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自控课程设计汇报

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基于PLC三层电梯系统设计
摘要
PLC（可编程控制器）作为一个工业控制微型计算机，它以其编程方便、操作简单尤其是它高可靠性等优点，在工业生产过程中得到了广泛应用。它应用大规模集成电路，微型机技术和通讯技术发展结果，逐步形成了含有多个优点和微型，中型，大型，超大型等多种规格系列产品，应用于从继电器控制系统到监控计算机之间很多控制领域。
伴随社会不停发展，楼房越来越高，而电梯成为了高层楼房必需设备。电梯从手柄开关操纵电梯、按钮控制电梯发展到了现在群控电梯，为高层运输做出了不可磨灭贡献。
PLC在电梯控制上应用关键表现在它逻辑开关控制功效。因为PLC含有逻辑运算，计数和定时和数据输入输出功效。在电梯控制过程中，多种逻辑开关控制和PLC很好结合，很好实现了对电梯控制。
本文关键讨论研究利用西门子企业可编程控制器对三层电梯控制，形成电梯控制系统。

关键词：plc 电梯； 控制系统； 电梯系统运行检修和调试

The Design of Three Elevator System
Based on PLC
Abstract：PLC (Programmable Logical Controller) took one kind most important, the application situation most industries control microcomputer, it is convenient, operation simple in particular by its programming merit and so on redundant reliability, obtained the widespread application in the industrial production process. It applies the large scale integrated circuit, the miniature machine technology and the communication technology development achievement, gradually formed had the many kinds of merits and miniature, medium, large-scale, ultra large-scale and so on each kind of specification series product, applied to monitors between the computer from the control system many controls domain.
Along with society's unceasing development, the building is more and more high, but the elevator became the high level building to have the equipment. After humanity's more than centuries unremitting endeavors, the elevator already from the handle switch operation elevator, the push-button control elevator develops to the present group control elevator, has made the indelible contribution for the high level transportation.
PLC in the control in the elevator the application mainly to manifest in its logical switch control function. This function enable PLC to have the logic operation, counts with fixed time as well as the data feeds output function. Rises and falls in the process in the elevator, each logical switch control and PLC very good union, very good realization to fluctuation control.
This article main discussion studies using sinmens Corporation's PLC molding machine carries on the control to the 3-floor elevator fluctuation, forms the elevator control system
Key words: the PLC; control system; elevator systems operation overhauls and debugs
目录
序言 ６
第1章 PLC基础知识 ７
1.1 PLC定义 ７
1.2 PLC组成和基础工作原理 ７
1.2.1 PLC硬件组成 ７
1.2.2 PLC工作原理 ８
1.3 PLC和变频器连接程序 ９
第2章 电梯概述 １１
2.1 电梯定义 １１
2.2 电梯分类 １１
2.2.1 按速度分 １１
2.2.2 按用途分 １１
2.3 电梯基础结构 １２
2.3.1 曳引系统 １２
2.3.2 导向系统 １２
2.3.3 门系统 １２
2.3.4 轿厢 １２
2.3.5 重量平衡系统 １３
2.3.6 电力拖动系统 １３
2.3.7 电气控制系统 １３
2.3.8 安全保护系统 １３
第3章 力控组态软件概述 １４
第4章 电梯控制要求及运行分析 ２０
4.1 基础要求 ２０
4.2 速度要求 ２３
4.3 电梯运行分析 ２３
4.3.1 输入点分析 ２３
4.3.2 输出点分析 ２４
4.3.3 电梯运行分析 ２４
4.3.4 输入输出关系对照表 ２５
4.3.5 梯形图及程序 ２８
总结 ４３
心得体会 ４４
致谢 ４５
参考文件 ４６

