改变，可以设计出各类电梯。所以就有电梯的分类，基本分类方法如下。1.按用途分类通过用途分类，电梯可以分为乘客电梯、病床电梯、住宅电梯、客货电梯、载货电梯、汽车电梯、观光电梯、特种电梯、杂物电梯。2.按驱动方式分类通过驱动方式分类，电梯可以分为直流电梯、交流电梯、螺杆式电梯、液压电梯、齿轮齿条电梯、直线电动机驱动的电梯。3.按速度分类按速度分类，电梯可以分为低、中、高、超高速电梯。4.按电梯有无司机分类按电梯有无司机分类，电梯可以分为有或者无司机电梯和有/无司机电梯。5.按操作控制方式分类按操作控制方式分类，电梯可以分为手柄开关操纵、并联控制、信息控制、按钮控制、集选控制、群控电梯。1.3电梯的工作电梯是一种简单的设备，用于节省人力。当人们下来时，电缆和制动器的损失很小。升降机安装组成封面设计，供应交付安装，乘客电梯的测试和调试。它还包括绳轮安排。机器应直接放在机房平板上的起重通道上方。该车应为安装在车架上，使振动和噪音降到最低，使乘客在旅途中感到舒适。电梯的控制可以自动或手动进行。电梯的调速系统称为电梯轿厢由沉重的配重平衡，该配重的重量与电梯轿厢的重量几乎相等已满载。电梯上升时，配重下降，反之亦然。配重减少电机需要消耗的能量。安全制动器可防止电梯轿厢坠落地板。什么时候轿厢中有过载，则蜂鸣器应在此期间运行，并且门将一直打开，直到不过载为止。轿厢内应在天花板上安装LED灯和风扇。电梯具有传感器，仅在以下情况下风扇才运转电梯内至少有一个人，轿厢对乘客来说是平整的。车门可防止骑手掉入井道。急停按钮位于每个驾驶室的内部按钮面板上。一种无论电梯在竖井中的哪个位置，乘客都可以按此按钮停止电梯。系统整体设计通过对基于PLC的多层电梯控制系统设计背景的介绍，对多层的发展现状、目的和意义以及主要研究内容的分析，基本上了解了此次课题设计的基本要求。接下来首先介绍对于方案的选择与确定，然后介绍系统整体结构框图的设计。总体框架图对整个系统的结构进行整体的设计，由于所设计的是多层电梯控制，因此系统的整体结构上需要的元器件就比较多，相互之间的输入输出关系也比较多。系统结构框架图如图2-1所示。轿厢操作盘：轿厢操作盘有和外部交流的对讲机，方便与轿厢外部联系。当电梯故障时，可以按下操作盘上的故障按钮向电梯外进行呼救，让电梯外的人知道有人被困。还有选层按钮，用于乘客选择所去楼层。还有手动开关门等功能。厅外呼梯：用来在电梯外部呼叫电梯，有选层按钮用来告诉电梯乘客所去楼层，还有开关门按钮。井道装置：井道是电梯用来进行上下垂直运动的空间。由三部分构成，井道低、顶板和井道壁。同时为了防止电梯发现冲顶这样的意外情况，还应该在电梯运行最高处和井道顶板增加一段空间，这个空间长度由电梯速度来决定。井道装置还应该有一些缓冲器之类的装置。安全装置：安全装置有两部分组成，分别为机械安全保护装置和电气安全保护装置。限速器和安全钳、缓冲器、制动器、层门门锁与轿门电气联锁装置、门的安全保护装置、轿顶安全窗、轿顶防护栏杆、护脚板等都是机械安全保护装置；电气的安全保护有防护人直接触电、防护人间接性的触电、电气故障时的保护与电气安全装置等，虽然分为两部分，但有一部分机械安全装置是需要电气方面的配合和联锁装置才能完成其动作和可靠的效果，起到多重保护的效果。指层器：可以显示当前所在楼层，让乘客了解自己所在的位置。一般都处在轿厢操作盘的上方。拖动装置：拖动装置的作用是让电梯能够正常运动。调整器：具有输入电源断相、过电流、晶闸管过热等保护功能。图2-1系统结构框图使用PLC的优势本课题所设计的多层电梯控制系统是采用了欧姆龙的PLC，相对于其他PLC的品牌，欧姆龙的PLC应用更加广泛，而且所涵盖的范围也广。