青岛西门子中国授权代理商DP电缆供应商

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  1引言 

据不统计，目前我国城市里的十字路通系统大都采用定时来控制(不排除繁忙路段或高峰时段用交警来取代交通灯的情况)，这样必然产生如下弊端:当某条路段的车流量很大时却要等待红灯，而此时另一条是空道或车流量相对少得多的道却长时间亮的是绿灯，这种多等少的尴尬现象是未对实际情况进行实时监控所造成的，不仅让司机乘客怨声载道，而且对人力和物力资源也是一种浪费。 

智能控制交通系统是目前研究的方向，也已经不少成果，在少数几个国家已采用智能方式来控制交通信号，其中主要运用GPS定位系统等。出于便捷和效果的综合考虑，我们可用如下方案来控制交通路况:制作传感器探测车辆数量来控制交通灯的时长。具体如下:在入路口的各个方向附近的地下按要求埋设感应线圈，当汽车经过时就会产生涡流损耗，环状绝缘电线的电感开始减少，即可出汽车的通过，并将这一信号转换为标准脉冲信号作为可编程控制器的控制输入，并用PLC计数，按一定控制规律自动调节红绿灯的时长。 

比较传统的定时交通灯控制与智能交通灯控制，可知后者的大优点在于减缓滞流现象，也不会出现空道占时的情形，提高了公路交通通行率，较定位系统而言。 

2车辆的存在与通过的检测 

(1)感应线圈(电感式传感器) 

电感式传感器其主要部件是埋设在公路下十几厘米深处的环状绝缘电线(特别适合新铺道路，可用混凝土直接预埋，老路则需开挖再埋)。当有高频电流通过电感时，公路面上就会形成如图1(a)中虚线所形成的高频磁场。当汽车进入这一高频磁场区时，汽车就会产生涡流损耗，环状绝缘电线的电感开始减少。当汽车正好在该感应线圈的正上方时，该感应线圈的电感减到小值。当汽车离开这高频磁场区时，该感应线圈电感逐渐复原到初始状态。由于电感变化该感应线圈中流动的高频电流的振幅(本论文所涉及的检测工作方式)和相位发生变化，因此，在环的始端连接上检测相位或振幅变化的检测器，就可得到汽车通过的电信号。若将环状绝缘电线作为振荡电路的一部分，则只要检测振荡频率的变化即可知道汽车的存在和通过。 

电感式传感器的高频电流频率为60kHz，尺寸为2×3m，电感约为100μH.这种传感器可检测的电感变化率在0.3％以上[1，2]。 

电感式传感器安装在公路下面，从交通和美观考虑,它是理想的传感器。传感器选用防潮性能好的原材料。 

(2)电路 

检测汽车存在的具体实现是在感应线圈的始端连接上检测电感电流变化的器,并将之转化为标准脉冲电压输出。其具体电路图由三部分组成:信号源部分、检测部分、比较鉴别部分。原理框图如图2所示,输出脉冲波形见图1(b)。 

(3)传感器的铺设 

车辆计数是智能控制的关键，为防止车辆出现漏检的现象，环状绝缘电线在地下的铺设我们设采取在每个车行道上中的出口地(停车线处)以及在离出口地一定远的进口的地方各铺设一个相同的传感器，方案如图3(以典型的十子路口为例)，同一股道上的两传感器相距的距离为该股道正常运行时所允许的长停车车龙为好。 

3用PLC实现智能交通灯控制 

3.1控制系统的组成 

车辆的流量记数、交通灯的时长控制可由可编程控制器(PLC)来实现。当然，也可选用其他种类的计算机作为控制器。本例选用PLC作为控制器件是因为可编程控制器是一台计算机，它是专为工业环境应用而设计制造的计算机。它具有高性丰富的输入/输出接口，并且具有较强的驱动能力;它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算,顺序控制，定时，计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程;它采用模块化结构，编程简单，安装简单，维修方便。 

利用PLC，可使上述描叙的各传感器以及各道口的信号灯与之直接相连，非常方便. 

