每周一个编程小例子：电梯控制程序

By jzgkchina

May 31, 2026

引言

电梯是现代建筑中不可或缺的交通工具，其安全和高效运行对于人们的日常生活至关重要。随着自动化技术的发展，越来越多的电梯系统开始采用 PLC（可编程逻辑控制器）进行智能控制。本文将介绍一个基于 PLC 的电梯控制程序，旨在实现楼层呼叫、智能开关门以及超载保护等功能，使电梯运行更加安全、便捷。

程序代码及介绍

下面是完整的 PLC 程序代码(代码基于 CodeSys 平台的 ST 语言)：

FUNCTION_BLOCK FB_ElevatorControl
VAR_INPUT    
    CallButtons : ARRAY[1..cMaxFloors] OF BOOL;  // 楼层呼叫按钮    
    FloorSensors : ARRAY[1..cMaxFloors] OF BOOL; // 楼层传感器    
    DoorOpenBtn : BOOL;           // 开门按钮    
    DoorCloseBtn : BOOL;          // 关门按钮    
    DoorObstacle : BOOL;          // 门障碍物传感器    
    Overload : BOOL;              // 超载传感器
END_VAR
VAR_OUTPUT    
    MotorUp : BOOL;               // 电机上升    
    MotorDown : BOOL;             // 电机下降    
    DoorOpen : BOOL;              // 开门   
    DoorClose : BOOL;             // 关门    
    CurrentFloor : INT;           // 当前楼层    
    Direction : INT;              // 方向：0=停止，1=上升，2=下降
END_VAR
VAR    
    State : (IDLE, MOVING, DOOR_OPENING, DOOR_OPEN, DOOR_CLOSING);    
    TargetFloor : INT;    
    DoorTimer : TON;    
    MoveTimer : TON;    
    LastFloorSensor : ARRAY[1..cMaxFloors] OF BOOL;    
    I : INT;
END_VAR
VAR CONSTANT    
    cMaxFloors : INT := 5;
END_VAR
// 检测楼层传感器变化，更新当前楼层
FOR i := 1 TO cMaxFloors DO    
    IF FloorSensors[i] AND NOT LastFloorSensor[i] THEN        
        CurrentFloor := i;    
    END_IF    
    LastFloorSensor[i] := FloorSensors[i];
END_FOR
CASE State OF    
    IDLE:        
        // 检查是否有呼叫        
        TargetFloor := 0;        
        FOR i := 1 TO cMaxFloors DO            
            IF CallButtons[i] THEN                
                TargetFloor := i;                
                EXIT;            
            END_IF        
        END_FOR        
        IF TargetFloor > 0 THEN            
            IF TargetFloor > CurrentFloor THEN                
                Direction := 1;  // 上升            
            ELSIF TargetFloor < CurrentFloor THEN                
                Direction := 2;  // 下降            
            ELSE                
                State := DOOR_OPENING;                
                Direction := 0;                
                RETURN;            
            END_IF            
            State := MOVING;        
        END_IF    
    MOVING:        
        IF Direction = 1 THEN            
            MotorUp := TRUE;            
            // 模拟运行时间，实际中应由楼层传感器触发            
            MoveTimer(IN := TRUE, PT := T#3s);            
            IF MoveTimer.Q OR (TargetFloor = CurrentFloor) THEN                
                MotorUp := FALSE;                
                State := DOOR_OPENING;                
                Direction := 0;            
            END_IF        
        ELSIF Direction = 2 THEN            
            MotorDown := TRUE;            
            MoveTimer(IN := TRUE, PT := T#3s);            
            IF MoveTimer.Q OR (TargetFloor = CurrentFloor) THEN                
                MotorDown := FALSE;                
                State := DOOR_OPENING;                
                Direction := 0;            
            END_IF        
        END_IF    
    DOOR_OPENING:        
        DoorOpen := TRUE;        
        DoorTimer(IN := TRUE, PT := T#2s);        
        IF DoorTimer.Q THEN            
            State := DOOR_OPEN;            
            DoorTimer(IN := FALSE);        
        END_IF    
    DOOR_OPEN:        
        // 开门状态保持，等待关门命令或超时        
        DoorOpen := TRUE;        
        IF DoorCloseBtn AND NOT DoorObstacle THEN            
            State := DOOR_CLOSING;        
        END_IF        
        // 超时自动关门        
        DoorTimer(IN := TRUE, PT := T#10s);        
        IF DoorTimer.Q THEN            
            State := DOOR_CLOSING;            
            DoorTimer(IN := FALSE);        
        END_IF    
    DOOR_CLOSING:        
        DoorClose := TRUE;        
        DoorTimer(IN := TRUE, PT := T#2s);        
        IF DoorTimer.Q THEN            
            DoorOpen := FALSE;            
            DoorClose := FALSE;            
            State := IDLE;            
            DoorTimer(IN := FALSE);        
        END_IF        
        // 关门过程中遇到障碍物，重新开门        
        IF DoorObstacle THEN            
            State := DOOR_OPENING;            
            DoorClose := FALSE;        
        END_IF
END_CASE
// 超载时不能关门
IF Overload AND State = DOOR_CLOSING THEN    
    State := DOOR_OPENING;    
    DoorClose := FALSE;
END_IF

程序结构解析

该程序主要由以下几个部分组成：

输入变量：

CallButtons数组用于接收各楼层的呼叫按钮信号。
FloorSensors数组用于检测电梯当前所在的楼层。
DoorOpenBtn和DoorCloseBtn用于手动控制电梯门的开关。
DoorObstacle用于检测门口是否有障碍物。
Overload用于检测电梯是否超载。

输出变量：

MotorUp和MotorDown用于控制电梯电机的上升和下降。
DoorOpen和DoorClose用于控制电梯门的开关状态。
CurrentFloor表示电梯当前所处的楼层。
Direction表示电梯的运行方向。

内部变量：

State枚举表示电梯的当前状态，包括空闲(IDLE)、移动(MOVING)、开门中(DOOR_OPENING)、开门(DOOR_OPEN)和关门中(DOOR_CLOSING)。

状态机逻辑：

程序通过状态机设计控制电梯的运行流程，确保每个环节的状态转换清晰且高效。

应用场景

该电梯控制程序适用于以下场景：

住宅小区：为居民提供方便快捷的上下楼服务，确保安全性和舒适性。

办公大楼：高效管理多层建筑内的人员流动，提高工作效率。

商场和公共场所：在大型商场或公共建筑中，电梯系统能够有效调度客流，提升顾客体验。

拓展思考

在实际应用中，该程序可以进一步扩展以满足更多需求，例如：

智能调度：结合人工智能算法，实现电梯智能调度，根据实时客流量优化运行策略。

远程监控：通过网络实现远程监控与故障诊断，提高运维效率。

紧急响应：在火灾等紧急情况下，电梯能够自动响应，迅速转移到安全楼层。

总结

本文介绍了一种基于 PLC 的电梯控制程序，通过智能化的控制方式实现了楼层呼叫、智能开关门及超载保护等功能。该程序不仅提高了电梯的运行安全性和效率，也为未来电梯系统的智能化发展奠定了基础。随着技术的不断进步，电梯控制系统的智能化程度将会进一步提升，为人们的出行带来更多便利。

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