1.4 模拟电梯运行原则

（1）接收并登记电梯在楼层以外的所有指令信号、呼梯信号，给予登记并输出登记信号。

（2）根据最早登记的信号，自动判断电梯是上行还是下行，这种逻辑判断称为电梯的定向。电梯的定向根据首先登记信号的性质可分为两种。一种是指令定向，指令定向是把指令指出的目的地与当前电梯位置比较得出“上行”或“下行”结论。例如，电梯在二楼，指令为一楼则向下行；指令为四楼则向上行。第二种是呼梯定向，呼梯定向是根据呼梯信号的来源位置与当前电梯位置比较，得出“上行”或“下行”结论。例如，电梯在二楼，三楼乘客要向下，则乘客在三楼按下行按钮，此时电梯的运行应该是向上到三楼接乘客，所以电梯应向上。

（3）电梯接收到多个信号时，采用首个信号定向，同向信号先执行，一个方向任务全部执行完后再换向。例如，电梯在三楼，依次输入二楼指令信号、四楼指令信号、一楼指令信号。如用信号排队方式，则电梯下行至二楼→上行至四楼→下行至一楼。而用同向先执行方式，则为电梯下行至二楼→下行至一楼→上行至四楼。显然，第二种方式往返路程短，因而效率高。

（4）具有同向截车功能。例如，电梯在一楼，指令为四楼则上行，上行中三楼有呼梯信号，如果该呼梯信号为呼梯向上，则当电梯到达三楼时停站顺路载客；如果呼梯信号为呼梯向下，则不能停站，而是先到四楼后再返回到三楼停站。 （5）一个方向的任务执行完要换向时，依据最远站换向原则。例如，电梯在一楼根据二楼指令向上，此时三楼、四楼分别有呼梯向下信号。电梯到达二楼停站，下客后继续向上。如果到三楼停站换向，则四楼的要求不能兼顾，如果到四楼停站换向，则到三楼可顺向截车。

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二、控制电路系统设计

2.1 主控制电路设计

该项目的主电路图如下图所示：

图2.1 系统主电路图

2.2 PLC硬件设计

2.2.1 电梯输入信号及其意义： （1）位置信号

位置信号由安装于电梯停靠位置的4个传感器SQ1～SQ4产生。平时为OFF，当电梯运行到该位置时ON。 （2）指令信号

指令信号有4个，分别由“一至四”（S1～S4）4个指令按钮产生。按某按钮，表示电梯内乘客欲往相应楼层。 （3）呼梯信号

呼梯信号有6个，分别由U1、U2、D2、U3、D3、D4呼梯按钮产生。按呼梯按钮，表示电梯外乘客欲乘电梯。例如，按U2则表示二楼乘客欲往上，按

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D3则表示三楼乘客欲往下。 （4）电梯开关门信号

电梯开关门信号由手动开门按钮OP、手动关门按钮CL产生。 （5）门位置信号

门位置信号由开门限位开关、关门限位开关产生。

2.2.2 电梯输出信号及其意义 （1）运行方向信号

运行方向信号有两个，由两个电梯运转指示灯（电梯上行指示UP、电梯下行指示DOWN）组成，显示电梯运行方向。 （2）指令登记信号

指令登记信号有4个，分别由SL1～SL4个指示灯组成，表示相应的指令信号已被接受（登记）。指令执行完后，信号消失（消号）。例如，电梯在二楼，按电梯内呼按钮S3表示电梯内乘客欲往三楼，则SL3亮表示该要求已被接受。电梯向上运行到三楼停靠，此时SL3灭。 （3）呼梯登记信号

呼梯登记信号有6个，分别由UP1、UP2、DN2、UP3、DN3、DN4电梯外呼指示灯组成，其意义与上述指令登记信号相类似。 （4）电梯门状态指示

电梯门状态指示有2种，即电梯关门指示和电梯开门指示。

2.2.3 可编程控制器机型的选择

为了完成设定的控制任务,主要根据电梯控制方式与输入/输出点数和占用内存的多少来确定PLC的机型。本系统为四层楼的电梯,采用集选控制方式。所需输入/输出点数与内存容量估算如下: 1、输入/输出点的估算：

采用PLC构成四层简易电梯电气控制系统。电梯的上、下行由一台电动机拖动，电动机正转为电梯上升，反转为下降。一层有上升呼叫按钮U1和指示灯UP1，二层有上升呼叫按钮U2和指示灯UP2以及下降呼叫按钮D2和指示灯DN4，三层有上升呼叫按钮U3和指示灯UP3以及下降呼叫按钮D3和指示灯DN5，四层有下降呼叫按钮D4和指示灯DN6。一至四层有到位行程开关SQ1～SQ4。电梯内有一至四层呼叫按钮S1～S4和指示灯SL1～SL4；电梯开门和关门按钮OP和CL，电梯开门和关门分别通过电磁铁KM3和KM4控制，关门到位由行程开关SM1检测，开门到位由行程开关SM2检测,并有开门指示灯LO和关门指示灯LC。轿厢上行和下行由接触器KM1和KM2控制，并有上行和下行两路指示灯。

输入点共有18个，输出点共有14个,总共32个。 2、内存容量的估算：

用户控制程序所需内存容量与内存利用率、输入/输出点数、用户的程序编写水平等因素有关。因此,在用户程序编写前只能根据输入/输出点数、控制系统的复杂程度进行估算。本系统有开关量I/O总点数有32个，模拟量I/O数为0个。利用估算PLC内存总容量的计算公式:

所需总内存字数=开关量I/O总点数×(10～15)+模拟量I/O总点数×(150～250)再按30%左右预留余量。估算本系统需要约1K字节的内存容量。

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综合I/O点数以及内存容量，S7—200的CPU226输入、输出点数为24／16，足以满足要求。

该四层电梯项目所用到的IO口如下表所示：

表2.1 IO口分配表

输 入

I0.0 I0.1 I0.2 I0.3 I0.4 I0.5 I0.6 I0.7 I1.0 I1.1 I1.2 I1.3 I1.4 I1.5 I2.0 I2.1 I2.2 I2.3 一层位置开关SQ1 二层位置开关SQ2 三层位置开关SQ3 四层位置开关SQ4 一层内呼指令开关S1 二层内呼指令开关S2 三层内呼指令开关S3 四层内呼指令开关S4 一层外呼上行按钮U1 二层外呼上行按钮U2 三层外呼上行按钮U3 二层外呼下行按钮D2 三层外呼下行按钮D3 四层外呼下行按钮D4 手动开门开关OP 手动关门开关CL 开门限位开关 SM1 关门限位开关 SM2 Q0.2 Q0.3 Q0.4 Q0.5 Q0.6 Q0.7 Q1.0 Q1.1 Q1.2 Q1.3 Q1.4 Q1.5 Q1.6 Q1.7 输 出 电梯上升UP 电梯下降DOWN 内呼一层指示SL1 内呼二层指示SL2 内呼三层指示SL3 内呼四层指示SL4 一层外呼上行指示UP1 二层外呼上行指示UP2 三层外呼上行指示UP3 二层外呼下行指示DN2 三层外呼下行指示DN3 四层外呼下行指示DN4 电梯开门LO 电梯关门LC

本系统设计的PLC外部接线图如图2.2所示。CPU226CN的传感器电源24V(DC)可以输出600mA电流，通过核算在本设计中PLC容量完全满足要求，CPU226CN的输出继电器触点容量为2A，电压范围为5~30V（DC）或5~250V（AC）。

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