PLC电梯控制系统的设计样本.doc

河南工业职业技术学院

毕 业 设 计

题 目 PLC电梯控制系统设计
系 院电气工程系
专 业
班 级
学生姓名
学 号
指引教师

前 言

随着电子技术发展，当前数字电器系统设计正朝着速度快、容量大、体积小、重量轻方向发展。推动该潮流发展引擎就是日趋进步和完善PLC设计技术。当前数字系统设计可以直接面向顾客需求，依照系统行为和功能规定，自上而下完毕相应描述、综合、优化、仿真与验证，直接生成器件。上述设计过程除了系统行为和功能描述以外，别的所有设计几乎都可以用计算机来自动完毕，也就说做到了电器设计自动化这样做可以大大缩短系统设计周期，以适应当今品种多、批量小电子市场需求。
电器设计自动化核心技术之一是规定用形式化办法来描述数字系统硬件电路，即要用所谓硬件语言来描述硬件电路。所谓硬件描述语言及有关仿真、综合等技术研究是当今电器设计自动化领域一种重要课题。
PLC设计和开发，已有各种类型和款式。老式PLC各有特点，它们适合在现场做手工测量，要完毕远程测量并要对测量数据做进一步分析解决，老式PLC是无法完毕。然而基于PC通信PLC，既可以完毕测量数据传递，又可借助PC，做测量数据解决。因此这种类型PLC无论在功能和实际应用上，都具备老式PLC无法比拟特点，这使得它开发和应用品有良好前景。
目 录

1.前言

2.电梯控制基本概念

3.电梯控制构成

4.电梯控制移动

5.电梯PLC系统模仿组态

6.货运电梯重量超载控制

7.总结

8.参照文献

2. PLC电梯控制基本概念

    电梯控制系统可分为电力拖动系统和电气控制系统两个重要某些。电力拖动系统重要涉及电梯垂直方向主拖动电路和轿箱开关电路。两者均采用易于控制直流电动机作为拖动动力源。主拖动电路采用PWM调试方式，达到了无级调速目。而开关门电路上电机仅需一种速度进行运动。电气控制系统则由众多呼喊按钮、传感器、控制用继电器、批示灯、LED七段数码管和控制某些核心器件（PLD）等构成。PLC集信号采集、信号输出及逻辑控制于一体，与电梯电力拖动系统一起实现了电梯控制所有功能。
   电梯控制系统原理框图如图1所示，重要由轿箱内指令电路、门厅呼喊电路、主拖动电机电路、开关门电路、档层显示电路、按钮记忆灯电路、楼层检测与平层检测传感器及PLC电路等构成。
    电梯控制系统硬件构造如图2所示。涉及按钮编码输入电路、楼层传感器检测电路、发光二极管记忆灯电路、PWM控制直流电机无线调速电路、轿箱开关电路、楼层显示电路及某些其她辅助电路等。为减少PLC输入输出点数，采用编码方式将31个呼喊及指层按钮编码五位二进制码输入PLC

PLC系统其他设备

1 编程设备：编程器是PLC开发应用、监测运营、检查维护不可缺少器件，用于编程、对系统作某些设定、监控PLC及PLC所控制系统工作状况，但它不直接参加现场控制运营。小编程器PLC普通有手持型编程器，当前普通由计算机（运营编程软件）充当编程器。
　　2 人机界面：最简朴人机界面是批示灯和按钮，当前液晶屏（或触摸屏）式一体式操作员终端应用越来越广泛，由计算机（运营组态软件）充当人机界面非常普及。
　　3 输入输出设备：用于永久性地存储顾客数据，如EPROM、EEPROM写入器、条码阅读器，输入模仿量电位器，打印机等。
国际电工委员会（IEC）对PLC定义是：可编程控制器是一种数字运算操作电子系统，专为在工业环境下应用而设
计。它采用可编程序存贮器，用来在其内部存贮执行逻辑运算、顺序控制、定期、计数和算术运算等操作指令，并通过数字、模仿输入和输出，控制各种类型机械或生产过程。可编程序控制器及其关于设备，都应按易于与工业控制系统形成一种整体，易于扩充其功能原则设计。
　　PLC具备通用性强、使用以便、适应面广、可性高、抗干扰能力强、编程简朴等特点。PLC在工业自动化控制特别是顺序控制中地位，在可预见将来，是无法取代。