对于高端、中端、低端的场合都有所涵盖。并且十分严谨和成熟，市场占有率非常高。PLC是一种新的科技从而出现的编程软件。具有应用简便的优点，比如应用灵活而且方便用户安装。编程比较简单容易理解，使用者不用对计算机有很深入的了解和研究。使用者也可以更安全地操作并且维修简单。还有可靠性高，抗干扰性和环境的适应性能力都很强，功能完善，具有成熟的工控网络体系，通信方便也可以进行实时的远程监控。同时PLC是由继电器逻辑控制系统进化来的，于是它在数字处理丶顺序控制等方面是有提升和优势的。对比继电器性价比也更高，主要从方便操作的工作人员在现在更改程序而且使用丶维护丶维修起来轻松方便可以看出。方案要求现在确定了控制的方案和方式，通过欧姆龙CPM1A进行控制。然后对方案的要求进行研究。一般控制要求应该有符合国家的相关标准，设计出的控制系统应符合故障安全准则，电梯应该具有维修控制功能，楼层和方向应该有显示屏显示出来，电梯运行时候应该有同向优先等原则，应该有自动调整功能。方案设计本设计是基于PLC的四层电梯控制系统，电梯作为日常生活的一部分。除了基本要求外。安全和便利性也是十分重要的，首先考虑当电梯开关门的时候加入光幕系统，防止门夹到人或者物品，在此之上还应该加入安全门，同样也是防止人被门夹住这种危险情况，在安全和正常门还应加上联锁，至少有双重的保护。在电梯里加入刹车系统用来控制电梯拽引机器部分启动制动器，让电梯在上升下降最后能够及时的停止。在最高最低位置加入限位开关,电梯到达最高或者最低位置都不能运行。还有越程开，防止电梯冲顶或者沉底。并且还要在最高最低位置加入缓冲器，减少电梯冲顶或者沉底的冲量。为了防止由于吊重钢丝断裂，绳槽打滑等导致轿厢发生坠落，所以加入在切断控制电源的同时还能使电梯不继续降落的安全钳。还应有限速器防止电梯速度超过正常行驶速度，同时在此之上还应加入限速钢丝绳开关，当绳子断掉时，可以切断电源，让电梯不能继续运行。避免因为电气设备的损坏，而使电梯金属部分发生触电事故，所以应该加入安全接地装置。还有超载检测系统，超载时候电梯不能运行，满载时，电梯会提示满载。电梯还应加入控制系统的自动检测，每段时间都会另外运行一次系统，如有故障电梯应先自动检修同时发出故障信号给后台人员。无法自动检修电梯停止运行。安全是电梯的重中之重，在电梯的便利性我们也应多加思索。作为一个日常生活的用品，首先就应该是很容易操作，他的操作系统对乘客而言必须的简单的。所以会在电梯门外增添显示屏给予一些提示的操作，也会告诉乘客电梯的运行状态。电梯内部同样会有相似的系统，也可以在电梯内部装上镜子这样会使空间显着不那么拥挤，也不会过于封闭。电梯内还应装上照明灯，电梯只要不是静止状态，灯就会自动亮。在电梯服务方面还应有更多的提升。本章小结本章首先介绍了基于PLC的多层电梯设计的主要控制方案，把这一部分确定来下，那么就相当于确定了大的方向。其次对总体设计方案进行大致描述，介绍了系统结构框图也就相当于介绍了本实验的主体轮廓。硬件设计本章主要描述了，该课程设计的硬件设计。例如电梯的控制系统等。电梯基本结构组成电梯结构如图3-1所示。它包括电梯门系统，拽引系统，安全系统，中立平衡系统，轿厢系统，缓冲器等。电梯一般由五部分组成：竖井及机房传动部分、安全装置及升降部分控制部分。井道及机房：井道和机房是决定了电梯运行的基础建筑设施。驱动部分：驱动部分为牵引机，主要由电机和钢缆组成。起重设备：起重设备一般包括轿厢、对重、平衡链、导轨、大堂等。安全装置：安全装置一般包括减速装置和电气安全装置。