基于PLC電梯控制系統的軟件設計案例目錄TOC\o"1-3"\h\u21315基于PLC電梯控制系統的軟件設計案例 1175721.1控制系統流程設計 1251701.2控制系統的信號確定 3276551.1.1輸入信號的確定 3158991.1.2輸出信號的確定 4296871.1.3內部繼電器的說明 584581.3控制系統的軟件設計 7299631.1.1電梯轎廂內呼叫1至5層指令登記與清除 7209441.1.2電梯轎廂外呼叫1至5層指令登記與清除 8127581.1.3電梯轎廂開關門控制 9278261.1.4電梯樓層顯示 10126831.1.5電梯向上運行定向控制 11123301.1.6電梯向下運行定向控制 1211501.1.7電梯的停止啟動與速度控制 131.1控制系統流程設計程序流程圖是人們對解決問題的方法、思路或算法的一種描述。具有采用簡單規范的符號，畫法簡單；結構清晰，邏輯性強；便于描述，容易理解的優點。在本設計中，電梯上電后，電梯控制系統將自行對所在樓層進行判斷，確定電梯轎廂所在的樓層，然后確定電梯是否有向上運行或向下運行呼叫信號，在沒有信號它將等待。例如，此時電梯在三樓，則應首先確定電梯是向上運行還是向下運行。如果電梯正在向上運行，并且此時在電梯轎廂所在樓層以上存在向下運行信號，則存儲記憶向下呼叫信號，并且響應向下信號，繼續運行到指令層。如果正在向下運行，此時有向上運行呼叫信號，它將記住上行呼叫信號，首先響應下行信號，然后才繼續運行到有向上運行呼叫信號的指令層。如果沒有呼叫信號或強制信號，電梯將停在三樓并等待呼叫。電梯控制流程如圖10所示。圖SEQ圖\*ARABIC10電梯控制流程圖1.2控制系統的信號確定1.1.1輸入信號的確定表SEQ表\*ARABIC6輸入信號名稱與功能輸入信號點名稱與功能X000關門極限開關X001開門極限開關X002上下平層觸點X003電梯轎廂內關門按鈕X004電梯轎廂內開門按鈕X005電梯轎廂外一層呼叫向上運行按鈕X006電梯轎廂外二層呼叫向上運行按鈕X007電梯轎廂外二層呼叫向下運行按鈕X010電梯轎廂外三層呼叫向上運行按鈕X011電梯轎廂外三層呼叫向下運行按鈕X012電梯轎廂外四層呼叫向上運行按鈕X013電梯轎廂外四層呼叫向下運行按鈕X014電梯轎廂外五層呼叫向下運行按鈕X015向上運行極限開關X016向下運行極限開關X017轎廂門區感應開關X020轎廂內去一層的按鈕X021轎廂內去二層的按鈕X022轎廂內去三層的按鈕X023轎廂內去四層的按鈕X024轎廂內去五層的按鈕X025一層電梯向下運行感應觸點X026二層電梯向上運行感應觸點續上表2-1X027二層電梯向下運行感應觸點X030三層電梯向下運行感應觸點X031三層電梯向下運行感應觸點X032四層電梯向下運行感應觸點X033四層電梯向下運行感應觸點X034五層電梯向下運行感應觸點X035電梯上下運行換速開關X036速度繼電器感應觸點X037電梯轎廂門關門感應器X040電梯轎廂內超重感應器X041電梯轎廂內報警按鈕X042電梯轎廂門鎖X043檢修復位1.1.2輸出信號的確定表SEQ表\*ARABIC7輸出信號名稱與功能輸出信號點名稱與功能Y000電梯轎廂開門接觸器Y001電梯轎廂關門接觸器Y002電梯向上運行交流接觸器Y003電梯向下運行交流接觸器Y004變頻器故障報警Y005電梯高速運行Y006電梯變換速度Y007點動爬行Y010外部基板封鎖Y011電梯向上運行指示燈續上表3-1Y012電梯向下運行指示燈Y013電梯運行所在樓層顯示（一）Y014電梯運行所在樓層顯示（二）Y015電梯運行所在樓層顯示（三）Y016電梯轎廂內呼叫一層指示器Y017電梯轎廂內呼叫二層指示器Y020電梯轎廂內呼叫三層指示器Y021電梯轎廂內呼叫四層指示器Y022電梯轎廂內呼叫五層指示器Y023電梯轎廂外一層呼叫向上運行指示器Y024電梯轎廂外二層呼叫向上運行指示器Y025電梯轎廂外二層呼叫向下運行指示器Y026電梯轎廂外三