模块化编程

系统软件大体分为八个模块：读按钮编码电路模块、楼层检测电路模块、控制七段数码管显示楼层电路模块、电梯选向电路模块和系统非正常工作状态及电机调速拖动电路模块、减速点信号产生电路模块、电梯轿箱开关门电路模块和按钮记忆灯显示电路模块。
    楼层检测电路模块重要是读入楼层编码并将该记忆信号存入相应中间寄存位，直到楼层变化为止。
    控制七段数码管显示楼层电路模块重要控制两片七段数码管显示。
    电梯选向模块重要是完毕电梯在响应呼喊时作出向上运营还是向下运营判断。该模块有两个对系统来说特别重要中间量输出，即上行中间寄存位和下行中间寄存位。
    系统正常工作状态及电机调速拖动电路模块将系统初始化过程、强制工作过程及电机调速拖动过程合并为一种模块。
    减速点信号产生电路模块完毕将减速点信号告知系统任务。电梯在运营到目的楼层检测点时要进入减速状态，而电梯在运营过程中会遇到诸多楼层检测点，只有到目的楼层检测点时才会发出减速告知，电梯在通过目的楼层检测点时接到这个信号就开始减速了。
    电梯轿箱开关门电路模块和按钮记忆灯显示电路模块是为了便于控制构成模块，分别控制轿箱并关门和按钮接过之后需要记忆显示发光二极管电路。

系统调试

    电梯系统为模仿实用旅客电梯系统教学实验装置。它能实现实际旅客电梯系统绝大某些功能，涉及：门厅召唤功能、轿箱内选层功能、顺向截梯功能、智能呼喊保持功能、电梯自动开关门功能、电梯手动开关门功能、清除无效指令功能、智能初始化功能、消除/检修功能、楼层显示功能和电梯平滑变速功能。

3电梯控制系统构成
      电梯控制系统可分为电力拖动系统和电气控制系统两个重要某些。电力拖动系统重要涉及电梯垂直方向主拖动电路和轿箱开关电路。两者均采用易于控制直流电动机作为拖动动力源。主拖动电路采用PWM调试方式，达到了无级调速目。而开关门电路上电机仅需一种速度进行运动。电气控制系统则由众多呼喊按钮、传感器、控制用继电器、批示灯、LED七段数码管和控制某些核心器件（PLD）等构成。PLC集信号采集、信号输出及逻辑控制于一体，与电梯电力拖动系统一起实现了电梯控制所有功能。十层电梯控制系统由呼喊到响应形成一次工作循环，电梯工作过程又可细致分为自检、正常工作、强制工作等三种工作状态。电梯在三种工作状态之间来回切换，构成了完整电梯工作过程。
3．1 电梯三个工作状态
电梯自检状态
        将程序下载到AB公司MicroLogix1000型PLC后上电，PLC中程序已开始运营，但由于电梯尚未读入任何数据，也就无法在收到祈求信号后通过固化在PLC中程序作出响应。为满足处在响应呼喊就绪状态这一条件，必要使电梯处在平层状态已知楼层且电梯门处在关闭状态。电梯自检过程目的为：为先按下启动按钮，再按下恢复正常工作按钮，电梯一方面电梯门处在关闭状态，然后电梯自动向上运营，通过两个平层点后停止。
电梯正常工作状态
电梯完毕一种呼喊响应环节如下：
①电梯在检测到门厅或轿箱呼喊信号后将此楼层信号与轿箱所在楼层信号比较，通过选向模块进行运营选向。
②电梯通过拖动调速模块驱动直流电机拖动轿箱运动。轿箱运动速度要通过低速转变为中速再转变为高速，并以高速运营至减速点。
③当电梯检测到目的层楼层检测点产生减速点信号时，电梯进入减速状态，由中速变为低速，并以低速运营至平层点停止。
④平层后，通过一定延时后开门，直至遇到开关到位行程开关；再通过一定延时后关门，直到遇到关门到位行程开关。电梯控制系统始终实时显示轿箱所在楼层。
电梯强制工作状态
 当电梯初始位置需要调节或电梯需要检修时，应设立一种状态使电梯处在该状态时不响应正常呼喊，并能移动到导轨上、下行极限点间任意位置。控制台上消防/检修按钮按下后，使电梯立即停止本来运营，然后按下逼迫上行（下行）按钮，电梯上行（下行）；一旦放开该按钮，电梯立即停止，当解决完毕时可用恢复正常工作按钮来使电梯跳出强制工作状态。

