電梯的種類繁多，按電機拖動係統來分有交流單速、雙速拖動電梯，直流發電機一電動機拖動電梯，交流調壓和交流變頻調壓電梯等；按控製方式可分為(wei) 信號控製電梯、集選控製電梯等。而交流雙速電梯是一種常用的電梯，它具有簡單、經濟、速度可變且舒適感較好等特點。本文中18luck网站小編將以交流雙速集選電梯為(wei) 例，介紹PLC在五層電梯上的應用。 以下例子使用西門子S7-200 plc進行設計

    1．交流雙速電梯的工作原理

    (1)電梯的基本原理  下麵艾特貿易小編介紹電梯的基本原理及控製要求。

    1)電梯基本原理。電梯是機械、電氣緊密結合的大型機電產(chan) 品。主要由機房、井道、轎廂、門係統和電氣控製係統組成。

    井道中安裝有導軌，轎廂和對重有曳引鋼絲(si) 繩連接，曳引鋼絲(si) 繩在曳引輪上，曳引輪由曳引電動機拖動。轎廂和對重都裝有各自的導靴，導靴卡在導軌上。曳引輪運轉帶動轎廂和對重沿各自導軌做上下相對運動，轎廂上升，對重下降。這樣可通過控製曳引電動機來控製轎廂的起動、加速、運行、減速和平層停車，實現對電梯運行的控製。圖11-29為(wei) 1：1傳(chuan) 動方式電梯的原理示意圖。

    圖11-29    電梯傳(chuan) 動方式原理示意圖

    2)電梯的控製方式有：轎內(nei) 手柄開關(guan) 控製、轎內(nei) 按鈕開關(guan) 控製、轎外按鈕開關(guan) 控製、信號控製、集選控製和群控等幾種。

    集選控製方式是將廳外召喚箱發出的外召喚信號與(yu) 轎內(nei) 操縱箱發出的內(nei) 指令信號進行記憶，並和其他專(zhuan) 用信號（如層樓、減速、平層和安全等信號）加以綜合分析後，由電梯司機或乘用人員控製電梯運行的控製方式。

    主要控製要求如下：

    ①有司機或無司機控製。

    ②自動開關(guan) 門。

    ③到達預定停靠層站，提前減速，平層停車時自動開門。

    ④到達上、下端站，提前強迫減速。

    ⑤廳外有召喚裝置，轎內(nei) 有指令裝置，能自動記憶召喚和指令，響應之後，能自動將召喚和指令消除（召喚和指令的記憶和消除）。

    ⑥能自動選擇運行方向，在司機操縱下，能強迫決(jue) 定運行方向（選向）。

    ⑦能根據指令和召喚的位置，自動選擇停靠層站，並自動平層停車（選層、平層）。

    ⑧廳外和轎內(nei) 有指示電梯運行方向和所在位置的指示信號（層樓檢測與(yu) 指層）。

    (2)交流雙速電梯的工作原理  為(wei) 了限製電梯的起動電流，改善乘坐的舒適感和防止對轎廂的衝(chong) 擊，一般在定子電路中串入電抗、電阻與(yu) 電抗的組合體(ti) ，實現降壓起動。隨著速度的上升，逐漸將電阻或電抗器短接切除，使電梯逐步加速，最後進入穩速運行。在起動過程中，往往采用一次或二次短接切除電阻或電抗。

    減速時電機由高速繞組轉到低速繞組。為(wei) 了限製其製動電流和降低速度，通常按二級或三級串入電抗。

    交流雙速電梯的電機拖動電路如圖11-30所示，該電路采用電抗起動，二級電阻電抗減速。

    圖11-30    交流雙速電梯的電機的主電路

    Q-電源開關(guan) MD-交流雙速電動機LS-起動電抗器

    KF-快速接觸器  KS-慢速接觸器  KM1-上行接觸器

    KM2-下行接觸器  K1-加速接觸器  K2-第一減速接觸器

    K3-第二減速接觸器LD、R-減速電抗器及電阻

    工作原理：起動時串入電抗LS，經一段時間後K1接觸器接通，電動機轉入固有特性運轉。減速時KF斷開，KS接通，慢速繞組電抗LD和電阻R運行。延時一定時間後，K2接通，短接R，電動機處於(yu) 串入電抗LD運行，在延時一段時間後，K3接通，電動機在慢速固有特性上運行。直到KM1或KM2斷開，電機停止運行。

