基于PLC電梯控制系統(tǒng)的設計

III摘要隨著城市建設的不斷發(fā)展，高層建筑不斷增多，電梯在人們的生活中占有著越來越重要的地位。本文介紹一種電梯PLC控制系統(tǒng)。電梯是垂直方向的運輸設備，是高層建筑中不可缺少的交通運輸設備。它靠電力，拖動一個可以載人或物的轎廂，在建筑的井道內(nèi)導軌上做垂直升降運動，在人們生活中起著舉足輕重的作用。而控制電梯運行的PLC系統(tǒng)也要求越來越高，要求達到電梯運行的“穩(wěn)、準、快”的運行目的。在介紹電梯基本結(jié)構的基礎上，深入分析了電梯的工作原理，重點分析了電梯的硬件設計和軟件設計。論述PLC在電梯控制系統(tǒng)中的運用，研究并提出了基于西門子PLC(S7-200）的五層電梯控制系統(tǒng)設計的實現(xiàn)方案，通過合理的選擇和設計，實現(xiàn)電梯指層、選層、選向、手動和自動關門等基本功能關鍵詞：電梯、PLC、控制AbstractWiththecityconstruction'scontinuousdevelopment,theamountofhigh-risebuildingsisincreasingrapidly，whichmakestherolethatelevatorplayedinpeople'sdailylifebecomemoreandmoreimportant.ThistextintroducesthecontrolsystemofakindofelevatorPLC.Theelevatorisperpendiculardirectionaloftheconveyanceequipmentbeindispensableinthehighbuildingoftransportationequipment.Itdependselectricpower,draggingalongtomoveacarthatcancarrypersonorthingandleadatrackinthebuildingofthewellwayupdoperpendicularitytoascendanddescendsport,thereisprominentfunctioninthepeople'slife.AndthecontrolelevatorcirculateofthePLCsystemalsohasmoreandmorehighrequest,requesttoattainthemovementpurposeof"steady,quasi,quick"ofelevatormovement.Inthisthesis,basedontheintroductionofthebasicstructureoftheelevator,wedeeplyanalyzedhowtheelevatorworks,andemphasizedontheelevator'shardwareandsoftwaredesign.BystatingtheapplicationofPLCinthesystemofelevatorcontrol,weresearchedandworkedoutapracticalschemeof5layerelevator'scontrolsystembasedonSiemensPLC(s7-200).throughtherationalselectionanddesign,wemanagertomaketheelevatorcarryoutthebasicfunctionsuchaslayerpointing,layerselecting,directionselecting,manualandautomaticdooroperation,etc.Keywords:elevator,PLC,control目錄1概述 11.1本課題的設計背景 11.2PLC在電梯中的應用 22電梯硬件分析 32.1電梯的組成 32.2電梯工作原理 53PLC簡介 63.1PLC的定義 63.2PLC的產(chǎn)生發(fā)展與應用 63.3PLC的特點與工作原理 83.3.1PLC的特點 83.3.2PLC的工作原理 83.4PLC的編程語言 93.5PLC控制系統(tǒng)設計思路 94硬件設計 114.1電梯控制硬件設計 114.2PLCI/O分配與選型 114.2.1PLC控制系統(tǒng)的I/O點數(shù)計算與分配 114.2.2西門子S7-200PLC簡介 144.3主電路及輸入輸出電路設計 144.3.1交流雙速電梯主電路 144.3.2門機電路、抱閘電路、門鎖及安全運行電路 154.3.3PLC輸入輸出接線圖 165軟件設計 185.1開關門環(huán)節(jié) 185.2層樓信號的產(chǎn)生與清除環(huán)節(jié) 205.3停層信號的登記與消除環(huán)節(jié) 215.4外呼信號燈的登記與消除環(huán)節(jié) 225.5電梯的定向環(huán)節(jié) 235.6自動運行時起動加速和穩(wěn)定運行環(huán)節(jié) 255.7停車制動環(huán)節(jié) 276仿真 306.1開門環(huán)節(jié)仿真 306.2關門環(huán)節(jié)仿真 306.3層樓信號的產(chǎn)生與清除仿真 316.4停層信號的登記與消除仿真 316.5外呼信號的登記與消除環(huán)節(jié)仿真 326.6啟動加速和穩(wěn)定運行環(huán)節(jié)仿真 336.7停車制動環(huán)節(jié)仿真 34結(jié)論 35致謝 36參考文獻 37附錄A英文原文 38附錄B漢語翻譯 431概述1.1本課題的設計背景追溯電梯的起源，在我國及國外都能找到其雛形。如我國公元前1700多年出現(xiàn)的桔棒，是一種用于提水的升降裝置。公元前1100多年出現(xiàn)的軸轆，是一種用于提水或升舉重物的升降裝置。在古代希臘，于公元前236年出現(xiàn)的阿基米德絞車，是一種升舉重物的升降裝置。它們的共同特點是都由支架、卷筒、繩索、搖桿、乘物裝置幾部分組成的最原始、最簡單的升降機械，由木（竹）材料制成，靠人力或畜力驅(qū)動在很低速度下運行。1889年美國的奧梯斯電梯公司首先使用電動機作為電梯動力，這才出現(xiàn)名副其實的電梯，并使電梯趨于實用化。1900年還出現(xiàn)了第一臺自動扶梯。1949年出現(xiàn)了群控電梯，首批4-6臺群控電梯在紐約的聯(lián)合國大廈被使用。1955年出現(xiàn)了小型計算機（真空管）控制電梯。1962年美國出現(xiàn)了速度達8米/秒的超高速電梯。1963年一些先進工業(yè)國只成了無觸點半導體邏輯控制電梯。1967年可控硅應用于電梯，使電梯的拖動系統(tǒng)簡化，性能提高。1971年集成電路被應用于電梯。第二年又出現(xiàn)了數(shù)控電梯。1976年微處理機開始用于電梯，使電梯的電氣控制進入了一個新的發(fā)展時期。由于早期的電梯及電氣控制方式存在故障率較高、可靠性差、接線復雜、一旦完成不易更改等缺點，所以需要開發(fā)一種安全、高效的控制方式?？删幊炭刂破鳎碢LC）既保留了傳統(tǒng)繼電器控制系統(tǒng)的簡單易懂，而且具備控制精度高、可靠性好、控制程序可隨工藝改變、易于與計算機接口連接、維修方便等諸多高品質(zhì)性能。因此，PLC在電梯控制領域得到了廣泛而深入的運用。如今，電梯已成為人們進出高層建筑不可或缺的交通工具，隨著時代的發(fā)展，科技的進步，人們對電梯在運行時的平穩(wěn)性、高速性、準確性、高效性等一系列靜、動態(tài)性能提出了更高的要求。電梯今后的發(fā)展將主要呈現(xiàn)以下趨勢：（1）超高速電梯。隨著人們生活節(jié)奏的加快，高層建筑的增加，全功能的塔式建筑將會促使超高速電梯繼續(xù)成為研究方向，5m/s以上運行速度的超高速電梯，成為人們關注的重點和市場發(fā)展的新趨向。（2）大型超載重電梯用導軌。隨著大型公共場所、購物場所等公用建筑的增加，大型超載重電梯的運用日益廣泛，對于垂直電梯、自動扶梯的載重量和運行平穩(wěn)性提出了新的要求。（3）新型自動扶梯導軌。隨著社會進步、城市化水平的提高以及越來越多的國家逐漸步入老齡化社會，各國政府對人文關懷日益重視，促使城市公共設施對自動扶梯和自動人行道的需求加速增長。為實現(xiàn)公共場所的無障礙通行，大量的體育場館、地鐵、機場、商場、寫字樓、賓館等需要加裝自動扶梯和自動人行道。（4）無機房電梯導軌。對于高度在20層以下的民用建筑，可以通過改變曳引機的安裝方式去除電梯機房的設計，從而降低建筑總高度、保持整體造型、節(jié)省建筑成本。此外，人們要求電梯節(jié)能、電磁兼容性強、噪聲低、長壽命、采用綠色裝潢材料、與建筑物協(xié)調(diào)等，甚至有人設想在大樓頂部的機房利用太陽能作為電梯驅(qū)動補充能源等等，而這些都會對電梯導軌的運行技術不斷提出新的要求1.2PLC在電梯中的應用隨著城市建設的不斷發(fā)展，城市迅速的崛起，高層建筑的不斷增多，電梯作為高層建筑中垂直運行的交通工具已與人們的日常生活密不可分。它是采用電力拖動方式，將載有乘客或貨物的轎廂，運行于垂直方向的兩根剛性導軌之間，運送乘客和貨物的固定式提升設備。所以，電梯是為高層建筑運輸服務的設備，它具有運送速度快、安全可靠、操作簡便的優(yōu)點。但傳統(tǒng)的電梯控制系統(tǒng)主要采用繼電器--接觸器進行控制，其缺點是觸點多，故障率高、可靠性差、維修工作量大等，而采用PLC組成的控制系統(tǒng)可以很好地解決上述問題，使電梯運行更加安全、方便、舒適。

