虚拟电梯系统中的 PLC 通讯技术设计  

朱 晓 东     曾 庆 山   冯 冬 青  

(郑 州 大 学 电 气 工 程 学 院   郑 州 450002    Email:zhu_xd@zzu.edu.cn) 

摘     要 ： 介 绍 了 虚 拟 电 梯 的 概 念 和 功 能 以 及 通 讯 技 术 ， 设 计 了 通 讯 中 可 扩 展 的 协 议 格 式 ， 分 析 了 虚

拟 电 梯 系 统 的 通 讯 过 程 ， 利 用 VB 语 言 和 西 门 子 S7－ 200PLC 梯 形 图 开 发 设 计 通 讯 程 序 ， 实 现 了 计 算 机 与

PLC 之 间 的 实 时 通 讯 ， 并 成 功 应 用 到 了 多 部 电 梯 的 虚 拟 电 梯 系 统 中 。  

关 键 词 ： 虚 拟 电 梯 ; PLC； 通 讯 协 议 ； VB 

中 图 分 类 号 ： TP15   

文 献 表 示 码 ： A 

0．引言 

随着计算机技术的发展，人们逐渐通过计算

机软件来模拟实际的物理模型。“虚拟模型”就是
以计算机技术为基础，数字接口技术为支持， 对
模型进行研究和利用。虚拟电梯系统是指将计算
机和 PLC 控制虚拟成一台实际运行的电梯，计算
机通过动画显示电梯的轿厢和井道并模拟电梯的
运行，同时将信号传送到 PLC 控制器。PLC 控制
器运行电梯控制程序，通过通讯程序将控制结果
传回计算机，计算机上的虚拟电梯根据控制信号
来进行电梯的运行和信号的指示，从而模拟电梯
的运行过程，并能模拟实际电梯的各种运行状态
和故障状态。 

与传统的物理模型电梯相比，虚拟电梯具有

以下优点： 

（1）成本低，使用方便，便于自行设计开发电梯

的控制功能。 

（2）虚拟电梯可以作为电梯操作人员的培训软

件，熟悉电梯正常的运行规律和各种控制信
号的功能。虚拟电梯设置灵活，楼层数、梯
速和电梯数量都可以改变，而实际物理模型
都是不可更改的。 

（3）虚拟电梯可以作为 PLC 控制器的控制对象，

对实际电梯控制系统的 PLC 控制程序及功能
进行调试和完善。 

  因此虚拟电梯技术为开发电梯控制系统

以及电梯操作人员的培训提供了良好的应用前
景。 

1 ．虚拟电梯系统的结构及原理 

 

  虚拟电梯控制系统由 PLC 电梯控制程序、

系统通信程序和虚拟电梯仿真界面三部分构成。
如图 1 所示。虚拟电梯仿真界面如图 2 所示，这
是两个电梯的群控，画面对称地分为左右两个电 
梯系统。以左梯为例，左侧模拟虚拟电梯的轿厢

和并道，其右侧为轿箱门和内外呼叫信号以及显
示搂层信号，上部为电梯的运行状态。通过菜单
的设置，可以配置电梯的数量、搂层数、电梯的
运行方式（自动、司机、消防和检修等方式）。 

 

系统的硬件主要是计算机、西门子 S7－200

型 PLC 和通讯电缆。系统的工作过程为：:通过
设置运行状态以及点击仿真界面上的按钮，使计

算 机 将 虚 拟 电 梯 的 信 号 通 过 通 讯 程 序 发 送 给

PLC，PLC 根据接收到的信息，运行电梯控制程
序，并将控制程序的控制信号发送给计算机，计

算机则通过相应的解释程序，一方面将运行状态
显示在仿真界面上，另一方面控制虚拟电梯动画
模块的动作，从而达到虚拟电梯控制的目的。计
算机中的软件采用 VB 编程，通讯方式采用串口
通讯。 

2．通讯协议格式设计 

 

 

 

 

图 1  虚拟电梯系统组成 

Fig 1 the structure of virtual elevator system

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

图 2  虚拟电梯仿真界面 

Fig.2 interface of virtual elevator 

基金项目：河南省自然科学基金项目资助（0511010800） 

作者简介：朱晓东（1970.1），男，汉族，讲师，硕士，主要从事计算机控制方面的教学和科研活动。

 

计算机虚拟

电梯仿真界

面 

PLC 电

梯 控 制

程序 

通讯 

程序