本设计例中,其输入端接收来自各个路口的车辆探测器测得的输出标准电脉冲，输出接十字路口的红绿信号交通灯。信号灯的选择:在本例中选用红、黄、绿发光二管作为信号灯(头方向型)。 

3.2车流量的计量 

车流量的计量有多种方式: 

(1)每股行车道的车流量通过PLC分别统计。当车辆进入路口经过个传感器1时，使统计数加1，经过二个传感器2出路口时，使统计数减1，其差值为该股车道上车辆的滞留量(动态值)，可以与其他道的值进行比较，据此作为调整红绿灯时长的依据。 

(2)先统计每股车道上车辆的滞留量，然后按大方向原则累加统计。如，将东西向的左行、直行、右行道上的车辆的滞留量相加，再与其它的3个方向的车流量进行比较，据此作为调整红绿灯时长的依据。 

(3)统计每股车道上车辆的滞留量后按通行大化原则(不影响行车的多道相向行驶)累加统计。如，东、西相向的2个左行、直行、右行道上的车辆的滞留量全部相加，再与南北向的总车流量进行比较，据此作为调整红绿灯时长的依据(下面的例子就是按此种方式)。 

以上计算判别全部由PLC完成。可以把以上不同计量判别方式编成不同的子程序，方便调用。 

3.3程序流程 

本例就上述所描述的车流量统计方式,就十字路口给出一例PLC自动调整红绿灯时长的程序流程，其行车顺序与现实生活中执行的一样，只是时间长短不一样。 

(1)当各路口的车辆滞留量达一定值溢满时(相当于比较严重的堵车)，红绿灯切换采用现有的常规定时控制方式; 

(2)当东、西向路口的车辆滞留量比南、北向路口的大时(反之亦然)，该方向的通行时间=小通行定时时间＋自适应滞环比较增加的延时时间(是变化的)，但不大于允许的大通行时间。其中小定时时间是为了避免红绿灯切换过快之弊;大通行时间是为了公平性，不能让其它的车或行人过分久等。进一步的说明在后面的注释中。 

(3)自适应滞环比较(本例的控制规律)增加的时间的确定若东、西向车辆滞留量≥南、北向一个偏差量σ(如30辆车或其它值)时，先让东、西向的左转弯车左行15s(定时控制，值可改)，再让直行车直行30s(直行时间的小值，值可改)后再加一段延时保持，直至东、西向的车辆滞留量比南、北向的车辆滞留量还要少一个偏差量σ，才结束该方向的通行，切换到其它路上，否则一直延时继续通行下去，直至到达大通行时间而强制切换。滞环特性如图6 所示。实际应用时σ的值需整定，过小则导致红绿灯切换过频，过大又不能实现适时控制。 

4结束语 

比较传统的定时交通灯控制与智能交通灯控制，可知后者的大优点在于减缓滞流现象，也不会出现空道占时的情形，提高了公路交通通行率，较定位系统而言，特别适合繁忙的、未立交的交通路口，适合于四个以上的路口，也可方便连网。

1.引言 

近年来。PLC作为一个新兴的工业控制器，以其体积小,功能齐全，价格低廉，性高等方面具有特的优点，在各个领域获得了广泛应用。 

作为国内主流的印刷机生产厂家为了使产品性能稳定，易于维护，采用了以PLC为主控器的控制方案。由于双色印刷机要求易于操作，精度高，故其输入，输出点较多，因此采用了双机通讯。上位机采用易控王FX2N-40MR-4D/A（2台），主要负责主传动的控制，各机组离合压的控制，以及气泵，气阀的控制等。下位机采用易控王FX2N-40MR-4D/A（2台）,主要负责水辊电机的控制，主传动的调速输出，调版电机数据采集等。同时选用了一台MT506 5.7寸触摸屏，主要负责水辊电机速度显示，调版显示，以及整机故障显示等。本系统运行，维护方便，操作简便直观，大大提高了胶印机的档次，受到用户。 