層呼叫向上運行指示器Y027電梯轎廂外三層呼叫向下運行指示器Y030電梯轎廂外四層呼叫向上運行指示器Y031電梯轎廂外四層呼叫向下運行指示器Y032電梯轎廂外五層呼叫向下運行指示器Y033電梯制動抱閘減速接觸器Y034轎廂內報警器1.1.3內部繼電器的說明表SEQ表\*ARABIC8內部繼電器的說明內部繼電器名稱與功能M1電梯到站停止信號M2電梯到站開門信號M3電梯轎廂門關閉條件M4電梯將向上運行中間繼電器續上表4-1M5電梯將向下運行中間繼電器M10電梯運行中間繼電器M11電梯轎廂到一樓中間繼電器M12電梯轎廂到二樓中間繼電器M13電梯轎廂到三樓中間繼電器M14電梯轎廂到四樓中間繼電器M15電梯轎廂到五樓中間繼電器M21電梯轎廂門區感應中間繼電器M22電梯轎廂禁止開門中間繼電器M23電梯轎廂禁止關門中間繼電器M24電梯運行啟動中間繼電器M27清除一樓向上運行登記中間繼電器M30清除二樓向上運行登記中間繼電器M31清除二樓向下運行登記中間繼電器M32清除三樓向上運行登記中間繼電器M33清除三樓向下運行登記中間繼電器M34清除四樓向上運行登記中間繼電器M35清除四樓向下運行登記中間繼電器M36清除五樓向下運行登記中間繼電器M37電梯向上運行輔助繼電器M40電梯向下運行輔助繼電器1.3控制系統的軟件設計1.1.1電梯轎廂內呼叫1至5層指令登記與清除當人們乘坐電梯進入電梯時，他們需要使用電梯控制屏幕上的按鈕來輸入指令以到達他們的目標樓層，當電梯根據指令到達目標樓層就要立即清除剛剛完成的指令登記。本次設計就是利用上下平層感應器和行程開關共同組建成電梯樓層感應器，利用電梯到達目標樓層后與上下相鄰的樓層進行互鎖，以便能夠實現登記和電梯到達后自動清除剛剛所完成的指令信號。從圖11中可以看到通過X025通電，表明電梯轎廂已經到達第一層的范圍內（二至四層需要兩個感應觸點通電），如有電梯呼叫信號，則電梯開始進行減速開門停站準備（由于這是第一層，所以電梯必須停下），X025通電，從而使M11（電梯轎廂到一樓中間繼電器）通電并自鎖，其中M11和X026互鎖，然后為X026（二層電梯向上運行感應觸點）通電,這時候就代表電梯此時進入第二層。當電梯離開一樓時，M11常閉觸點閉合。當有一個呼叫電梯轎廂內去第一層的按鈕按下時，即當X020通電時，Y016（電梯轎廂內呼叫一層指示器）就被通電并自鎖。當電梯到達第一層時，M11通電，Y016斷電，從而清除第一層指令登記。通過Y011常閉觸點與X020串聯連接，因此當電梯在第一層或處于上升狀態時，按下電梯轎廂中的第一層命令按鈕將無效。第五層也與此同理，只是Y011要換成Y012。圖SEQ圖\*ARABIC11指令登記與清除部分梯形圖1.1.2電梯轎廂外呼叫1至5層指令登記與清除在樓道里電梯外的乘客想要前往任何樓層，就可以按下電梯外層門旁邊的呼叫按鈕以呼叫電梯，當電梯到達乘客所在的樓層時，呼叫信號被清除。由于一樓和五樓是作為最底層和最頂層，所以都只有一個上行呼叫信號或者下行呼叫信號，其余樓層都有兩個呼叫信號。本次設計就是通過上行呼叫按鈕或者下行呼叫按鈕通電，使得其對應的上行線圈或者下行線圈通電并自鎖，當電梯轎廂抵達呼叫信號所在的樓層，并且電梯運動方向與上行呼叫按鈕或下行呼叫按鈕的方向一致時就產生停止信號，并清除登記信號。圖12表示的是電梯轎廂外呼叫一層指令登記與清除，當按下電梯轎廂外一層呼叫向上運行按鈕時X005通電，帶動線圈Y023（電梯轎廂外一層呼叫向上運行指示器）通電并自鎖，其中X002、M11、Y011串聯驅動M27線圈（清除一樓向上運行登記中間繼電器），當這三個同時通電時，就表明電梯已經到達了第一層，就立即產生停層信號并清除一樓向上運行登記信號。第五層與第一層結構類似，而其余樓層則有兩個按紐，原理也基本一致。圖SEQ圖\*ARABIC12指令登記與清除部分梯形圖1.1.3電梯轎廂開關門控制電梯轎廂門的開關與電梯的位置有直接的關系，當電梯在向上或向下運行時電梯轎廂門就不能開門和關門，只有電梯到達目標樓層后且停止運行時才能開關門。