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1、封面作者： PanHongliang仅供个人学习毕业论文（设计）PLC 四层电梯设计杨鹏指导老师：王林春班 级：高职机电072 系（部）：机电工程系 专 业：机电技术应用答辩时间：2012.5基于PLC控制的四层电梯设计摘要PLC(可编程控制器)作为一种工业控制微型计算机， 它以其编程方便、操作简单尤其是它的高可控性等优点， 在工业生产过程中得到了广泛的应用。它应用大规模集成 电路，微型机技术和通讯技术的发展成果，逐步形成了具 有多种优点和微型，中型，大型，超大型等各种规格的系 列产品，应用于从继电器控制系统到监控计算机之间的许 多控制领域。随着社会的不断发展，楼房越来越高，而电 梯成为了高层
2、楼房的必须设备。电梯从手柄开关操纵电 梯、按钮控制电梯发展到了现在的群控电梯，为高层运输 做出了不可磨灭的贡献。 PLC在电梯升降控制上的应用主要 体现在它的逻辑开关控制功能。由于PLC具有逻辑运算，计数和定时以及数据输入输出的功能。在电梯升降过程 中，各种逻辑开关控制与 PLC很好的结合，很好的实现了 对的控制。本文主要讨论研究利用 PLC对电梯进行控制的问题。关键词：PLC;电梯控制；西门子。升降ABSTRACTPLC (programmable controller) takes one industrial control microcomputer, it is convenient
3、 by its programming, simplicity of operator its merits and so on high controllability, obtained the widespread application particularly in the industrial production process. It applies the large scale integrated circuit, the miniature machine technology and the mechanics of communication development
4、 achievement, formed gradually had many kinds of merits and miniature, medium, large-scale, the ultra-large type and so on each kind of specifications serial products, applied to monitors between computers many control domain from the black-white control system. Along with societys unceasing develop
5、ment, the building is getting higher and higher, but the elevator became the high-level building to the equipment. The elevator from the handle switch operation elevator, the push-button control elevator develops to presents group control elevator, has made the indelible contribution forhigh-level t
6、ransportation. PLC mainly manifests in the elevator cuing controls application in its logical switch control function. Because PLC has the logic operation, counting and fixed time as well as data feeds output function. In the elevator rises and falls in the process, each logical switch control and t
7、he PLC very good union, very good have realized to the fluctuation the control.This article main discussion studies uses Simens in the S7-200 PLC to carry on the control to elevators fluctuation, forms the lift control system.目录摘要 11.1 电梯硬件的分析 41.1.1 电梯的组成 41.1.2 电梯的工作原理 51.2 电梯控制方法的分析 51.3 整体设计流程的确
