第3章 三层楼电梯PLC控制系统设计

3.1 电梯的控制要求

一层呼叫按钮PB1、二层下呼叫按钮PB2、二层上呼叫按钮PB3，三层呼叫按钮PB4，一层行程开关 LS1、二层行程开关 LS2、三层行程开关 LS3；输出信号有：电梯上升KM1、电梯下降KM2，控制要求如下：

1．不允许同时有两层楼要求停电梯；

2．当二层不需要停时，能越过二层直接到达所需楼层。

LS3

图3－1 电梯示意图

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3.2 PLC型号选择

PLC的种类非常繁多，不同种类之间的功能设置差异很大，这既给PLC机型的挑选提供了十分广阔的空间，同时也带来了一定的难度。机型选择的基本原则应是在功能满足要求的前提下，力争最好的性价比，并有一定的升级空间。

考虑到本次设计的电梯系统只有3层，且开关量居多，模拟量较少；对于开关量控制为主的系统而言，一般PLC的响应速度足以满足控制的要求，在小型PLC中整体式比模块式的价格便宜，体积也小，但是在设计活动中，经常碰到一些估计的指标，在设计活动中需要进行局部调整，另外模块式PLC排除故障所需时间短；我们估算输入输出接口比较多；由于考虑到本次设计的电梯系统只有3层，考虑到工厂造价，我们采用离线编程的方式，以减小软硬件的开销。

统计输入、输出点数并选择PLC型号：

输入信号有7个，考虑到有15％的备用点，即7×（1＋15％）＝8.05，取整数9，因此共需9个输入点。

输出信号有6个，考虑到有15％的备用点，即6×（1＋15％）＝6.9，取整数7，因此共需7个输出点。

因此可选用欧姆龙C20PCPU类型可编程控制器，它有12个输入点，8个输出点，满足本例的要求。

3.3电梯PLC I/O配线表

三层楼电梯输入输出端子分配表见表3－1

表3-1 三层楼电梯输入输出信号的I/O地址分配

输入电器 三层呼叫按钮PB4 输入端子 0002 输出电器 电梯上升KM1 电梯下降KM2 三楼指示灯3F 输出端子 0501 0500 0504 二层上呼叫按钮PB3 0003 二层下呼叫按钮PB2 0001 一层呼叫按钮PB1 三层行程开关SQ3 二层行程开关SQ2 一层行程开关SQ1 0004 0005 0006 0007 二楼上指示灯2F上 0505 二楼下指示灯2F下 0507 一楼指示灯1F 0506 12

3.4 PLC输入输出接线示意图

PLC的输入输出模块与外部用户设备的接线方式分为汇点式和分割式，两种方式的区别在于：选用汇点式接法的系统使用的电源电压唯一，而选用分割式接法的系统电源电压不唯一。根据系统的实际情况，输入输出模块与外部设备的接线形式均匀，具体接法如下图3—2所示：

PLC输入输出接线图图3—2

3.4.1硬件的设计和选择

这里所选择的硬件设备主要指的是主副回路的设备选择主要是以下设备的选型：

1：曳引电动机：电梯的种类多种多样，按拖动系统来分有交流单速/交流双速拖动电梯、交流调压调速电梯等等。在此次设计中，将采用交流双速电机作为曳引电机，它的优点是简单，经济，更重要的是舒适感好。

2：备用电机的选择：备用电机只要选择和曳引电机一样的型号即可。

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3：门电机：只要满足功率要求，门电机选用一般三相异步电动机即可。如图中所示电动机的正反转来实现门的开关，采用星角降压启动，KS为速度继电器，用来对开关门到头时制动，防止轿，厅门的损坏。

基于以上考虑，部分硬件的选择结果如下： 曳引电机型号：YDDL160L-6/8 额定功率：11KW 额定电压：380V 额定电流：23A 功率因数：0.83 备用曳引电机选型通上 门电动机型号：Y100L-2 额定功率：3KW 额定电压：380V 额定电流：7A 功率因数：0.87

主电路部分电器型号的选择结果如下： 交流接触器：CJ20-25 熔断器：BLR1-63/3P 分断能力：50000A

热继电器：JR16-20/3D 熔断式刀开关：HH4-30/3-25 门电路部分电器型号的选择如下： 交流接触器：TYC2-12-9 熔断器：BLR1-63/3P-14 热继电器：JR16-20/3 熔断式刀开关：HH3-15/2-10

3.4.2 程序设计思路

所设计的电梯模型共三层，电梯每层的楼厅均设有按钮召唤电梯；电梯内部设有按钮以便乘客选择要到达的楼层，还设有开关门按钮，方便乘客进出电梯。工作中的电梯控制系统的主要任务是对各种呼梯信号和当前电梯运行状态进行综合分析，再确定下一个工作状态。为实现电梯自动控制，要求控制系统具有自动定向，顺向截梯，反向保号，外呼指令记忆，停梯销号，自动开关门，自动报警，

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