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1、 编编 号：号： 审定成绩：审定成绩： 重庆邮电大学重庆邮电大学 毕业设计（论文）毕业设计（论文） 设计（论文）题目：设计（论文）题目： 基于西门子基于西门子 S7-300PLC 的升降机设计的升降机设计 学学 院院 名名 称称 ： 自动化学院自动化学院 学学 生生 姓姓 名名 ： 专专 业业 ： 电气工程与自动化电气工程与自动化 班班 级级 ： 0831204 学学 号号 ： 2012212660 指指 导导 教教 师师 ： 答辩组答辩组 负责人负责人 ： 填表时间：填表时间：二一六二一六 年年 六六 月月 重庆邮电大学教务处制重庆邮电大学教务处制 诚信承诺书诚信承诺书 本人慎重承诺和声明：
2、 本人在毕业设计（论文）过程中遵守学校相关规定，恪守学术规范，在指导老师的指导 下独立完成，没有剽窃和抄袭他人的学术观点、思想和成果，未篡改研究数据，若有违规行 为的发生，我愿意接受学校处理，并承担一切法律责任。 论文作者签名： 2016 年 5 月 26 日 重庆邮电大学本科毕业设计（论文）重庆邮电大学本科毕业设计（论文） I 摘摘 要要 当今社会，伴随着科技的不断进步，企业的自动化程度不断提高。而在一些 工厂的流水线生产中， 升降机充当着不可缺少的部分。 升降机的运行迅速而准确， 合理运用升降机，可以大大增加工厂的生产速度，提高产品的质量。先进的升降 机控制技术使升降机的工作更加自动化，从
3、而减少了人员的浪费，降低工厂的生 产成本。除此之外，因为升降机运作稳定和可靠，工厂的安全系数也得到很大的 提升。 因此，设计升降机电器柜合理的元器件分布和先进的控制系统显得尤为重 要。 升降机控制系统最早为传统的继电器控制，其触点多、操作复杂和不灵活等 缺点导致被逐渐淘汰；微机控制虽然智能但其抗干扰弱和维修难度大。如今在升 降机控制方面，PLC(Proguammale Logic Controller)占主流。 本设计主要针对汽车制造流水线中的升降机，通过合理的 PLC 电气选型， 对电器柜进行电器元件的合理布局，并设计好电气图纸，选择适当的变频器和电 机， 通过变频器对电机频率的控制进而达到
4、控制升降机运行速度大小和方向的目 的，根据 PLC 逻辑控制设计程序，实现将汽车从车间二楼准确而快速地运送至 一楼的研究目的。 【关键词】【关键词】升降机 电器柜 PLC 控制 变频器 重庆邮电大学本科毕业设计（论文）重庆邮电大学本科毕业设计（论文） II ABSTRACT Nowadays,with the progress of science and technology, the degree of automation of the enterprise continuously improve is improving. Elevator ACTS as a indispensab
5、le part in the assembly line production.Elevator working quickly and accurately. Using elevator reasonable can increase the production speed and improve the quality of the products of the factory. Elevator work more automated because of the advanced elevator control technology, thereby reducing the
6、waste and the production cost. In addition, because of stable and reliable, the work becomes more safety.Therefore, it is important to designing a reasonable control cabinet and having an advanced control system. The earliest control system of Elevator was the relay control system.It was weeded out
7、because of more contact and complexity and flexible operation.Although computer control is very smart,but it is difficult to maintenance ,in addition ,its Weak anti-interference ability is weak.Nowadays,the programmable logic control(PLC) is the primary system in the elevator control system. This de
8、sign is aim at the elevator of Automobile assembly line.Firstly,we should select a reasonable PLC, and reasonable arrangement electrical components in the control cabinet; secondly, we should design the electrical drawings,select reasonable the inverter and motor,and achieve the goal of controlling