2 系统结构 

上位机与下位机采用了RS485通讯，选择主流MODBUS-RTU通讯方便，。对多色机而言，因素很重要。在设计中，每个机组既要考虑到控制，其中包括本位机组的急停，按钮；还要考虑方便操作，包括每个机组均应有正点，反点按钮。因此，一方面输入点增加很多；另一方面，走线也很不方便。采用总线式通讯，可以很好地解决此问题，各机组的走线可以按照就近原则。 由于印刷机是一个精度较高的机械，印刷品的好坏一方面在于机械加工以及安装的精度，另一方面，也取决于水路，墨路的平衡以及合压的准确性。双色机的每一色组，都有水路和墨路装置。为了便于水辊速度的调节，每根水辊都用一个变频器控制，同时，主电机速度也需要变频器调节。因此，为了实现多路速度调节，采用 MODBUS-RTU通讯协议可以将变频器进行网络化控制，很好地实现了多路速度调节要求。 

在印刷过程中，调版是一个比较繁琐的过程。尤其对多色机来说，各组版对正的精度会对印品产生很大的影响。如果套印不准，印刷品就会出现字面重叠或影像不清。一般来说，印版轴向调节范围为-2mm~+2mm ,周向调节范围为-1mm~+1mm。如果使用手动调版，会浪费很多时间，而且精度不高。为了实现自动打版，我们在版辊上安装了电位器，通过电位器将模拟量传送给4A/D，经过PLC处理，可将版辊的转动精度很好地控制在打版范围内。 

系统配置MT506,使用人机界面，能明确指示并告知操作员机器设备目前的状况，使操作变得简单生动。使用触摸屏，还可以使机器配线标准化，简单化，同时也能减少PLC控制所需的I/O点数，降低生产成本，也相对提高整套设备的附加。易控王板式PLC有很好的通用性，能在线监视并修改程序，不必很麻烦的重复插拔接口。 

3.人机界面设计 

在人机界面中，设计了多幅画面，包括整体图形，故障显示，机器速度和计数显示，水辊速度显示，调版监控等。故障显示使用指示器，给出位元件即可实现闪动效果，让操作者很方便的知道故障部位，整体感很好。在水辊速度显示中，设计了一个柱状图，可以显示水量增加大小，只需按下柱状图，就可增加水量，同时也可方便监控。

4．结束语 

印刷机的一套电气设计属于系统设计，包括硬件，软件设计，涵盖范围较广。这里，我只简单介绍了其中比较重要的几部分，其它细节还有很多，这里不再一一列举。MT506触摸屏与易控王PLC有很好的通用性。

1  引言

近年来,随着工业自动化技术的快速发展,可编程逻辑控制(PLC)的功能日益强大,PLC早已不局限于替代传统继电器、接触器电路,实现逻辑控制功能,现在PLC已经集过程控制、运动控制、数据通信和网络通信等众多功能于一身。随着功能的提高和完善,PLC与工业现场设备之间的数据通信量也越来越大,越来越多的工业设备上集成一个RS232/485通信接口,提供自身的通信协议,PLC在进行数据采集和远程控制时,都需要通过串行通信来实现。 

2  串行通信简介

在通信领域内,有两种数据通信方式:串行通信和并行通信。串行通信:是指使用一条数据线,将数据一位一位地依次传输,每一位数据占据一个固定的时间长度。特别使用于PC与PC、PC与外设之间的远距离通信。

串行接口按电气标准及协议来分包括RS-232-C、RS-422、RS485等。RS-232-C、RS-422与RS-485标准只对接口的电气特性做出规定,不涉及接插件、电缆或协议。 

3  PLC常用串行通信程序编写方法

1)  串行通信由于没有一个标准的通信协议,所以自动化设备的通信协议非常多,常用的Modbus、Pofibus、Devicenet等,PLC一般都带有标准的硬件单元,所以在使用这些协议时,程序上只需要建立标准数据连接表就可以,在按照协议格式,填写头、数据、校验等内容。

2)  但是遇到一些没有标准协议的设备,比如一些仪表采用的SWP协议,就需要在程序中按照三方设备的协议格式,将数据完整的填写在PLC内存中,然后再使用串行通信指令,将数据由的通信接口发送出去,然后再按照响应数据的格式编写接收响应数据的程序,而且遇到变量数据,校验码又不能提前计算好写入内存,只能在程序中编写校验程序,这样不可避免造成程序的编写量非常大,程序非常繁琐。

