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1、大连海洋大学大连海洋大学 毕毕 业业 论论 文文 20082008 级级 电气工程系电气工程系 系系 电子电子 0808 班班 论文题目：论文题目： PLCPLC 在电梯系统中的应用在电梯系统中的应用 姓姓 名：名： 学号：学号： 200812*200812* 指导教师：指导教师： 滕立国滕立国 职称：职称： 20112011 年年 0505 月月 1010 日日 1 摘 要 本文介绍一种电梯 PLC 控制系统。电梯是垂直方向的运输设备，是高层建筑中 不可缺少的交通运输设备。它靠电力，拖动一个可以载人或物的轿厢，在建筑的 井道内导轨上做垂直升降运动，在人们生活中起着举足轻重的作用。而控制电梯
2、运行的 PLC 系统也要求越来越高，要求达到电梯运行的“稳、准、快”的运行目 的。该系统主要由 PLC、逻辑控制电路组成。其中包括交流异步电动机、继电器、 接触器、行程开关、按钮、发光指示器和变频器组成为一体的控制系统。本机控 制单元采用以三菱公司的可编程控制器PLC 对机器进行全过程控制。 整个系统通过PLC、逻辑控制电路对电梯的升降；加、减速；平层；起动、制 动控制。其结构简单、运行效率高、平层精度高、易于理解与掌握。 关键字：PLC 电梯设计 变频器 This paper describes a lift PLC control system. Is the vertical lift
3、transport equipment, is an indispensable high-rise building transportation equipment. It relies on power, drag a person or thing can be contained in the car, in the construction of the shaft to do within the rail vertical movement in peoples lives plays an important role. The PLC to control elevator
4、 systems have become increasingly demanding, requiring elevator reached the “steady, accurate, fast“ operational purposes. The system is composed of PLC, logic control circuit. Including AC induction motors, relays, contactors, trip switches, buttons, LED indicators and frequency composition as one
5、of the control system. The control unit using the Mitsubishi PLC programmable controller controls the whole process of the machine. The entire system through the PLC, logic control circuit of the elevator lift; accelerating or decelerating; flat layer; starting and braking control. Its structure is
6、simple, high efficiency, high precision leveling, easy to understand and grasp. Keywords: PLC elevator design drive 2 目目 录录 前言.3 第一章 绪论 1.1 课题研究的背景.4 1.2 电梯控制系统研究的现状.4 1.3 论文的主要内容 5 第二章 电梯的概述及发展 2.1 电梯概述及发展 6 第三章 PLC 的概述 3.1 PLC 发展历程.7 第四章 硬件设计 4.1 硬件配置简介 .10 4.2 电梯控制系统 .10 4.3 电气控制系统框图 .12 4.4 输入输出
7、的分配 .12 第五章 软件设计 5.1 程序流程图 .14 5.2 电梯定向逻辑 .15 第六章 系统调试 6.1 硬件部分调试 .17 6.2 硬件部分调试17 结束语.18 致谢.19 参考文献.20 3 前言 随着城市建设的不断发展，高层建筑不断增多，电梯在国民经济和生活中有 着广泛的应用。电梯作为高层建筑中垂直运行的交通工具已与人们的日常生活密 不可分。实际上电梯是根据外部呼叫信号以及自身控制规律等运行的，而呼叫是 随机的，电梯实际上是一个人机交互式的控制系统，单纯用顺序控制或逻辑控制 是不能满足控制要求的，因此，电梯控制系统采用随机逻辑方式控制。目前电梯 的控制普遍采用了两种方式，
8、一是采用微机作为信号控制单元，完成电梯信号的 采集、运行状态和功能的设定，实现电梯的自动调度和集选运行功能，拖动控制 则由变频器来完成；第二种控制方式用可编程控制器（PLC）取代微机实现信号集 选控制。从控制方式和性能上来说，这两种方法并没有太大的区别。国内厂家大 多选择第二种方式，其原因在于生产规模较小，自己设计和制造微机控制装置成 本较高；而 PLC 可靠性高，程序设计方便灵活，抗干扰能力强、运行稳定可靠等 特点，所以现在的电梯控制系统广泛采用可编程控制器来实现。 电梯是将机械原理应用、电气技术、微处理器技术、系统工程学、人体工程学 及空气动力学等多学科和技术集于一体的机电设备，它是建筑物
