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1、湖南科技大学毕业设计（论文）题 目基于PLC的电梯控制系统设计作者何奕学院信息与电气工程学院专业电气工程及其自动化学号0704010316指导教师谢道文摘要当今世界，电梯的生产情况和使用数量已成为衡量一个国家现代化程度的标志之 一。随着城市人口的不断提高，人们物质文化生活水平的提高，建筑业不断的发展， 已是高楼林立，电梯在人们的生产、生活、工作中日益重要。因此电梯的研究也越来 越重要。国内外对电梯的研究一直没有停滞过。在中高层建筑中，电梯是必不可缺少 的垂直运输设备。人们对电梯安全性、高效性、舒适度的不断追求推动了电梯技术的 进步。电梯质量的好坏在很大程度上取决于它的控制系统。目前，电梯控制系
2、统已基 本上淘汰了传统继电器控制方式.取而代之的是以PLC积分控制器为核心的数字控制 系统。其中，PLC由于编程简单、使用维护方便、设计和调试周期短、抗干扰能力强、 可靠性高等优点，倍受人们重视，被广泛的应用在电梯控制系统中。本文主要分析了电梯的主要结构以及控制要求，对电梯的硬件进行相应的选择， 又对电梯的PLC软件进行设计，以此完成对基于PLC的电梯控制设计。关键词电梯；PLC；三相异步交流电机AbstractSummary of todays world, the elevator number of production and use have become the measure o
3、f the degree of modernization of a country one of the symbols With the continuous improvement of the urban population, people5 s material and cultural living standards, the construetion industry continues to develop, has the tall buildings, elevators in people5 s production and living and working in
4、 the increasingly important. Therefore, the elevator research is increasingly impor tant. Study at home and abroad on the eleva tor has not been stagnant. In the high-rise buildings, elevators, is essential for the vertical transportation equipment. People on the elevator safety, efficiency, comfort
5、 the constant pursuit of technological progress to promote the eleva tor. Lift the qual ity of good or bad depends largely on its cont rol system. At present, the elevator control system has largely eliminated the t rad itio nal relay cont rol mode Int egral cont roller based on PLC is the core dig
6、ital cont rol sys teni. PLC, which has adva nt age of simple and easy to use and easy maintenance, design and debug cycle is short, anti-interference ability, high reliability, is widely used in elevator control system. This paper analyzes the main st rue ture of the eleva tor and the cont rol requi
7、reme nts of the eleva tor and make the appropria te choice of hardware, but also on the elevator PLC software design, thereby completing the elevator PLC-based control design.KeywordsElevator; PLC; Three-phase Asynchronous Electrie Motors湖南科技大学本科生毕业设计（论文）目录摘要iAbstractii前言2第1章绪论31.1电梯继电器控制系统的特点及存在问题3
8、1.1.1电梯继电器控制系统的优点31.1.2电梯继电器控制的缺点 31.2 PLC及在电梯控制中的应用特点41. 2. 1 PLC简介及其特点 41.2.2 PLC控制电梯的逻辑关系61.2.3 PLC控制电梯的优点61. 3电梯变频调速控制的特点7第2章PLC控制系统硬件设计82.1四层电梯主电路82.1.1四层电梯曳引电机及门电机电路图82. 1.2 pic外部接线图92. 2I/O点数的分配及机型的选择102. 2. 1 I/O点数的估算102. 2. 2输入/输出的分配102. 2.3机型的选择11第3章系统软件设计123.1四层电梯梯形图123. 1. 1 PLC的编程语言123.
