基于PLC的电梯控制系统的设计与仿真

该 电动机 正转 ， 轿 厢 门开 ， 电动机反 转 ， 轿 厢 门关 ， 每层 电梯都 设有 呼 叫按 钮 ， 轿 厢 内开 门按 钮 ， 轿 厢
检 测点 ， 只有到 目标楼 层 的 检测 点 时 才会 发 出减
速信号 ， 电梯在经过 目标楼层检测点时接到这个
信 号就开 始制 动减速 了 。电梯轿厢 开关 门 电路模 块 和按钮 记忆指 示灯显 示 电路模块 是为 了控制 轿 厢 的开关 门和按 钮接 通之后 需要指 示 的发光二极 管 电路 。将这 些模 块 逐 一进 行 梯 形 图编 程 ， 并 按
Ｔｈ ｅ Ｄｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ａ ｎ ｄ Ｓ ｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ Ｅｌ ｅ ｖ ａ ｔ ｏ ｒ Ｃｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ Ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ Ｂａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ Ｐ ＬＣ
ＧＵＯ Ｂａ ｏ—ｗｅ ｎ，ＤＩ ＮＧ Ｙａ ｎ —ｂ ｉ ｎ
后春 笋般地 矗 立起 来 ， 电梯 己经 成 为 各 高层 建 筑
不可或缺的垂直交通工具 ， 或承担着货物的运输、
或担 负着人 员 的交 通 ， 己经 成 为 我 们 工 作 和生 活
收稿 日期 ：２ ０ １ ４— ０ ５— ２ ０ 修 订 日期 ：２ ０ １ ４—０ ６—２ ８
行研究 ， 提出一条适合 国产老式传统电梯 的改造
郭葆文 。 丁彦 宾
（ 甘 肃嘉峪 关宏 丰 实业有 限 责任 公 司 ， 甘 肃 嘉峪 关 ７ ３ ５ １ ０ ０ ）
摘 要 ： 由于大部分老式电梯的电气控制 系统可靠性 欠佳 ， 用户寻求对 电梯的 电气控制 系 统进 行技 术 改造 ， 以便 节约 资金 。本文 主要设 计 六层 电梯 的 Ｐ Ｌ Ｃ控制 ， 利用 Ｐ Ｌ Ｃ采 用模 块化 的
系统采 用轿 厢 外 召唤 ， 轿 厢 内按 钮 控 制 方 式
的 自动控 制形式 ， 电梯 由安装 在 轿 厢 内的指 令 按
钮进 行操作 ， 其操 作 内容为 响应 ， 轿 厢 内指令依 层 次指 令运行 起 动 电梯 ， 使 电梯 到 达 目标 层 。 电梯
上行 、 下 行 由一 台 交 流 电 动 机来 驱 动 ， 电动 机 正 转， 电梯上 升 ； 电动机 反转 ， 电梯下 降 ； 并 可 以实现 电梯 的启 动 加 速 、 稳 定 运行 、 制 动 减 速 等 调 速 环
０ 引 言
随着 我 国现代 社 会 文 明 的不 断 发 展 ， 人 们 物 质 文化生 活水 平 的不 断提 高 。各地 高楼 大厦 像雨
中的 必需设备ｎ 。
由于大 部分 老式 电梯 的电气控 制系统 可靠 性
欠佳 ， 用户 寻求 对 电梯 的 电气 控 制 系 统进 行 技 术 改造 ， 以便节 约 资金 。因此 ， 对 电梯 的控制 系统 进
２ ０ １ ４年第 ８期 （ 总第 ２ ０ ０期 ）
应 用能源 技术
４ ５
ｄ ｏ ｉ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ ９— ３ ２ ３ ０ ． ２ ０ １ ４ ． ０ ８ ． ０ １ ２
基于 Ｐ Ｌ Ｃ的 电梯 控 制 系统 的设 计 与 仿 真
ｅ ｌ ｅ ｖ ａ ｔ ｏ ｒ ｒ ｕ ｎ ｔ ｉ ｍｅ ｓ ｔ ａ ｒ ｔ ｕ ｐ ｓ ｐ ｅ ｅ ｄ ａ ｎ ｄ ｓ ｔ ａ ｂ ｌ ｅ ｏ ｐ ｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ，ｂ ｒ ａ ｋｉ ｎ ｇ ｄｅ ｃ ｅ ｌ ｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｔ ｗｅ ｌ ｖ ｅ ｌ ｉ ｎ ｋ ｓ ｓ ｕ ｃ ｈ ａ ｓ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ，ｔ ｈ ｅ ｌ ａ ｓ ｔ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｓ ｉ ｘ ｌ ａ ｙ ｅ ｒ ｓ ｏ ｆ ｅ ｌ ｅ ｖ ａ ｔ ｏ ｒ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｕ ｓ ｉ ｎ ｇ ｓ ｉ ｍｐ ｌ ｅ ｉ ｎ ｓ ｔ ｕｃ ｒ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ，ｃ ｏ ｍｐ ｌ ｅ ｘ ｓ ｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｄｅ ｂ ｕ ｇ ｇ ｉ ｎｇ，ａ ｎ ｄ ｇ ｉ ｖ ｅ ｓ ｔ ｈ ｅ ｓ ｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｒ ｅ ｓ ｕ ｌ ｔ ｓ ，ａ ｃ ｈ ｉ ｅ ｖ ｅ ｄ ｔ ｈ ｅ ｏ ｐ ｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｒ ｅ ｑ ｕ ｉ ｒ ｅ ｍｅ ｎｔ ｓ ｏ ｆ ａ ｃ ｄ ｏ ｕｂ ｌ ｅ～ｓ ｐ ｅ ｅ ｄ ｅ ｌ ｅ ｖ ａ ｔ ｏ ｒ ，ｈ ａ ｓ ｒ ｅ ａ ｌ ｉ ｚ ｅ ｄ ｔ ｈｅ ｂ ａ ｓ ｉ ｃ ｆ ｕ ｎ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｅ ｌ ｅ ｖ ａ ｔ ｏ ｒ ｒ ｕ ｎ ｎｉ ｎ ｇ． Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ： Ｅｌ ｅ ｖ ａ ｔ ｏ ｒ ；ＰＬ Ｃ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ；Ｌａ ｄ ｄ ｅ ｒ ｄ ｉ ａ ｇ ｒ ａ ｍ ；Ｓｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ
真 结果 图 ， 达 到 交流双速 电梯 的运 行要 求 ， 实现 电梯运行 的基 本 功能 。 关键 词 ： 电梯 ； Ｐ Ｌ Ｃ控 制 系统 ； 梯形图； 仿 真 中图分类 号 ： Ｔ Ｐ １ ｌ 文献 标 志码 ： Ｂ 文 章编 号 ： １ ０ ０ ９—３ ２ ３ ０ （ ２ ０ １ ４ ） ０ ８— ０ ０ ４ ５— ０ ５
软件对六层 电梯控制系统进行了模拟运行调试 ，
并 利用 简单 指令 、 复 杂 指令 对 电梯 的控 制 系 统 进
行 仿真 运行 ， 给 出电梯 的仿 真结 果显 示窗 口。
１ 电梯控制 系统 的硬件设计
随着 工业 自动 化 技 术 的发 展 ， 电梯 的 控 制技
术 经历 了 由继 电器 控 制 系统 向 Ｐ Ｌ Ｃ控 制 系统 转 变 的过程 。Ｐ Ｌ Ｃ电梯控 制系统 和其 他类 型 的电梯
电梯 实现起 动加 速 、 制 动 减速 和 上 下 方 向运 行 等 功 能。
产 生与 消除模 块 主要 是 由 Ｐ Ｌ Ｃ 的 比较 指 令 和加 减 指令读 人楼层 信息并 将该 记忆信 号存入 对应 的
中间继 电器 ， 直 到 楼层 改 变 为止 并 用七 段 数 码管 显示 楼层 的位置 。 电梯 的确定 上下 行方 向模块 主
编程 思 想 ， 设 计楼层 位置 的产 生 消除及 显 示、 电梯 开 关 门、 外呼 信 号 的产 生 消除及 显 示、 轿厢 内 选信 号 的产 生 消除及 显 示 、 电梯 的上 下运行 方 向、 电梯 自动 运行 时启动 加速 和稳 定运行 、 制 动减 速 等十二 个环 节 的控 制 ， 最后 对六 层 电梯控 制 系统利 用 简单指令 、 复 杂指令模 拟调 试 ， 并给 出仿
技术 ， 并 进 而提 高 国产 电梯 的技术水 平 和质量 ， 将
具 有 十分重 要 的意义 Ｊ 。针对老式 传 统 电梯 采
作者 简介：郭葆文 （ １ ９ ６ ５一） ， 男， 研究 方向为控 制系统及 自 动化 。
பைடு நூலகம்
用 的继 电器 逻辑 控制 方式存 在功 能弱 、 故 障多 、 可
控 制 系统 一样 ， 主 要 由 信号 控 制 系统 和 拖 动 控制
系统两大部分组成。如图 １ 所示 为电梯 Ｐ Ｌ Ｃ控
制 系统 的总体结 构 图 ， 主要 硬件 包 括 Ｐ Ｌ Ｃ主 机及
扩展、 机 械系统 、 轿 厢操作盘 、 厅外 呼梯 盘 、 楼 层指
图 １ 电梯 Ｐ Ｌ Ｃ控 制 系统 的 总 体 结构 图