控制部分：控制部分通常指电气控制设备及必要的线路控制柜、励磁柜、选层器等。曳引机：一般称它为减速器。拽引及安装在机房里面，所处的位置通常在建筑物的顶层。拽引机是电梯的牵引装置。它的纯轮子通过钢丝绳拉动汽车和配重。曳引机由蜗轮减速器、绳轮、电机、联轴节、抱闸、底座等组成，高速单元齿轮直流电梯曳引机由电梯直接驱动，无减速装置，其余部分相同。厅门：安装在电梯各层门上，带有机棋子锁和电接点。大多数客梯是自动开关的。车门由车门上的开门器打开和关闭，由厅门上的胶辊驱动，车门由车门上的开关门装置驱动。井道：井道四周围有围墙、屋顶和坑，进入电梯轿厢和对重的有限空间。为了出去，每层楼都有入口。围墙：用围墙将电梯与外界隔开。导轨直接安装在围墙上时，还应承受剪力。围墙结构分为封闭式和空置式。屋顶：竖井顶部是机房，维修人员在机房工作。因此，必须关闭屋顶，以便将轴与机房完全隔离。屋顶还具有防止机房通过竖井的功能。对于快速、高速的电梯，为了达到良好的隔声效果，往往在电梯井道顶部设置隔声层，此时，电梯井道顶部成为双层结构。地坑：竖井的地坑一般处于地底，安装缓冲器、限速器、钢丝绳拉紧装置等一般都安装在这里，由于人在地面的深度，要求防水，最好有排水设施。机房：机房用于安装曳引机、电气控制盘、限速器等，机房可设置在竖井顶部或竖井底部。当机房设在轴底时，为牵引机的下牵引方式。该方法结构复杂，建筑物承载力大，对竖井尺寸要求高。只有当机房不能在头顶时才能使用。对于大多数电梯，椭圆位于竖井顶部。机房必须有足够的面积、高度、承载力和良好的通风条件。井道和轿厢：井道是电梯轿厢的垂直运动通道。井道内有轿厢和对重导轨、缓冲器，以及各种控制和保护电器——限位开关、楼层传感器、平板磁隔离板等，电梯轿厢部分包括车体、安全装置、轿门自动开关装置、水平和楼层信号装置，以及无人轿厢的控制面板和指示灯。厅门：厅门部分主要包括厅门、呼叫按钮和厅门外指示灯。（1）厅门厅门是指每层电梯门，平时应关闭。不能从外面打开。厅门本身没有开关门的能力。电梯轿厢到达一层时，轿厢门上的叉子插入厅门上的两个渡口之间，带动厅门与轿厢一起开闭。（2）厅外呼叫按钮及楼层信号灯厅门门框旁有两个按钮，一个是上呼按钮，一个是下呼按钮。交流双速电梯电控系统由驱动电路、直流控制电路、交流控制电路、照明电路、厅外呼叫电路、指示信号指示电路组成。交流双速电梯电控系统按电路功能可分为自动门开关电路、轿厢指令控制及厅外呼叫控制电路、参考层电路及方向控制电路、电梯启动加减速调平电路等。各电路之间的控制关系。牵引电机按指旋启动，通过正转、反转、加速、恒速、制动、停车，实现电梯各种工作状态的运行，是上述电路的相互配合。3-1电梯结构图电梯控制系统随着时代更迭和科技日新月异，微电子技术、计算机技术和自动控制技术得到了迅速发展，技术逐渐的成熟也代表它们的应用逐渐广泛。城市高楼大厦的增多，电梯已经真正成为人们生活的一部分了。过去人们对于电梯还是比较新奇，是一个比较少见的物品。而如今，在很多位置已经是日常生活的必需品了。人们的需求也随之越来越高，于是再这样的环境下，电梯也理所应当的飞速发展着。其驱动技术已发展到调频、调压、调速，控制系统也从继电器到PLC。基于现有的通用变频器，本次设计利用PLC来作为电梯的控制系统。在利用比较好的选择还有一些细致的设计，从而来提高电梯的控制水平，也提高了电梯运行时候乘客的舒适性，让电梯能够达到比较好的控制效果。电梯控制系统可分为两部分：电气传动系统和电气控制系统。电气传动系统主要包括电梯垂直方向主传动电路和轿厢开关电路。两者均采用易于控制的直流电机作为驱动力源主驱动电路采用PWM调试方式，达到无级调速的目的。