9、 1. 2 STEP 7 概述123.1.3程序设计常用方法133. 2.1外召唤信号登记及消除153. 2.2内指令信号登记及消除163. 2.3电梯的平层信号处理173. 2. 4选层定向及反向截梯183. 2.5内指令外召唤信号的保持203. 2.6各楼层停车信号213. 2.7自动开关门22第4章结论23参考文献24谢辞25湖南科技大学本科生毕业设计（论文）、八 、冃U H电梯是随着高层建筑的兴建而发展起来的一种垂直运输工具。多层厂房和多层仓 库需要有货梯;高层住宅需要有住宅梯;百货大楼和宾馆需要有客梯，自动扶梯在 现代社会，电梯已像汽车、轮船一样，成为人类不可缺少的交通运输工具。据统
10、计，美 国每天乘电梯的人次多于乘载其它交通工具的人数。当今世界，电梯的使用量已成为 衡量现代化程度的标志之一。追溯电梯这种升降设备的历史,据说它起源于公元前236年的古希腊。当时有个 叫阿基米德的人设计出人力驱动的卷筒式卷扬机。1858年以蒸汽机为动力的客 梯，在美国出现，继而又在英国出现水压梯。1889年美国的奥梯斯电梯公司首先使用 电动机作为电梯动力，这才出现名副其实的电梯，并使电梯趋于实用化。1900年还出 现了第一台自动扶梯。1949年出现了群控电梯，首批46台群控电梯在纽约的联合 国大厦被使用。1955年出现了小型计算机（真空管）控制电梯。1962年美国出现了速 度达8米/秒的超高速
11、电梯。1963年一些先进工业国只成了无触点半导体逻辑控制电 梯。1967年可控硅应用于电梯，使电梯的拖动系统筒化，性能提高。1971年集成电 路被应用于电梯。第二年又出现了数控电梯。1976年微处理机开始用于电梯，使电 梯的电气控制进入了一个新的发展时期。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要 求的，因此，电梯控制系统应采用随机逻辑控制方式控制。目前电梯的控制普遍采用 两种控制方式：一是采用微机作为信号控制单元，完成电梯的信号采集、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
12、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，这两种方式并没有太大的区别。国内厂家大多采用答二种方式，其原因在 于用PLC控制有许多优点：1,可靠性高，由于采取了一系类的PLC高可靠性的措施, PLC的平均无故障时间（MTBF） 一般可达35万小时。而且PLC的环境适应性也很强, 它能在工业环境下可靠地工作；2,编程简单，PLC最常用的编程语言是梯形图语言。 这种编程语言形象直观，容易掌握，不需要专门的计算机知识，便于广大现场工程技 术人员掌握。当工作流程需要改变时，可以现场改变程序，使用方便、灵活；3,体 积小、结构
13、紧凑、安装、维修方便。PLC的体积小，重量轻，便于安装。一般PLC都 具有自诊断、故障报警、故障种类显示等功能。可编程控制器不仅充分利用微处理器的优点来满足各种工业领域的实时控制要 求，同时也照顾到现场电气维护人员的技能和习惯，撰弃了微机常用的计算机编程语 言的表达方式，独具风格地形成一套以继电器梯形图为基础的形象编程语言和模块化 的软件结构，使用户程序的编制清晰直观、方便易学、调试和查错都很容易。用户买 到所需要的PLC后，只需按说明书或提示，做少量的安装接线和用户程序的编制工作, 就可以灵活而方便地将PLC应用于生产实践，而且用户程序的编制、修改和调试都不 需要具有专门的计算机编程语言知识
14、。PLC现在已经成为现代工业控制三大支柱 (PLC、CAD/CAM, ROBOT)之一，以其可靠性、逻辑功能强、体积小、可在线修改控 制程序、具有远程通信联网功能、易与计算机接口、能对模拟量进行控制、具备高速 记数与位控等高性能模块等优异性能，日益取代有大量中间继电器、时间继电器、记 数继电器等组成的继电-接触控制系统，在机械、化工、石油、冶金、轻工、电子、 纺织、食品、交通等各行各业都得到广泛的应用。总之，电梯的控制是比较复杂的，在计算机诞生前的几十年里，继电器控制系统 为电梯控制的发展起到了巨大的作用，然而其控制性能与自身的功能已经无法满足与 适应电梯控制的要求和发展，与PLC相比较，存在
15、质的差别。电梯使用继电接触器控 制的时代，很难设计出质量优良的电梯控制系统，而现在，可编程控制器的使用为电 梯的控制提供了更广阔的空间。PLC是专门为工业过程控制而设计的控制设备，使得 它的体积大大减小，功能不断完善，过程的控制更平稳、可靠、抗干扰性能增强、机 械与电气部件被机结合在一个设备内，把仪表、电子和计算机的功能综合在一起。因 此它已成为电梯运行中的关键技术。第1章绪论1. 1电梯继电器控制系统的特点及存在问题1. 1. 1电梯继电器控制系统的优点：(1) 所有控制功能及信号处理均有硬件实现，线路直观，易于理解和掌握，适合 于一般技术人员和技术工人所掌握。(2) 系统的保养、维修及故障检查无需较高的技术和特殊的工具、仪器。(3) 大部分电器均为常用控制电器，更换方便，价格较便宜。(4) 多年来我国一直生产这类电梯，技术成熟，已经形成系列化产品，技术资料 图纸齐全，熟悉、掌握的人员较多。1. 1.2电梯继电器控制的缺点：(1) 系统触点繁多、接线线路复杂，且触点容易烧坏磨损，造成接触不良，因而 故障率较高。(2) 普通控制电器及硬件接线方法难以实现较复杂的控制功能，使系统的控制功 能不易增加，技术水平难以提高。(3) 电磁机构及触点动作速度比较慢，机械和电磁惯性大，系统控制精度难以提 咼。(4) 系统结构庞大，能耗较高，机械动作噪音大。(5) 由于线路复