3．2 电梯控制系统原理框图
        电梯控制系统原理框图如图1所示，重要由轿箱内指令电路、门厅呼喊电路、主拖动电机电路、开关门电路、档层显示电路、按钮记忆灯电路、楼层检测与平层检测传感器及PLC电路等构成。
3．3 电梯控制系统硬件构成
        电梯控制系统硬件构造如图2所示。涉及按钮编码输入电路、楼层传感器检测电路、发光二极管记忆灯电路、PWM控制直流电机无线调速电路、轿箱开关电路、楼层显示电路及某些其他辅助电路等。为减少PLC输入输出点数，采用编码方式将31个呼喊及指层按钮编码五位二进制码输入PLC。
系统输入某些
        系统输入某些分为两个某些，一是直接输入到PLC输入口开关量信号某些，涉及：控制台上启动按钮、恢复正常工作
按钮、消防/检修按钮、逼迫上行（下行）按钮某些以及开关门行程到位开关。二是按钮编码输入信号某些。本系统为十层电梯系统，在轿箱内选层按钮和门厅旁向上、向下呼喊按钮共有28个之多，采用优先编码办法将31个按钮信号编为五位二进制码。这里采用四片8位优先编码器4532和五个四二输入端或门4072构成32级优先编码器。

系统输出某些

        系统输出某些涉及发光二极管记忆灯电路、PWM控制调速电路、轿箱开关门电路和七段数码管楼层显示电路等。
        在PWM控制直流电机无线调速电路中，PWM产生电路接受来自PLC八位二进制码，随着码值变化，其输出脉冲占空比也相应变化。轿箱开关门电路使用两个继电器、两个行程开关、直流电动机、功率反相器等构成控制电路。在七段数码管楼层显示电路中，七段数据管不经专用驱动芯片驱动而由PLC提供特定二进制码直接输入。

3.4 系统软件设计

软件流程
        软件流程图如图3和图4所示。

模块化编程
        本系统是集选式控制系统，控制比较复杂，适合采用模块化编程办法。一方面要将各个输出信号属性分类，模块与模块之间衔接可以用中间寄存位来传递信息。如：门厅呼喊电路和轿箱内指层电路均规定读入按钮呼喊信号，并保持至呼喊被响应完毕为止。将门厅呼喊按钮、箱内指层按钮、箱内开关门按钮、报警按钮等通过32级优先编码电路编码后输入PLC，在软件上就形成了读按钮编码电路模块。
系统软件大体分为八个模块：读按钮编码电路模块、楼层检测电路模块、控制七段数码管显示楼层电路模块、电梯选向电路模块和系统非正常工作状态及电机调速拖动电路模块、减速点信号产生电路模块、电梯轿箱开关门电路模块和按钮记忆灯显示电路模块。
楼层检测电路模块重要是读入楼层编码并将该记忆信号存入相应中间寄存位，直到楼层变化为止。
        控制七段数码管显示楼层电路模块重要控制两片七段数码管显示。
        电梯选向模块重要是完毕电梯在响应呼喊时作出向上运营还是向下运营判断。该模块有两个对系统来说特别重要中间量输出，即上行中间寄存位和下行中间寄存位。        系统正正常工作状态及电机调速拖动电路模块将系统初始化过程、强制工作过程及电机调速拖动过程合并为一种模块。
        减速点信号产生电路模块完毕将减速点信号告知系统任务。电梯在运营到目的楼层检测点时要进入减速状态，而电梯在运营过程中会遇到诸多楼层检测点，只有到目的楼层检测点时才会发出减速告知，电梯在通过目的楼层检测点时接到这个信号就开始减速了。
     电梯轿箱开关门电路模块和按钮记忆灯显示电路模块是为了便于控制构成模块，分别控制轿箱并关门和按钮接过之后需要记忆显示发光二极管电路。
系统调试
        电梯系统为模仿实用旅客电梯系统教学实验装置。它能实现实际旅客电梯系统绝大某些功能，涉及：门厅召唤功能、轿箱内选层功能、顺向截梯功能、智能呼喊保持功能、电梯自动开关门功能、电梯手动开关门功能、清除无效指令功能、智能初始化功能、消除/检修功能、楼层显示功能和电梯平滑变速功能。
虽然本电梯控制系统已能满足基本电梯运营规定，但仍有许多需要改进地方：
（1） 增长与微机通信接口，实现联网控制，多台电梯综合控制由微机完毕。
（2） 优化电梯选向功能，使之能随客流量变化而变化，达到高效运送乘客目。
（3） 增长浮现紧急状况时电梯解决办法。
（4） 需输入密码才干乘电梯到达特殊档层功能，且响应当楼层呼喊时不响应其他楼层呼喊。
（5） 设立电容感应装置，如关门时仍有乘客进出，则轿门未触及人体就能自动重新开门。