    2．電梯電氣控製係統

    電梯的控製電路主要由轎內(nei) 指令電路、門廳召喚電路、定向選層電路、起動運行電路、平層電路、指層電路、開關(guan) 門控製電路和安全保護電路等8個(ge) 部分組成。這些電路的相互關(guan) 係如圖11-31所示。

    以上這些電路可構成有司機/無司機控製、集選運行、消防運行和檢修運行等共7種工作方式，艾特貿易小編隻介紹主要部分的控製。

    圖11-31    電氣控製係統框圖

    3．電梯PLC的I/O點數的分配和機型選擇

    I/O點數隨電梯層數的多少而不同。一般輸入點較多，可按電梯各部分來分：

    1)轎廂內(nei) 指令按鈕，位於(yu) 轎內(nei) 的操縱箱上，每層各有一個(ge) 。

    2)門廳呼喚按鈕，位於(yu) 電梯的門廳口，除頂層隻有下呼和底層隻有上呼外，其餘(yu) 每層都有上、下呼按鈕。

    3)樓層感應器，位於(yu) 電梯井道每一層的相應位置上，當轎廂到達每一層的相應位置時，樓層感應器幹簧管觸點因隔磁板插入而斷開，該觸點信號用於(yu) 選向、選層、轎內(nei) 指令、門廳召喚的消號和指層電路等。

    4)平層感應器，位於(yu) 轎廂的頂部，用於(yu) 準確平層，由上平層感應器、門區感應器和下平層感應器組成，共占3個(ge) 輸入點。

    5)開關(guan) 門有廳門、轎門電氣觸點開關(guan) （目的是保證電梯廳、轎門都關(guan) 好後，開關(guan) 接通電梯才能運行）、關(guan) 門極限開關(guan) 、開門極限開關(guan) 和手動開關(guan) 門按鈕等5個(ge) ，共占5個(ge) 輸入點。

    6)其他還有超載、上下極限、有司機/無司機方式選擇等輸入信號。

    輸出點有：上升接觸器KM1、下行接觸器KM2、快速接觸器KF、慢速接觸器KS、加速接觸器K1、第一減速接觸器K2、第二減速接觸器K3、開關(guan) 門接觸器和樓層指示燈。

    根據上麵輸入點和輸出點的分配，這5層電梯大約需要接近60點(401/200)的PLC進行控製，可選用CPU224(141/100)+EM223 16DI/16 DO繼電器型+EM221  8DI擴展模板或CPU226( 241/160)+EM223  8DI/DO繼電器型+EM221 8DI擴展模板來完成控製。本書(shu) 選用CPU226加擴展模板完成控製。

    由PLC控製的電梯幾個(ge) 主要部分的有關(guan) 元素說明如下：

    輸入繼電器：

    I0.0～I0.4-1～5層上行樓層感應幹簧管觸點。

    I0.5～I1.1-1～5層下行樓層感應幹簧管觸點。

    I1.2～I1.6-轎內(nei) 指令按鈕(1～5)。

    I2.0～I2.3-1～4層上召喚按鈕。

    I2.4~I2.7-2~5層下召喚按鈕。

    I3. 0-有/無司機操作方式轉換開關(guan) （無司機方式I3.0接通，有司機方式I3.0斷開）。

    I3. 1-下平層感應器觸點。

    I3. 2-上平層感應器觸點。

    I3. 3-門區感應器觸點。

    I3. 4-司機上行選擇按鈕。

    I3. 5-司機下行選擇按鈕。

    I3. 6-上行強迫換速開關(guan) （上極限）。

    I3. 7-下行強迫換速開關(guan) （下極限）。

    內(nei) 部輔助繼電器：

    M0.1~M0.5-1~5層樓層感應繼電器。

    M1.1~M1.5-1～5層指層中間繼電器。

    M2.1~M2.5-轎內(nei) 指令中間繼電器(1~5)。

    M3.2~M3.5-2~5層向下召喚中間繼電器。

    M4.1~M4. 4-1～4層向上召喚中間繼電器。

    M5.0-上行中間繼電器。

    M6.0-下行中間繼電器。

    M7.0-司機選向上行中間繼電器。

    M7.1-司機選向下行中間繼電器。

    輸出繼電器：

    Q0.0-KM1上行接觸器。

    Q0.1-KM2下行接觸器。

    Q0. 2-KF快速接觸器。

    Q0. 3-KS慢速接觸器。

    Q0. 4-上行指示。

    Q0. 5-下行指示。

    4．電梯各主要部分的PLC梯形圖設計

    (1)樓層感應控製的梯形圖設計  樓層感應由感應器幹簧管的接通和斷開感應樓層信號，用於(yu) 指層、選向和門廳召喚的消號等。用S7-200設計的梯形圖程序如圖11-32所示，其中I0.0~I0.4為(wei) 上行樓層感應幹簧管觸點；I0.5~I1.1為(wei) 下行樓層感應幹簧管觸點。M1.1~M1.5為(wei) 1～5層指層信號，M5.0、M6.0分別為(wei) 上行和下行中間繼電器。

