1、1. 三层电梯 PLC 控制系统设计1.1 实训目的本次设计是一种电梯 PLC 控制系统。电梯是垂直方向的运输设备，是高层建筑中不可缺少的交通运输设备。它靠电力，拖动一个可以载人或物的轿厢，在建筑的井道内导轨上做垂直升降运动，在人们生活中起着举足轻重的作用。而控制电梯运行的 PLC 系统也要求越来越高，要求达到电梯运行的“稳、准、快”的运行目的。该系统主要由 PLC、逻辑控制电路组成。其中包括交流异步电动机、继电器、接触器、行程开关、按钮、发光指示器和变频器组成为一体的控制系统。整个系统通过 PLC、逻辑控制电路对电梯的升降；加、减速；平层；起动、制动控制。其结构简单、运行效率高、平层精度高、
2、易于理解与掌握。1.2 实训内容和控制要求工作过程： 电梯由安装在各楼层厅门口的呼叫按钮进行操纵，其操纵内容为呼叫电梯、运行方向和停靠楼层。每层楼设有呼叫按钮（一层 U1，二层U2，D2，三层 D3） ，指示灯 L1 指示电梯在一层与二层之间运行、L2 指示在二层与三层之间运行、L3 指示在三层与二层之间运行、 SQ1SQ3 为到位行程开关。电梯上升途中只响应上升呼叫，下降途中只响应下降呼叫，任何反方向的呼叫均无效。输出端用输出指示灯的状态来模拟输出设备的状态。 三层楼电梯的自动控制要求如下： （1）当电梯停于 1F 或 2F 时，如果按 3F 按钮呼叫，则电梯上升到 3F，由行程开关 SQ3
3、 停止； （2）当电梯停于 3F 或 2F 时，如果按 1F 按钮呼叫，则电梯下降到 1F，由行程开关 LS1 停止； （3）当电梯停于 1F，如果按 2F 按钮呼叫，则电梯上升到 2F，由行程开关 LS2 停止；（4）当电梯停于 3F，如果按 2F 按钮呼叫，则电梯下降到 2F，由行程开关 LS2 停止； （5）当电梯停于 2F，而 2F、3F 按钮均有人呼叫时，电梯先上升到 2F，由 LS2 控制暂停 2S 后，继续上升到 3F，由 LS3 停止； （6）当电梯停于 3F，而 1F、2F 按钮均有人呼叫时，电梯下降到 2F，由LS2 控制暂停 2S 后，继续下降到 1F，由 LS1 停止；
4、 （7）在电梯上升途中，任何反方向的下降按钮呼叫均无效； （8）在电梯下降途中，任何反方向的上升按钮呼叫均无效； （9）每层楼之间的到达时间应在 10s 内完成，否则电梯停机； （10）电梯的起始位置和程序的启动、停止运行自行设计。1.3电梯的结构1-减速箱 2-曳引轮 3-曳引机底座 4-导向轮5-限速器 6-机座 7-导轨支架 8-曳引钢绳 9-开关碰铁 10-紧急开关 11-导靴 12-轿架 13-轿门 14-安全钳 15-导轨 16-绳头组合 17-对重 18-补偿链19-补偿链导轮 20-张紧置21-缓冲器 22-底坑 23-层门 24-呼梯盒 25-层楼指示灯 26-随行缆 27-
5、轿壁 28-轿内操纵箱 29-开门机 30-井道传器 31-电源开关 32-控制柜 图 1.3 电梯的结构1.4 I/O 分配表完成所设定的控制任务所需要的 PLC 规模主要取决于控制系统对输入，输出点的需求量和控制过程的难易程度。根据控制要求，对 PLC 进行 I/O 配置，具体分配如下：1 数字量输入部分在电梯控制系统中，要求的输入有运行/维修、上行下行、开关门、楼层选择按钮，以及压力传感器和限位开关输入等一共 19 个输入点。输入分配表如表：表 1.4.1 数字输入量地址分配2.模拟量输入部分在控制系统中，由于需要测量电梯厢内的重量是否超过限定范围，因此增加了模拟量输出/输出模块采集重量
6、。具体分配如表：输入地址 输入设备AIWO 压力传感器表 1.4.2 模拟量输入地址分配3.数字量输出配置 在这个控制系统中，主要输出控制的设备有各种继电器、电动机和一些指示灯等,共有 13 个输出点,其具体分配表如下：输出地址 输出设备 输出地址 输出设备Q0.0 上行继电器 Q1.1 上行指示灯Q0.1 下行继电器 Q1.2 下行指示灯Q0.2 快速运行继电器 Q1.3 厢体开门Q0.3 慢速运行继电器 Q1.4 厢体关门Q0.4 楼层 1 指示灯 Q1.5 抱闸停止Q0.5 楼层 2 指示灯 Q1.6 超重报警Q1.0 楼层 3 指示灯表 1.4.3 数字输入量地址分配1.5 电梯 PL
