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1、目 录摘要 1关键词 1Abstract 1Key words1引言 21 电梯控制系统的方案设计 41.1 电梯的工作原理 41.2 电梯的功能要求 42 电梯的硬件设计 52.1 PLC 的简介 52.1.1 PLC 的特点 52.1.2 PLC 在电梯控制中的特点52.1.3 S7-200 系列 PLC 的简介 62.1.4 PLC 结构和组成 62.1.5 PLC 的工作原理 72.2. 电梯系统硬件的选择及电路图 82.2.1 曳引电动机主电路图设计 92.2.2 电器柜布线图102.3 I/O 的分布及 PLC 的选择 102.3.1 I/O 点数计算及分配 112.3.2 PLC
2、 型号的选择 113 电梯控制系统的软件设计 113.1 设计梯形图 133.2 程序说明 133.2.1 电梯参数初始化程序段 133.2.2 用户输入登记程序段 143.2.3 系统确定状态程序段 153.2.4 判断电梯是否在开关门程序段 173.2.5 电梯开门子程序段 173.2.6 电梯关门子程序段 183.2.7 判断电梯是否空闲程序段 183.2.8 电梯空闲状态处理程序段 193.2.9 确定电梯下一个目标楼层的子程序段 203.2.10 清除标记子程序段213.2.11 电梯上行主程序段233.2.12 确定上行最近目标子程序段243.2.13 电梯下行主程序段253.2.
3、14 电梯下行最近目标子程序段26总 结 27参考文献 28致 谢 29基于 PLC 的电梯控制系统的设计机械电子工程专业学生 杨仁凯指导教师 王秀摘要：随着社会的发展，尤其是现代城市的建设高速发展所带来的高层建筑猛烈的增多，基于 PLC 的电梯控制系统的设计2在高层建筑之间的垂直交通工具电梯，对人们生活也就显得特别重要。在电梯出现的早期，其控制方式多为继电器控制方式，但这种控制方式有个致命的缺点安全性差。随着微电子技术、计算机技术、和自动控制理论技术的发展，电梯的逻辑控制也由 PLC 代替了原来的继电器控制，安全性、可靠性得到了质的飞越。本文针对六层电梯控制系统，对其 PLC 系统的设计和调
4、试进行了详细的阐述。关键词：PLC 电梯 控制系统The design of elevator control system Based on PLCStudent majoring in Mechatronic engineering Yang RenkaiTutor Wang XiuAbstract：With the development of society, especially the construction of modern city brought by rapid growth of the high-rise building more violent, elevato
5、r also is especially important for the people life in the high-rise building of vertical transportation! In the early, when lift is invented, its control way is relay control way, but this kind of control mode has a fatal flaw-poor safety. With the development of microelectronics technology, compute
6、r technology, and automatic control theory, the logic of the elevator control is PLC instead of the original relay control, and it is safety , reliability are improved. In this paper, the design and debugging of PLC system are stated in detail in a storied building six elevator control system.Key wo
7、rds: PLC; elevator; control system引言（1） 选题的意义电梯是高层宾馆、商店、住宅、多层厂房和仓库等高层建筑不可缺少的垂直方向的交通工具。随着社会的发展，建筑物规模越来越大，楼层越来越多，对电梯的调速精度、调速范围等静态和动态特性提出了更高的要求。基于 PLC 的电梯控制系统的设计3电梯是集机电一体的复杂系统，不仅涉及机械传动、电气控制和土建等工程领域，还要考虑可靠性、舒适感和美学等问题。而对现代电梯而言，应具有高度的安全性。事实上，在电梯上已经采用了多项安全保护措施。在设计电梯的时候，对机械零部件和电器元件都采取了很大的安全系数和保险系数。目前由可编程序控制