本次設計電梯開關門有手動控制和自動控制這兩種。為了保障電梯運行的安全，樓層門與轎廂門必須同時開關門，還有當電梯發出超載警報時，電梯無論是自動還是手動都不能關門。從圖13中可以看到當Y002和Y003通電時，代表電梯正在上/下運行，此時M22(電梯轎廂禁止開門中間繼電器)通電，電梯轎廂門禁止打開。當X002（上下平層觸點）通電代表電梯轎廂到目標層，M2（電梯到站開門信號）通電，電梯轎廂門準備打開。當X017(轎廂門區感應開關)或者X040（電梯轎廂內超重感應器）通電時M2再次通電并開門。當電梯停止運行時，電梯轎廂內乘客可按下開門按鈕X004把電梯門打開。當Y023（電梯轎廂外一層呼叫向上運行指示器）通電且M11（電梯轎廂到一樓中間繼電器）通電，電梯就準備開門，其余樓層原理相同。關門與開門原理類似，當M23（電梯轎廂禁止關門中間繼電器）不通電，X000（關門極限開關）不通電時，或者X003（電梯轎廂內關門按鈕）通電時，電梯關門。自動關門定時為四秒。圖SEQ圖\*ARABIC13開關門控制部分梯形圖1.1.4電梯樓層顯示在此本設計中通過PLC輸出信號到譯碼器中再經過七段LED進行輸出。梯形圖如下圖14所示。圖SEQ圖\*ARABIC14樓層顯示1.1.5電梯向上運行定向控制要改變電梯所運動的方向實質上就是要控制主電機的正傳與反轉，當在樓層外發生呼叫信號與轎廂內發出指令時，PLC可以根據電梯轎廂當前所在的樓層判斷是向上運行還是向下運行。簡而言之，生成呼叫信號和轎廂中發出的指令的樓層之外的樓層高于電梯的當前樓層，然后就向上運行，反之亦然。如果與電梯轎廂位于同一樓層，則發出開門命令。當電梯向上運行時，必須屏蔽電梯所在樓層以下的信號。如圖15所示，當二樓有上/下呼叫電梯信號時，Y024（電梯轎廂外二層呼叫向上運行指示器）或Y025（電梯轎廂外二層呼叫向下運行指示器）通電，或者當二樓有內部選擇信號時，Y027通電，M12，M13，M14，M15不通電，表示此時電梯在一樓，電梯將向上移動。如果此時有M12，M13，M14，M15，如果其中一個通電，則表示電梯在二樓以上。此時，二樓的呼叫信號此時不能影響電梯的方向，電梯將繼續沿預定方向行駛。當電梯轎廂到達二樓時，M12（電梯轎廂到二樓中間繼電器）通電，并且M12變為常開，清除二層上行及本層呼叫的控制。其余樓層同理。圖SEQ圖\*ARABIC15向上運行定向1.1.6電梯向下運行定向控制此設計與向上運行定向控制基本相同，如圖16所示，當四樓有上/下呼叫電梯信號時，Y030（電梯轎廂外四層呼叫向上運行指示器）或Y031（電梯轎廂外四層呼叫向下運行指示器）通電，或者當四層有內部選擇信號時，Y021通電，M14，M13，M12，M11不通電，表示電梯在五層，電梯將向下移動。如果有M14，M13，M12，或者M11中的一個通電，則表示電梯在四樓以下。此時，四樓的呼叫信號此時不能影響電梯的運行方向，電梯將繼續沿預定方向運行。圖SEQ圖\*ARABIC16向下運行定向1.1.7電梯的停止啟動與速度控制如圖17所示，當電梯到達轎廂內指令樓層或者轎廂外樓層呼叫信號所在樓層時，電梯產生停層信號。當線圈M5（電梯將向下運行中間繼電器）與M11（電梯轎廂到一樓中間繼電器）同時通電時，說明電梯已經到達了一樓，電梯必須停，所以M1（電梯到站停止信號）通電。若X026，M4以及Y024通電時；或者X027，M5以及Y025通電時；或M12，Y017通電時；這三種情況滿足一個，則M1通電，電梯將在二樓停層，響應二樓的呼叫召喚電梯指令。其余樓層原理相同。如圖18所示，當X042（電梯轎廂門鎖）通電時，表明此時電梯能運行，若X000（關門極限開關）通電，則表明電梯門已經關閉，當電梯M4（電梯將向上運行中間繼電器）、M5（電梯將向下運行中間繼電器）中有一個通電時，表明電梯轎廂將啟動，此時M24（電梯運行啟動中間繼電器）通電，電梯開始啟動運行。在線圈M24通電時，且電梯將M4通電，此時Y002