2電梯硬件分析2.1電梯的組成電梯是機電合一的大型復雜產(chǎn)品，機械部分相當于人的軀體，電器部分相當于人的神經(jīng)。機與電的高度合一，使電梯成了現(xiàn)代科學技術的綜合產(chǎn)品．對于電梯的結(jié)構而言，傳統(tǒng)的方法是分為機械部分和電氣部分，但以功能系統(tǒng)來描述，則更能反映電梯的特點。下面簡單介紹電梯機械部分的結(jié)構，而我們的主要目的是怎樣來控制它。圖1.1電梯機械部分結(jié)構示意圖1）曳引電動機齒輪曳引系統(tǒng)作為電梯的提升機構，主要由驅(qū)動電動機、電磁制動器（也稱電磁抱閘）、減速器及曳引輪組成。

2）自動門機用來完成電梯的開門與關門：電梯的門由廳門（每層站一個）和轎門（只有一個）。只有當電梯?？吭谀硨诱緯r，此層廳門才允許開啟（由門機拖動轎門，轎門帶動廳門完成）；也只有當廳門、轎門全部關閉后才允許啟動運行（檢修狀態(tài)時，可以在不關門的狀態(tài)下運行）。3）層樓指示層樓指示也叫層顯，過去常由低壓燈泡構成，安裝在每層站廳門的上方和轎廂內(nèi)轎門的上方；現(xiàn)多由數(shù)碼管或LED點陣結(jié)構組成，與呼梯盒、運行方向指示做成一體結(jié)構。4）呼梯盒呼梯盒也叫召喚按鈕或外呼盒，用以在每層站召喚電梯。常安裝在廳門外，離地1m左右的墻壁上?；九c頂站只有一個按鈕，中間層站由上呼和下呼兩個按鈕組成。按鈕帶有呼梯記憶燈，燈亮時表示呼梯信號已經(jīng)被接收并記憶；當電梯滿足呼梯要求并停層開門時，呼梯記憶燈熄滅。基站的呼梯盒上，常帶有鑰匙開關，供電梯管理員開關電梯。5）操縱箱操縱箱安裝在轎廂內(nèi)，供司機及乘客對電梯發(fā)布動作指令。操縱箱上設有與電梯層數(shù)相同的內(nèi)層選按鈕（帶指示記），上、下行啟動按鈕(帶上、下行指示記憶燈，檢修時用)，開、關門按鈕，急停按鈕，電梯運行狀態(tài)選擇鑰匙開關（選擇電梯是自動運行還是檢修狀態(tài)）以及風扇、照明等的控制開關。6）平層及開門裝置該裝置由磁鐵板和上、下平層感應器1KR、2KR組成。上行時，1KR首先插入隔鐵磁板，發(fā)出減速信號，電梯開始減速，至2KR插入隔磁鐵板時，發(fā)出停車及開門信號，電機停轉(zhuǎn)，機械抱閘；下行時，2KR首先插入隔磁鐵板，發(fā)出減速信號至1KR插入隔磁鐵板時，發(fā)出停車及開門信號。7）停層裝置在電梯的井道內(nèi)每層站裝有一只磁鐵板，當轎廂運動到相應層站時，磁鐵板插入平層感應器內(nèi)，以此檢測電磁所處位置和產(chǎn)生平層信號。8）安全窗及其開關，安全鉗及其開關，限速器及其開關，上、下行限位開關，上、下行強迫停止開關，極限開關電梯的轎廂頂部開有安全窗，供緊急情況下疏散乘客，當安全窗打開時，電梯不允許運行。安全鉗是為防止電梯曳引鋼繩斷裂及超速運行的機械裝置，用以在上述情況下將轎廂挾持在導軌上。限速器時用以檢查電梯運行速度的機械裝置，當電梯超速運行時，限速器動作，帶動安全鉗使電梯停止運行。以上三種裝置的動作通過其相應開關來檢測。當電梯運行至上、下極限位置時仍不停車，上、下限位開關動作，發(fā)出停車信號，若仍不能停車，將壓下上、下強迫停止開關，強制電梯停止運行；若還不能停車，將通過機械裝置帶動極限開關SQ0動作切斷電梯曳引電動機的電源，以達到停車目的，避免電梯出現(xiàn)沖頂與礅底事故。2.2電梯工作原理曳引繩兩端分別連著轎廂與對重（又稱配重），纏繞在曳引輪和導向輪上，曳引電動機通過減速器變速后帶動曳引輪轉(zhuǎn)動，靠曳引繩與曳引輪摩擦產(chǎn)生的牽引力，實現(xiàn)轎廂和對重的升降運動，達到運輸目的。固定在轎廂上的導靴可以沿著安裝在建筑物井道墻體上的固定導軌往復升降運動，防止轎廂在運行中產(chǎn)生偏斜或擺動。常閉式制動器在電動機工作時間松閘，使電梯運轉(zhuǎn)，在失電情況下制動，使轎廂停止升降，并在指定層站上維持其靜止狀態(tài)，供人員和貨物出入。轎廂是運載乘客或其他載荷的箱體部件，對重用來平衡轎廂載荷、減少發(fā)動機功率。補償裝置用來補償曳引繩運動中的張力和重量變化，使曳引電動機負載穩(wěn)定，轎廂得以準確?？?。電氣系統(tǒng)實現(xiàn)對電梯運動的控制，同時完成邊層、平層、測速、照明工作。指示呼叫系統(tǒng)隨時顯示轎廂的于東方向和所在樓層位置。安全裝置保證電梯運行安全。