9、elevators speed and direction by using inverter control the frequency of motor;finally, realize the goal of the cars carried from the second floor to the first floor quickly and accurately. 【Key words】Elevator Electrical cabinet PLC control Inverter 重庆邮电大学本科毕业设计（论文）重庆邮电大学本科毕业设计（论文） III 目目 录录 第一章 绪论
10、1 第一节 课题来源和研究目的. 1 第二节 升降机国内外发展状况. 1 一、国外升降机发展状况 2 二、国内升降机发展状况 2 第三节 研究内容和论文结构. 2 一、研究内容 2 二、论文结构 3 第二章 PLC 控制系统 . 4 第一节 传统的继电器控制与 PLC 4 一、传统的继电器控制简介 4 二、PLC 4 第二节 PLC 的概述 4 一、PLC 的定义 . 4 二、PLC 控制系统的特点 . 5 第三节 PLC 的起源和发展史 5 一、起源 5 二、发展史 6 第四节 PLC 的基本构成 6 第五节 PLC 的工作原理 8 第六节 本章小结. 9 第三章 系统总体设计 10 第一节
11、 被控对象的分析与描述. 10 一、升降机系统概述 10 二、升降机的运行状态 11 第二节 系统方案论证. 12 一、升降机控制系统分析 12 二、升降机控制系统任务分析 13 第三节 控制系统总体方案. 13 第四节 本章小结. 14 重庆邮电大学本科毕业设计（论文）重庆邮电大学本科毕业设计（论文） IV 第四章 系统的硬件设计 15 第一节 PLC 的选型 15 一、S7-300 PLC 的硬件结构 . 15 二、S7-300 PLC 的模块 . 16 三、S7-300 PLC 的功能 . 17 第二节 变频器的选择. 17 一、变频器的简述 17 二、变频器的调速原理 18 三、MIC
12、ROMASTER 440 通用型变频器 . 19 四、变频器参数设置 20 第三节 PLC 的 I/O 接口设计 . 21 第四节 电器柜及其元器件分布设计. 22 一、电器柜的设计 22 二、电器元件的分布 23 第五节 本章小结. 25 第五章 系统的软件开发 27 第一节 PLC 编程语言 27 一、语句表（STL） 27 二、梯形图（LAD） . 27 三、功能块图（FBD） 28 第二节 程序设计思路. 28 一、升降机控制过程 28 二、程序流程图 29 第三节 程序编写. 29 一、硬件的组态 29 二、程序编写过程 30 第四节 本章小结. 34 结 论 36 致 谢 37 参
13、考文献 38 附 录 39 一、英文原文. 39 二、英文翻译. 59 三、电器柜控制原理图. 76 重庆邮电大学本科毕业设计（论文）重庆邮电大学本科毕业设计（论文） V 四、源程序. 77 重庆邮电大学本科毕业设计（论文）重庆邮电大学本科毕业设计（论文） 1 第一章第一章 绪论绪论 第一节第一节 课题来源和研究目的课题来源和研究目的 在当今的汽车制造领域中，车间现场的自动化程度越来越高。与以前的人工 操作相比，生产效率得到了提升，产品质量得到了保证。在某些有安全隐患的工 作岗位，由自动化设施代替人工操作，不仅降低了劳动力的浪费，还提高了生产 的安全系数。 工业自动化控制系统一般有继电器控制系
14、统、 微机控制系统和 PLC 控制系统三种，而 PLC 控制系统由于其稳定性强、可靠性高和实时处理迅速等 优点已被广泛地运用于现代工业自动化控制系统中。 重庆长安汽车涂装二车间自动化设施基本由 PLC 控制， 其中就包括升降机。 升降机是一种垂直运输工具，在涂装二车间中，PLC 控制升降机垂直运送车辆， 其动作迅速而准确，为整个车间的生产节省了大量时间，从而提高了生产效率。 升降机在车间流水线生产中充当着不可缺少的部分，其安全、可靠、稳定的 运行， 离不开合理的设计。因此升降机电器柜分布及其程序设计是一个非常重要 的课题。 本次研究的目的是将所学的理论知识运用于实践，设计一个升降机系统，掌 握
15、 PLC 技术，熟练运用 PLC，将 PLC 技术与变频器技术相结合运用于升降机控 制系统中，实现升降机运行方向和运行速度的控制。 第二节第二节 升降机国内外发展状况升降机国内外发展状况 随着科学的进步，社会在不断的发展，而如今都市生活的节奏也越来越快。 升降机逐渐成为人们日常生活和工作中必不可缺的一种运输工具， 其运行速度快 和稳定的特点为人们的生活或者工作节省了大量的时间和人力物力。 升降机是一种运动在刚性轨道之间的垂直运输工具， 它的动力主要是直流或 者交流电机通过传动系统提供。用于载人、载物的一般装的是轿厢，也有装的吊 笼或平台的。如今建筑物的不断升高，升降机运行的高度也随之增加。 重
16、庆邮电大学本科毕业设计（论文）重庆邮电大学本科毕业设计（论文） 2 一、国外升降机发展状况一、国外升降机发展状况 最近几十年国外升降机技术发展非常迅速， 特别是在西门子公司推出了直流 变-交-流再变直流的变频器后，直流电动机调速技术被同步电动机调速技术代 替，这标志着一个新的技术革新。当前国外的升降机的调速方式主要有两种：液 压传动无级调速和调频调速。国外升降机控制系统开始采用 PLC 是在二十世纪 七十年代，而仅仅过了十年左右，微机技术被用于 PLC 控制系统的监视和管理 方面，从而使升降机的安全、速度、可靠性和稳定性都达到了新的高度。在此之 后，西门子、ABB 等公司由于有先进的技术和设备的优势，逐渐研究出了升降 机安保和监视的设备，提高了升降机的安全性能。如今随着电力电子技术的飞速 发展，升降机的控制技术也在发生着巨大的变化，特别是传感器技术的引进，升 降机的速度和定位的精度都大大的提高了。 二、国内升降机发展状况二、国内升降机发展状况 由于我国工业起步很晚， 我国的机械制造和电气控
