引言

電梯是高層建筑不可缺少的垂直方向的交通運輸工具。

隨著經濟和技術的發展，電梯的使用領域越來越廣，電梯已成為現代物質文明的一個標志。由于傳統的電梯運行邏輯控制系統采用的是繼電器邏輯控制線路。采用這種控制線路，存在易出故障、維護不便、運行壽命較短、占用空間大等缺點。

從技術發展來看，這種系統將逐漸被淘汰。

PLC是一種專門為工業環境設計的通用控制裝置，可以完成大型而復雜的控制任務，以可靠性高、通用性強、體積小、成本低著稱，成為工業自動化的技術支柱之一，在工業自動控制領域占有十分重要的地位 。本文將可編程序控制器（PLC）應用于三層電梯進行邏輯控制，設計了一套完整的電梯控制系統方案并通過三層電梯模型實現了其基本功能，大大提高了電梯可靠性、可維護性以及靈活性，延長了使用壽命，同時縮短了電梯的開發周期。這種電梯控制系統較原有電梯控制系統可以更容易的完成更為復雜的控制任務，其許多功能是傳統的繼電器控制系統無法實現的。

1 控制系統總體設計方案

程序總體設計時，需要充分考慮到乘客乘坐電梯時的隨機性、突發性和不確定性：也需充分考慮到乘客的思維方式與習慣動作等因素，采用智能邏輯控制策略，實現電梯的全數字化控制，其目的是使電梯的運行能反映人的智慧。整個控制系統的設計遵循如下原則：

1）電梯由乘客控制執行；

2）行車方向由內選信號和外呼梯信號決定，順向優先執行；

3）無論電梯運行于何種狀態，只要有內選信號時，優先響應內選行車方向；

4）停層時有自動開門信號；

5）平層精確定位控制；

6）樓層自動控制與顯示；

7）上、下行自動控制與顯示。

2 硬件系統

硬件系統主要包括PLC、三層電梯模型。

硬件系統的結構圖如圖1所示。

2.1 三層電梯的輸入點

三層電梯的輸入點如下：

1）內選召喚按鈕：位于轎廂內，對應每層各有一個；

2）外選召喚按鈕：一層只有上呼，二層有上呼和下呼，三層只有下呼；

3）平層電磁傳感器檢測：位于井道內每一層的相應位置上，每層各有一個； 用于選向、選層、指層，內選召喚、外選召喚的消號；

4）電梯啟動和停止按鈕各一個。

共12個輸入點。

2.2 三層電梯的輸出點

三層電梯的輸出點如下：

1）正反向繼電器：共兩個，用于控制電機的旋轉方向；

2）內選指示燈：對應內選召喚按鈕，共兩個；

3）外呼指示燈：對應外呼召喚按鈕，共四個；

4）樓層顯示：每層一個，共三個；

5）上下行顯示：共兩個，表示電梯的運行狀態。

共14個輸出點。

本文采用的PLC 為S7- 200 CPU226，I /O 點數為：24 輸入/16輸出。完全滿足要求。

PLC 外部接線圖如圖2所示。

3 軟件系統

軟件系統的整體思路為：對電梯的運行狀態控制進行分類：上行，下行，停車以及各個指示燈的控制。文中采用模塊化控制，將啟動/停止，上行，下行，停車，指示燈，定時器以及臨時變量的存儲，分別做成對應的梯形圖網絡，這樣做的優點是：結構清晰，可維護性強，調試簡單易行。為各種情況的觸發條件列表，見表1。電梯控制程序流程圖如圖3所示。

3.1 啟動/停止控制網絡

該網絡為系統的上電控制網絡。當系統上電時電梯為停止狀態，按下啟動按鈕系統開始掃描各個按鍵的狀態為電梯的運行決策提供依據。

3.2 所有上行情況的網絡

在這里把所有的上行情況并聯起來，共同產生一個上行信號，為了保證按鍵狀態不丟失，用按鍵對應的燈的狀態來表示按鍵的狀態。當電梯在1樓時情況較簡單，由平層信號KL1確定電梯在一樓，再根據表1把所有的觸發條件并聯起來。當電梯在2樓時情況復雜，有優先級的考慮。為了保證順向優先，用了兩個中間繼電器M 2.0和M2.1 存儲電梯停在2樓之前的運行狀態，即記錄了電梯是從1樓上去的還是從3樓下來的。M2.0得電時即電梯原來狀態為上行時，在2樓即2樓平層信號KL2得電，若3樓有呼叫則上行線圈得電電梯上行。

3.3 所有下行情況的網絡

所有下行情況并聯于此，為電梯下行提供決策。其情況與上行類似，不再贅述。

4 結論

本文介紹了西門子公司S7 - 200 系列可編程控制器（PLC）在三層電梯控制系統中的應用，給出了可編程控制器控制三層電梯電氣控制系統的硬件組成和軟件設計。采用了梯形圖編程的程序控制方式，設計了一套完整的基于可編程控制器（PLC）的三層電梯控制系統總體設計方案并通過三層電梯模型實現了其基本功能。最后對本文所設計的電梯控制系統進行了相關調試，能夠很好的實現電梯控制，滿足設計要求，實現行車方向由內選信號和外呼梯信號決定，順向優先執行，無論電梯運行于何種狀態，只有內選信號時，優先相應內選行車方向，平層定位控制精確。