开关门电路上的电机只需要一个速度就可以移动。电气控制系统由多个呼叫按钮、传感器、控制继电器、指示灯、led七段数码管组成，控制部分的核心部件PLC集信号采集、信号输出和逻辑控制于一体，与电梯电气传动系统一起实现电梯控制的各项功能。四层电梯控制系统形成从呼叫到应答的工作循环。电梯的工作过程可分为自检、正常运行和强制运行三种工作状态。电梯在三种工作状态之间来回切换，形成一个完整的电梯工作过程。3.4电梯技术方案我们使用PLC作为主控，以此控制电梯。其中传感器作为PLC的输入部分。根据要求，选择光幕传感器，氧气传感器，重量传感器等传感器。

光幕传感器可以检测其探头中间是否存在物体。当有人或物体介于电梯门之间时，光幕传感器发出的红外线被遮挡，PLC再随之动作，控制马达停转，防止人被夹伤。称重传感器它可以用来测量电梯的重量。当重量等于或小于设定值，并持续一定时间时（消抖），电梯会正常进入工作模式，当重量超过最大值并持续一定时间时，控制系统将停止，直到负载降至最大以下，电动机才会启动。氧气传感器是电梯的附加功能，它连接着PLC的模拟输入模块。如果供电系统出现故障，电梯被阻塞，那么电梯中的氧气水平将继续下降，这可能会伤害被锁在车内的人，因此使用氧气传感器来监控氧气水平，当它检测到最小设定水平时，它会向PLC发出信号，以便将电梯移至最近的楼层并打开门。PLC控制器：PLC是基于工业控制而诞生的用户友好型微处理器，它能够执行多种类型的控制功能，并且操作起来的复杂程度并不高。PLC控制器是该系统中控制电梯功能的主要元件。PLC接收来自操作员或在不同楼层使用的各种传感器的输入信号，以执行许多功能；PLC控制器通过输出模块产生控制信号，该模块控制电动机的运行，并将反馈信息提供给PLC控制器。轿厢：电梯轿厢，它可以上下运送人员和货物。电梯轿厢中连接了许多开关和传感器。根据电梯内的实际环境，各个传感器自动运行。电梯厢内还提供照明和冷却装置。

电源：电源给PLC控制器以及电机驱动电路供电。大多数工厂可用的电源为230伏AC在50HZ。大多数PLC在+5V和-5V直流电上运行。因此，PLC的CPU必须包含准换电压的整流电路，230伏交流电输入变压至所需的5伏直流电。

电动机：电动机是将电能转换为机械能的电器。电梯电机负责在楼层之间上下移动电梯轿厢。电梯系统使用绳索机制。电梯发动机与皮带轮上的滑轮连接在一起。启动电机时，向其发送一个信号，该信号指定发动机应以什么速度和朝哪个方向动作。停止电机运行时也要发出一个信号，只需将信号的速度参数设置为零即可；电动机驱动器用于控制电动机的正向和反向旋转。其使用了四个开关元件。传感器：传感器是将物理量转换为观察者或仪器使用的信号的设备。传感器的灵敏度表示当测量值发生变化时传感器输出的变化量。许多传感器安装在不同的地板上，以执行各种功能。

光幕传感器：光幕传感器是障碍物检测器。该传感器通过发出红外线来检测障碍物。首先，发射器会发出红外线，红外线它到达目标，从而会产生反射，一些辐射反射回接收器。根据接收强度，以定义传感器的输出。由于红外探测器的输出很小，因此需要放大器进行信号处理。

称重传感器：称重传感器是将要测量的力转换为电信号的传感器。属于电阻式称重传感器。当负载/力/应力施加到传感器时，它会改变其电阻。这种变化会通过电阻影响其电压，从而把力转换为电信号。除此之外，它还具有消抖后再运行的功能，这个消抖的时间所对应的正好是电梯门打开的默认时间，当重量等于或小于设定的最小值时，它会正常运行；当重量超过最大预设值时，控制系统将停止电动机。直到负载降至最大预设值以下，电动机才会启动。