9、中的永久性垂直 交通工具。为满足和提高人们的生活质量，电梯的智能化、自动化技术迅速发展。 特别是随着计算机网络技术、微电子和电力电子技术的飞速发展，现代电梯的技 术含量日益提高。在改善电梯性能的同时，对电梯的设计、管理和维护人员提出 了更高的要求。 4 第一章第一章 绪论绪论 1.11.1 课题研究的背景课题研究的背景 电梯是将机械原理应用、电气技术、微处理器技术、系统工程学、人体工程学 及空气动力学等多学科和技术集于一体的机电设备，它是建筑物中的永久性垂直 交通工具。电梯作为一种较为复杂的机电一全化设备，它由多许机械构件和电子、 电气、大规模集成电路组成的微型计算系统及声、光控制部件所组成。
10、那么电梯 到底有哪些功能呢？我们从按下电梯的按钮到完成电梯的运行并走出电梯轿厢， 实际上已包含了电梯的许多功能，如：电梯的定向选层、电梯的起动、加速、稳 速运行、到站减速、平层停车、开关门。还有检修功能、安全保护功能、消防功 能、楼层显示等。 从电梯控制统的实现方法分，电梯的控制系统经历了继电器控制、可编程序控 制（PLC） 、单片微机控制、多微机控制多种形式。继电器控制系统是 80 年代最广 泛的一种电梯控制方式，有控制逻辑线路简单、直接、易于理解和掌握的优点， 但由于该类系统是由众多继电器、接触器构成，使用一段时间后其接触点往往接 触不良，所以电梯故障高，众多的继电器、接触器动作噪声较大，
11、整个控制柜体 积大。随着多微机系统在电梯控制系统中的应用，电梯控制发生了限大的变化， 因为微机在电梯中的应用不仅取代了大部分继电器和选层器，整个系统更加可靠， 灵活性更加提高，功能大增强了。但微机的集成度高，功能项目固化，一般维修 人员及工程人员修改或增加不了其功能。如要修改或增加其功能要找回生厂家或 用专用的工具。可编程序控制器取代继电器构成的电梯控制系统，可以实现由继 电器实现的逻辑控制功能，而且触点少、可靠高、故障率低、维修方便、噪声小 最主要的是可编程序控制系统的“可编程“功能，使得当改变电梯的控制功能时， 只要更改程序即可。而 PLC 的编程语言需不尽相同，但都有通俗易懂，便于自学
12、的优点一般维修及工程人员都能掌握,PLC 电梯控制系统比较适用于小高层的楼房. 1.21.2 电梯控制系统研究的现状电梯控制系统研究的现状 电梯的出现大大方便了人们的生活。随着城市建设的不断发展，高层建筑不 断增多，电梯在国民经济和生活中有越来越广泛的应用，电梯作为高层建筑中垂 直运行的交通工具已与人们的日常生活密不可分。随着经济的高速发展，微电子 技术、计算机技术和自动控制技术也得到了迅速发展，这使得交流变频调速电梯 控制系统已经进入一个崭新的时代。实际上电梯是根据外部呼叫信号以及自身控 5 制规律等运行的，而呼叫是随机的，电梯实际上是一个人机交互式的控制系统， 单纯用顺序控制或逻辑控制是不
13、能满足控制要求的，因此，电梯控制系统采用随 机逻辑方式控制。目前电梯的控制普遍采用了两种方式，一是采用微机作为信号 控制单元，完成电梯信号的采集、运行状态和功能的设定，实现电梯的自动调度 和集选运行功能，拖动控制则由变频器来完成；第二种控制方式用可编程控制器 （PLC）取代微机实现信号集选控制。从控制方式和性能上来说，这两种方法并没 有太大的区别。国内厂家大多选择第二种方式，其原因在于生产规模较小，自己 设计和制造微机控制装置成本较高；而 PLC 可靠性高，程序设计方便灵活，抗干 扰能力强、运行稳定可靠等特点，所以现在的电梯控制系统广泛采用可编程控制 器来实现。随着人们生活水平的不断提高,对电
14、梯的要求的也相应提高，为满足和 提高人们的生活质量，电梯的智能化、自动化技术迅速发展。特别是随着技术、 微电子和电力电子技术的飞速发展，现代电梯的技术含量日益提高。在改善电梯 性能的同时，对电梯的设计、管理和维护人员提出了更高的要求。 1.31.3 论文的主要内容论文的主要内容 在电梯的控制中其控制量多、逻辑性强、随机性大是其主要特点，对于 PLC 控制设计来说，电梯控制系统具有很强的实用性和典型性，研究、分析电梯的逻 辑关系，进而实现控制，对于理解和学习 PLC 都具有很好的意义。 控制电梯运行的 PLC 系统要求达到电梯运行的“稳、准、快”的运行目的。 该系统主要由 PLC、逻辑控制电路组
15、成。其中包括交流异步电动机、继电器、接触 器、行程开关、按钮、发光指示器和变频器组成为一体的控制系统。本机控制单 元采用以西门子公司的可编程控制器 PLC 对机器进行全过程控制。整个系统通过 PLC、逻辑控制电路对电梯的开关门，升降，加、减速，平层，起动、制动控制。 要求其达到结构简单、运行效率高、平层精度高、使其能够易于理解与掌握。最 后再通过西门子 PLC 调试软件进行调速，满足设计所需要的要求。 6 第二章第二章 电梯的概述及发展电梯的概述及发展 2.12.1 电梯的概述及发展电梯的概述及发展 随着我国社会经济的迅猛发展，人民物质文化生活水平日益提高，伴随建筑业 的发展，为建筑物内提供上
16、下交通运输的电梯工业也在日新月异地发展着。电梯 已不仅是一种生产环节中的重要设备，更是一种人们频繁乘用的交通运输设备。 为了确保电梯正常运行、安全使用，必须要了解电梯、管理电梯、维护好电梯。 2.1.1 电梯的发展 1854 年，在纽约水晶宫举行的世界博览会上，美国人伊莱沙格雷夫斯奥 的斯第一次向世人展示了他的发明历史上第一部安全升降梯。从那以后，升降 梯在世界范围内得到了广泛应用。以奥的斯的名字而命名的电梯公司也开始了她 辉煌的旅程。150 年以来，她已经发展成为世界、亚洲和中国领先的电梯公司。 生活在继续，科技在发展，电梯也在进步。电梯的材质由黑白到彩色，样 式由直式到斜式，在操纵控制方面更是步步出新手柄开关操纵，按钮控制，信 号控制，集选控制、人机对话等，多台电梯还出现了并联控制，智能群控；双层 轿箱电梯展示出节省井道空间，提升运输能力的优势，变速式自动人行道扶梯大 大节省了行人的时间；不同外形的扇形、三角形、半棱形、