序言
电梯是垂直运行电梯(通常也简称为电梯)、倾斜方向运行自动扶梯、倾斜或水平方向运行自感人行道总称。很久之前，大家就使用部分原始升降工具运输人和货物。公元前1 1前后，中国古人发明了辘轳，它采取卷筒回转运动完成升降动作，所以增加了提升物品高度。这可称得上是电梯鼻祖了。19世纪初，在欧美开始用蒸汽机作为升降工具动力。1889年，升降机开始采取电力驱动，标志着电梯出现。电梯在驱动控制技术方面发展经历了直流电机驱动控制，交流单速电机驱动控制，交流双速电机驱动控制，直流有没有齿轮、无齿轮调速驱动控制，交流调压调速驱动控制，交流变压变频调速驱动控制，交流永磁同时电机变频调速驱动控制等阶段。
19，美国奥斯电梯企业经过代理商Tullock＆Co.取得在中国第1份电梯协议——为上海提供2台电梯。以后，世界电梯历史上展开了中国一页。
1951年冬，党中央提出要在北京天安门安装1台中国自己制造电梯，任务交给了天津（私营）从庆生电机厂。4个多月后，第1台由中国工程技术人员自己设计制造电梯诞生了。该电梯载重量为1 000kg，速度为0.70m/s，交流单速、手动控制。
20世纪初，中国开始安装电梯，当初电梯是西方舶来品；新中国成立后，中国电梯行业艰苦创业，自行研制生产电梯；改革开放以来，国外电梯企业纷纷进入中国兴办三资企业，电梯行业飞速发展。近二十年来，电梯行业在中国得到长足发展。特种电梯、双层矫箱电梯、螺旋形自动扶梯、变频调速自动扶梯、倾斜段高速运行扶梯在中国相继产生。但因为我们我们起步较晚，跟国外部分发达国家在电梯行业还存在一定差距。为了跟世界接轨，为了给人民生活，生产带来更大方便，提升我们综合国力。电梯研究含有宽广天地和含有巨大意义。第1章 PLC基础知识
1.1 PLC定义
PLC是可编程序控制器（ProgrammableLogicalController）英文缩写，20世纪70年代诞生于美国。1987年2月，国际电工委员会（IEC）经过了对它定义：“可编程序控制器是一个数字运算操作电子系统，专为在工业环境应用而设计。它采取可编程存放器，用于其内部存放程序，实施逻辑运算，次序控制，定时，计数和算数操作等面向用户指令，并经过数字或模拟式输入，输出控制多种类型机械或生产过程。可编程控制器及其相关外部设备，全部按易于和工业控制系统联成一个整体，易于扩展其功效标准而设计。”
不过，PLC只是一台没有键盘，没有显示器，没有硬盘。但有很多输入，输出电路，配有借口，可在工业现场实时使用，模块化，小型化特殊计算机。
设计、模拟量运算、PID功效及极高性价比奠定了它在现代工业中地位。20世纪80年代中期以来，伴随超大规模集成电路技术发展，以16位和32位微处理器组成微机化PLC得到了惊人发展。伴随远程I/O和通信网络、数据处理和图象显示技术发展，PLC向过程控制方向发展。
1.2 PLC组成和基础工作原理
PLC是以微处理器为关键计算机控制系统，即使PLC种类很多，功效和指令全部存在差异，但其组成和基础原理也全部大致相同。
