摘要：采用西门子S7-1200 PLC作为主控制器，通过传感器采集电梯状态信号，控制交流变频器驱动曳引电机，实现楼层选择、方向控制、开关门动作等核心功能。
PLC电梯控制系统设计案例（三层楼宇）
一、系统概述
采用西门子S7-1200 PLC作为主控制器，通过传感器采集电梯状态信号，控制交流变频器驱动曳引电机，实现楼层选择、方向控制、开关门动作等核心功能。
二、硬件配置
1. PLC模块：
- CPU 1214C DC/DC/DC
- 数字量输入模块（DI）x1
- 数字量输出模块（DO）x1
- 模拟量输出模块（AO）x1
2. 输入设备：
- 楼层呼叫按钮（1F/2F/3F）
- 轿厢内选层按钮
- 平层光电传感器（每层1个）
- 门状态传感器（开门到位/关门到位）
- 超载检测传感器
- 紧急停止按钮
3. 输出设备：
- 七段数码管楼层显示
- 运行方向指示灯（上行/下行）
- 变频器控制信号
- 门机驱动电机
- 报警指示灯
4. 驱动系统：
- 三菱FR-D700变频器
- 7.5kW交流异步电动机
三、软件设计
1. 系统初始化
```structured text
// 初始化程序
IF First_Scan THEN
Current_Floor := 1; // 默认停靠1层
Door_Status := CLOSED;
CALL_UP := 0;
CALL_DOWN := 0;
INTERNAL_CALL := 0;
END_IF;
```
2. 楼层检测逻辑
```structured text
// 平层信号检测
IF 1F_Sensor THEN
Current_Floor := 1;
ELSIF 2F_Sensor THEN
Current_Floor := 2;
ELSIF 3F_Sensor THEN
Current_Floor := 3;
END_IF;
```
3. 呼叫登记与处理
| 信号类型 | 地址分配 | 处理方式 |
||||
| 外呼上行 | I0.0-I0.2 | 置位呼叫寄存器对应位 |
| 外呼下行 | I0.3-I0.5 | 置位呼叫寄存器对应位 |
| 内呼 | I0.6-I0.8 | 置位内呼寄存器对应位 |
4. 运行方向判断
```structured text
// 方向决策逻辑
IF Current_Floor
Direction := UP;
MOTOR_FWD := 1;
ELSIF Current_Floor > Target_Floor THEN
Direction := DOWN;
MOTOR_REV := 1;
END_IF;
```
5. 电梯运行控制
```structured text
// 速度曲线控制
CASE Current_Floor OF
1: IF Target_Floor = 2 THEN
AO_Output := 30Hz;
ELSE
AO_Output := 50Hz;
END_IF;
2: AO_Output := 40Hz; // 中间层速度
END_CASE;
```
6. 开关门控制
```structured text
// 自动开关门程序
IF Arrived_Signal AND Door_Status = CLOSED THEN
Door_Open := 1;
TON(Timer1, PT=5s); // 开门保持时间
END_IF;
IF Timer1.Q OR Safety_Sensor THEN
Door_Close := 1;
END_IF;
```
四、工作流程
1. 待机状态：停靠最近楼层，门保持关闭
2. 呼叫响应：
- 登记内呼/外呼信号
- 计算最优运行方向
- 启动曳引电机
3. 运行过程：
- 实时监测平层信号
- 动态调整运行速度
- 更新楼层显示
4. 到站处理：
- 减速平层
- 开门保持5秒
- 清除对应呼叫信号
五、安全保护
1. 硬件互锁：
- 门未关闭禁止运行
- 超载时保持开门状态
2. 软件保护：
```structured text
// 急停处理程序
IF Emergency_Stop THEN
MOTOR_FWD := 0;
MOTOR_REV := 0;
Door_Open := 1;
Alarm := 1;
来源：工控老司机
