1、任务二PLC在电梯控制系统中的应用 一、系统概述 1)门厅呼叫按钮：位于电梯厅门旁，除了顶层 (五楼 )只有向下呼叫按钮和底层 (一楼 )只有向上呼叫按钮以外，其余每层均有向上和向下呼叫按钮，共有 8个按钮，即8个输入点。当每个按钮按下时，按钮内部的指示灯亮，此处为 8个输出点。2)楼层检测到位装置：采用霍尔元件感应器，位于每层的相应位置上，与装在电梯轿厢外部的磁铁发生磁感应，实现楼层检测， 5层共有 5个输入点。3)上、下极限行程开关：需要2个输入点。4)变频器控制：正转、反转、调速端口一、调速端口二，共 4个输入点。根据上述分析，该系统共有19个输入点， 9个输出点，选用西门子 S7200
2、PLC(CPU226) 对其进行控制。 图 6.2.1 控制系统总体框图系统主要由电动机、松下变频调速器、 S7200PLC 控制器、开关按钮、开关灯和开门灯组成。 二、系统设计v 1硬件设计根据控制要求，设计出 S7200PLC 的硬件接线如图6.2.2所示。图 6.2.2 PLC硬件接线2控制程序设计(1)电梯上升和下降电梯的运行方向取决于电动机的旋转方向，本系统中电动机正转对应于电梯上升，如图 6.2.3所示；电动机反转对应于电梯下降，如图6.2.4所示。 以西门子 S7200PLC 为核心的电梯控制系统的主要梯形图及实现的具体功能如下。图 6.2.3 电梯上升梯形图 图 6.2.4 电
3、梯下降梯形图(2)二楼上升、下降梯形图二楼上升、下降梯形图如图 6.2.5所示。程序分析：若有人已经按下二楼向上按钮，电梯停靠二楼，二楼向上指示灯 QO 1熄灭，并且二楼的霍尔感应器 I1 1有感应，给电动机一个脉冲，通过程序自锁，电梯上升，如图 6.2.5a所示；若有人已经按下二楼向下按钮，电梯停靠二楼，二楼向下指示灯 Q0 2熄灭，并且二楼的霍尔感应器 I1 1有感应，给电动机一个脉冲，通过程序自锁，电梯下降，如图 6.2.5b所示。 图 6.2.5 二楼上升、下降梯形图(3)楼层延时在电梯到达指定楼层时应该延时一段时间，以便乘客上、下电梯，本系统中在每一楼停留时间暂设定为 3s，相对应的
4、延时梯形图如图 6.2.6所示。图 6.2.6 电动机正转延时梯形图三、指示灯程序的设计1 底层 (一楼 )和顶层 (五楼 )指示灯在整个电梯系统控制过程中，底层 (一楼 )和顶层 (五楼 )比较特殊，其梯形图如图 6.2.7所示。图 6.2.7 一楼、五楼指示灯梯形图 v 程序分析：当一楼按钮 I0 0按下，并且此时一楼霍尔感应器I1 0没有感应，通过程序自锁，一楼指示灯 Q0 0一直亮。当电梯停靠一楼时，霍尔感应器 I1 0感应，其常闭触点断开，指示灯熄灭，如图 6.2.7a所示。v 当五楼按钮 I0 7按下，并且此时五楼霍尔感应器 I1 4没有感应，通过程序自锁，五楼指示灯 Q0 7一直
5、亮。当电梯停靠五楼时，霍尔感应器 I1 4有感应，其常闭触点断开，指示灯熄灭，如图 6.2.7b所示。2.二楼向下指示灯v 二楼向下指示灯梯形图。图 6.2.8 二楼向下指示灯梯形图 v 二楼向下指示灯梯形图如图 6.2.8所示。程序分析：当二楼向下按钮 I0.2按下，并且此时二搂霍尔感应器 I1.1没有感应，通过程序自锁，二楼向下指示灯 Q0.2一直亮。此时需要判断电梯是上升还是下降。当一楼指示灯 Q0.0处于熄灭状态时，说明电梯是上升停靠二楼，此时线路导通，指示灯亮。当三楼向下指示灯 Q0.4处于熄灭状态时，说明电梯是下降停靠二楼，霍尔感应器I1.1有感应，线路断开，指示灯熄灭。v 二楼向上指示灯以及三楼、四楼指示灯梯形图和二楼类似，同样需要判断电梯是上升还是下降，这里不再重复。其余的一些小功能，如上、下极限开关以及开门灯的梯形图比较简单，这里不一一列举。本系统的电梯没有设置轿厢内响应若只有某一层的指示灯亮 (厅外 )，则电梯停靠该层，并且一直停止，直到有其他楼层呼叫。读者可以自己设计轿厢内响应程序。v 在编程过程中，可以逐步尝试，从电梯经过楼层只是有信号灯响应，到根据呼叫选择上下运行方向、停靠楼层延时和最后能变频调速等， “由易入难、由简入繁 ”，就能使电梯控制系统的功能逐步完善，达到理想状态。