本控制系统采取是西门子生产S7—200，S7—200采取是整体式结构。从大方面来分PLC能够分为两大部分即硬件和软件。
1.2.1 PLC硬件组成
PLC硬件系统通常关键由中央处理器，输入/输出接口，I/O扩展接口，编程器接口，编程器和电源等组成。
PLC通常结构
1、主机单元又称为CPU，是PLC关键部分，它关键任务是运算和控制功效。S7——200主机单元包含CPU
2、I/O扩展单元
扩展单元是指主机单元I/O点数不能满足控制要求时，经过I/O扩展接口增加I/O模块。
3、用户能够依据需要扩展多种I/O模块，扩展单元数量和能够实际使用I/O点数是由多个原因决定。
4、输入输出组件（I/0模块）
I/0模块是CPU和现场I/0装置或其它外部设备之间连接部件。PLC提供了多种操作电平和驱动能力I/0模块和多种用途I/0组件供用户选择。如输入/输出电平转换、电气隔离、串/并行转换数据、误码较验、A/D或D/A转换和其它功效模块等。I/0模块将外界输入信号变成CPU能接收信号，或将CPU输出信号变成需要控制信号去驱动控制对象（包含开关量和模拟量），以确保整个系统正常工作。
输入开关量信号接在IN端和0V端之间，PLC内部提供24V电源，输入信号经过光电隔离，经过R/C滤波进入CPU控制板，CPU发出输出信号至输出端。PLC输出有三种型式：继电器方法、晶体管方法和晶闸管方法。
5、编程器
编程器是用于用户程序编制、编辑、调试检验和监视等。还能够经过其键盘去调用和显示PLC部分内部状态和系统参数。它经过通讯端口和CPU联络，完成人机对话连接。编程器上有供编程用多种功效键和显示灯和编程、监控转换开关。编程器键盘采取梯形图语言键符式命令语言助记符，也能够采取软件指定功效键符，经过屏幕对话方法进行编程。
编程器分为简易型和智能型两类。前者只能连机编程，以后者既可连机编程又可脱机编程。同时前者输入梯形图语言键符，后者能够直接输入梯形图。依据不一样档次PLC产品选配对应编程器。
6、电源
PLC外部工作电源通常是交流电源，也有直流电源。外部工作电源为交流电PLC，其内部开断电源为PLCCPU，存放器等电路提供5V，12V，24V，等直流电源，使PLC正常工作。
1.2.2 PLC工作原理
S7-200工作模式
S7-200有STOP、RUN、TERM三种工作模式，经过工作模式选择开关切换，发光二极管显示目前工作模式。
工作模式选择开关假如设置在STOP或TERM位置，则S7-200上电时自动进入STOP工作模式；假如开关设置在RUN位置，则S7-200上电时自动进入RUN工作模式
在RUN工作模式下，S7-200工作过程是周期性次序扫描和集中批处理。扫描周期依次为输入处理、实施程序、处理通讯请求、CPU自诊疗、输出处理5个阶段。
1.3 PLC和变频器连接程序
在这个程序I2.2定义为“开启/停止”按钮，I2.3定义为“反转”按钮。
当按下I2.2后，变频器带动电机向上运行，同时按下I2.3后，电机先慢慢停车，再反方向运行，其中停车时间和P1120和P1121相关。运行速度和P1040相关。梯形图图1-1所表示