3PLC簡介3.1PLC的定義在1987年國際電工委員會（InternationalElectricalCommittee）頒布的PLC標準草案中對PLC做了如下定義：“PLC是一種專門為在工業(yè)環(huán)境下應用而設計的數(shù)字運算操作的電子裝置。它采用可以編制程序的存儲器，用來在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序運算、計時、計數(shù)和算術運算等操作的指令，并能通過數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程。PLC及其有關的外圍設備都應該按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個整體，易于擴展其功能的原則而設計。”3.2PLC的產(chǎn)生發(fā)展與應用第一臺PLC的設計規(guī)范是美國通用公司提出的。當時的目的是要求設計一種新的控制裝置以取代繼電器盤，在保留了繼電器控制系統(tǒng)的簡單易懂、操作方便、價格便宜等優(yōu)點的基礎上，同時具有現(xiàn)代化生產(chǎn)線所要求的響應時間快、控制精度高、可靠性好、控制程序可隨工藝改變、易于與計算機接口、維修方便等諸多高品質(zhì)與功能。這一設想提出后，美國數(shù)字設備公司（DEC）于1969年研制成功世界上第一臺PLC，型號為PDP-14，投入汽車公司的生產(chǎn)線控制中，取得了令人滿意的效果，從此開創(chuàng)了PLC的新紀元。由于當時開發(fā)PLC的主要目的是用來取代繼電器邏輯控制系統(tǒng)，所以最初的PLC其功能也僅限于執(zhí)行繼電器邏輯、計時、計數(shù)等功能。20世紀70年代中末期，可編程控制器進入實用化發(fā)展階段，計算機技術已全面引入可編程控制器中，使其功能發(fā)生了飛躍。更高的運算速度、超小型體積、更可靠的工業(yè)抗干擾設計、模擬量運算、PID功能及極高的性價比奠定了它在現(xiàn)代工業(yè)中的地位。20世紀80年代初，可編程控制器在先進工業(yè)國家中已獲得廣泛應用。這個時期可編程控制器發(fā)展的特點是大規(guī)模、高速度、高性能、產(chǎn)品系列化。這個階段的另一個特點是世界上生產(chǎn)可編程控制器的國家日益增多，產(chǎn)量日益上升。這標志著可編程控制器已步入成熟階段。20世紀末期，可編程控制器的發(fā)展特點是更加適應于現(xiàn)代工業(yè)的需要。從控制規(guī)模上來說，這個時期發(fā)展了大型機和超小型機：從控制能力上來說，誕生了各種各樣的特殊功能單元，用于壓力、溫度、轉(zhuǎn)速、位移等各式各樣的控制場合：從產(chǎn)品的配套能力來說，生產(chǎn)了各種人機界面單元、通信單元，使應用可編程控制器的工業(yè)控制設備的配套更加容易。目前，可編程控制器在機械制造、石油化工、冶金鋼鐵、汽車、輕工業(yè)等領域的應用都得到了長足的發(fā)展。目前，PLC在國內(nèi)外已廣泛應用于鋼鐵、石油、化工、電力、建材、機械制造、汽車、輕紡、交通運輸、環(huán)保及文化娛樂等各個行業(yè)，使用情況大致可歸納為如下幾類。1．開關量的邏輯控制這是PLC最基本、最廣泛的應用領域，它取代傳統(tǒng)的繼電器電路，實現(xiàn)邏輯控制、順序控制，既可用于單臺設備的控制，也可用于多機群控及自動化流水線。如注塑機、印刷機、訂書機械、組合機床、磨床、包裝生產(chǎn)線、電鍍流水線等。2．模擬量控制在工業(yè)生產(chǎn)過程當中，有許多連續(xù)變化的量，如溫度、壓力、流量、液位和速度等都是模擬量。為了使可編程控制器處理模擬量，必須實現(xiàn)模擬量（Analog）和數(shù)字量（Digital）之間的A/D轉(zhuǎn)換及D/A轉(zhuǎn)換。PLC廠家都生產(chǎn)配套的A/D和D/A轉(zhuǎn)換模塊，使可編程控制器用于模擬量控制。3．運動控制PLC可以用于圓周運動或直線運動的控制。從控制機構配置來說，早期直接用于開關量I/O模塊連接位置傳感器和執(zhí)行機構，現(xiàn)在一般使用專用的運動控制模塊。如可驅(qū)動步進電機或伺服電機的單軸或多軸位置控制模塊。世界上各主要PLC廠家的產(chǎn)品幾乎都有運動控制功能，廣泛用于各種機械、機床、機器人、電梯等場合。4．過程控制過程控制是指對溫度、壓力、流量等模擬量的閉環(huán)控制。作為工業(yè)控制計算機，PLC能編制各種各樣的控制算法程序，完成閉環(huán)控制。PID調(diào)節(jié)是一般閉環(huán)控制系統(tǒng)中用得較多的調(diào)節(jié)方法。大中型PLC都有PID模塊，目前許多小型PLC也具有此功能模塊。PID處理一般是運行專用的PID子程序。過程控制在冶金、化工、熱處理、鍋爐控制等場合有非常廣泛的應用。5．數(shù)據(jù)處理現(xiàn)代PLC具有數(shù)學運算（含矩陣運算、函數(shù)運算、邏輯運算）、數(shù)據(jù)傳送、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、排序、查表、位操作等功能，可以完成數(shù)據(jù)的采集、分析及處理。這些數(shù)據(jù)可以與存儲在存儲器中的參考值比較，完成一定的控制操作，也可以利用通信功能傳送到別的智能裝置，或?qū)⑺鼈兇蛴≈票?。?shù)據(jù)處理一般用于大型控制系統(tǒng)，如無人控制的柔性制造系統(tǒng)；也可用于過程控制系統(tǒng)，如造紙、冶金、食品工業(yè)中的一些大型控制系統(tǒng)。6．通信及聯(lián)網(wǎng)PLC通信含PLC間的通信及PLC與其它智能設備間的通信。隨著計算機控制的發(fā)展，工廠自動化網(wǎng)絡發(fā)展得很快，各PLC廠商都十分重視PLC的通信功能，紛紛推出各自的網(wǎng)絡系統(tǒng)。新近生產(chǎn)的PLC都具有通信接口，通信非常方便。3.3PLC的特點與工作原理3.3.1PLC的特點PLC的特點：可靠性高，抗干擾能力強功能強大，成本低控制系統(tǒng)結(jié)構簡單，適用性強編程方便、易于使用設計、施工、調(diào)試的周期短，改造方便維護方便體積小，重量輕，能耗低3.3.2PLC的工作原理當PLC投入運行后，其工作過程一般分為三個階段，即輸入采樣、用戶程序執(zhí)行和輸出刷新三個階段。完成上述三個階段稱作一個掃描周期。在整個運行期間，PLC的CPU以一定的掃描速度重復執(zhí)行上述三個階段。圖3.1PLC的運行階段3.4PLC的編程語言編程語言是PLC的重要組成部分，PLC為用戶提供了完整的編程語言，以適應用戶編程的需要。利用編程語言，按照不同的控制要求編寫不同的控制程序，這相當于設計和改變幾點起的硬件接線線路，這就是所謂的“可編程序儲器中，它也能方便地讀出、檢查與修改。PLC共有5種標準編程語言，其中有三種圖形語言，即梯形圖（LD,LadderDiagram）、功能塊圖（FBD,FunctionBlockDiagram），和順序功能圖（SFC,SequentialFunctionChart），兩種文本語言，即結(jié)構化文本（ST,StructuredText）和指令表（IL.InstructionList）。其中梯形圖是最早使用的一種PLC語言，也是現(xiàn)在最常用的編程語言。它是從繼電器控制系統(tǒng)原理圖的基礎上演變而來的，它繼承了繼電氣控制系統(tǒng)中的基本工作原理和電器邏輯關系的表達方法，梯形圖與電氣控制系統(tǒng)梯形圖的基本思想是一致的，只是在使用符號和表達方式上有一定區(qū)別，所以在邏輯控制系統(tǒng)中得到了廣泛的使用。它的最大特點就是直觀、清晰。3.5PLC控制系統(tǒng)設計思路本設計以PLC作為工具對五層電梯的各種操作進行控制。PLC控制系統(tǒng)設計一般分為以下幾個步驟：(1)熟悉被控對象（本次設計的對象為五層電梯），制定控制方案(2)確定I/O點數(shù)(3)選擇PLC機型（本次設計采用西門子S7-200PLC)(4)選擇輸入、輸出設備，分配PLC的I/O地址(5)程序設計（包括梯形圖的繪制）(6)系統(tǒng)調(diào)試(7)編制相關技術文件系統(tǒng)總體設計流程如圖3.2所示：圖3.2系統(tǒng)設計流程

