② 用户存储器容量的估算用户应用程序占用多少内存与许多因素(如I/O点数、控制要求、运算处理量、程序结构等)有关。
根据自己所设计的为六层的电梯控制系统，根据需要控制的开关、设备大约有32个输入点，28个输出点需进行控制，同时留有20%的裕量，综合考虑后，系统选择了日本三菱公司的FX2N-80MR机型。
FXZN系统PLC具有以下几方面的优点:
① FXZN配置灵活，除主机单元外，还可扩展1/0模块，A/D模块，D/A模块和其它特殊功能模块。
② FXZN指令功能丰富，有各种指令107条，且指令执行速度快。
③ FXZN可用内部辅助继电器M，状态继电器S，定时器T，寄存器D，计数器C的功能和数量满足了系统控制要求的需要，尤其是高速计数器(C251等)能接受脉冲编码器脉冲。
④ FXZN的编程可用编程器，也可以在PC机上使用三菱公司的专用编程软件包MELSEMEDOC来进行。编程语言可用梯形图或指令表。尤其是可用PC机对系统实时进行监控。为调试和维护提供了极大的方便。
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3.3 电梯电气控制系统设计方案
电梯电气控制系统设计方案的确定对于电梯电气控制系统整体软件设计起着至关重要的作用，这也是电梯电气控制系统的一个主贯穿线，它主要包括以下几个部分。
① PLC的I/O地址分配：
根据本设计中的电梯控制系统实现的控制功能和其实际的操作工艺过程，首先归纳本系统中所有输入信号和输出信号；然后根据PLC的输入点和输出点进行I/O地址分配，使每个输入信号对应PLC内部的输入继电器，每个输出信号对应PLC内部的输出继电器。
② PLC输入信号的确定：
操作面板上应有各层的选层指令按钮，6层共有6个。
有司机时，应有司机直驶专用开关和上行、下行按钮，需3点输入，检修时对应有检修开关，在开门和关门时应该有开关门限位开关，需要3点输入。
各楼层乘客召唤时，除底层和顶层只有一个召唤按钮，其它各层均设上下两个召唤按钮，6层共需10个输入按钮。
其它输入有司机/无司机方式选择、电梯上下终端的限位等开关或触点。 轿厢通风信号及超载重量下需要2点输入。 经以上分析，可知共需34点开关量输入端口。
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③ PLC输出信号的确定：
控制电梯的上行、下行（即电机正、反转）需2点输出。 上下行指示灯2点输出。 开门、关门需2点输出。
由于采用十进制显示方式，LED七段显示器需3点输出。 电梯轿厢内输出各层的指令信号登记显示，共6点输出。
各楼层乘客召唤时，除底层和顶层只有一个召唤登记显示，其它各层均设上下两个召唤登记显示，6层共需10个输出显示。
轿厢照明与轿厢通风需要2点输出，故障报警也需要1点输出。 经分析共需28点开关量输出端口。
④ 内部继电器的确定：
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⑤ 轿厢层楼位置显示方式的确定：
目前常用的轿厢层楼位置的显示方式有：二进制显示、直接位置显示、十进制显示。为了节省三菱FX2N-80MR PLC的I/O点数，故采用十进制的显示方式。即Y0Y1Y2输出经过译码器译码后，再经过驱动器点亮对应的段。“1”表示亮，“0”
3
表示暗（共阴极显示），共可显示2层，即0～7（000～111），应用在电梯轿厢层楼显示中，即可显示第1层～7层，本系统只是需要显示第1～6层。
⑥ PLC控制程序的编制方法：
PLC梯形图的编制采用模块化设计。模块化程序结构清晰、便于调试。如：层楼继电器回路、召唤信号的登记与清除、内选信号指令登记与清除、开关门、运行方向的选择等。模块间不完全独立，它们之间存在着有机联系，且编程时要考虑各条指令间的逻辑关系。
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3.4 电梯电气控制系统软件设计
电梯的整体运行过程：
当乘客进入轿厢后，由乘客根据欲前往的层站，逐一按下相应层站的选层按钮，便完成了运行指令的预先登记，电梯便自动决定运行方向。再按启动按钮，电梯自动关门，当门完全关闭后，门锁微动开关闭合，使门锁继电器吸合，电梯开始启动、加速，直至稳速运行。当电梯到达欲停靠的目的层站前方某一距离位置时，由井道内的行程开关向电梯控制系统发出转换信号，电梯便自动减速准备停靠。当轿厢进入到平层区(即停靠层站上方或下方的一段有限距离)时，井道平层传感器动作，发出平层信号控制轿厢准确平层，并自动取消，自动开门。对某类电梯，如果在平层时平层精度超过标准要求，则电梯进行校正运行，电梯以最低的速度慢行到准确平行位。如果继续平向运行，司机只需按下启动按钮，电梯便按预先登记的楼层，按序逐一自动停靠，自动开门。