氧气传感器：氧气传感器（或lambda传感器）是一种电子设备，可测量气体或氧气中氧气（O2）的比例，用于电梯出现紧急情况时保护人员。当供电系统出现任何故障，电梯被阻塞，然后电梯中的氧气水平将继续下降，可能会危害被锁在里面的人，因此使用氧气传感器来感应氧气水平，并在检测到最低水平时使用设置水平，它将向PLC发出信号，以便将轿厢移至最近的楼层并打开门。

按钮：连接到PLC输入模块。用来让乘客控制电梯达到自己想去的楼层。

限位开关：限位开关是一种由致动器组成的机电设备，该致动器与一组触点机械连接。物体与执行器接触，设备操作接触器以建立或断开电气连接按钮开关：通常有两种类型，一种是保持按钮，另一种是瞬时按钮。

保持按钮：当我们按下按钮时，它将激活，要停用它，我们想再次按下它，所以它也是称为按钮。在瞬时型按钮中，当我们按下按钮时，它将激活，然后将其停用当我们释放它。3.4I/O分配表电梯作为生活里的常用品，首先就要降低它的操作要求。为了让乘客能方便的操作，也能更清晰的知道电梯的行动。为此很多按钮都是必不可少的。同样的还有为了乘客的安全维修人员的便利还得添加类似故障按钮的输入信号。所以电梯就需要大量的逻辑分析，还有很多的输入输出口。为了乘客能更简单的去操作它，也是为了安全稳定的运行等等。作为生活里的的必需品这些都是必不可少的。因为这样输入输出算是比较多的设备了。I/O分配表如表3-1。表3-1硬件系统I/O分配表输入名称输入符号输入地址输出名称输出符号输出地址内呼一层SB1I0.101层指示灯E1100.01内呼二层SB2I0.112层指示灯E2100.04内呼三层SB3I1.003层指示灯E3100.06内呼四层SB4I1.014层指示灯E4101.00外呼一层SB5I0.001层呼叫灯E5100.00外呼二层下SB6I0.022层下呼灯E6100.02外呼二层上SB7I0.082层上呼灯E7100.03外呼三层下SB8I0.043层下呼灯E8101.01外呼三层上SB9I0.093层上呼灯E9100.05外呼四层SB10I0.064层呼叫灯E10100.07行程开关1楼SQ1I0.01轿厢下降KM1101.03行程开关2楼SQ2I0.03轿厢上升KM2101.02行程开关3楼SQ3I0.05报警器KM3101.04行程开关4楼SQ4I0.07手动开门SB11I1.02手动关门SB12I1.03启动SB13I1.04停止SB14I1.05故障SB15I1.06电梯控制系统主电路\o"清空"图32为电梯控制系统主电路，从图中可以清楚地了解到本次设计需要的电机数量和接线的方式，其主电路是正负两个电机的控制，一个是司机的电机，另一个是电梯电机的控制。从图中还可以看出，采用了许多保护环节在主电路中，这也是为了确保电梯能够安全稳定运行。图3-1电梯控制系统主电路本章小结本章主要叙述了电梯的硬件需要哪些器件，还有结构。还有电梯控制部分的描述。和主电路的作用。主要将电梯的硬件部分进行了分解然后研究各项的作用。方便于理解和深入的了解电梯的硬件组成和如何控制运行的。对硬件有着比较全面的描述。软件设计本章主要描述了，该课程设计的软件设计。例如梯形图等。软件设计是整个系统中重要的部分，利用cx-programmar进行编程，充分发挥可编程控制器的功能，最大满足被控对象的控制要求，保证可编程控制器控制系统能够长期安全、可靠、稳定运行。在满足控制要求的前提下，不断扩大工程的效益，另一方面也要降低成本。电梯的控制系统梯形图梯形图如图4-1所示。