图1-1 PLC和变频器连接程序

在这个程序I2.2定义为“正向开启/停车”按钮，I2.3定义为“反向开启/停车”按钮。I2.4仍为“急停”控制按钮。
当按下I2.2后，变频器带动电机向上欲行，松开按钮后，电机自由停车。按下I2.3后，变频器带动电机向下运行，松开按钮后，电机自由停车。当运行时按下I2.4时，电机急停。其中停车时间和P1120和P1121相关，急停时间和P1135相关，运行速度和P1040相关。梯形图图1-2所表示

图1-2 PLC和变频器连接程序

第2章 电梯概述
2.1 电梯定义
电梯是采取电力拖动方法，是服务于要求楼层固定式升降设备。它含有一个轿厢，运行在最少两列垂直倾角小于15度刚性导轨之间。桥厢尺寸和结构形式便于乘客出入或装卸货物。它适适用于装置在两层以上建筑内，是输送人员或货物垂直提升设备交通工具。
2.2 电梯分类
2.2.1 按速度分
l 低速梯（低于1.0m/s）
l 快速梯（1.0到2.0m/s）
l 高速梯（2.0到3.5m/s）
l 超高速梯（大于3.5m/s）
2.2.2 按用途分
(1)客梯代号K为运行乘客而设计电梯,有完善安全装置.
(2)货梯代号H为运输货物而设计电梯,通常有些人操作,有必备安全装置.
(3)客货梯代号L关键用作运输乘客,但也可运输货物,它和客梯区分在于轿厢内部装饰结构不一样.
(4)病床电梯代号B为运输病床而设计电梯,含有轿厢长而窄特点.
(5)住宅电梯代号Z供住宅楼使用电梯,通常采取下集选控制方法,轿厢内部装饰较简单.
(6)杂物电梯代号W供图书馆,办公楼,饭店运输图书,文件,食品等.不许可人员进入电梯,结构简单,无乘人必备安全装置.
(7)船舶电梯代号C用于船舶上电梯,能在船舶摇摆中正常工作.
(8)观光电梯代号G轿厢壁透明供乘客观光之用.
(9)还有部分专用电梯.
2.3 电梯基础结构
电梯关键曳引系统，导向系统，门系统，轿厢，重量平衡系统，电力拖动系统，电气控制系统，安全保护系统等组成。下面做一下具体介绍：
2.3.1 曳引系统
曳引机由电动机、联轴器、制动器、减速箱、机座、曳引轮等组成，它是电梯动力源。曳引钢丝绳两端分别连接轿厢和对重（或两端固定在机房上），依靠钢丝绳和曳引轮绳槽之间摩擦力来驱动轿厢升降。
导向轮作用是分开轿厢和对重间距，采取复绕型时还可增加曳引能力。导向轮安装在曳引机架上或承重梁上。
当钢丝绳绕绳比大于1时，在轿厢顶和对重架上应增设反绳轮。反绳轮个数能够是1个、2个甚至3个，这和曳引比相关。
2.3.2 导向系统
导向系统由导轨、导靴和导轨架等组成。它作用是限制轿厢和对重活动自由度，使轿厢和对重只能沿着导轨作升降运动。
导轨固定在导轨架上，导轨架是承重导轨组件，和井道壁联接。
导靴装在轿厢和对重架上，和导轨配合，强制轿厢和对重运动服从于导轨直立方向。
2.3.3 门系统
门系统由轿厢门、层门、开门机、联动机构、门锁等组成。
轿厢门设在轿厢入口，由门扇、门导轨架、门靴和门刀等组成。
层门设在层站入口，由门扇、门导轨架、门靴、门锁装置及应急开锁装置组成。
开门机设在轿厢上，是轿厢门和层门启闭动力源。
2.3.4 轿厢
轿厢用以运输乘客或货物电梯组件。它是由轿厢架和轿厢体组成。轿厢架是轿厢体承重构架，由横梁、立柱、底梁和斜拉杆等组成。轿厢体由轿厢底、轿厢壁、轿厢顶及照明、通风装置、轿厢装饰件和轿内操纵按钮板等组成。轿厢体空间大小由额定载重量或额定载客人数决定。
2.3.5 重量平衡系统
重量平衡系统由对重和重量赔偿装置组成。对重由对重架和对重块组成。对重将平衡轿厢自重和部分额定载重。重量赔偿装置是赔偿高层电梯中轿厢和对重侧曳引钢丝绳长度改变对电梯平衡设计影响装置。
2.3.6 电力拖动系统
电力拖动系统由曳引电机、供电系统、速度反馈装置、调速装置等组成，对电梯实施速度控制。
曳引电机是电梯动力源，依据电梯配置可采取交流电机或直流电机。
供电系统是为电机提供电源装置。
速度反馈装置是为调速系统提供电梯运行速度信号。通常采取测速发电机或速度脉冲发生器，和电机相联。
调速装置对曳引电机实施调速控制。
2.3.7 电气控制系统