在电梯运行过程中，如果厅外有人按下厅门召唤电钮，只要此时的召唤申请乘梯方向符合此时电梯的运行方向，则电梯能被顺向截停。当同向登记指挥都已被执行以后，电梯便自动换向运行，执行另一方向的运行登记指令。如果电梯在某一层站关门时，有人或物碰触了门安全触板，或被非接触式的光电式、电子式装置检测到关门障碍时，电梯便停止关门并立即转为开门。如果欲乘电梯的乘客正逢电梯关门时，可按下外上、下召唤按钮中与电梯欲行方向相同的一个按钮，电梯便立即开门，这种操作，用于为本层开门。如果由于乘客过多而超载，则电梯超载检测装置发出超载信号，阻止电梯启动并开门，直到满足限载要求，电梯方能恢复正常运行。如果停层时间到，便自动关门启动、加速，直至稳速运行。在运行过程中，可根据各楼层厅外召唤信号，对符合运行方向的召唤信号，将逐一应答，自动停靠，自动开门。在完成同向全部登记以后，如有反向厅外召唤信号，则电梯自动换向运行，应答反向厅外召唤信号。如果没有召唤信号时，电梯便自动关门停机，或自动驶回基站待命。如果某一楼层再有召唤信号，电梯便自动启动前往应召。电梯的主程序流程图如图4.2所示。
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图3.2 电梯主程序流程图
3.4.1 层楼继电器回路的实现
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要对电梯进行控制首要的问题是反映电梯实际所在的位置即楼层。传统的继电器控制层楼电路，需要在每层装设感应器，这种方法虽然简单直观，但由于设置感应器太多，占用PLC的I/O口也太多。
由于PLC具有数据传送、算术计算、数据比较处理等功能，所以用PLC很容易实现层楼电路。启用一数据寄存器D0，电梯在最下层端站是将1送入D0，最上层端站时，将最高层数6送入D0，电梯每上升一层，D0将自动加一，电梯每下降一层，
D0将自动减一，这样使D0中始终存放的是楼层的层数，然后将D0分别与1、2、、3、??6相比较，等于几就说明电梯在几层，这时驱动相应的层楼继电器实现层楼电路。按照上述方法，六层六站的层楼继电器电路梯形图如4.3所示：
图3.3 层楼继电器电路
3.4.2 召唤回路
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召唤回路的作用：将厅外召唤信号记忆并显示，当电梯响应后应自动将其消除。记忆和消除可以用PLC的SET和RST指令来实现。
位于层楼面的乘客欲前往任意一层楼，可通过按下电梯层门旁的上／下召唤按唤来召唤电梯。当电梯到达乘客所召唤的那一层楼面时，立即清除该召唤信号。楼上召唤登记响应及清除功能梯形图如下图4.4所示：
图3.4 召唤登记响应及清除功能梯形图
3.4.3 指令回路
指令回路的作用：将轿内指令信号记忆并显示，当电梯响应后应自动将其消除。记忆和消除可以用PLC的SET和RST指令来实现。根据理论依据及PLC梯形图编制原理，指令回路功能图如下图所示：
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图3.5 指令登记响应及清除功能梯形图
3.4.4选向回路
选向回路是根据目前电梯所在位置和指令、召唤的情况决定电梯的运行方向（向上或向下）。实际就是改变电动机的旋转方向。电梯在无司机工作状态下，由程序决定上行或下行。当电梯发出召唤信号或指令信号时，PLC自动根据轿厢目前所在层楼位置，来判定是上行还是下行。
若 召唤或指令要到的层楼 ＞ 轿厢目前所在层楼 电梯上行
召唤或指令要到的层楼 ＜ 轿厢目前所在层楼 电梯下行 召唤或指令要到的层楼 ＝ 轿厢目前所在层楼 无法定向
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图3.6 电梯选向回路梯形图
3.4.5 电梯的开关门环节
① 电梯的开门环节主要有以下几种情况：
1）电梯投入运行前的开门；
2）电梯检修时的开门；
3）电梯自动运行停层时的开门；
4）电梯关门过程中的重新开门（防夹人功能）；
5）呼梯开门。
综合考虑以上的几种情况，利用PLC强大的编程功能，结合自己的思路，电梯的开门梯形图编制如下图所示：
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图3.7 电梯开门环节梯形图
②
电梯的关门环节有下面两种情况：
1）电梯停用后的关门：此时电梯到达基站，司机或乘客离开轿厢，电梯自动关门，司机将开关梯钥匙旋转到关梯位置，电梯的安全回路被切断，PLC停止运行，电梯关闭。
2）电梯自动运行时的关门：停站时间继电器延时结束后，电梯应该自动关门，停站时间未到时，可通过关门按钮实现提前关门。
图3.8 电梯关门环节梯形图
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3.4.6 电梯起制动环节
① 起动环节
起动环节的条件是：电梯的运行方向已经确定，轿厢的门已经关好。在本次设计中我采用的是利用时间继电器来控制电梯的加速度的时间，但是这个时间值不是绝对的，需要跟实际情况联系起来，根据调试来确定电梯的加速度时间。
图3.9 变频器升降速原理图
先将X1、X2豫置为频率升降端口，X1为升速端口，X2为降速端口。
当KA1闭合时，X1得到信号，变频器的输出频率上升，KA1
断开时，输出频率保持；当KA2闭合时，X2得到信号，变频器的输出频率下降，KA2断开时，输出频率保持。
在利用升降速端子功能的豫置时必须同时豫置，否则无效。
根据上述原理，利用加速时间继电器来控制KA1，就可以实现频率的逐步上升，达到无级调速的目的。
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