7、C 控制系统设计1.5.1 梯形图（1）电梯运行状态选择程序按钮的默认状态为 I0.0 断开，在断开时中间继电器 M0.0 闭合，不论电梯处于什么位置，电梯直接下行到底层，如果电梯就在底层，则厢门上的限位器传送信号到 PLC 中，表示电梯已到达目标位置，延迟一段时间后，厢门开启进行维修维护工作。语句表：LD I0.0 A M0.6= M0.1 R M0.3,1LDN I0.0 = M1.1= M0.0 TON T38,10LD M0.0 LD M0.1= M0.3 A T38LDB= VB0,1 = M1.2梯形图程序如下：图 1.5.1 维修状态时的梯形图程序（2）换速程序为了保证电梯运行的
8、快速稳定，而且能提供给乘客一个舒适的乘坐的环境，该控制系统采用双速运行的方式。在电梯启动阶段，既能较快地到达目标楼层，也不会产生较强的不舒适感。电梯的切换程序如图所示双速电梯从选向、启动、运行、换速、停车过程选向：通过比较电梯所在的位置和要到达的位置作比较，大于本电梯所在层，向上行，小于本电梯所在层向下行，起动条件：关门到位,门锁闭合，方向接触器吸合,快车接触器（KKC）吸合,抱闸开闸,通过串接电阻将压启动,经过 2 秒延时(KA1)吸合后全压运行,电机速度 960RP/MIN,当到达所选楼层换速区时发出减速信号接触器(KKC)(KA1)释放,慢车接触器 KMC 吸合通过串接慢车减速电阻缓冲,
9、经过 1 秒延时一级减速接触器 KA2 吸合短接部分缓冲电阻,再经过 1 秒钟延时二级减速 KA3 吸合全部短接缓冲电阻此时电动机转速 250RP/MIN,爬行到开门区,接触器 KMC,KA2,KA3,释放,抱闸失电合闸,开门接触器吸合开门.这就是整个双速电梯的运行过程.语句表：LD M0.1A M0.2 ；上行运行时A M1.4LD I0.7 O I1.0 ；楼层 2 和楼层 3 的下层限位器 ALD= M1.0 ；减速成慢速运行 LD M0.1A M0.3 ；下行运行时 A M1.4LD I0.5 ；楼层 1 和楼层 2 的上层限位器O I0.6ALD = M1.0 ；减速成慢速运行LD
10、M0.1A M0.2 ；上行限位器A M1.4LD I0.5 ；楼层 1 和楼层 2 的上层限位器O I0.6ALD = M0.7 ；加速成快速运行LD M0.1A M0.3 ；下行运行时A M1.4LD I0.7O I1.0 ；楼层 2 和楼层 3 的下层限位器ALD= M0.7 ；加速成快速运行梯形图程序如下：图 1.5.2 电梯换速梯形图程序（3）门定位程序在门定位程序中，不仅要利用三个限位器对电梯门进行定位，而且需要对所在楼层的寄存器进行复位处理。电梯的门定位程序如图所示。2、语句表LD I1.1 A I1.2 A I1.3 = M0.6 ；三个限位器全部对准后，门定位完毕 = M1.
11、1 ；抱闸停车 LD M0.1 LPS A M0.2 ；电梯上运行时 LPS LD I0.5 ；楼层 1 的上层限位器O M2.0 ALD MOVB 0,VB1 MOVB 0,VB4 ；电梯上行时通过楼层 1 后，复位楼层 1 所有的与 上行有关的寄存器 LRD LD I0.6 ；楼层 2 的上层限位器O M2.1ALDMOVB 0,VB2MOVB 0,VB5 ；电梯上行时通过楼层 2 后，复位楼层 2 所有的与；上行有关的寄存器LPPAB= VB0,3 ；电梯到顶层= M2.0= M2.1A M0.6MOVB 0,VB3 ；将楼层所有的上行存储器复位LPPA M,0.3 ；电梯下行运行时LPSLD I1.0 ；楼层 3 的下层限位器O M2.2ALDMOVB 0,VB3MOVB 0,VB7 ；电梯下行时通过楼层 3 后，复位楼 3 所有的与下行有关的寄存器LRD LD I0.7 O M2.3ALD MOVB 0,VB2MOVB 0,VB6 ；电梯下行时通过楼层 2 后，复位楼 2 所有的与下行有关的寄存器LPPAB= VB0,1 ；电梯到达顶层= M2.2= M2.3 A M0.6MOVB 0,VB1 ；将楼层所有的下行存储器复位梯形图程序如下：图 1.5.3 电梯门定位梯形图程序