4硬件設計4.1電梯控制硬件設計硬件可分為兩部分，輸入和輸出單元，它們是PLC的I/O接口部分，主要由廳外呼叫、轎箱內(nèi)選層、樓層及方向指示、開關門、井道內(nèi)的上下平層、上下強迫換速開關、門鎖、安全保護繼電器等單元構成。輸入單元為：門廳外按鈕與轎箱內(nèi)選層按鈕，負責對預選樓層指令的登記、消除和指示：開關門按鈕，控制轎門的開閉；上下平層感應器，用來保證電梯轎箱在各層?？繒r準確平層；上下限強迫換速開關，用于保護電梯的高速運行安全，避免電梯出現(xiàn)沖頂或蹲底事故，當電梯到達上下端站時，裝在轎廂邊的上下限強迫換速開關打板，信號輸入到PLC，PLC發(fā)出換速信號強迫電梯減速運行到平層位置；門鎖裝置，轎門閉合和各廳門閉合上鎖是電梯正常起動運行的前提；安全回路，通常包括轎內(nèi)急停開關、轎頂內(nèi)急停開關、安全鉗開關、限速器斷繩開關、限速器超速開關、電源開關等。輸出單元為：樓層及方向指示單元，包括電梯上下行方向指示燈、目前的方向及層樓指示燈；開關門接觸器，用于控制電梯的廳門和轎門的打開和關閉，在自動定向完成或電梯平穩(wěn)?？亢螅琍LC給出相關指令，完成開關門動作；啟動加速、制動減速接觸器，用于電梯的調(diào)速系統(tǒng)。4.2PLCI/O分配與選型4.2.1PLC控制系統(tǒng)的I/O點數(shù)計算與分配根據(jù)電梯控制的特點，輸入信號應該包括以下幾個部分：轎廂內(nèi)及各層門廳外呼按鈕轎廂內(nèi)的樓層選擇按鈕共有數(shù)字鍵1～5，各層門廳的外呼按鈕除第一層只有上升按鈕，第五層只有下降按鈕外，其余三層均設有上升、下降兩個按鈕，故一共需要13個輸入。位置信號位置信號由安裝于樓層的電梯停靠位置的五個傳感器產(chǎn)生。還有上下平層感應器，上下行限位，一組開關門限位，所以位置信號一共需要11個輸入。電梯門控制信號大部分電梯都具有開門按鈕以及關門按鈕，以方便手動開門，故電梯門控制信號一共需要2個輸入。其他還有門鎖，自動，檢修，上下行啟動，基站。共6個綜上所述，共需要輸入點32個。輸出信號應該包括：內(nèi)呼指示信號內(nèi)呼指示信號有5個，分別表示l～5層的內(nèi)呼被接受外呼指示信號外乎信號有13個，分別表示1-5層的外呼被接受，還有1~5層層樓指示，并在外呼指令完成后，信號消失。電梯轎廂上下行接觸器，電梯上下行指示信號，共4個門電機開關指示，共需要輸出點2個。速度信號高速，低速，啟動加速及制動接觸器，共需要輸出點6個綜上所述，共需輸出點30個。PLC五層電梯控制系統(tǒng)的輸入、輸出點分配表如下所示：表4.1系統(tǒng)IO分配表輸入點名稱輸出點名稱1樓轎內(nèi)選層鈕I0.01層內(nèi)選指示Q0.02樓轎內(nèi)選層鈕I0.12層內(nèi)選指示Q0.13樓轎內(nèi)選層鈕I0.23層內(nèi)選指示Q0.24樓轎內(nèi)選層鈕I0.34層內(nèi)選指示Q0.35樓轎內(nèi)選層鈕I0.45層內(nèi)選指示Q0.41層上行外呼鈕I0.51層上呼記憶燈Q0.52層上行外呼鈕I0.62層上呼記憶燈Q0.63層上行外呼鈕I0.73層上呼記憶燈Q0.74層上行外呼鈕I1.04層上呼記憶燈Q1.02層下行外呼鈕I1.12層下呼記憶燈Q1.13層下行外呼鈕I1.23層下呼記憶燈Q1.24層下行外呼鈕I1.34層下呼記憶燈Q1.35層下行外呼鈕I1.45層下呼記憶燈Q1.4開門到位I1.5開門接觸器Q1.5關門到位I1.6關門接觸器Q1.61樓感應器I1.71層層樓指示燈Q1.72樓感應器I2.02層層樓指示燈Q2.03樓感應器I2.13層層樓指示燈Q2.14樓感應器I2.24層層樓指示燈Q2.25樓感應器I2.35層層樓指示燈Q2.3上平層感應器I2.4制動接觸器Q2.4下平層感應器I2.5制動接觸器Q2.5上限位開關I2.6制動接觸器Q2.6下限位開關I2.7上行接觸器Q2.7上行啟動按鈕I3.0下行接觸器Q3.0下行啟動按鈕I3.1高速接觸器Q3.1開門按鈕I3.2低速接觸器Q3.2關門按鈕I3.3啟動接觸器Q3.3門鎖I3.4上行指示燈Q3.4自動I3.5下行指示燈Q3.5檢修I3.6基站I西門子S7-200PLC簡介S7-200的用戶程序中包括了位邏輯、計數(shù)器、定時器、復雜數(shù)學運算以及與其它智能模塊通訊等指令內(nèi)容，從而使它能夠監(jiān)視輸入狀態(tài)，改變輸出狀態(tài)以達到控制目的。緊湊的結(jié)構、靈活的配置和強大的指令集使S7-200成為各種控制應用的理想解決方案。CPU226它集成24個輸入和16個輸出，共40個I/O點，有I/O擴展能力。擁有6.6K字節(jié)程序和數(shù)據(jù)存儲空間，內(nèi)置高速計數(shù)器，2路獨立的高速脈沖輸出以及2個RS485通訊/編程口，具有PPI通訊協(xié)議、MPI通訊協(xié)議和自由協(xié)議通訊能力。非常適合于中小點數(shù)控制的微型控制器。STEP7-Micro/WIN32是西門子公司專門為S7-200系列PLC設計在個人計算機Windows操作系統(tǒng)下運行的編程軟件，它的功能強大，使用方便，簡單易學，可用梯形圖（LAD）、語句表（STL）和功能塊圖三種編程語言編制程序，不同的編程語言編制的程序可以相互轉(zhuǎn)換。STEP7-Micro/WIN32提供兩套指令集，即SIMATIC指令集（S7-200方式）和國際標準指令集CIE（1131-3方式）。程序編制完成之后，利用PLC與計算機專用的PC/PPI電纜傳送程序至PLC。本論文選擇西門子S7-200PLC，CPU226及其擴展模塊16點輸入16點輸出的EM223為電梯進行控制。4.3主電路及輸入輸出電路設計4.3.1交流雙速電梯主電路交流雙速電梯的主電路圖4.1是交流雙速電梯的主電路圖。圖中Ml為YTD系列電梯專用型雙速籠型異步電動機（6/24極）KMl,KM2為電動機正反轉(zhuǎn)接觸器．用以實現(xiàn)電梯上、下行控制；KM3，KM4為電梯高低速運行接觸器，用以實現(xiàn)電梯的高速或低速運行：KM5為起動加速接觸器；KM6、KM7、KM8為減速制動接觸器，用以調(diào)整電梯制動時的加速度；L1、L2與R1、R2為串入電動機定子電路中的電抗與電阻，與KM5～KM8配合實現(xiàn)對電機的加減速控制。當KMl或KM2與KM3通電吸合時，電梯將進行上行或下行起動，延時后KM5通電吸合，切除R1、L1，電梯將轉(zhuǎn)為上行或下行的穩(wěn)速運行；當電梯接收到停層指令后，KM3斷電釋放，KM4通電吸合，電機轉(zhuǎn)為低速接法，串入阻抗制動，實現(xiàn)上升與下降的低速運行，且KM6～KM8依次通電吸合，用來控制制動過程的強度，提高停車制動時的舒適感；至平層位置時，接觸器全部斷電釋放，抱閘抱死，電梯停止運行。在檢修狀態(tài)時，電梯只能在低速接法下電動運行圖4.1交流雙速電梯主電路4.3.2門機電路、抱閘電路、門鎖及安全運行電路門電動機為他勵直流電動機，可由KM9、KM10制其正反轉(zhuǎn)。KM9接通時，電阻R2與電動機電樞并聯(lián)，電流由電樞左端流向右端，電動機正轉(zhuǎn)實現(xiàn)開門，壓下SQ8時，R2部分被短接，實現(xiàn)開門調(diào)速（減速）。KM10通時，電動機將反轉(zhuǎn)，實現(xiàn)關門，并由SQ9、SQ10與R2一起實現(xiàn)關門調(diào)速。在電梯上、下行運行時，抱閘應打開，其線圈應通電。電梯停止運行時，抱閘應抱死，其線圈應斷電，故可用KM1，KM2控制抱閘線圈YB的通電與斷電。將所有廳、轎門開關串聯(lián)在一起，控制門鎖繼電器KAl，現(xiàn)全部門關閉正常后電梯才能運行的控制。這樣即可以減少占用PLC的輸入口，又便于檢修。將安全窗開關、安全鉗開關、限速器開關、轎內(nèi)急停開關、上下強迫停止開關、基站開關梯開關以及熱繼電器觸點FR1，F(xiàn)R2串聯(lián)在一起，構成安全回路．控制安全運行繼電器KA2，用KA2的觸點控制PLC的RUN口，只有當該KA2吸合時，才允許PLC處于運行狀態(tài)。這樣可以節(jié)省PLC的輸入口，又可以實現(xiàn)在多種緊急情況下的立即停車。圖4.2為電梯的門機、抱閘、門鎖及安全運行電路。圖4.2門機電路、抱閘電路、門鎖及安全運行電路4.3.3PLC輸入輸出接線圖