I0.00代表外一层呼叫，I0.02和I0.08分别代表了电梯外二层的上呼和下呼，I0.04和I0.09分别代表电梯外三层的上呼和下呼。I0.06代表了电梯外四层的呼叫。然后再利用定时器来设定每层之间花费的时间，因为缓冲和电梯的加速度等等，所以每层时间都会有差异。比如1层到2层需要4秒。1层到3层不需要8秒，而是6秒。为了避免每层同时启动的故障情况，所以每一层的都加上了互锁的信号。避免显示层数的错误。然后每个按钮在不同楼层的时候启动后的效果都是不相同的。所以在每一层的按钮都有各自的运行过程。为了安全起见。也加上了手动电梯开关，包括开关门延迟，光电装置，避免门夹到人。当门之间没有感应的时候，才能启动延时关门程序。为了避免按钮同时会启动多种运行方式。在按钮启动的时候加上了在某一层这样的条件。只有当它在1层，这条程序才能运行。并且每条外呼内呼信号都会有记忆功能。只有完成了才会熄灭结束信号灯的闪烁。还有超重预警，电梯超重时会暂停运行直到不超载为止。当电梯内满载时候不听外呼指令。还有与电梯路线不符合的指令会自动清除。不会因为无效指令而使得程序混乱。电梯的逻辑也十分重要。上行过程中不会被外呼下所截停，同样下行的时候也不会被外呼上截停。直到完成当前的指令运行。才会去接反向呼叫的人。整个的过程大概就是电梯先到达外呼层数的楼层。自动开门检测无人然后启动自动关门，到达乘客内呼的楼层。中途如果有同向的外呼信号，电梯会停止接人，如果不同向，那么当电梯到达指定地点后，再去接不同向的人。同时为了过程更舒适，在启动和停止的时候用了更多时间来进行速度的缓冲。避免加速度过大导致人感到不适。同时也可以加入速度调节的系统，在运送一些货物的时候能消耗更短的时间，让电梯能在同等时间内运送更多的东西或者人。图2-1梯形图电梯控制系统工作过程当电梯处于一楼时，关门待机等待运行的时候，此时乘客按一楼外呼按钮，按下按钮发出信号传递给PLC，经PLC判断为本层开门，再将该信号传递给开关门电动机。给PLC发出开门信号，PLC控制电梯开门。开门后，乘客通过光幕系统进入轿厢，光幕系统感应门之间没有任何物品后，经过5秒的延时后，电梯自动关门。开门过程中显示屏上会提示当前处于开门状态，例如显示“开门”二字，开门结束后显示也会随之消失，接着显示电梯的层数和上下或者停止的运行状态。同理，关门过程中显示屏上会提示当前处于关门状态，例如显示“关门”二字，关门结束后显示也会随之消失，接着显示电梯的层数和上下或者停止的运行状态。当乘客在电梯内部，并且当电梯处于1层时，按下内呼4层的按钮，则指令经串行传输到PLC上，显示屏上会4层指示灯还有上行指示灯会亮，按完结束后，信号会一直传输直到完成这项任务，内选按钮指示灯也点亮。电梯定为上方向运行。信号通过PLC核对后，然后发出运行指令并把运行的信号传递给各个工作部位。电梯按给定速度开始运行，其给定速度信号与速度反馈信号不断比较，不断修正，使电梯运行速度曲线尽可能符合理想运行曲线，使电梯运行平稳。乘客也能更安全舒适的体验这个过程。\o"添加到收藏夹"在运行过程中，井道轿厢位置传感器继电器每次通过隔磁板检查运行位置，并将信号输入PLC，与所记忆的位置和旋转编码器传回的脉冲数进行核对。检查三个信号正确后，电梯继续运行。\o"清空"在运行过程中，PLC中的“一楼”不断地寻找楼层呼叫指令信号。轿厢到达水平位置时，行程开关触发，信号中断，电梯会停止运行。制动系统开始工作，让电梯缓慢停稳。当电梯在一楼平层且稳定停止后，显示屏提示到达所去楼层，接着显示开门。系统会发出开门信号，电梯门缓慢打开。光幕系统检测到门间无人，经过开门延时后，紧接着发出关门信号，显示屏显示关门，电梯再次开始关门。