李泊岑 羅俊

沈陽工學院機械與運載學院

基于PLC的兩部電梯邏輯控制的研究

李泊岑 羅俊

沈陽工學院機械與運載學院

本文闡述了單部電梯運行的控制邏輯、兩部電梯聯(lián)控系統(tǒng)運行的控制邏輯，并分析了電梯的系統(tǒng)安全。

電梯 控制 邏輯

1 設計要求

電梯模型采用兩部六層結構，包括電梯整體（包括轎廂、電機、限位開關等）、各個樓層按鈕（上下行呼梯按鈕及指示燈等）、電梯內部設備（轎廂開關門按鈕、轎廂選層按鈕及指示燈等）。

針對電梯控制，參賽隊需完成：

(1)控制方案的實施及調試。包含PLC硬件組態(tài)及控制程序實施，WINCC監(jiān)控畫面組態(tài)及實施，PLC與WINCC之間的通信連接，以及系統(tǒng)調試、投運。

(2)實現(xiàn)電梯的自動控制，及時響應不同樓層的客戶召喚請求。包括電梯啟停、平層、開關門、故障提示及上下限位保護等。

2 單部電梯運行

2.1 控制邏輯

電梯開始啟動，判斷是否復位，若無指示信號直接進入運行模式，有開關門信號指示時執(zhí)行上行或下行控制，若無開關門信號指示則進入休眠狀態(tài)，過120秒若無信息指示則關閉照明及風扇節(jié)能，若有上行信號指示則進入上行狀態(tài)，此時又有在此樓層上或下的樓層呼叫信號時，優(yōu)先服務當前上行，即根據(jù)最早登記的信號（指令信號，呼梯信號）決定電梯的上行或下行。

2.2 電梯信號處理原則

在電梯運行過程中，電梯上升（或下降）途中，任何反方向下降（或上升）的外呼梯信號均不響應，但如果反向外呼梯信號前方向無其它內、外呼梯信號時，則電梯響應該外號。電梯應具有最遠反向外梯響應功能。

2.3 開關門邏輯控制

開、關門控制，到達某一層響應了該層的信號要求，則開門到位后6S后關門，關門指示燈閃爍，當長按開門則開門等待（轎門自動打開），或遇到紅外光幕信號未響應、超重感應器動作則門開等待，自動狀態(tài)下，在保持開門的狀態(tài)時，可以按關門按鈕使門立即響應關門動作。電梯停在門區(qū)時，可以在轎廂中按開門按鈕使電梯已經(jīng)關閉或尚未關閉的門重新打開。開門等待信號關閉后4S后關門電梯未起動且門已關上或正在關閉時，如果本層召喚按鈕被按下，則電梯門打開。如果按住按鈕不放，門保持打開。

2.4 電梯開機控制

開機按鈕打開，檢測有無故障報警，若有則停車直接復位至1樓檢修；若無故障時接受信號運行電梯，若無信號則進入休眠狀態(tài)，等待信號后運電梯。

2.5 電梯關機控制

當按下關機按鈕，先監(jiān)測電梯是否在執(zhí)行程序，如是在運行則運行完當前程序動作再停車復位至一樓后斷電；若電梯不在運行則直接復位至1樓后斷電。

3 兩部電梯聯(lián)控系統(tǒng)運行

根據(jù)兩臺電梯并聯(lián)的功能，實現(xiàn)以下功能：

(1)一臺電梯上行, 當它的下方出現(xiàn)向上呼叫信號時, 基站電梯立即起動應答。一臺電梯下行, 它的上方出現(xiàn)任何廳外呼叫信號, 基站電梯立即起動應答。在以上兩個條件都不滿足時,兩臺電梯都在運行時，其中任何一臺電梯沒有轎內指令時，首先通過與另一臺進行樓層比較判斷自身是在高位還是低位，如在高位則繼續(xù)上行，如在低位則反方向返回基站，這樣就避開了兩部電梯同時上行、同時應答最上方的呼梯信號，提高了運行效率。

(2)通過軟件解決了兩部電梯同層、同步上行或下行、在應答外呼信號時同時換速停車的問題，通過設置條件只要這種情況出現(xiàn)只能一臺電梯換速停車，另一臺繼續(xù)運行的程序，這樣也大大減少了停車次數(shù),提高了電梯運行效率。

(3) 當兩部電梯都在基站時，廳外有呼叫信號先回基站的電梯啟動應答。(4) 無論A 梯或B 梯，由于內選定向后，都必須啟動運行。(5) 當A 梯或B 梯在1 分鐘內不能完成所有應答信號，另一臺電梯延誤發(fā)車兩臺梯共同應答剩余的信號。

(6) 當一臺電梯進入獨立狀態(tài)時，另一臺電梯自動變?yōu)閱闻_集選方式運行狀態(tài)。

(7)通過兩臺電梯使用一臺主機控制的方式，減少了兩臺主機相互通信的功能，并且減少兩部電梯相互并線的問題，這樣就減少了干擾，使配制控制柜更加簡單，維修更方便。

(8) 在無信號時總有一臺電梯在基站等候。

4 系統(tǒng)安全分析

為防止電梯由于控制方面的故障，轎廂超越頂層或底層端站繼續(xù)運行，必須設置保護裝置以防止發(fā)生嚴重的后果和結構損壞。防止越程的保護裝置一般是由設在井道內上下端站附近的強迫換速開關、限位開關和極限開關組成。

在系統(tǒng)控制設定時，當電梯的承受重量達到一定值時，電梯將不會再對乘客的輸入信號做出響應只執(zhí)行原有指令，如果電梯的承受重量超過電梯所能承受的最大重量時，系統(tǒng)會發(fā)出超載信號，電梯將不會啟動并發(fā)出警報，直到重量恢復到范圍內才能繼續(xù)運行。

電梯在運行時為了保證乘客安全，系統(tǒng)不允許在門區(qū)外開門，防止乘客在電梯運行時因出轎廂范圍而發(fā)生意外。在電梯運行時如果平層信號一直沒有動作過，則不能反映外界的輸出響應，此時系統(tǒng)將默認為鋼絲繩打滑故障，所以電梯不能繼續(xù)運行，需要斷電復位或者轉到檢修狀態(tài)時，電梯才能恢復正常運行。

電梯必須安裝應急照明和報警裝置，并由應急電源供電。電梯困人的救援以往主要采用自救的方法，即轎廂內的操縱人員從上部安全窗爬上轎頂將層門打開。