8、器(PLC)和微机组成的电梯运行逻辑控制系统，正以很快的速度发展着。采用 PLC 控制的电梯可靠性高、维护方便、开发周期短，这种电梯运行更加可靠，并具有很大的灵活性，可以完成更为复杂的控制任务，己成为电梯控制的发展方向。 （2） 电梯的发展状况近年来，我国的电梯生产技术得到了迅速发展一些电梯厂也在不断改进设计、修改工艺。更新换代生产更新型的电梯，继电器组成的顺序控制系统是最早的一种实现电梯控制的方法。但是，进入九十年代，随着科学技术的发展和计算机技术的广泛应用，人们对电梯的安全性、可靠性的要求越来越高，继电器控制的弱点就越来越明显。可编程序控制器(PLC)最早是根据顺序逻辑控制的需要而发展起来
9、的，是专门为工业环境应用而设计的数字运算操作的电子装置。鉴于其种种优点，目前，电梯的继电器控制方式己逐渐被 PLC 控制所代替。同时，由于电机交流变频调速技术的发展，电梯的拖动方式己由原来直流调速逐渐过渡到了交流变频调速。因此，PLC 控制技术加变频调速技术己成为现代电梯行业的一个热点。（3）电梯的结构及组成部件电梯是机电一体化产品。其机械部分好比是人的躯体，电气部分相当于人的神经，控制部分相当于人的大脑。各部分通过控制部分调度，密切协同，使电梯可靠运行。尽管电梯的品种繁多，但目前使用的电梯绝大多数为电力拖动、钢丝绳拽引式结构，其机械部分由拽引系统，轿厢和门系统，平衡系统，导向系统以及机械安全
10、保护装置组成；而电气控制部分由电力拖动系统，运行逻辑功能控制系统和电气安全保护等系统组成。一 拽引系统电梯拽系统的功能是输出动力和传递动力，驱动电梯运行。主要由拽引机，拽引钢丝绳，导向轮和反绳轮组成。拽引机为电梯的运行提供动力，由电动机，拽引轮，连轴器，减速箱，和电磁制动器组成。拽引钢丝的两端分别连轿厢和对重，依靠钢丝绳和拽引轮之间的摩擦来驱动轿厢升降。导向轮的作用是分开轿厢和对重的间距，采用复绕型还可以增加拽引力。二 导向系统基于 PLC 的电梯控制系统的设计4导向系统由导轨，导靴和导轨架组成。它的作用是限制轿厢和对重的活动自由度，使得轿厢和对重只能沿着导轨做升降运动。三 门系统门系统有轿厢
11、门，层门，开门，连动机构等组成。轿厢门设在轿厢入口，由门扇，门导轨架等组成，层门设在层站入口处。开门机设在轿厢上，是轿厢和层门的动力源。四 轿厢轿厢是运送乘客或者货物的电梯组件。它是有轿厢架和轿厢体组成的。轿厢架是轿厢体的承重机构，由横梁，立柱，底梁，和斜拉杆等组成。轿厢体由厢底，轿厢壁，轿厢顶以及照明通风装置，轿厢装饰件和轿厢内操纵按钮板等组成。轿厢体空间的大小由额定载重量和额定客人数决定五 重量平衡系统重量平衡系统由对重和重量补偿装置组成。对重由对重架和对重块组成。对重将平衡轿厢自重和部分额定载重。重量补偿装置是补偿高层电梯中轿厢与对重侧拽引钢丝绳长度变化对电梯的平衡设计影响的装置。六 电
12、力拖动系统电力拖动系统由拽引电机，供电系统，速度反馈装置，调速装置等组成，它的作用是对电梯进行速度控制。拽引电机是电梯的动力源，根据电梯配置可采用交流电机或者直流电机。供电系统是为电机提供电源的装置。速度反馈系统是为调速系统提供电梯运行速度信号。一般采用测速发电机或速度脉冲发生器与电机相连。调速装置对拽引电机进行速度控制。七 电气控制系统电梯的电气控制系统由控制装置，操纵装置，平层装置，和位置显示装置等部分组成。其中控制装置根据电梯的运行逻辑功能要求，控制电梯的运行，设置在机房中的控制柜上。操纵装置是由轿厢内的按钮箱和厅门的召唤箱按钮来操纵电梯的运行的。平层装置是发出平层控制信号，使电梯轿厢准
13、确平层的控制装置。所谓平层，是指轿厢在接近某一楼层的停靠站时，欲使轿厢地坎与厅门地坎达到用平面的操作。位置显示装置。是用来显示电梯所在楼层位置的轿内和厅门的指示灯，厅门指示灯还用尖头指示电梯的运行方向。八 安全保护系统安全保护系统包括机械的和电气的各种保护系统，可保护电梯安全的使用。机械方面的有：限速器和安全钳起超速保护作用，缓冲器起冲顶和撞底保护作用，还有切断总电源的极限保护装置。电气方面的安全保护在电梯的各个运行环节中都有体现。基于 PLC 的电梯控制系统的设计5（4）研究内容及目标综上所述，由于电梯作为新一代运输工具，本次毕业设计就以六层电梯作为控制对象，以 PLC 作为工具对电梯控制系统进行了设计。在设计过程中，首先对 PLC 进行了详细的介绍，然后针对六层电梯的设计进行 PLC 类型的选型，再次就是对六层电梯硬件分析，根据输入输出点数，确定 PLC 机型，画出硬件连线图，然后进行软件分析编程，写出梯形