4. 电梯移动
　 本文设计采用PLC和变频器实现电梯常规控制基本上，运用旋转编码器发出脉冲信号构成位置反馈，实现电梯精准位移控制。通过PLC程序设计实现楼层计数、换速信号、门区和平层信号数字控制，取代井道位置检测装置，提高了系统可靠性和平层精度。
4.1 随着都市建设不断发展，高层建筑不断增多，电梯作为高层建筑中垂直运营交通工具已与人们寻常生活密不可分。当前电梯控制普遍采用了两种方式，一是采用微机作为信号控制单元，完毕电梯信号采集、运营状态和功能设定，实现电梯自动调度和集选运营功能，拖动控制则由变频器来完毕；第二种控制方式用可编程控制器（PLC）取代微机实现信号集选控制。从控制方式和性能上来说，这两种办法并没有太大区别。国内厂家大多选取第二种方式，其因素在于生产规模较小，自己设计和制造微机控制装置成本较高；而PLC可靠性高，程序设计以便灵活。本设计在用PLC控制变频调速实现电流、速度双闭环基本上，在不增长硬件设备条件下，实现电流、速度、位移三环控制。
4.2 硬件电路

电路原理图
    系统硬件构造图如图 所示，其各某些功能阐明如下。
    Q1——三相电源断路图
    K1——电源控制接触器
    K2——负载电机通断控制接触器
VS——变频器
    BU——制动单元
    RB——能耗制动电阻
    M——主拖动曳引电机
主电路
    主电路由三相交流输入、变频驱动、曳引机和制动单元几某些构成。由于采用交-直-交电压型变频器，在电梯位势负载作用下，制动时回馈能量不能馈送回电网，为限制泵升电压，采用受控能耗制动方式。
PLC控制电路
    选用OMRON公司C系列60P型PLC。PLC接受来自操纵盘和每层呼梯盒召唤信号、轿厢和门系统功能信号以及井道和变频器状态信号，经程序判断与运算实现电梯集选控制。PLC在输出显示和监控信号同步，向变频器发出运营方向、启动、加/减速运营和制动停梯等信号。
    电流、速度双闭环电路
    采用YASAKWA公司VS-616G5 CIMRG5A 4022变频器。变频器自身设有电流检测装置，由此构成电流闭环；通过和电机同轴联接旋转编码器，产生a、b两相脉冲进入变频器，在确认方向同步，运用脉冲计数构成速度闭环。
   位移控制电路
    电梯作为一种载人工具，在位势负载状态下，除规定安全可靠外，还规定运营平稳，乘坐舒服，停靠精确。采用变频调速双环控制可基本满足规定，但和国外高性能电梯相比还需进一步改进。本设计正是基于这一想法，运用既有旋转编码器构成速度环同步，通过变频器PG卡输出与电机速度及电梯位移成比例脉冲数，将其引入PLC高速计数输入端口0000，通过合计脉冲数，经世式（1）计算出脉冲当量，由此拟定电梯位置。电梯位移
    h=SI
    式中 I——合计脉冲数
    S——脉冲当量
    S = lpD / (pr) （1）
本系统采用减速机，其减速比l = 1/32，曳引轮直径D = 580mm，电机额定转速ned = 1450r/min，旋转编码器每转相应脉冲数p = 1024，PG卡分频比r = 1/18，代入式（1）得
    S = 1.0mm / 脉冲
4.3 程序设计
    运用变频器PG卡输出端（TA2.1）将脉冲信号引入PLC高速计数输入端0000，构成位置反馈。高速计数器（CNT47）累加脉冲数反映电梯位置。高速计数器值不断地与各信号点相应脉冲数进行比较，由此判断电梯运营距离、换速点、平层电和制动停车点等信号。理论上这种控制方式其平层误差可在±1个脉冲当量范畴。在考虑减速机齿轮啮合间隙等机械因素状况下，电梯平层精度可达±5mm内，大大低于国标±15mm原则，满足电梯起制动平滑，运营平稳，平层精确规定。电梯在运营过程中，通过位置信号检测，软件实时计算如下位置信号：电梯所在楼层位置、迅速换速点、中速换速点、门区信号和平层位置信号等。由此省去本来每层在井道中设立上述信号检测装置，大大减少井道检测元件和信号连线，减少成本。下面针对在实现集选控制基本上新增添楼层计数、迅速换速、中速换速、门区和平层信号5个子程序进行简介。
楼层计数   
本设计采用相对计数方式。运营前通过自学习方式，测出相应楼层高度脉冲数，相应5层电梯分别存入16个内存单元DM06 ~ DM21。
楼层计数器（CNT46）为一双向计数器，当到达各层楼层计数点时，依照运营方向进行加1或减1计数。楼层计数程序流程图如图 所示。

