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可编程序控制器在四层电梯模型上的应用

【摘要】本文介绍了四层教学电梯模型的结构特点、操作功能

及plc控制软件的设计思想，提出具有一定推广价值并适用于高层

电梯控制程序设计的编程方法。

【关键词】plc；电梯；模块化程序；递推功能

0.引言

我们学院自1997年在广东省第一个开办电梯安装维修专业以来，

随着新技术的应用和发展，教学的需要，我们自行设计、安装一台

采用plc控制的四层电梯教学模型。该设计既考虑实际电梯的操作

功能，又兼顾了电梯教学演示的需要。

1.电梯模型的结构特点

（1）该模型为四层金属支架结构，支架内安装轿厢升降运动的

“t”字钢轨、配重升降运动的槽钢导轨和各种检测接近开关的基

板，正表面安装各层的呼叫按钮及楼层指示数码管的控制箱。

（2）该模型用一台双速交流电动机（变速比为24/6）作为拖动

电机，电机拖动由减速器（变比为1/50）、绞轮、轿厢、配重构成

的定滑轮组作升降运动，实现电梯的升降控制。

（3）每层楼厅设置了供乘客呼唤电梯的按钮，显示电梯停靠位

置的七段数码管和运行方向指示灯，基站安装了消防开关和基站

锁。

（4）轿内呼叫控制箱，控制面板由进入轿厢的乘客控制，并具

有下列特点：①显示功能。包括：门厅呼叫显示、运行方向显示、

电梯停靠位置显示。②控制按钮。包括：内呼选择按钮、直驶按钮、

检修时慢上慢下按钮、开关门按钮。③选择开关。包括：手动/自

动选择开关、检修开关、消号开关、急停开关等等。

2.电梯模型的操作功能

（1）手动方式，主要用于有司机操作的电梯控制及电梯的维护

检修。

（2）自动方式，这是电梯的主要工作方式，具有下列功能：

1）厅外呼叫信号定向，电梯原地待命，根据厅外呼叫决定上行，

还是下行。

2）顺向呼叫截梯，逆向呼叫记忆。呼叫信号的方向与电梯运行

方向一致时，电梯到层停靠并消号，而呼叫信号的方向与电梯运行

方向相反时，则先记忆这一呼叫信号，待反向运行时，电梯到层才

平层消号。

3）最远程逆向截梯。当门厅有两个或两个以上的逆向呼叫时，

电梯运行过程中，则直接驶上最远的逆向呼叫楼层停靠并消号，而

非最远的逆向呼叫则要待电梯反向运行时才响应。

4）反向招唤电梯，当电梯只有一个逆向呼叫时，则电梯响应这

一呼叫信号，到达该层后平层消号。

5）轿内呼叫优先于门厅呼叫。电梯轿厢内的乘客通过轿厢内操

作面板选择目标楼层号，系统在当前的行进方向一致的前提下，优

先厢内呼叫的选层要求。

3.plc选型及i/o分配

电梯的逻辑控制由软件完成，我们选用了日本三菱公司的fx2n

系列的plc，电梯模型控制输入点为36点，输出为24点，考虑到

预留一定的i/o余量，进一步丰富电梯模型功能的需要，因此，选

用fx2n-80mr型可编程序控制器。

（1）fx2n-80mr基本单元输入继电器编号为x0-x7，x10-x17，

x20-x27，x30-x37，x40-x47，共40点；输出继电器编号为y0-y7，

y10-y17，y20-y27，y30-y37，y40-y47，共40点。

（2）i/o地址分配表见表1，表2。

表1fx2n-80mr输入地址分配表

表2fx2n-80mr输出地址分配表

4.plc控制软件的设计

电梯电梯运行过程的plc控制流程图如图1所示

图1

电梯模型的plc控制，从总体上看，具有随机离散控制的特点。

在梯形图设计时，依据电梯工作中不同的工作过程，划分成若干个

功能模块，构成模块化程序。通过这样的划分，使梯形图的结构更

为清淅，可读性更强，程序结构如图2所示。由于整体程序结构较

为复杂，因此，本文仅对2个重要的具有创意功能模块梯形图的设

计方法进行说明。

图2

4.1基站锁控制程序模块

梯形图如图3所示：

图3

图中触点说明：x16为手动/自动转换开关，x4为一楼平层开关，

x26为基站锁开关。功能说明：电梯控制系统的启动：当钥匙开关

置“开”（x26=on）的位置时，（m51=on，y36=on），接通控制系统

主回路的电源，系统启动，电梯门自动打开