3)  如SWP系列仪表的通信协议,PLC读取仪表当前的数值(温度、压力等),需要按照协议内容发送命令,如“图1”PLC发送的数据(读取当前测量数值),“图2”仪表回送的响应数据,按照协议内容,该数据是一个ASC码格式的浮点数,在很长的响应数据中,只有“图2”中低字节、高字节、小数点,是当前需要的数据,所以需要在程序中使用数据处理指令,将有用的数据摘选出来,再将ASC码格式数据转换成16/10进制的数据,才完成仪表数据读取的工作。 

4  协议宏通信功能

1)  在遇到非标准协议时,如何能够像使用Modbus、Devicenet等硬件单元时,在程序中只建立数据连接表,填写有用的数据内容,对于仪表回送的数据,只把有用的数据保存到PLC内存。欧姆龙CJ系列PLC的协议宏功能,将协议格式使用三方软件,方便的写入到串行通信模块中,在PLC程序中不需要编写过多程序,只需调用要按照串口模块中的协议序列号即可完成程序。

2)  对于数据串很长的回送响应,也可以在协议宏中添加变量数据,头、尾、校验等数据,可以通过变量数据进行区分,只将仪表的当前数值(温度、压力等)译码并写入到PLC的内存中,PLC在处理仪表当前数值时,只需要读取自身的寄存器就可以完成。

3)  协议宏通信功能:是用来控制PLC与三方设备进行数据交换的另一种通信方式。PLC需要配备串行通信单元,通过RS232方式实现1:1的连接,也可以通过RS/422/485方式实现1:N的连接。通过带有的通信协议宏软件CX-Protocol可以对通信格式进行编程。 

5  串行通信程序设计

传统的串行通信程序,如“图3”只截取了很小一部分,可以看出在PLC梯形图中完成串行通信所有数据的编写,程序量是非常的。其中SWP使用的是CRC校验,虽然常用的校验计算在PLC有相关指令(如FCS、CRC等校验),但是要求进行校验的数据连续放置在寄存器中,中间如果有空位,校验指令会直接将“0”也作为一个数据进行校验,所以需要使用大量的数据处理指令将数据按照标准格式码放完成,才能使用校验指令进行计算,在PLC程序中编写校验是非常繁琐的。 

使用协议宏通信完成SWP仪表的通信,将数据同时进行写入为例进行程序编制。按照SWP协议内容,将读取数据的指令写入到CX-Protocol中。Protocol中有固定的协议格式,按照对应表格内容填写通信指令,校验可以使用有工具添加。

1)  将SWP仪表通信指令写入,把“图1”的数据写入Protocol。(见图4)。 

2)  使用协议宏工具添加CRC-16校验。(见图5) 

3)  将回送的相应数据“图2”中,具体数值低字节、高字节、小数点三个字节,添加变量,并转换格式,保存到PLC内存D2000开始的寄存器中。(见图6) 

4)  在PLC中写入协议宏程序,所有通信协议数据通过CX-Protocol写入到串口通信单元中,程序中只需要调用单元中协议数据的序列号即可,大的简化了梯形图程序。(见图7) 

5)  PLC串行通信过程中经常需要对通信口收发的数据进行监控,查看发出数据和收到的数据都正确无误,串行通信才调试完成,在以往的调试过程中,使用PLC的编程软件串口在视觉上不是很便捷,如果使用其它串口调试软件进行监控,将PLC上的串口电缆接到现场调试计算机上来进行,所以使用起来都不是很方便。

6)  使用CX-Protocol可以直接与PLC进行在线连接,有监控界面,将通信接口当前收发地数据,非常直观的显示出来。如“图8”,监控界面中按照收发协议的格式,ASC码数据进行直观的显示,蓝色线条上方数据是PLC当前发出的,红色线条是收到的数据,可以对照“图1、图2”中的协议内容检查收发数据是否正确。(见图8) 

在以往串口调试过程中,经常会遇到没有相应数据的现象,原因主要有,硬件接线错误,协议内容填写错误。CX-Protocol中的数据监控功能视觉上非常直观的将当前通信接口收发的数据呈现出来,非常方便对数据进行检查和修改。 