运营中，高速计数器合计值实时与楼层计数点相应脉冲数进行比较，相等时发出楼层计数信号，上行加1，下行减1。为防止计数器在计数脉冲高电平期间重复计数，采用楼层计数信号上沿触发楼层计数器。
迅速换速
当高速计数器值与迅速换速点相应脉冲数相等时，若电梯处在迅速运营且本层有选层信号，发迅速换速信号。若电梯中速运营或虽迅速运营但本层无选层信号，则不发换速信号。程序流程图图所示。中速换速与迅速换速判断办法类似，不再重复

当高速计数器CNT47数值在门区所相应脉冲数范畴内时，发门区信号。程序流程图如图4所示。平层信号与区信号判断办法类似，不再重复。
门区信号子程序
    脉冲信号故障检测
    脉冲信号精确采集和传播在本系统中显得尤为重要，为检测旋转编码器和脉冲传播电路故障，设计了有无脉冲信号和错漏脉冲检测电路，通过实时检测保证系统正常运营。为消除脉冲计数合计误差，在基站设立复位开关，接入PLC高速计数器CNT47复位端0001。
换速工作原理
限于篇幅，本文仅对迅速换速工作原理进行简介，梯形图如图所示。

迅速换速梯形图
图中数据存储单元DM01为迅速换速距离脉冲数，DM30为楼层间距脉冲数，DM31为迅速换速点相应脉冲数，DM34为高速换速比较区间下限，DM35为高速换速比较区间上限，HR01为迅速换速点开始信号，1507为迅速运营信号，1700为选层信号，0010为零速信号，0503为迅速换速输出信号。
    以上行为例，DM31迅速换速点相应脉冲数是楼层间距DM30与迅速换速举例DM01之差；DM31和DM30值分别赋给DM34和DM35。运营时高速计数器不断累加脉冲数，每个扫描周期计数器值与DM34~ DM35区段进行比较。当其值进入DM34与DM35区段时，HR01置位，表达进入迅速换速区间；若此时有选层信号且电梯为迅速运营，则发迅速换速信号（0503置ON）。
    本文所述系统基于电气集选控制原则，采用脉冲计数办法，用脉冲编码器取代井道中原有位置检测装置，实现位移控制，用软件代替某些硬件功能，既减少系统成本，又提高了系统可靠性和安全性，实现电梯全数字化控制。
在实验室调试基本上，采用上述办法，实地对两台17层电梯进行改造，经关于部门检测和近一年实际运营表白，系统运营可靠，乘坐舒服，故障率大为减少，平层精度在±5mm以内，获得了良好运营效果。
5电梯PLC控制系统组态模仿设计
电梯PLC控制系统设计
　　因篇幅有限。仅将电梯批示及上下行程序列出阐明。
楼层状态批示设计
　　当电梯运营至某层有指令发出时．批示位置及指令。以二层为例：
LD twoselet
二层内选掸
S twoseletq，1
二层内选取批示
LD twoup
二层上呼
S twoupq，1
二层上呼批示
LJ)twodown
二层下呼
S twodownq，1
二层下呼批示
LD twoseat
二层位置
= twoeeatq
二层位置批示
电梯下行程序设计
　　以电梯在三层下行状况为例。当电梯一或二层有指令时，将三层下行位置1 同步无上行，驱动电梯下行。程序阐明如下：
电棒在三晨时下行状况
LDoneseletq
一层内选取
0 twmeletq
或二层内选取
Ooneupq
或一层上呼
0 twodownq
或二层下呼
O tWoup_q
或二层上呼
A畦I州eseatq
在三层位置时
SV0.1.1
置三层下行位
电椿下行
LDV0.0
有四层下行位
OV0.1
或有三层下行位
OV0.2
或有二层下行位
AN up
同步无上行
=down
电梯下行
6货运电梯超载保护