圖4.4PLC輸入輸出接線圖

5軟件設計由電梯運動流程圖可以看出電梯的運動控制中最需要關注的主要部分是：開關轎廂門的控制，電梯的自動選向，轎廂的內(nèi)呼和樓層外呼指示。將各部分分為單獨的模塊分別進行編程，繪制梯形圖，不僅條理清晰，提高編程效率，而且能更為方便的進行程序的調(diào)試。本次設計采用西門子STEP7Micro/Win4.0進行設計。5.1開關門環(huán)節(jié)電梯開關門存在以下幾種情況：電梯投入運行前開門：此時電梯為預計占，將開關梯鑰匙插入SA2內(nèi)，旋轉(zhuǎn)至開梯位置，則電梯應自動開門，乘客或司機進入轎廂，選層后電梯自動運行。電梯檢修時的開關門：檢修狀態(tài)下，開關門均為后動狀態(tài)，有開關門按鈕SB1、SB2實施開關與關門。電梯自動運行停層時的開門：電梯在停層時至平層位置，M4.0接通，電梯應開始開門。電梯關門過程中的重新開門：在電梯關門的過程中，若有人或物夾在兩門的中間，需重新開門現(xiàn)通過開門按鈕實施重新開門?，F(xiàn)大多是電梯采用光幕或機械安全出版進行檢測，自動發(fā)送重新開門信號，以達到重新開門的目的。呼梯開門：電梯到達某層站后，如果沒有人繼續(xù)使用電梯，電梯將替考在該層站待命，若有人在該層站呼梯，電梯將首先開門，以滿足用梯的要求。若其它層站有人呼梯，電梯樓層再開門，此時的開門按停層開門處理。開門環(huán)節(jié)的電梯圖如圖5.1所示圖5.1開門環(huán)節(jié)梯形圖電梯停用后的關門此時電梯到達基站，司機或乘客離開轎廂，電梯自動關門，司機將開、關梯鑰匙插入SA2，旋轉(zhuǎn)到關梯位置，電梯的安全回路被切斷，PLC停止運行，電梯被關閉。電梯自動運行時的關門停站時間經(jīng)電器T37延時結(jié)束時，電梯應自動關門。停站時間未到時，可通過關門按鈕實現(xiàn)提前關門。考慮檢修狀態(tài)時的關門，則關門環(huán)節(jié)的梯形圖如圖5.2所示圖5.2關門環(huán)節(jié)梯形圖5.2層樓信號的產(chǎn)生與清除環(huán)節(jié)當電梯位于某一層時，應產(chǎn)生位于該接層的信號，以控制指層燈的狀態(tài)，離開該層時，該層信號應被新的樓層信號（上一層或下一層）取代。故其梯形圖5.3如圖圖5.3層樓信號產(chǎn)生與消除環(huán)節(jié)梯形圖