6  结束语

使用通信协议宏功能,协议简单、校验算法容易,通信的稳定性都比较以往串行通信高。而协议宏通信可以编辑复杂协议及校验的自动计算。CX-Protocol软件的特点,可以将繁多的通信步骤灵活登记,并使其易于管理,另外还具有多种灵活接收数据的方式,以及的通信控制功能、通信诊断功能、协议保护功能等。 

1  引言

制、食品、农和化工生产等等都离不开固体混料装置。固体混料比例的性和均匀性是产品质量的关键,同样也是产品品质一致性的。传统的固体混料装置常采用继电接触器控制,使用硬连接电器多,性差,自动化程度不高[1],无论在配料、混料等阶段都存在诸多不确定因素,产品质量无法保证。目前已有许多企业采用PLC对原继电接触器控制系统做改造,大大提高了系统的性和自控程度。改造后的PLC控制系统不仅电路简单,投资少,而且灵活性好,有利于系统在线升级,对产品质量和生产效率提供了很好的。

西门子 S7-200系列PLC具有许多优点[2],如, (1)性高,抗干扰能力强,适于恶劣环境;(2)体积小,功耗低;(3)编程简单,可在线调试;(4)通信能力强等等。这些优势使得它适用于各行各业、各种场合中的检测及自动化控制的需要。其强大功能不仅表现在对数字量的灵活控制,利用其扩展模块也可以实现对模拟量的简单控制。本文提出一种新型的固体混料装置控制系统设计,该方案采用西门子S7-200PLC+称重模块为系统控制器实现固体的混料称重设计,为继电接触器系统改造提供了思路。

2  系统硬件设计

2.1  控制系统简介

图1是某单位固体混料称重装置。该系统的整个工作过程如下:电磁阀YV1、电磁阀YV2和电磁阀YV3分别负责控制A、B和C口的进料,起初混料装置为空罐,混料空罐自重200kg,该混料装置一次混料总质量为500kg(每次混料的大重量为600kg)。

工作过程:先打开阀YV1,在A口进料到200kg时,阀YV1关闭;阀YV1关闭同时打开阀YV2,在B口进料到400kg时,阀YV2关闭;阀YV2关闭同时打开阀YV3,C口进料到500kg时,阀YV3关闭,此时搅拌电动机开始工作,当搅拌电动机带动叶轮连续搅拌5分钟后,打开电磁阀YV4,将混料罐内固体全部放出,完成一次混料称重控制过程。 

2.2  系统控制原理

本方案主要是用称重模块将生产现场的质量信号变换成标准信号(4~20mA直流信号),然后将该信号送入模拟量输入模块EM231的一个模拟输入端,转换成数字信号交给PLC的CPU处理,实现进出料口电磁阀切换控制和搅拌电动机工作,控制整个系统自动混料生产。

2.3  系统硬件组成

本系统控制方案是具有理想性价比的控制方案。该系统选择西门子S7-200系列CPU222AC/DC/继电器+模拟量输入模块EM231为主控制器,还包括称重模块一个、电磁阀四个、按钮两个(启动按钮、停止按钮各一个)、搅拌用直流电动机一台等构成。

2.4  系统硬件设计

CPU222AC/DC/继电器有8个输入点,6个输出点,用于电磁阀控制和电机控制。模拟量输入模块EM231有四个通道模拟量输入端,本设计只用A输入通道,其他三个通道未用的通道短接处置。本设计采用电流信号,A通道接线为将“R”与“+”短接,外部电流信号与相应的“A+”和“A-”接线端相连。采用单性电流输入,DIP开关具体设置为:SW1 和SW2为ON;其余扳到OFF位置。输入输出设备及PLC的I/O配置表如表1所示。

系统PLC硬件设计图如图2所示。 

3  系统软件设计

3.1  标度变换

模拟量输入信号通过A/D转换变成PLC可识别人数字信号。在PLC的程序设计中,为了实现控制需要,模拟量通过手工计算转换为数字量[3],公式如下:

Dm~ Am经A/D转换得到的数值;D0~ A0经A/D转换得到的数值;