　　货运电梯超载普通分为重量超载和体积超载二种。重量超载又分两种，一种咱们寻常所说一次性装入货运电梯货品不不大于货运电梯额定载重量；另一种是一次性装入货运电梯货品并未不不大于货运电梯额定载重量，而是其重量在电梯轿厢内分布不均匀，使电梯固有载重能力下降导致重量超载。体积超载也分两种，一种是一次性装入货运电梯货品体积不不大于货运电梯轿厢容积超载；另一种是一次性装入货运电梯货品体积并未不不大于货运电梯轿厢容积，而是某一次装运货品不慎超过货运电梯轿厢容积与电梯发生碰撞。为了防止货地运电梯超载，国内法律规定，货运电梯必要有通过专业培训电梯驾驶员操作，目就是靠“人”来控制、来管理、来保证货运电梯安全运营，而人为因素多样性、波动性，很难永保货运电梯安全运营。如：货运电梯不规范装载有各种各样，有时很难靠人来判断，容易导致误判断，即便是驾驶员懂得有些不规范装载，出于熟人情面不好意思制止，而不按规范操作电梯等等。通过在货运电梯电控系统中加装超载保护智能控制，对消除电梯操作人员违章行为，规范使用电梯生产作业人员行为习惯，以及防止误操作，都具备较好实用价值。

货运电梯重量超载控制
　　货运电梯重量超载概述

在国内，货运电梯普通都不设重量超载保护，其重量与否超载完全是靠驾驶员来判断、来询问获得，由于货运电梯有效载重面积较大，轿底要承载较大负荷，为保证轿底载重刚性，货运电梯轿底都采用钢构造“死”轿底，因而，货运电梯不能象客运电梯那样通过双轿底机构来实现称重，加上固定轿底式电梯轿厢重量，不但随轿厢内载重量变化而变化，并且，还与电梯停靠层站位置关于。由于，电梯底托电缆、平衡系数补偿铁链、曳引钢丝绳等动态重量随时变化，这变化随着楼层越高变化越大，因而，货运电梯普通不设重量超载自动保护。因而，电梯一旦发生重量超载事故，轻者会加速设备机械部件损坏或轿厢变形和停靠层站平整度；重者会因其坠落强大震动对乘在电梯中人和装载在电梯里货品产生严重安全威胁，货品因震动导致倾倒或移位，直接会导致货品损坏或压伤作业人员。再者，电梯一旦发生超载事故，其破坏限度较大，抢修时间也是较长，少则几小时，多则要几天，这将使电梯无法正常工作而影响生产。它不但增长了设备维修成本，同步也加速了设备性能劣化。为此，在货运电梯上加装重量超载装置很有必要。况且，随着传感器，电控手段不断完善，实现货运电梯重量超载保护已成为也许。

　重量超载检测安装
依照工厂货运电梯原有构造状况，在电梯机房固定轿厢侧纲丝绳头处，加装一压力传传感器，在这里加装传感器对感应电梯轿厢重量最直接，安装也较以便，只要再多做一块附加绳头板即可，如下图所示。

由于电梯轿厢钢丝牵引方式是：轿厢一端钢丝绳固定电梯机房横梁上，另一端通过轿顶轮过渡到主机曳引轮上，钢丝绳从主机曳引轮再经电梯配重块绳轮回到电梯机房横梁上固定，如上图所示。电梯桥厢就是挂在滑动轮上厢体，其轿厢一端钢丝绳固定横梁上所承受拉力为桥厢总重量一半，因而，传感器曳引比为2：1。
　　在实际应用时，为消除电梯在运营中自重变化，在重量超载检测系统投入运营前，将电梯作上、下运营一遍，分别将每一层站向上和向下重量记录到控制器寄存器中，以便从寄存器中读出轿厢在当前层站数据，自动去除轿厢自重，以检测轿厢内净重量。
　　　重量超载控制规定
　　（1）货运电梯载重量达到额定载重量95%时，货梯只能直驶某一种指定向上（或向下）楼层。
　　（2）货运电梯载重量达到额定载重量100%时，电梯超载将自动报警，此时电梯门不能关闭，电梯不能启动。此外，货运电梯重量一旦超重，电梯应急启动系统也被终结；电梯消防直驶功能被终结；遇到停电时电梯紧急停靠功能不能投入工作。
　　（3）货运电梯重量一旦超重，退出货运电梯物料载重量必要使货梯额定载重量95%如下时，货梯超载报警及锁定装置才会自动复位。
　　（4）若电梯要做超载实验时，可通过一种指令开关来关闭超载保护功能，以便地将超载保护系统退出电梯控制系统。
　　（5）要实现重量超载保护功能，在安装好压力传感器后，要将压力传感器信号预解决，将其模仿量信号转变成开关量信号（A/D模数转换）后，将重量超载信号接进货运电梯原有PLC控制程输入口，并在原有PLC程序中插入一段小程序即可。　
　自编逻辑控制小程序示意图如下：

