机械大楼电梯控制项目初步策划

一.系统硬件模块及接口定义

总体来说，电梯的控制系统分为两大部分，电梯井和电梯轿厢两个板块都能控制电梯的运动；而电梯的动力部分则由电机等部件构成。电梯井外部每个楼层的控制信号和电梯轿厢里的控制信号通过一系列的运算来控制电梯的运动速度和运动方向。

1.电梯井

一条电梯井在每个楼层都有一个入口（出口），而入口旁边都会设有控制按键和显示装置，现在的电梯一般都是通过每层的“上行”和“下行”按键来发出指令，并且每层都有LED数码管显示屏来显示电梯轿厢当前处于的楼层，并会通过闪烁的方式显示其在当时所处的楼层停下等信息，还有箭头来显示其运动的方向。同时还应该在每层楼设置位置开关以获取电梯当前的位置信息，从而能够显示在LED数码管显示屏上，并且在电梯在该楼层停稳后才能打开外部的电梯门。那么根据实际情况就应该在每层设置：

（1）“上行”和“下行”按键，请求指令输入接口；

（2）LED数码管显示屏，信息输出接口；

（3）位置感应开关，信息输入接口；

2.电梯轿厢

电梯轿厢里的接口则与上述的有所不同，轿厢上有7层楼每层所对应的按键，同时还有“开门”、“关门”键，还应该有保障安全的求救按键。并且，还有显示当前楼层的LED数码管显示屏，作用也是显示电梯当前所处的楼层，通过闪烁表面将要停驻开门，通过箭头显示运动方向。最后，为了保障安全，对于门是否完全关上要设置一个位置开关，只有当门完全关上时才能启动电机带动电梯运动，同时当电梯停稳后，开门键才能对指令响应。因此根据实际情况设计接口：

（1）7个楼层按键，整体命令指令输入接口；

（2）“开门”，“关门”按键，局部命令指令输入接口；

（3）呼救按键，调用指令输入接口；

（4）速度感应或位置开关，信息输入接口；

（5）门完全关/合位置开关，信息输入接口；

（命令指令高于请求指令，即在命令指令生效后，只有这一趟的途经的请求指令才能被电梯响应，其他的请求指令则无可奈何；在没有命令指令的时候，请求指令按抢答的方式来响应）

3.动力装置

动力装置由交流伺服电机或机组构成，电机的正反转带动电梯的上下行，PLC的指令控制电机的运动状况，动力装置的接口就是指令输入接口，用来输入启停，上/下运动至多少层等指令，而这些指令的执行又需要通过对电机的调速来实现，所以除了电机外还需要稳定调速电路来控制电机的转速。

 

二.系统的功能设计

1.信息显示功能

每个LED数码管显示屏正常显示电梯当前所处的楼层，以及电梯的运动方向，以及通过闪烁表示电梯将要停驻在某层；每个指令按键还应该对应一个指示灯，指示灯表明指令响应正常响应。

2.满足电梯轿厢的运动指令

PLC接收电梯轿厢的楼层指令，通过比较当前楼层来确定运动方向，值得注意的是在电梯内部的指令优先级是相同的，这样就按照目标匹配的原则执行指令，即在当前的运动方向下，先到该指令楼层就先停，并且也可以响应这趟中途经的电梯外部请求指令，而对其他的外部指令不响应；一直到电梯到达最后一个指令楼层，其指令接口才对所有的外部请求开放。

3.部分满足电梯外部每层的停驻指令

由上一条可知只有在一趟电梯中途经的楼层的的请求指令才会响应；除此之外在没有内部电梯指令的情况下，外部指令是按照抢答的方式来执行，即运动方向向着先按下外部指令键的那个楼层，不过也能响应途经楼层的指令。

4.安全功能细则

（1）外部，在电梯没有到达该楼层或不在该楼层停时，外部的电梯门不会打开；

（2）内部，电梯没有到达指定楼层并停稳时，内部的电梯门不会打开；

（3）电梯超载或关门受阻时，内外电梯门不会关闭；

（4）求救信号会通往该楼栋的值班室或其他安保部门；

（5）电机突然失电时，能够立即启动应急电源或紧急制动装置。

 

三.整体简叙

控制接口接进PLC的控制端，PLC的线圈输出端接电机对应的控制部件，从而构成了一个整体回路；同时信息的获取和显示可以单独构成一个显示回路，不过获取的楼层信息要输入到PLC中进行比较从而确定电梯的运动方向。电梯的安全功能则通过一些其他的电路来实现，涉及到电梯运动的功能也应该接入PLC的控制回路，比如电梯门的开合，电梯的紧急制动等。这个项目的主体就是电梯运动的控制回路，这也是我们应该主要研究的目标，实现了对电梯运动的正确控制，其他的功能相对就容易多了。