5.3停層信號的登記與消除環(huán)節(jié)乘客或司機通過對轎廂內(nèi)操縱盤上的1~5層選層按鈕的操作，可以選擇欲去的樓層。選層信號被登記后，選層按鈕下的指示燈亮。當電梯到達所選的樓層后，停層信號應被消除，指示燈也應熄滅。故其梯形圖如圖5.4所示圖5.4停層信號登記與消除環(huán)節(jié)梯形圖

5.4外呼信號燈的登記與消除環(huán)節(jié)乘客或司機在廳門外呼梯時，呼梯信號應被接收和記憶。當電梯到達該樓層，且定向方向與目的地方向一至時（基層和頂層除外），呼梯要求已滿足，呼梯信號成被消除。故其梯形圖如圖5.5所示。圖5.5外呼信號登記與消除環(huán)節(jié)梯形圖圖5.5中，按下外呼按鈕時，相對應的外呼輔助繼電器接通，外呼鈕下的指示燈亮，表示呼梯要求已被電梯接收并記憶。電梯運行方向與呼梯目的地方向一時，至呼梯樓層時，電梯將停止，呼梯要求己滿足，呼梯信號被消除。電梯運行方向與呼梯目的地方向相反時，如電梯從一樓向上運行（上行），而呼梯要求從二樓向下，若有去三樓以上的內(nèi)選層要求及外呼梯要求，電梯到達二樓時（無二樓上行要求）不停梯，呼梯要求沒有滿足，呼梯信號不能消除；若三樓以上無用梯要求，電梯將停在二樓，但呼梯信號（二下），不能立即消除，待乘客進入轎廂，選層（去一樓）后，電梯定向下，則二下呼梯信號已滿足，呼梯信號被消除。5.5電梯的定向環(huán)節(jié)在自動運行狀態(tài)下，電梯首先應確定運行方向，也即定向。電梯的定向只有兩種情況，即上行和下行。電梯在處于待命狀態(tài)下，接收到內(nèi)選和外呼信號時，應將電梯所處的位置與內(nèi)選和外呼信號運行比較，確定是上行還是下行。一旦電梯定向后，內(nèi)選與外呼對電梯進行順向運行的要求沒有滿足的情況下，定向信號不能消除。檢修狀態(tài)下運行方向直接由上行和下行啟動按鈕確定，不需定向，故其梯形如圖5.6所示。圖5.6定向環(huán)節(jié)梯形圖圖中，M0.3及M0.4在電梯上行及下行的全過程中，存在不能全程接通的情況．如上行至五樓時，一旦五樓層樓繼電器M1.4接通時，M0.3則立即斷開，而此時電梯仍處于上行狀態(tài)，至五樓平層位置時才能停止。為解決這一問題，引人M6.3～M6.6，使上行與下行繼電器接通時間延長至上行及下行的全過程。若不使用M6.3～M6.6，可能會發(fā)生下述情況：四樓向下的外呼信號（不存在其它外呼及內(nèi)選層信號），使電梯上行，電梯至四樓位置，M1.3使M0.3斷開，在電梯至四樓位置到電梯停層開門，乘客進入轎廂內(nèi)選五層之間的時間內(nèi)，一、二、三樓的外呼及內(nèi)選層信號可以使電梯在未完成四樓向上的運動之前定下行方向。5.6自動運行時起動加速和穩(wěn)定運行環(huán)節(jié)電梯起動的條件是：運行方向己確定，門已關好。其梯形圖如圖5.7所示。圖5.7啟動加速環(huán)節(jié)梯形圖圖5.8穩(wěn)定運行環(huán)節(jié)梯形圖上述梯形圖只考慮接觸器的通電，而未考慮其斷電與互鎖等問題。

5.7停車制動環(huán)節(jié)電梯在停車制動之前，應首先確定其停層信號，即確定要停靠的樓層，應根據(jù)電梯的運行方向與外呼信號的位置和轎內(nèi)選層信號比較后得出。其梯形圖如圖5.9所示。圖5.9停層信號梯形圖外呼信號方向與運行方向一致時，產(chǎn)生外呼所在樓層的停車要求；內(nèi)選層信號產(chǎn)生欲去樓層的停車要求。滿足停車要求時，停車信號應被消除。電梯運行過程中，所處的樓層若存在停車要求，則立即產(chǎn)生停車信號。圖中M0.3、M0.4動斷觸點的作用是為了解決呼梯方向與電梯運行方向相反是的停車問題（如二樓向下的外呼信號，是電梯從一樓向上運行是，M7.1不會被觸發(fā)，至二樓位置，靠M0.3、M0.4的動斷觸點使M0.5接通）。停層信號產(chǎn)生后，與上下平層感應器配合，進行停車制動。停車制動之前。應先產(chǎn)生停車制動信號，然后由停車制動信號控制接觸器實現(xiàn)通車制動。為解決電梯進入平層區(qū)間后才出現(xiàn)的停車信號致使電梯過急停車問題，采用微分指令將I2.4及I2.5變成短信號。其梯形圖如圖5.10所示。圖5.10制動停車環(huán)節(jié)將圖5.7~圖5.10進行綜合，并考慮電梯在檢修狀態(tài)下的運行情況，以及限位保護等問題，可以得到電梯啟動加速、穩(wěn)速運行、停車制動的梯形圖如圖5.115.11啟動、穩(wěn)速運行、制動減速、環(huán)節(jié)梯形圖