ｃ ｈ ｏ ｓ ｅ ｎ ｉ ｎ ｔ ｈ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ａ ｌ ｔ ｏ ｅ ｌ ｉ ｍｉ ｎ ａ ｔ ｅ ａ ｎ ｄ ｄ ｉ ｓ ｐ ｌ ａ ｙ，ａ ｕ ｔ ｏ ｍａ ｔ ｉ ｃ ｅ ｌ ｅ ｖ ａ ｔ ｏ ｒ ｒ ｕ ｎ ｎ ｉ ｎ ｇ ｕ ｐ ａ ｎ ｄ ｄ ｏ ｗ ｎ ｄ ｉ ｒ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ，
靠性差和工作寿命短等缺陷， 论文提 出采用功能
应 用能 源技术 强、 故 障率低 、 可靠 性 高的可 编程控 制 器 （ Ｐ Ｌ Ｃ ） 来
控制 电梯 系统 ｊ 。并 利用 Ｇ Ｘ—Ｄ ｅ ｖ ｅ ￣ｐ ｅ ｒ Ｖ ７ ． ０
２ ０ １ ４年第 ８期 （ 总第 ２ ０ ０期 ）
要是 完成 电梯在 响应 呼叫 时做 出的 向上运 行还是 向下运行 的判 断。 电梯停层 信号和 制动模 块是要 求 电梯在 运行到 目标 楼层检 测点时 即进入 减速 制
动状 态 ， 而 电梯 在 运行 过 程 中会 遇 到很 多 的楼层
节 。电梯轿 厢 门 由另 一 台它 励 直 流 电 动机 驱 动 ，
（Ｇａ ｎ Ｓ ｕ Ｊ ｉ ａ Ｙ ｕ Ｇｕ ａ ｎ Ｈｏ ｎ ｇ Ｆ ｅ ｎ ｇ Ｉ ｎ ｄ ｕ ｓ ｔ ｒ ｉ ａ ｌ Ｃ ｏ ． ， Ｌ ｔ ｄ ， Ｇａ ｎ Ｓ ｕ Ｊ ｉ ａ Ｙ ｕ Ｇｕ ａ ｎ， ７ ３ ５ １ ０ ０ ）
Ａｂｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ｓｉ ｎｃ ｅ ｍｏ ｓ ｔ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｏ ｌ ｄ ｅ ｌ ｅ ｖ ａ ｔ ｏ ｒ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｉｃ ｒ ｃ ｏ ｎ ｒｏ ｔ ｌ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ，ａ ｎ ｄ ｐ ｏ ｏ ｒ ｒ ｅ ｌ ｉ ａ ｂｉ ｌ ｉ ｔ ｙ ｕ ｓ ｅ ｒ ｓ ｓ ｅ ｅ ｋ ｔ ｏ ｅ ｌ ｅ ｖ ａ ｔ ｏ ｒ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｉ ｃ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎｉ ｃ ａ ｌ ｒ ｅ ｎ ｏ ｖ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ，ｉ ｎ ｏ ｒ ｄ ｅ ｒ ｔ ｏ ｓ ａ ｖ ｅ ｍｏ ｎ ｅ ｙ ． Ｉ ｎ ｔ ｈｉ ｓ ｐ ａ ｐ ｅ ｒ ，ｓ ｉ ｘ ｌ ａ ｙ ｅ ｒ ｓ ｏ ｆ ｅ ｌ ｅ ｖ ａ ｔ ｏ ｒ ￣ＰＬＣ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ，ｕｓ ｉ ｎ ｇ ＰＬＣ ａ ｄ ｏ ｐｔ ｓ ｍｏ ｄ ｕ ｌ ａ ｒ ｐ ｒ ｏ ｇ ｒ ａ ｍｍｉ ｎ ｇ ｉ ｄ ｅ ａ ｓ ，ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｔ ｏ ｅ ｌ ｉ ｍｉ ｎ ａ ｔ ｅ ａ ｎ ｄ ｄ ｉ ｓ ｐ ｌ ａ ｙ，ｔ ｈｅ ｐ ｏ ｓ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｆ ｌ ｏ ｏ ｒ ｏ ｆ ｃ ａ ｌ ｌ ｓ ｏ ｕ ｔ ｓ ｉ ｄ ｅ ｔ ｈｅ ｅ ｌ ｅ ｖ ａ ｔ ｏ ｒ ｄ ｏ ｏ ｒ ｓ ，ｅ ｌ ｉ ｍｉ ｎ ａ ｔ ｅ ａ ｎ ｄ ｄ ｉ ｓ ｐ ｌ ａ ｙ，ｃ ａ ｐｓ ｕ ｌ ｅ ｓ ，
电梯控 制系统 软 件 大致 可 分 为 ： 电梯 开关 门
及 保护 和故 障显示 模 块 、 楼 层 信 号 的产 生 消 除和 数 码管 显示模 块 、 外 呼 信号 的 产生 消 除 和 显示 模 块、 轿厢 内选信 号 的产生及 消除 与显示 模块 、 电梯 的确定上 下行方 向模 块 、 电梯 停 层 信 号 的产 生 和
消 除模块 、 电梯停 车制 动模块 、 电梯 自动运 行 时启 动加 速和 稳定运 行模块 等几 大模块 。楼层 信号 的
层器、 门机 、 调 速装 置与主拖 动系 统等 。系统 控制 核 心为 Ｐ Ｌ Ｃ主 机 ， 操作 盘 、 呼梯盘、 井 道 及 安 全保 护 等信号通 过 Ｐ Ｌ Ｃ输 入接 口送 人 Ｐ Ｌ Ｃ中去 ， 然后 通过 软件 程序控 制 向拖 动 系统 发 出信 号 ， 以满 足