\o"清空"电梯门关闭后，根据轿厢的相对位置和厅外的呼叫来确定其运行方向。如果没有指令，电梯处于待命状态。程序流程图当电梯在一楼的时候在234楼呼叫电梯电梯会上行。信号终止时电梯停止运行。电梯运行时，乘客在外呼叫如果呼叫方向与电梯运行方向同向的话那么电梯会停止接人，如果不同向电梯会先将此时方向的任务完成，结束后再去接反向的乘客。程序流程图如图4-2所示。图4-2程序流程图本章小结本章给出了电梯的梯形图。然后再从此对电梯的控制运行进行讲解。与梯形图实现的功能一一对应。从而更好理解梯形图的编写和程序运行。梯形图运行要求和梯形图对照来看，更能直观看出它体现的效果。编写也能更方便，更好理解。第5章系统调试系统调试作为最后一部分也是最重要的一部分，决定了这次设计的成功与否。5.1调试方法通过实验室里欧姆龙的实验箱进行调试，实验箱如图5-1所示。将实验箱的线路接好，然后把梯形图利用电脑通过通信线传到实验箱的PLC里。然后可以通过实验箱的小灯和按钮进行模拟实验，同时也可以通过电脑的梯形图动态观察程序的运行状况。如果实验箱没有按照预想的情况运行，也可以通过电脑的梯形图快速查找到错误的程序段，然后再将其进行修改。5.2调试步骤首先将实验箱上的输入输出和电源等线路接好，需要对应梯形图的端点来连接线路。线路接好后，将实验箱用通信线和电脑连接。打开梯形图的编程软件cx-programmar，利用软件把编辑好的梯形图传递到实验箱的PLC里面。完成上面的操作后，紧接着就可以进行软件的测试了。通过实验箱的按钮和灯来模拟电梯的运行状态，如果运行的状态和预想的不同。再在错误的点看梯形图那部分在运行，从而找到错误所在。修改完后还有问题就继续重复上述方法，直到电梯能按照预想的状态运行。如诺程序运行无误，实验箱显示有误，那么就找接线的问题。多次修改好就能完成调试了。5.3调试结果分析在调试的过程中，遇到了很多问题。比如1层到4层的过程里，不断在2，3楼来回，始终无法到达4层。或者4层到1层。到达1层的时候电梯直接停止工作。但是通过同学的帮助和自己查阅资料多次尝试后最终都解决了这些问题。完成了实验所需的内容。图5-1实验箱实物图本章总结本章首先介绍了系统调试的基本概念以及作用，对系统调试有了基本的认知，其次对系统调试方法进行了详细的阐述，使接下来的工作目标更加明确，调试步骤表设定了详细的调试目标与规定调试的正确循序，对系统进行检测并解决所遇到问题至能够正常运转，最后对调试结束后的系统进行分析。结论本次设计的是基于PLC的四层电梯控制系统设计，主要实现了的功能有能够确定电梯所在的楼层号。为了让乘客在电梯内外，都能知道电梯此当前位置以及所处的楼层，因此在电梯的内外都会安装能够显示楼层的LED显示屏。当乘客按按钮发出信号的时候，电梯和根据信号上行或者下行，一般情况是先执行先按的。假设是电梯上升，那么电梯只会接受上行的呼叫信号不会接受下行的呼叫信号，同理，电梯下降的过程中，电梯只会接受乘客下行的呼叫信号，不能接受乘客上行的呼叫信号。当电梯完成上行的所有任务，才会反向再去接送其他层乘客下行的呼叫信号，反之，下行也是一样。电梯轿厢的启动与停车轿厢应在电梯系统启动后才能开始运行，运行过程中可能出现各种各样的故障问题，为了安全添加了有手动停车的功能还有类似光幕系统防止夹人还有速度的测量超速或者过于低速应该发出警报给后台，让后台维修人员即使检查问题所在。最为重要的是安全保护功能，这是为维修人员及乘客的安全所着想，因此本设计中增加了启动按钮、故障按钮和停止按钮。总而言之，电梯的控制技术还是是比较复杂繁琐的，从最早的继电器控制电梯微