A~模拟量信号值;D~A经A/D转换得到的数值。

该混料罐一次混料的总质量为500kg,考虑到罐自重200kg。使用比较指令实现对各个质量的准确控制,要得到对应200kg、400kg、600kg和700kg时模拟量输入寄存器AIW0的数值D200、D400、D600、D700。已知S7-200的模拟量输入模块加入标准电信号为4~20mA,对应输入200kg~800kg(A0~Am),经A/D转换后数值为6400~32000(D0~Dm)。根据公式(3.1)得到：

在PC机上安装运行STEP7 MicroWin V4.0软件,编写系统的梯形图程序,经过调试的程序如图3所示。急停按钮的设置是为了应付突发事件时,能够使设备停止工作,避免事故的发生。 

4  结束语

本文从系统的控制要求入手,给出了系统硬件设计图和软件程序,控制过程中的模拟量(质量)由扩展模块EM231+梅特勒-托利多的FWC称重模块来实现输入控制。为现代工业控制过程中的继电接触器的PLC改造提供了思路。实践明,该控制系统、性高,大大提高了产品质量和生产效率。 

一、前言 

电梯控制系统主要由调速部分和逻辑控制部分构成。调速部分的性能对电梯运行时乘客的舒适感有着重要作用，目前，大多选用的变频器，利用旋转编码器测量曳引电机转速，构成闭环矢量控制系统。通过对变频器参数的合理设置，不仅使电梯在运行速和缺相等方面具备了保护功能，而且使电梯的起动、低速运行和停止加平稳舒适。变频器自身的起动、停止和电机给定速度选择则都有逻辑控制部分完成，因此，逻辑控制部分是电梯运行的关键。 

早期的电梯逻辑控制采用继电器方式，存在故障率较高、性差、接线复杂、通用性差等缺点，因此，继电器已退出了历史的舞台，取而代之的是性能稳定、结构简单且移植性好的PLC和微机控制系统。微机控制使得电梯控制系统体积减小、节省能源、性提高，尤其是对、通讯等复杂电梯控制功能具优越性，因此，微机控制系统多应用在性能要求较高的客梯中。 

由于可编程控制器（PLC）既保留了继电器控制系统的简单易懂、控制精度高、性好、移植性好、控制程序可随工艺改变、易于与计算机接口、维修方便等诸多优点。因此，PLC在电梯控制领域得到了为广泛而深入的应用。 

毅天系列PLC以其性高、运算速度快、产品和电梯客制化服务等优点，已在多家电梯厂家中的电梯生产及改造中获得了应用。本文以一台4层4站的别墅电梯控制系统为例，阐述了毅天系列PLC在电梯控制系统的设计思想和实现方案。 

二，电梯控制系统构成 

电梯控制系统主要由变频调速主回路、输入输出单元以及PLC单元构成，用来完成对电梯曳引电机及开关门机的起动，加减速，停止，运行方向，楼层显示，层站召唤，轿箱内操作，保护等指令信号进行管理和控制功能。 

变频调速主回路由三相交流输入、变频调速驱动、曳引机和制动单元构成，变频器采用日本安川公司矢量控制电梯变频器616G5，其具有良好的低速运行特性，适合在电梯控制系统中应用。三相电源R、S、T经接线端子进入变频器为其主回路和控制回路供电，输出端U、V、W接电动机的快速绕组，外接制动单元减少了制动时间，加快制动过程。旋转编码器用来电梯的运行速度和运行方向，变频器将实际速度与变频器内部的给定速度相比较，从而调节变频器的输出频率及电压，使电梯的实际速度跟随变频器内部的给定速度，达到调节电梯速度的目的。变频器输入信号为：上、下行方向指令，零速、爬行、低速、高速、检修速度等各种速度编码指令，复位和使能信号。变频器输出信号为：（1）变频器准备就绪信号，在变频器运转正常时，通知控制系统变频器可以正常运行；（2）运行中信号，通知PLC变频器正在正常输出；（3）零速信号，当电梯运行速度为零时，此信号输出有效并通知PLC完成抱闸、停车等动作；（4）故障信号，变频器出现故障时，此信号输出有效并通知PLC作出响应，给变频器断电。 