电气控制系统由操纵装置、位置显示装置、控制屏、平层装置、选层器等组成,它作用是对电梯运行实施操纵和控制。
操纵装置包含轿厢内按钮操作箱或手柄开关箱、层站召唤按钮、轿顶和机房中检修或应急操纵箱。
控制屏安装在机房中，由各类电气控制元件组成，是电梯实施电气控制集中组件。
位置显示是指轿内和层站指层灯。层站上通常能显示电梯运行方向或轿厢所在层站。
选层器能起到指示和反馈轿厢位置、决定运行方向、发出加减速信号等作用。
2.3.8 安全保护系统
安全保护系统包含机械和电气各类保护系统，可保护电梯安全使用。
机械方面有：限速器和安全钳起超速保护作用；缓冲器起冲顶和撞底保护作用；还有切断总电源极限保护等。
第3章 力控组态软件概述
组态就是用应用软件中提供工具、方法、完成工程中某一具体任务过程。工业控制中形成组态结果是用在实时监控。力控组态软件含有以下特点：
方便、灵活开发环境，提供多种工程、画面模板、大大降低了组态开发工作量；
高性能实时、历史数据库，快速访问接口在数据库4万点数据负荷时，访问吞吐量可达成0次/秒；
强大分布式报警、事件处理，支持报警、事件网络数据断线存放，恢复功效；
支持操作图元对象多个图层，经过脚本可灵活控制各图层显示和隐藏；
强大ACTIVEX控件对象容器，定义了全新容器接口集，增加了经过脚本对容器对象直接操作功效，经过脚本可调用对象方法、属性；
全新、灵活报表设计工具：提供丰富报表操作函数集、支持复杂脚本控制，包含：脚本调用和事件脚本，能够提供报表设计器，能够设计多套报表模板；
完整网络冗余及软件容错处理方案
设备控制层
力控软件支持大型PLC冗余方法如SIEMENS企业S7400H，GEGE9070系列PLC冗余模式，也支持专用DCS控制站冗余，若冗余设备损坏或通讯出现故障，软件会依据设备故障标识或网络状态自动进行切换；
力控支持和控制站经过多条物理链路进行网络通讯，当其中任意一条网络中止时，力控会自动切换到其它网络通讯，确保了系统稳定。管理监控层
力控软件能够组成一个分布式网络结构，不一样节点力控能够相互通讯，能够互为服务器和用户端，用户端有标准C/S网络方法用户端，也有“瘦”用户端；
主、从服务器切换能够是自动或手动2种方法，依据控制规模大小能够配置用户端来确保操作人员监控、操作需要，小规模控制系统能够不需要配置用户端；
力控软件标准用户端支持服务器、网络冗余方法，即主服务器因为故障，从服务器接管时，用户端能自动切换到从服务器上，同时也适应不一样网段多重网络切换。
易于集成图形开发系统
方便友好开发环境、面向对象设计，使组态工作量大大降低，用户能够打造自己开发环境和操作风格；
单独进程管理器管理力控全部后台进程，含有自诊疗和自恢复功效；
预制图形模板、工程模板，提供上千种丰富工业图形元素，支持多达几百种过分色和渐进色调色板，动画连接能够组成逼真强大动画效果，能够提供多个工业标准复合图形组件来完成过程监控；
支持HMI图元对象图层，经过脚本可灵活控制图元对象图层显示和隐藏；
提供自定义图库开发工具，用户能够方便地生成自己自定义图库；
支持大画面漫游功效、支持单机多屏和系统自定义菜单功效；
方便变量管理，能够查找、批量替换、定位、重命名变量等；
可嵌入多种格式（BMP、GIF、JPG、JPEG、CAD等）图片，方便画面制作；
灵活、强大报表处理方案
报表开发工具提供丰富报表操作函数集、支持复杂脚本控制，包含：脚本调用和事件脚本，比如利用报表函数能够在报表上同时显示实时数据和任意时刻历史数据，并加以统计处理，比如取行平均、列平均，统计出最大最小值。
报表文件格式兼容Excel工作表文件，提供类Excel绝大部分功效，包含：编辑功效、计算功效、图表功效等。
支持图表显示自动刷新，可输出多个文件格式： Excel、TXT、PDF、HTML、CSV等。
可实现多层表头，能够实现报表嵌套，能够制作复杂报表格式。
含有打印、打印预览、页眉页脚打印功效，支持逐行打印。
报表数据源支持实时数据库和多种关系数据库，可显示、处理实时和历史数据，可直接遍历关系数据库数据。
提供灵活报表设计器，能够设计多套报表模板，方便报表制作。
强大对象容器和组方便、灵活开发环境，提供多种工程、画面模板、大大降低了组态开发工作量；。