6仿真6.1開門環(huán)節(jié)仿真手動按下開門按鈕I3.2，電梯門打開Q1.5輸出圖6.1開門環(huán)節(jié)仿真6.2關門環(huán)節(jié)仿真圖6.2關門環(huán)節(jié)仿真6.3層樓信號的產(chǎn)生與清除仿真假設電梯位于2層，當電梯離開二層向3層上升后。2層指示消失，三層指示出現(xiàn)圖6.3當電梯位于二樓圖6.4當電梯升上三樓二樓指示燈熄滅6.4停層信號的登記與消除仿真對轎廂內(nèi)4層按鈕I0.3操作?？梢赃x去四樓。選層信號按鈕下的指示燈亮。圖6.5內(nèi)呼指示燈亮當電梯到達所選樓層后，停層信號消除，指示燈熄滅圖6.6內(nèi)呼指示燈熄滅6.5外呼信號的登記與消除環(huán)節(jié)仿真當乘客在廳門外呼梯時，呼梯信號應被接受和記憶圖6.7外呼指示燈點亮當電梯到達該層時，護體信號被消除圖6.8外呼指示燈熄滅6.6啟動加速和穩(wěn)定運行環(huán)節(jié)仿真電梯啟動條件是：運行方向已確定，門已關好。圖6.9啟動加速與穩(wěn)定運行6.7停車制動環(huán)節(jié)仿真圖6.10減速停車與制動

結(jié)論至此，整個設計系統(tǒng)的工作完成，最終達到了預想的設計要求。本文在闡述電梯的結(jié)構和可編程控制器的結(jié)構和工作原理的基礎上，針對5層5站電梯，使用西門子S7-200可編程控制器，設計了電梯的控制系統(tǒng)。包括電梯的指層控制模塊、轎內(nèi)指令和廳外召喚的登記與消號模塊、電梯的選層和定向模塊、電梯的開關門運行模塊、電梯運行控制模塊等，實現(xiàn)了電梯的指層控制、轎內(nèi)與各層廳站呼梯指令的記錄、電梯運行方向和?？康膶诱镜目刂?，自動運行和自動開關門等功能。本次畢業(yè)設計課題的內(nèi)容是PLC在電梯上控制系統(tǒng)設計。電梯PLC控制系統(tǒng)所涉及的面非常廣，使我原來的知識得到了鞏固和加深。同時，我又學到了很多新的知識，特別是電梯的基本結(jié)構，基本，工作原理和控制系統(tǒng)。而且這是一次難得的把所學的理論知識在實踐中加以運用的機會，使之更融會貫通，對我日后的學習和工作都會有很大的幫助。畢業(yè)設計是大學學習階段的一次非常難得的理論與實踐相結(jié)合的機會，通過這次獨立地較為完整的設計出電梯PLC控制系統(tǒng)，我擺脫了單純的理論學習狀態(tài)。通過實際的軟、硬件設計與選擇，鍛煉了我綜合運用所學專業(yè)基礎知識，解決實際工程問題的能力，同時也提高了我查閱文獻資料、設計手冊、設計規(guī)范以及專業(yè)文獻翻譯等其他方面的能力水平。通過與王耿芳指導老師的溝通與交流，我了解到許多PLC的實際運用知識，硬件設備的邊用方法等，讓我的綜合能力得到了提高。這一次的畢業(yè)設計使我得到了寶貴的實際設計經(jīng)驗，使我能夠更好的把理論與實踐結(jié)合起來，再未來的工作中表現(xiàn)出更好的自主學習能力和靈活應變能力。順利如期的完成本次畢業(yè)設計給了我很大的信心，讓我了解專業(yè)知識的同時也對本專業(yè)的發(fā)展前景充滿信心。但在此次畢業(yè)設計中，我還有一些未能完成遺憾。由于能力所限，我僅僅運用PLC實現(xiàn)了電梯最基本的運動控制功能，在實際運行中還存在一些不足，例如沒有考慮到電梯的舒適性，電梯轎廂以及轎廂門、廳門的運行速度只有一個設定值，沒有運用變頻器對電機進行調(diào)速，造成在實際運用中乘坐人員舒適度的降低，這也是我進一步需要努力和加強的地方。

致謝長達數(shù)月的畢業(yè)設計終于結(jié)束了，回想整個做畢業(yè)設計的經(jīng)歷，是一個不斷發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，努力汲取新知識來豐富自己的過程，讓我覺得分外充實。此次畢業(yè)設計不僅讓我對PLC和組態(tài)軟件有的更深一步的了解，同時也增加了自己的動手實踐能力，為以后的工作打下了基礎。可以說畢業(yè)設計不僅是對前面所學知識的一種檢驗，而且也是對自己能力的一種提高。首先，我要感謝培育了我思念的學校，是她讓我在大學生活中不僅學到了學業(yè)上的知識，也學到了為人處事的道理，讓我的學識和思想都更加成熟，為以后的學習、工作、生活奠定了基礎。本次畢業(yè)設計是在我的指導老師王顯春的悉心指導下完成的。從論文的選題到論文的完成，無不傾注著老師辛勤的汗水和心血。王老師的嚴謹治學態(tài)度、淵博的知識、無私的奉獻精神使我受益匪淺。在此，我要向我的指導老師致以最衷心的感謝，感謝老師的選題能讓我在這次畢業(yè)設計中可以學以致用，接觸到實際應用中的知識。最后，向所有關心和幫助過我的領導、老師、同學和朋友表示由衷的謝意！

參考文獻[1]王永華．《現(xiàn)代電器控制及PLC應用技術》．第二版．北京航天航空大學出版社．2008[2]余雷聲等．《電氣控制與PLC應用》．機械工業(yè)出版社．2001[3]高鐘毓．《機電控制工程》．第二版．清華大學出版社．2002[4]齊占慶等．《電氣控制技術》．機械工業(yè)出版社．2002[5]程子華．《PLC原理與編程實例分析》．第一版．國防工業(yè)出版社．2007[6]何波等．《電氣控制與PLC應用》．第一版．中國電力出版社．2008[7]張浩風．《PLC梯形圖設計方法與應用實例》．第一版．機械工業(yè)出版社．2008

