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(fā)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(tǒng)的電梯運行邏輯控制系統(tǒng)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(fā)展來看，這種系統(tǒng)將逐漸被淘汰。
PLC是一種專門為工業(yè)環(huán)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(yè)自動化的技術支柱之一，在工業(yè)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(tǒng)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(fā)周期。這種電梯控制系統(tǒng)較原有電梯控制系統(tǒng)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(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)無法實現的。
1 控制系統(tǒng)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(fā)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(tǒng)的設計遵循如下原則：
1）電梯由乘客控制執(zhí)行；
2）行車方向由內選信號和外呼梯信號決定，順向優(yōu)先執(zhí)行；
3）無論電梯運行于何種狀態(tài)，只要有內選信號時，優(yōu)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(tǒng)
硬件系統(tǒng)主要包括PLC、三層電梯模型。
硬件系統(tǒng)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(tài)。
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(tǒng)
軟件系統(tǒng)的整體思路為：對電梯的運行狀態(tài)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(yōu)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(fā)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(tǒng)的上電控制網絡。當系統(tǒng)上電時電梯為停止狀態(tài)，按下啟動按鈕系統(tǒng)開始掃描各個按鍵的狀態(tài)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(tài)不丟失，用按鍵對應的燈的狀態(tài)來表示按鍵的狀態(tài)。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(fā)條件并聯起來。當電梯在2樓時情況復雜，有優(yōu)先級的考慮。為了保證順向優(yōu)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(tài)，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(tài)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(tǒng)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(tǒng)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(tǒng)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(tǒng)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(yōu)先執(zhí)行，無論電梯運行于何種狀態(tài)，只有內選信號時，優(yōu)先相應內選行車方向，平層定位控制精確。