输入输出单元为PLC的I/O接口部分，主要由厅外呼叫、轿箱内选层、楼层及方向指示、开关门、井道内的上下平层、上下强迫换速开关、门锁、保护继电器、检修、消防、泊梯、称重等单元构成。输入单元为：（1）厅外呼叫单元，用来对各层站的厅外召唤信号进行登记、记忆和，而且兼有无司机状态的 “本层厅外开门”功能，全集选方式的呼梯信号为2N-2个（N为层站数），下集选方式的呼梯信号为N个；（2）轿箱内选层单元，负责对预选楼层指令的登记、和指示，呼梯信号数为电梯停站层数N；（3）开关门按钮，输入PLC控制轿门的开闭（厅门也同时动作）；（4）上下平层装置，用来保证电梯轿箱在各层停靠时准确平层，通常设置在轿，电梯轿箱上行接近预选层站时，上平层感应器限进入遮磁板，电梯仍继续慢速运行，当下平层感应器再进入遮磁板时，上行接触器线圈失电，制动器抱闸停车；（5）上下限强迫换速开关，用于保护电梯的高速运行，避免电梯出现冲或蹲底事故，当电梯到达上下端站时，装在轿厢边的上下限强迫换速开关打板，信号输入PLC，PLC发出换速信号强迫电梯减速运行到平层位置；（6）门锁装置（或轿门和厅门联锁保护装置），轿门闭合和各厅门闭合上锁是电梯正常起动运行的前提；（7）回路，通常包括轿内急停开关、轿内急停开关、钳开关、限速器断绳开关、限速器速开关、底坑急停开关、相序保护继电器、上下限限开关等；（8）检修、消防和泊梯，检修、消防和泊梯为电梯的三种运行方式，检修运行为电梯检修时的慢速运行方式，消防运行有消防返回基站和消防员两种运行状态，泊梯状态，内选和外呼信号，自动返回泊梯层、关门并断电；（9）称重单元，用来检测轿厢负荷，判断电梯处于欠载、满载或载状态，然后输出数字信号给PLC，根据负载情况进行起动力矩补偿，使电梯运行平稳。 

输出单元为：（1）楼层及方向指示单元，包括电梯上下行方向指示灯、层楼指示灯以及报站钟等，目前的方向及层楼指示灯主要有七段码显示方式和点阵显示方式，本系统为七段码显示方式；（2）开关门单元，用于控制电梯的厅门和轿门的打开和关闭，在自动定向完成或电梯平稳停靠后，PLC给出相关指令，由变频门机完成开关门动作。 

PLC单元为电梯控制系统的部分，由PLC提供变频器的运行方向和速度指令，使变频器根据电梯需要的速度曲线调节运行方向和速度。通过PLC的合理编程，实现自动平层、自动开关门、自动掌握停站时间、内外呼信号的登记与、顺向截梯及自动换向等集选控制功能。 

三、PLC的I/O接口配置 

PLC选用福建毅天公司的毅天系列PLC,输入输出点数可根据需要配置，并可根据用户的要求增加并联功能。以编制一台4层4站的电梯为例，先根据控制要求计算所需要的I/O接口点数，其中输入点数为32，输出点数为24。选用毅天系列PLC的一个ETMX-MSDH32DC-T和一个扩展单元 ETEM-DH16来完成电梯控制系统的逻辑控制。 