附錄A英文原文ApplicationofPLCintheElevatorControlSystemofIntelligenceAbstract:Thepapermainlydiscussesonesubsystemofintelligencebuildingsystem:theelevatorcontrolsystem.ThePLCstrongabilityininterferenceandsoonmakestheelevatorindustryoneafteranothertoapplythePLCtotheelevatorcontrolsysteminordertoreplacetherelaybeingusedintraditionalelevatorcontrolsystem.TheApplicationofPLCintheElevatorcontrolsystemreducesthebreakdownrateandefficientlyimprovestheoperatingreliabilityoftheelevatorwithsafety.Thestructureofsystemisalsosimpleandtightlypacked.Theworkingprincipleoftheelevatorcontrolsystemis:ThespotcontrolinformationissendintothePLCfromthecustomerinputdevicesfirstly,thenthePLCcontrolcabinetisrequiredtosendoutthecontrolsignaltodrivetheequipmentaccordingtothesystemdemands.Theelevatorcanthenproceedthehomologousactionaccordingtothecontrolrequest.ThepaperselectsOMRONcompany'sC200HEseriesPLC,introducingpartsofsignalhookupoftheelevatorcontrolsystemandexplainingthefunctionofthecontrolcabinet.Lastlytheautomationprogrammingisintroduced.Simulatedexperimentsenunciatethatthedesignmethodisviable.Itcanmakethepersonneloftheindustrymanagementcentertolong-distancemonitorandcontroltheelevatorincontrolcenter,toconnecttheelevatorcontrolsystemwithintelligencebuildingindustrymanagementsystembyEthernetorspecial-purposenetworksuchasLonWorks.Theelevatorworkingstatecanalsobetimelywatched.Thesenotonlycanrealizescientificcentralizedmanagementoftheelevator,butalsocanlowertheelevatormaintenancecostetc.ItisoneofthedevelopingdirectionsofintelligencebuildingelevatorcontrolsystemKeywords:PLC;intelligencebuilding;elevatorcontrolsystem;workingprinciple;programdesignI.IntroductionIn1980sThefirstintelligencemansionhadbeencompletedinAmerica,thenintelligencebuildinghasbeenabroadlytakenattentionsbythewholeworld.Theconceptofintelligencebuildinghasbeenputdifferentmeaningsalongwiththedevelopmentofsociety.Theearlystageintelligencebuildinghadbeenthoughtthatitisequaltotheintelligentmansion,butnowtheintelligencebuildingnotonlyincludestheintelligencemansionsbutalsoinvolvesintelligenceresidentialdistricts.Thispapermainlydiscussesonesubsystemofintelligencebuildingsystem:theelevatorcontrolsystem.Inintelligenceresidentialdistrictstheenterprise'sinformationmanagingsystemmainlytakeschargeofthethingswhichrelatedtothedailylife,forexamplesupervisingthedistrictequipment’s,managingvehicles,disposingcriticalsituationsandsoon.Theelevatorsupervisingandcontrolsystemisalsonecessarytotheintelligenceresidentialdistricts.Howtomakepeoplefeelsafe,stableandcomfortableandhowtosaveenergyresourcesandprotectenvironmentsandsoonarethebasicrequirementstotheelevatorcontrolsystem.PLCisacommonindustrycontroldevice.Iputerwhichhastheperfectfunctionandsimpleframe.ThePLCstrongabilityininterferenceandsoonmakestheelevatorindustryoneafteranothertoapplythePLCtotheelevatorcontrolsystem,inordertoreplacetherelaybeingusedintraditionalelevatorcontrolsystem.TheApplicationofPLCintheelevatorcontrolsystemreducesthebreakdownrateandefficientlyimprovestheoperatingreliabilityoftheelevatorwithsafety.Thispapermainlydiscussestheelevatorcontrolsystem'sworkingprinciples,thesystem'ssoftwareandhardwarerealizationmethodsandsoon.II.TheWorkingPrincipleofElevatorControlSystemInFig.1theHardwareStructureGraphofElevatorControlSystemispresented.Fig.1TheHardwareStructureGraphofElevatorControlSystemTheWorkingPrinciplesofElevatorControlSystemarestatedasfollows:ThespotcontrolinformationissendintothePLCfromthecustomerinputdevicesfirstly,thenthePLCcontrolcabinetisrequiredtosendoutthecontrolsignaltodrivetheequipment’saccordingtothesystemdemands.Theelevatorcanthenperformthehomologousactionaccordingtothecontrolrequest.Therearevelocityfeedbackdevicesinsystem,whichadoptmeasurevelocitygeneratorstoprovidetheelevatorvelocitiesandgenerallyareinstalledinthetailoftowmotors.Sothisisafeedbackcontrolsystem,whichcanimprovethesystem'scontrolprecision.III.TheHardwareConfigurationofControlSystemItisnotnecessarytodointerfacecircuitintheelevator'sPLCcontrolsystem.WhatweshoulddoistosendthesignalstoPLCdigitalinputterminals.Thesignalsincludeinsideandoutsidecallingsignals;floorlocationinspectingsignals,limitinglocationsignals,openingandshutdowntheelevatordoorsignalsetc.TheDCpowerwhichisprovidedtoPLCcanbeusedasindicatorlightpower.ThePLCoutputpointscanbedirectlyusedtocontroltransducersforthepurposeofelectricalmotor'spositiveturnandreverse,stopandcontroleachsegmentvelocityandsoon.0MR0Ncompany'sC200HEseriesPLChasbeenselectedasmajorcontrolconfigurationaccordingtotheinput/outputpointsandthelengthofuser'sprogram.Ontheotherbandwealsoconsiderthatthesystem'sfunctioncanbeexpandedinthefuture.C200HEseriesPLC,whoseperfectfunctionandstrongreliability,canmeetthesedemandsatpresent.Moreover,inputandoutputdevicesareneededinelevatorcontrolsystem,besidesthePLC,system'smajorcontroldevice.PartofsignalhookupsoftheelevatorelectriccontrolsystemisshowninFig.2.Thecontrolcabinetisthecontrolcenter,fromwhichwecansendoutvariouscontrolcommands.Thecontrolcabinetoftenwasinstalledintheelevatorroom.Theelectricdevicesandsignalsystems,forexamplethecontactors,relays,capacitances,resistors,rectifiersandtransformersetc.,arecentralizedinthecontrolcabinet.ThePowerofthecontrol.Cabinetwasimportedfromthechiefpoweroftheelevatorroom.Thispowerwasalsointroducedintocontrolpanelbysoftcablesandwaslinkedwitheachcontrolbuttons.Thepowerlineswhichwasderivedfromcontrolcabinetwasdeliveredtotowelectricmotors.Otherscontrollinesandsignallineswereseparatelysenttoeachfloorjunction.

Fig.2Pru1ofelevatorro1ltrolsystemsignalhookupsIV.ProgramdesignThedesignincludestwoparts:hardwareandsoftware.Thehardwaredesignisthebaseofsoftware.Consideringthatthecontroldemandsarerelativelycomplex,wedesigntheprogramsseparatelyaccordingtothecontrolfunction.Furthermore,wefollowtheprincipleasfollows:Whentheelevatorisascending,theascendingdemandsarcpriortootherdemands;Whentheelevatorisdescending,thedescendingdemandsarepriortootherdemands.TheSequentialFunctionChart(SFC)isadoptedduringtheboxestoformelevator'sexecutivecircuitrydesign.Itisamethodspeciallyusedinindustrialsequentialcontrol.TheSFCmethodcandescribethesystem'sworkingprocedureingreatdetail.Forexamplethereisathreelayersintelligencebuilding.Asubprogram,thecallingfromthethirdflooraselevatorinthefirstfloor,isshowninFig.3withSFC.Fig,3AsubprogramSFC:thecallingfromthethirdflooraselevatorinthefirstfloorWhenallSFCaredrawnandI/Oaddresslistsarepresented,wecanconverttheSFCtoLadderDiagram(LD).Consideringthestrictdemandsfortimeandforlockedeachother,weintroduceworkingbitstorememberworkingsteps.Weshouldwriteouttheworkingbitscontrolprogram,whichcanlinktogethereachstepandmakethepreviousstepasthenextsteprestrictioncondition.Thustheactualoutputsarethelogiccombinationoftheseworkingsteps.V.ConclusionThesystemprogramhasbeendebuggedcompletelyatpresent.Simulatedexperimentenunciatesthatthedesignmet