1、序言

电梯控制一直是PLC编程设计的经典应用之一，本文就使用Codesys的梯形图功能实现6层电梯的控制，通过对电梯程序的编写，来熟悉Codesys梯形图功能块的编写方法及使用。

2、功能要求

首先我们需要了解6层电梯的具体配置及功能要求。

2.1、输入配置

6层电梯的常用输入点配置主要有：1-5层的上升按钮5个，2-6层的下降按钮5个，乘坐箱内的1-6层按钮6个，电梯内开门，关门按钮2个，报警、开机等按钮预留2-4个，本文使用仿真测试，点表就不列了，配置20个按钮。输入配置如图：

2.2、输出配置

输出点主要有每个按钮的状态灯，包括上升下降，以及楼层按钮，16个灯，控制电梯上升下降输出点2个，上升下降状态灯2个，每个楼层电梯门的开门及关门输出点，共12个。输出配置如图所示：

 2.3、逻辑控制

本文所涉及的电梯控制逻辑，主要从以下几个方面考虑，

a、电梯运行状态有3种，上升过程（包括上升运动，上升静止），下降过程（包括下降运动，下降静止），等待；升降分运动和静止主要时为开门和关门使用，电梯运动时无法开关门。

b、控制按钮分3种，电梯外楼层呼叫按钮、电梯厢内楼层按钮和开关门按钮；

c、电梯位置有3种，以3楼为例，低于3楼，位于3楼，和高于3楼；

2.3.1、楼层呼叫按钮

楼层呼叫按钮需要考虑楼层位置及运行状态，以3楼上升按钮为例，当电梯在3楼，且电梯状态不处于下降状态时，表明当前刚好3楼上升到位，按钮作用为打开3楼电梯门，其他状态则给一个3楼上升等待信号，表明3楼被呼叫，当上升到3楼是需要停止，3楼下降按钮类似，电梯在3楼，且不处于上升状态时开3楼门，其他状态给3楼下降等待信号。控制流程图如下

注意底层1楼和顶层6楼没有降或者升的状态，所以不需要判断电梯升降状态，只需要判断在不在楼层即可。

2.3.2、电梯厢内楼层按钮

电梯厢内按钮不同的厂家有不同的逻辑，主要偏差在于当前状态无法路过所按楼层时的处理，例如当前楼层在3楼，处于上升状态，此时按2楼按钮，处理的方式有：

a、出现2楼等待信号，上升结束后，复位该信号；

b、出现2楼等待信号，上升结束后，响应该信号，往2楼走；

c、屏蔽2楼按钮

本文按第三种，屏蔽处理，因此，厢内楼层按钮只需要考虑是否与当前电梯运行状态同向即可，同向则按钮有效，反向或楼层相同则无效，以3楼为例，当电梯上升且楼层低于3楼时，3楼按钮有效，给一个3楼上升等待信号（可与呼叫按钮公用），当电梯下降，且楼层高于3楼时，3楼按钮有效，给一个3楼下降等待信号，其他条件无效，控制流程如图所示；

 2.3.3、开门与关门

开门与关门只有在电梯刚好到位，停止状态时才有效，包括上升过程中的上升静止（即上升到楼层位置需要停下），下降过程中的下降静止，以及等待状态。流程图就不列了，

2.3.4、楼层等待信号逻辑

当等待信号出现时，需要判断电梯楼层位置，电梯的运行状态，以及各等待信号的优先等级；在上升和下降过程中，设置上升最高楼层和下降最低楼层作为上升和下降结束的标志，以3楼上升等待信号为例，控制流程文字不再描述，直接用流程图表示：

 说明：以上流程图最终只有两种情况复位信号：上升过程中，电梯上升到3楼；等待状态，电梯刚好在3楼。这里边下降过程中，上升等待信号都要等待下降过程完成，转换成等待状态或上升状态。其他楼层以此类推，下降等待信号则于上升等待信号相反。

2.3.5、过程完成及转换

电梯默认状态为等待状态，以开始上升作为进入上升过程的标志，电梯到达上升最高楼层为上升过程结束标志，结束后自动进入等待状态，若有上升或下降等待信号，则再切换，以开始下降作为进入下降过程的标志，以到达下降最低楼层为结束，后自动进入等待状态；

2.3.6、信号优先等级

电梯信号需要有优先等级排列，主要分以下几种：

a、等待状态下，所有信号等级相同，哪个先按，就先响应哪个；

b、上升状态下，根据当前楼层判定，高于楼层的上升等待信号优先级最高记为3，同级上升等待信号，楼层低的先响应，下降等待信号优先级其次记为2，同级下降等待信号，楼层高的先响应，低于楼层的上升信号优先级最低记为1，同级上升等待信号，楼层低的先响应；

c、下降状态下，根据当前楼层判定，低于楼层的下降等待信号优先级最高记为3，同级下降等待信号，楼层高的先响应，上升等待信号优先级其次记为2，同级上升等待信号，楼层低的先响应，高于楼层的下降信号优先级最低记为1，同级下降等待信号，楼层高的先响应；

注意：优先等级并非一直不变，而是根据电梯升降，实时变化的，比如上升过程中，电梯从3楼上升到5楼，则原来优先级最高为3的4楼上升信号，变成优先级最低为1，以此类推。

2.3.7、中间变量

根据以上控制逻辑，在编写程序时需要用到不少的中间变量，这里列出一些主要的，定时器等一些常用的不一一列出，用整型数据变化来模拟开门，关门以及电梯升降，中间辅助变量如图：

 3、可视化视图及程序编写

3.1、创建画面

先创建6层电梯的视图，用按钮，指示灯对应个输入输入变量，电梯和门使用矩形框，可配置不同颜色，视图画面如下图所示：

 3.2、变量连接

画面绘制完成后，需要进行变量连接，所有的按钮，指示灯对应输入输出变量，绿色矩形框表示电梯位置，对应电梯位置变量，橙色的电梯门每一层都需要设置，对应每一层的门信号，再加上电梯当前楼层，上升最高及下降最低，还有电梯升降闪烁用不可见控制，变量连接如下图所示；

 图中列出了几个主要的变量连接方式，其他连接自行对应。

3.3、梯形图程序

6层电梯程序使用梯形图模式按2.3节的控制逻辑编写，这里不再列出，仅列出部分供参考使用：

 电梯外按钮程序

 电梯厢内按钮程序

 开门程序

运行时的逻辑判断

 电梯上升程序

以上部分程序仅供参考，读者可根据逻辑自行编写。

4、可视化仿真

 Codesys可通过仿真验证编写程序的正确性，点击开机按钮打开电梯，电梯运行仿真结果如下：

CODESYS梯形图编写6层电梯程序的仿真视频

5、程序说明

由于程序仅使用于仿真，目前测试还顺利，但可能还存在bug没有测试出来，且许多安全问题并未考虑，包括电梯门防夹手，电梯超重，楼层准确定位，开关门速度，电梯升降速度等情况，因此在实际电梯案例中请勿使用，本文仅供参考学习。

本文所涉及的程序案例可以在以下地址下载：

https://download.csdn.net/download/qq_19979629/83770962

codesys版本V3.5 .14.10,最新版的V3.5 .17.20可以查看程序，可能编译通不过，无法仿真