重量超载控制效果
　　通过加装货运电梯重量超载保护装置，厂内货运电梯基本上消除了电梯超载现象，但是，由于重量超载保护装置传感器检测是轿厢整体重量，因而，重量超载保护装置对重量分布不均匀限度反映不敏感，这一点还需电梯驾驶员加以关注，以免由于装运物料重量分布不均匀，使用电梯轿厢不平衡运营而将轿厢及电梯门拉坏。
货运电梯体积超载控制
　　　货运电梯体积超载概述
　　在国内外，不论是客运电梯，还是货运电梯，其体积超载控制普通是通过规定电梯轿厢总面积来实现，即“一次性装入货运电梯货品体积不不大于货运电梯轿厢容积超载”，而这种规定只考虑了抱负静态装载模式，没有充分考虑到动态装载时，有一种隐形体积超载状况对货运电梯带来威胁，即：“一次性装入货运电梯货品体积并未不不大于货运电梯轿厢容积，而是某一次装运货品不慎超过货运电梯轿厢容积与电梯发生碰撞”。在烟厂，货运电梯是工厂生产物料垂直输送核心设备，每天承担上千吨货品运送，而这些货品都是有作业人员用手拉液压升降车或电瓶托盘车一板货一板货地送入电梯，当作业人员持续作业行为稍有不慎，或想多拉快跑多装货品不规范作业，而忽视电梯装载安全距离时，就很容易将装货品后电梯门撞坏而影响生产作业，况且，被撞门经整形后不能恢复到本来平整度，容易带来其她有关故障产生。因而，若要想控制作业人员将失误率，最佳办法是：一是通过电梯智能提示，减少作业人员因持续作业惰性行为、习惯行为导致失误；二是通过电梯一旦接受到装运物超区域摆放信号就不能启动，逼迫作业人员纠错。三是严格控制进入电梯轿厢车辆速度，保证紧急状态下制动有效。　　
　体积超载检测光幕定位
表1：货梯重要装运物料尺寸
装运物料
各类卷纸每板
丝束每板
烟丝箱每架
物料间隙
物料长度
1230mm
1330mm
1400mm
200mm
物料宽度
1030mm
1050mm
70mm

表2：T20AP在货梯中地滑行距离（货梯地板是花纹不锈钢板）
迈进速度（空车）
5.0Km/H
4.0Km/H
3.0Km/H
2.0Km/H
1.0Km/H
正常停车滑行距离
1300mm
800mm
550mm
340mm
130mm
紧急停车滑行距离
550mm
340mm
270mm
150mm
60mm
表3：货梯轿厢尺寸
货梯地尺寸
前轿门到后轿门
轿内宽度尺寸
轿内净尺寸
最大运用尺寸
长度距离
4130mm

3750mm
4130mm
宽度距离

3220mm
3000mm
3000mm

表4：检测光幕定位尺寸
光幕安装尺寸
光幕离轿门距离
光幕离地面距离
光幕尺寸度
离轿顶盲
区左右距离
220mm

18mm

上下距离

80mm
1800mm
1000mm
当作业人员以2.0Km/H速度紧急制动滑行距离为150mm左右，光幕报警距离轿门220mm为紧急制动区，以防车辆因惯性撞击电梯轿门。
　　安装光幕要离地80mm左右，是防止电梯驾驶员坐着开电梯时，前伸脚面遮挡光幕导致电梯超载报警误动作。
　　光幕原则尺寸为18×1800mm，故留出轿顶盲区，由于在电梯轿厢高度1.88米以上体积超载机会较少，故不加光幕保护，否则光幕要定做，费用较大。
　　货运电梯最大可运用长度为4130mm，扣除先后门紧急制动区440mm，其可摆放货品长度尺寸为3690mm，而最长物料尺寸为1400mm，先后放两排，占用轿厢长度为2800mm，加上物料间距200mm，轿厢长度余量为690mm，可以满足驾驶员座位摆放和作业人员站立所需空间。

检测光幕技术规定
　　由于电梯轿厢宽度为3250mm，故选用光幕对射距离要不不大于4000mm，以保证光幕信号可靠性。
　　光束密度不少于64对，以保证1800mm保护区光束密度。
　　光幕要避免红外光干涉。