强大对象容器和组件
全新面向对象设计， HMI对象容器重新定义了全新容器接口集，增加了经过脚本对容器对象直接操作功效，经过脚本可调用对象方法、属性。
支持力控OCX容器事件型脚本功效，支持更多类型OCX控件。
增强SQL脚本：可依据SQL脚本函数返回值判定实施结果、支持模糊查询、支持时间类型字段处理等。
全新图形组件及图形库
强大多媒体支持，播放多种格式视频、音频文件，如Flash、幻灯片等，能够有效集成视频监控；
复合趋势曲线、XY曲线、报警、报表、总貌、温控曲线等组件，全部复合组件相比以前版本增加了大量方法和属性，经过脚本能够在后台进行灵活控制。
多功效图片显示组件可支持GIF透明动画、CAD图形等实用图形格式。
全部标准WINDOWS控件如文本输入、下拉框、列表框、复选框、多选按钮、起始时间、时间范围、历史追忆等全部增加了大量方法和属性。
大量矢量子图如PID调整器、手操器等方便您构建控制工程。
灵活、强大“脚本”编译系统
变量
支持间接寻址功效，系统内置间接变量、中间变量、数据库变量等多个变量方法；
系统变量可自动提取IO通讯状态，报警信息、系统时钟等；
函数及方法
强大系统函数、友好在线帮助，方便您快速构建SCADA系统；
内置组件含有大量方法和属性，在脚本环境中可任意调用；
支持自定义函数；
编译开发环境
面向对象设计脚本编译环境，“所见即所得”，方便引用方法和变量；
类“Basic”语言环境，提供面向对象编程方法；
脚本类型和触发方法多样，支持条件动作、数据改变动作、窗口动作、循环动作等；
脚本支持多个结构，支持数组运算和FOR循环结构；
报警和事件系统
软件在运行时能够自动统计系统状态改变、操作过程等关键事件，一旦发生事故，可就此作为分析事故原因依据，为实现事故追忆，提供基础资料；
操作人员能够依据生产需要将生产关键画面、曲线实时抓拍并存放到当地保留；
报警和事件统计能够存放关系型数据库中，便于分析、查询和统计；
报警方法：
提供多个报警检验方法，使您轻松构建报警系统；
支持传统声光报警，语音文件报警，支持操作人员报警确定管理机制；
支持GSM方法短信报警，生产出现问题时候，经过移动网络能够将报警信息立即发送到管理者手机上；
支持电话语音报警、E-MIAL通知方法报警；
报警自诊疗：
支持内部自诊疗、对IO通讯故障、网络通讯故障全部能够进行报警提醒
完善用户安全管理：
力控提供了完备安全保护机制，以确保生产过程安全可靠，力控用户管理含有多个等级，并可依据等级限制对关键工艺参数修改，以有效避免生产过程中误操作；
力控提供了安全区概念，同等级，不一样安全区数据不能够相互操作，确保了数据分布式管理。
提供基于远程用户管理，增加更多用户等级及安全区，管理全部用户远程登陆信息；
加密管理：
支持工程加密，用户能够经过加密琐自己定义工程密码，没有此加密锁任何非法用户无法侵入，保护了自己工程结构；
操作事件：
能够具体统计操作事件和系统事件，方便事故追忆；
开机自动运行设置、有效屏蔽系统键盘，能够预防非法用户入侵；
高效数据处理
高效能实时历史数据库
软件内嵌分布式实时数据库，数据库是整个软件关键，负责将采集实时数据进行处理、公布；
分布在网络实时数据库节点能够充当为IO通讯服务器、报警服务器、历史服务器等；
实时数据库完成历史数据存放、归档，报警检验，报警数据存放等功效；
数据库含有强大数据处理功效，丰富参数类型，内置多个功效块，可实现累计、统计、控制、线形化、PID控制、多种运算等功效；
数据库对数据按区域、单元、子单元管理，分为6层结构，方便数据管理；
用户可依据实际需要自定义自己各类数据库结构，方便对数据管理和查找。良好开放性和国际化
开放性：
软件为开放式体系结构，全方面支持DDE、OPC、ODBC/SQL、OLE DB XML、ActiveX等标准。
以OLE、COM/DCOM、动态链接库等多个形式提供外部访问接口，便于用户利用多种常见开发工具（如：VC++、VB等）进行深层二次开发。
数据服务：
支持以串口、网络、MODEM、GPRS、CDMA等方法将数据主动上传及转发；
提供标准ACTIVEX标准开放控件，经过它，第三方开发工具（如：VC++、VB等）能够经过网络或当地方法能够来访问实时数据库实时和历史数据；
力控软件是标准OPC、DDE SERVER，第三方软件可遍历数据库多种参数；
能够和常见多种关系数据库如 SQL SERVER、ORACLE等进行数据交互。
通讯驱动接口：
提供串口对象，用户无须掌握高级编程就能够在编译环境下就能够写自己设备驱动程序；
I/O驱动程序体系结构为开放式结构，其接口部分源代码完全公开，用户能够自行开发新驱动程序，能够提供SDK开发包。
国际化：
产品面向国际化设计，支持多语言环境 ，同时含有英文版、繁体版，在英国、荷兰、中亚、东南亚等很多国家全部有力控®软件应用实例。