四、工作过程 

电梯控制系统由呼叫到响应形成一次工作循环，电梯工作过程可分为自检、正常运行、强制运行等三种工作状态，电梯在三种工作状态之间来回切换，构成了完整的电梯工作过程。 

1．电梯的自检状态 

PLC后上电，电梯运行进入自检状态，检测项目为： 

（1）供电电压正常。 

（2）各控制回路电源电压正常。 

（3）相序正确，相序继电器吸合，回路中各开关接触良好，急停继电器吸合。 

（4）关门到位后，各厅门门锁和轿门门锁触点吸合正常，保证门锁继电器吸合。 

（5）开、关门回路正常。 

（6）电梯制动器动作正常。 

（7）井道中各开关位置正确，动作。 

（8）上、下限位开关，上、下限开关位置正确，动作。 

（9）变频器处于正常工作状态，准备就绪信号输出有效。 

（10）PLC处于正常工作状态，其运行模式开关处于RUN状态。 

在以上条件都得到满足后，电梯才可以进入正常运行状态，否则，无法进行正常运行。 

2．电梯的正常运行状态 

梯完成一个呼叫响应的步骤如下： 

（1）电梯在检测到门厅或轿箱的召唤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行选向。 

（2）电梯开始起动，通过变频器驱动电机拖动轿箱运动。轿箱运动速度由低速转变为中速再转变为高速，并以高速运行至目标层。 

（3）当电梯到目标层减速点后，电梯进入减速状态，由高速变为低速，并以低速运行至平层点停止。 

（4）平层后，经过一定延时开门，直至碰到开门到位行程开关；再经过一定延时后关门，直到触板开关动作。 

3．电梯强制运行状态 

（1）检修运行 

当电梯的初始位置需要调整或电梯需要检修时，应设置一种状态使电梯处于该状态时不响应正常的呼叫，并能移动到导轨上、下行限点间的任意位置。检修时，打开检修开关，PLC程序进入检修模式，电梯以检修速度运行。按住强迫上（下）行按钮，这时上（下）行继电器吸合，同时抱闸打开，变频器收到方向信号后，电梯启动并以检修速度运行。 

（2）消防运行 

消防返回状态：火灾时，设在大厅的消防开关合上后，内选和外呼信号，电梯向下返回消防层站，在返回消防层站的过程中，电梯不应答任何内选和外呼信号。 

消防员状态：到达消防层后，电梯进入消防员状态，每次只应答一个内选，且只有一直按住内选按钮，直到关好门后此内选信号才被登记。此状态下，外呼信号不登记。 

（3）泊梯 

泊梯开关闭合，进入泊梯状态。若电梯不在泊梯层，则内选和外呼信号，自动返回泊梯层，然后关门，断开电源继电器和变频器电源接触器，变频器断电，进入泊梯状态。 

五、控制系统软件设计 

1．软件流程 

2．模块化编程 

电梯控制系统是集选式控制方式，适合采用模块化编程方法，下面介绍几个模块的梯形图程序： 

（1）电梯自检模块：回路中各开关接触良好，回路信号（10001）输入，继电器（01169）闭合。当电梯开关门完成（01037），关门到位（01155）输出为ON，且处于非强制状态时，如果变频器无故障输入（10013），则电梯允许（01038）正常运行。 

（2）电梯开关门模块：继电器（01069）线圈接通时，有开门信号（10011）或有触板动作脉冲输入，在进入平层区1秒（02015）后，驱动门机开门，开门继电器接通；在开门到位信号（10012）或开门到位5秒后，关门继电器输出 

（3）平层和强迫减速模块：当电梯到上、下平层感应器（10009和10010）的输入信号时，表明电梯已经进入平层区。当电梯上行轿厢碰到上强迫换速开关（10006）时，上强迫换速开关动作，电梯由快速被强迫换速为慢速，并判断电梯的实际运行楼层（40400）是否运行到层（＃00008）；当电梯下行轿厢碰到下强迫换速开关（10007）时，下强迫换速开关动作，电梯由快速被强迫换速为慢速，并判断电梯是否运行到底层（＃00001）。 

（4）楼层召唤灯指示模块：当有楼层召唤登记（如01001）或已有该楼层召唤灯输出（如00009）时，如果实际运行楼层（40400）不等于召唤楼层，则该楼层召唤灯输出显示亮；如果实际运行楼层（40400）不等于召唤楼层，则该楼层召唤灯输出熄灭。 

六，结束语 

本文以福建毅天科技有限公司生产的毅天系列PLC为例，阐述了PLC在电梯控制系统中的应用，分别描述了电梯控制系统的构成及工作原理，并给出了PLC的I/O接口配置及其软件设计流程和梯形图的编写。 

通过毅天系列PLC在某型号电梯控制系统的现场应用，在广大电梯使用客户中获得了良好的评价，并得到了多家生产厂家对该系列PLC质量和性能的认可，该电梯控制系统只需要稍加改进即可应用于要求的电梯中。这一切都表明该系列PLC不仅可以满足电梯对高性的实际需求，而且在控制水平和性能可以替代进口的同类产品，并将突破电梯领域应用到为广泛的行业，未来前景将为广阔。