　　　体积超载控制规定
　　（1）当先后轿门都打开时，光幕接受到超载信号时，货梯不能关门启动，超载报警器不报警。按“关门”按钮时，超载报警器报警，且货梯不能关门启动。这时，作业人员在装载货品时无门可碰，体积超载保护不报警，当装载货品超过摆放区域想要关门启动货梯时，货梯报警，回绝执行启动指令，规定作业人员将装载货品移到摆放区域内，方可启动货梯。
　　（2）当前轿门打开，后轿门关闭时，前门光幕接受到超载信号时，超载报警器不报警，按“关门”按钮时，门能关闭，关闭后延时2秒，前门光幕接受到超载信号还没撤除，超载报警器报警，且货梯不能启动，一旦前门光幕超载信号撤除，货梯即刻运营，运营时再产生光幕超载信号，货梯将继续运营，不受限制。货梯处在正常装运状态，货品进出前门，超载报警器不报警，虽然在最后装入货梯物料超过摆放区域时，按“关门”按钮时，门也能关，这重要考虑驾驶员在操纵货梯时，其手臂要遮挡住光幕，当门关上后，给驾驶员2秒钟时间将手臂缩回。货梯将在2秒钟后再作判断，若物料超过摆放区域，货梯将超载报警，回绝执行启动指令，规定作业人员将超过摆放区域货品退出货梯，方可启动货梯。
　　（3）当后轿门关闭时，后门光幕接受到超载信号时，超载报警器报警，货梯不能关门启动。当后轿门关闭，货品进入轿厢超警戒线时，超载报警器报警，此时作业人员及时采用紧急制动办法，以防货品撞货梯后轿门。经实际操作实验成果表白，当作业人员保持进入轿厢车速不大于2Km/H（普通为厂内车速3Km/H正常制动后滑行速度），当作业人员听到超载报警器报警，及时采用紧急制动办法，是可以避免货品撞货梯后轿门。由于，按2Km/H车速作紧急制动，其制动距离为150mm左右，现安装体积超载光幕距离轿门有220mm，是能有效提示作业人员避免事故发生。
　　（4）当货梯运营时，体积超载控制光幕将自动不起作用，以防货梯在运营中突然报警停机。
　　（5）若生产上暂时需要装运超过摆放区域大件物品，在安保人员监护下，电梯维修人员可暂时撤除超载报警控制系统，满足顾客需要。
　　（6）要实现体积超载保护功能，除必要两对光幕目安装，只要将光幕信号接进原有PLC控制程输入口，并在原有PLC程序中插入一段小程序即可。
　　　编逻辑控制小程序示意图如下：

　　体积超载控制效果：
　　据记录，安装体积超载控制前每台货运电梯每月平均运营4380次，9个月五台货运电梯合计运营近20万次，电梯被撞约18次，其被撞DPMO为：

　　装了体积超载控制后，厅门被撞故障纪录为1次，运营3个月DPMO值为：

　电梯超载保护只是一种防止性办法，它只能提高设备在使用中防差错操作能力，不也许用来克服人为误判断、误操作。鉴于生产实际状况，还需要作业人员注重货运电梯安全作业，保证货运电梯运营安全性。作为工厂设备管理人员，将会高度关注电梯安全运营，不断地来完善设备性能，设备管理，人员管理。社会和技术进步，不断地向咱们提出新规定，但对特种设备安全运营摸索将是咱们永远不会结束课题。

7总结
此数字电压表设计，重要阐述了采用可编程控制器（PLC）取代微机实现信号集选控制，楼层计数器（CNT46）整个检测系统，全文由PLC概述，全文由货运电梯基本概念，电梯移动，模仿组态，以及电梯负载控制四某些构成，简介了电梯发展背景。综合阐述了设计规定和功能，并且给出了每一某些硬件原理图，电路中涉及到重要控制硬件。同步设计也提供各个某些电梯控制图。
通过本次设计，感触颇深是解决问题办法、技巧。在这段时间中，我遇到许许多多问题，明白对待问题要多办法解决，多角度解决。通过这段时间设计，我不但增强了实践能力和协作精神，并且懂得了联系实际重要性，这对我后来学习和工作不无裨益。
固然，我设计还存在着某些缺陷，有待于在将来设计中进一步提高，在此哀求各位教师批评指正。

八、参照文献

工厂电气控制技术 机械工业出版社 主编 方承远
工厂电气控制设备 机械工业出版社 主编 许廖
机床电气控制技术 机械工业出版社 主编 王炳实
可编程序控制器应用技术 机械工业出版社 主编 王兆义
可编程序控制器原理及程序设计 电子工业出版社 主编 崔亚军