　第4章 电梯控制要求及运行分析
应用可编程控制器(PLC)实现智能化控制关键，设计完成电梯控制中各输入信号、输出信号,和输入、输出信号之间复杂逻辑关系，实现电梯安全、可靠、平稳、正确运行。
4.1 电梯模型PLC控制系统设计
因为电梯运行是依据楼层和轿厢呼叫信号、行程信号进行控制，而楼层和轿厢呼叫是随机，所以，系统控制采取随机逻辑控制。即在以次序逻辑控制实现电梯基础控制要求基础上，依据随机输入信号，和电梯对应状态适时控制电梯运行。另外，轿厢位置是由脉冲编码器脉冲数确定，并送PLC计数器来进行控制。同时，每层楼设置一个靠近开关用于检测系统楼层信号。为便于观察，对电梯运行方向和电梯所在楼层进行显示，采取LED和发光管显示，而对楼层和轿厢呼叫信号以指示灯显示(开关上带有指示灯)。为了提升电梯运行效率和平层精度，系统要求PLC能对轿厢加、减速和制动进行有效控制。依据轿厢实际位置和交流调速系统控制算法来实现。为了电梯运行安全，系统应设置可靠故障保护和对应显示。依据电梯所处位置和运行方向，在编程中，采取了四个优先级队列，即上行优先级队列、上行次优先级队列、下行优先级队列、下行次优先级队列。其中，上行优先级队列为电梯向上运行时，在电梯所处位置以上楼层所发出向上运行呼叫信号，该呼叫信号所对应楼层所含有脉冲数存放寄存器所组成阵列。上行次优先级队列为电梯向上运行时，在电梯所处位置以下楼层所发出向上运行呼叫信号，该呼叫信号所对应楼层所含有脉冲数存放寄存器所组成队列。控制系统在电梯运行中实时排列四个优先级陈列，为实现随机逻辑控制提供了基础。
当电梯以某一运行方向靠近某楼层减速位置时，判别该楼层是否有同向呼叫信号(上行呼叫标志寄存器、下行呼叫标志寄存器、有呼叫请求时，对应寄存器为l，不然为0)，如有，将对应寄存器脉冲数和比较寄存器进行比较，如相同，则在该楼层减速停车：假如不相同，则将该寄存器数据送入比较寄存器，并将原比较寄存器数据保留，实施该楼层减速停车。该动作完成后，将被保留数据重新送入比较寄存器，以实现随机逻辑控制。
4.1.1电梯控制系统实现功效
(1)一台电机控制上升和下降
(2)各层设上/下呼叫开关(最顶层和起始层只设一只)
(3)电梯到位后含有自动开门关门功效
(4)电梯内设有层楼指令按键
(5)待客自动开门，当电梯在某层停梯待客时，按下层外召唤按钮，应能自动开门
(7)自动关门和提早关门.在通常情况下，电梯停站4-6秒应能自动关门;在延时时间内，若按下关门按钮，门将不经延时提前实现关门动作.
(8)按钮开门。在开关过程中或门关闭后，电梯开启前，按下操纵盘上开关按钮，门将打开。
(9)内指令记忆。当轿厢内操纵盘上有多个选层指令时，电梯应能按次序自动停靠车门，并能至调定时间，自动确定运行方向。
(10)自动定向。当轿厢内操纵盘上，选层指令相对和电梯位置含有不一样方向时，电梯应能按先入为主标准，自动确定运行方向。
(11)呼梯记忆和顺向截停。电梯在运行中应能记忆层外呼梯信号，对符合运行方向召唤，应能自动逐一停靠应答。
(12)自动换向。当电梯完成全部顺向指令后，应能自动换向，应答相反方向信号。
(13)自动关门待客。当完成全部轿厢内指令，又无层外呼梯信号时电梯应自动关门在调定时间内自动关闭轿厢照明。
4.1.2 电梯操作方法
1)单轿厢下集选控制登记全部轿厢和厅门下行召唤;轿厢上行是只答应轿厢召唤，直至最高层;自动改变运行方向为下行，应答厅门下行召唤。
2)单轿厢全集选登记全部厅门和轿厢召唤;上行时顺应答轿厢和厅门上召唤。直至最高层自动反向应答下行召唤和轿厢召唤。
4.1.3 控制系统步骤图
开始
置初始状态
输入外召唤信号
输入指令信号
开启关门
关门结束
开启，满速运行