    圖11-32    樓層感應控製的梯形圖

    層樓感應工作原理：當電梯在1樓時，M0.1接通M1.1接通，並保持；電梯到達2樓時M0.2接通M1.2接通，並保持，同時切斷M1.1。由此可見，電梯到達某一層時，相應的樓層指層中間繼電器接通，並同時切斷原先的指層信號。

    (2)轎內(nei) 指令及門廳召喚控製的梯形圖設計  根據集選控製要求所設計的轎內(nei) 指令控製的梯形圖程序如圖11-33所示。其中I1.2~I1.6分別為(wei) 1~5層的轎內(nei) 指令按鈕，M0.1~M0.5為(wei) 前述的1～5層的樓層感應信號，M5.0、M6.0分別為(wei) 上行和下行中間繼電器。轎內(nei) 指令的工作原理是：進入轎廂內(nei) ，當按下某層按鈕，電梯無論處於(yu) 上行或下行狀態，都將記憶並保持該信號，直到達到該層才複位。

    圖11-33    轎內(nei) 指令控製梯形圖

    在集選控製電梯中，電梯的執行方式是順向載應，逆向記憶。即對於(yu) 門廳召喚指令采取的是順向載應，逆向記憶，也就是上行時應保留下行的信號，下行時應保留上行的信號。門廳召喚的部分梯形圖程序如圖11-34所示。

    圖11-34    門廳召喚控製部分梯形圖

    門廳召喚的工作原理為(wei) ：當電梯位於(yu) 1樓，如果2樓有門廳上、下呼信號，3樓有門廳上呼信號，即M3.2、M4.2、M3.3接通，當電梯同時出現上呼和下呼信號時，上呼信號優(you) 先，所以電梯上行，即M5.0接通，到達2層時，因為(wei) M5.0接通的原因，使得M3.2複位，M4.2記憶，在2層載應後繼續上行到3層，在此過程中如再無上行信號，電梯將返回2樓響應門廳下呼召喚。

    (3)電梯選向控製的梯形圖設計  改變電梯的運行方向，實際上就是改變電機的旋轉方向。無論是直流電梯還是交流電梯都是通過上行接觸器和下行接觸器來改變電梯的運行方向。用S7-200設計的選向梯形圖設計如圖11-35所示。其中，M5.0、M6.0分別為(wei) 上行和下行中間繼電器。M7.0、M7.0分別為(wei) 司機控製上行和下行中間繼電器，I3.4、I3.5分別為(wei) 司機上、下選按鈕，I3.6、I3.7分別為(wei) 上、下極限開關(guan) 。

    選向控製原理為(wei) ：當電梯位於(yu) 3樓，則M1.3接通，如果按下5樓指令按鈕即M2.5接通，這時由於(yu) M1.3接通（位於(yu) 3樓）而切斷下行中間繼電器M6.0，電梯的上行中間繼電器M5.0由M1.3的常開和M1.5常閉點而接通，選擇上行方向。反之，如果2樓指令按鈕按下即M2.2接通，向下方向繼電器M6.0接通，選擇下行。

    當電梯上、下方向均有指令時，例如，電梯已處於(yu) 上行狀態（M5.0接通），當位於(yu) 3樓時（M1.3接通），若2樓(M2.2)、4樓(M2.4)、5樓(M2.5)的轎內(nei) 按鈕都有人按下。由於(yu) M5.0的接通而切斷下行中間繼電器M6.0，電梯選擇上行（M5.0的第一、二並聯支路均接通），響應完4樓信號後，由於(yu) M5.0的第一並聯支路仍然接通，使電梯繼續上行。最後才能選擇下行方向去響應2樓的指令信號（接通M6.0，到2層複位）。

    在有司機操作的情況下(I3.0=0)，司機可以強行使用上、下行按鈕(I3.4、I3. 5)去切斷原有的運行狀態。

    圖11-35    選向控製梯形圖