层楼到？

减速
平层位置到？
停层开门
停止运行？
结束

4.2三层电梯控制功效要求
4.2.1控制要求
（1）电梯停在1层或2层时，按3F（3层呼叫，或在电梯内按3层），按钮指示灯亮，则电梯上升至3层停，延时1秒门开3秒钟，关门3秒，按钮指示灯灭。
（2）电梯停在3层或2层时，按1F（1层呼叫，或在电梯内按1层），按钮指示灯亮，则电梯下降至1层停，延时1秒门开3秒钟，关门3秒，按钮指示灯灭。
（3）电梯停在1层时，按2F（2层呼叫，或在电梯内按2层），按钮指示灯亮，则电梯上升至2层停，延时1秒门开3秒钟，关门3秒，按钮指示灯灭。
（4）电梯停在3层时，按2F（2层呼叫，或在电梯内按2层），按钮指示灯亮，则电梯下降至2层停，延时1秒门开3秒钟，关门3秒，按钮指示灯灭。
（5）电梯停在1层，2F、3F全部有呼叫时，对应指示灯亮，则电梯上升至2F暂停（外部呼叫向下不暂停），延时1秒门开3秒后关门3秒，门关好后对应指示灯灭，继续上升至3F停，延时1秒门开3秒钟关门3秒，对应指示灯灭。
（6）电梯停在3层，1F、2F全部有呼叫时，对应指示灯亮，则电梯下降至2F暂停（外部呼叫向上不暂停）门开3秒后关门3秒，门关好后对应指示灯灭，继续下降至1F停，门开3秒钟关门3秒，按钮指示灯灭。
（7）当电梯停在二层，F3呼叫（内外按）、F1呼叫（内外按），则先按先行。
（8）电梯上升或下降过程中上行或下行指示灯亮。
（9）电梯停于某一层，对应呼叫指示灯灭，
（10）当电梯在上升、下降途中，任何反方向按钮均无效。
（11）电梯平层停止由各层位置开关控制。
4.3叙述方案各部分工作原理
4.3.1 I/O分配表
输入名称
输入地址
输出名称
输出地址
一层上呼U1
I0.1
一层上呼指示UP1
Q0.0
二层下呼D2
I0.2
二层下呼指示DN2
Q0.1
二层上呼U2
I0.3
二层上呼指示UP2
Q0.2
三层下呼D3
I0.4
三层下呼指示DN3
Q0.3
至一层S1
I0.5
一层指示灯SL1
Q0.4
至二层S2
I0.6
二层指示灯SL2
Q0.5
至三层S3
I0.7
三层指示灯SL3
Q0.6
一层到位SQ1
I1.0
电梯上升KM1
Q1.0
二层到位SQ2
I1.1
电梯下降KM2
Q1.1
三层到位SQ3
I1.2
开门指示灯
Q0.0
复位按钮
I0.0
关门指示灯
Q0.1
4.3.2中间继电器
辅助继电器
状态表示
辅助继电器
状态表示
M0.1
一楼全部按钮
M1.5
至一、三联锁
M0.2
二楼双重按钮
M1.6
开门脉冲信号
M0.3
三楼全部按钮
M1.7
关门脉冲信号
M0.4
二楼全部按钮
M2.0
关门停信号
M0.5
一楼外部按钮
M2.1
一楼上信号
M0.6
二楼向下按钮
M2.2
二楼上信号
M0.7
二楼向上按钮
M2.3
三楼下信号
M1.0
三楼外部按钮
M2.4
二楼下信号
M1.1
至一楼按钮
M2.5
停车脉冲信号
M1.2
至二楼按钮
M2.6
升降任通
M1.3
至三楼按钮
M5.0
三下一上联锁
M1.4
至三、一联锁
M5.1
一上三下联锁

4.3.3端口分配图

图1 电梯控制系统模拟试验面板
4.3.4 运行过程分析
1电梯在一、二、三层楼分别设置一个呼叫按钮和一个行程开关。在行程开关SQ1、SQ2、SQ3全部断开情况下，呼叫不起作用。
2用指示灯来模拟电梯运行过程：
（1）轿厢停在楼层一：
①接通I1.0即接通SQ1，表示轿厢原来停在楼层一，按D3，即I0.4接通，表示楼层三下呼叫，则Q0.5接通，楼层三下呼叫指示灯亮，Q1.0接通，表示电梯上升，上升指示灯L3 亮，手动（表示轿厢离开底层，释放行程开关）SQ1断开；SQ2接通，SQ2断开，直至SQ3接通，Q1.0断开，L3灭，表示电梯抵达三层，一秒后Q0.0接通（开门），三秒后Q0.0断开、Q0.1接通（关门），Q0.5断开，楼层三下呼叫指示灯灭。
②接通I1.0即接通SQ1，表示轿厢原来停在楼层一，按U2（D2），即I0.3（I0.2）接通一下，表示呼叫楼层二上（下）呼叫，则Q0.4（Q0.3）接通，楼层二上（下）呼叫指示灯亮，Q1.0接通，L3亮，表示电梯上升。断开SQ1，接通SQ2，Q1.0断开，L3灭，表示电梯抵达二层，一秒后Q0.0接通（开门），三秒后Q0.0断开、Q0.1接通（关门），Q0.4(Q0.3)断开，即楼层二上（下）呼叫指示灯灭。
③接通I1.0即接通SQ1，表示轿厢原来停在楼层一，同时按U2、D3，即I0.3、I0.