8、定 72 可编程控制器的机型选 72.1 可编程控制器控制系统的 I/O 点数估算 72.1.1 控制电磁阀等所需的 I/O 点数 72.1.2 控制交流电机所需的 I/O 点数 72.1.3 控制直流电动机所需的 I/O 点数 72.2 内存的估计 82.2.1 内存利用率的说明 82.2.2 开关量输入输出的点数的确定 82.2.3 模拟量输入输出的总点数的确定 82.2.4 程序编写质量的计算 82.3 响应时间的分析 82.4 输入输出模块的选择 92.5 机型的确定 93 硬件设计 103.1 硬件配置简介 103.2 输入/ 输出的分配 103.2.1 输入 103.2.2 输出
9、114 软件设计 124.1 梯形图 125 程序调试、运行 145.1 正常情况下程序调试 145.2 过程分析 145.2.1 用指示灯来模拟电梯的运行过程 146 总结 25 参考文献 26 致谢 271.1 电梯硬件的分析1.1.1 电梯的组成(1) 曳引系统 曳引系统的主要功能是输出与传递动力，使电梯运行。 曳引系统主要由曳引机、曳引钢丝绳，导向轮，反绳轮组成。(2) 导向系统 导向系统的主要功能是限制轿厢和对重的活动自由度，使轿厢 和对重只能沿着导轨作升降运动。导向系统主要由导轨，导靴和导轨架组成。(3) 轿厢 轿厢是运送乘客和货物的电梯组件，是电梯的工作部分。 轿厢由轿厢架和轿厢
10、体组成。(4) 门系统 门系统的主要功能是封住层站入口和轿厢入口。 门系统由轿厢门，层门，开门机，门锁装置组成。(5) 重量平衡系统 系统的主要功能是相对平衡轿厢重量，在电梯工作中能使轿厢 与对重间的重量差保持在限额之内，保证电梯的曳引传动正常。系统主要由对重和重量补偿装置组成。(6) 电力拖动系统 电力拖动系统的功能是提供动力，实行电梯速度控制。 电力拖动系统由曳引电动机，供电系统，速度反馈装置，电动 机调速装置等组成。(7) 电气控制系统 电气控制系统的主要功能是对电梯的运行实行操纵和控制。 电气控制系统主要由操纵装置，位置显示装置，控制屏 (柜) ， 平层装置，选层器等组成。(8) 安全
11、保护系统保证电梯安全使用，防止一切危及人身安全的事故发生。由限速 器，安全钳，缓冲器，端站保护装置组成。1.1.2 电梯的工作原理曳引绳两端分别连着轿厢和对重，缠绕在曳引轮和导向轮上， 曳引电动机通过减速器变速后带动曳引轮转动，靠曳引绳与曳引轮 摩擦产生的牵引力，实现轿厢和对重的升降运动，达到运输目的。 固定在轿厢上的导靴可以沿着安装在建筑物井道墙体上的固定导轨 往复升降运动，防止轿厢在运行中偏斜或摆动。常闭块式制动器在 电动机工作时松闸，使电梯运转，在失电情况下制动，使轿厢停止 升降，并在指定层站上维持其静止状态，供人员和货物出入。轿厢 是运载乘客或其他载荷的箱体部件，对重用来平衡轿厢载荷、
12、减少 电动机功率。补偿装置用来补偿曳引绳运动中的张力和重量变化， 使曳引电动机负载稳定，轿厢得以准确停靠。电气系统实现对电梯 运动的控制，同时完成选层、平层、测速、照明工作。指示呼叫系 统随时显示轿厢的运动方向和所在楼层位置。安全装置保证电梯运 行安全。1.2 电梯控制方法的分析随着科学技术的发展、近年来，我国的电梯生产技术得到了迅 速发展。目前电梯控制系统主要有三种控制方式：继电路控制系统 （“早期安装的电梯多位继电器控制系统）、PLC控制系统、微机控制 系统。继电器控制系统由于故障率高、可靠性差、控制方式不灵活 以及消耗功率大等缺点，目前已逐渐被淘汰。微机控制系统虽在智 能控制方面有较强的
13、功能，但也存在抗扰性差，系统设计复杂，一 般维修人员难以掌握其维修技术等缺陷。而 PLC空制系统由于运行 可靠性高，使用维修方便，抗干扰性强 ,设计和调试周期较短等优 点，倍受人们重视等优点，已成为目前在电梯空制系统中使用最多 的空制方式，目前也广泛用于传统继电器空制系统的技术改造 目前国内七八十年代安装的许多电梯电气部分用继电器接触器 空制系统，线路复杂，接线多，故障率高，维修保养难，许多已处 于闲置状态，其拽引系统多采用交流双速电机系统换速，效率低， 调速性能指标较差，严重影响电梯运行质量。由于这些电梯交流调 压调速系统，交流双速电机拖动系统性能及乘坐舒适感较差，交流 调压调速系统属能耗型
14、调速的机械部分无大问题，为节约资金，大 部分老式电梯用户希望对电梯的电气空制系统进行改造，提高电梯 的运行性能。因此对电梯空制技术进行研究，寻找适合我国老式电 梯的改造方法具有十分重要的意义 电梯作为高层建筑物的重要交通工具与人们的工作和生活日益 紧密联系。PLC作为新一代工业控制器，以其高可靠性和技术先进 性，在电梯空制中得到广泛应用，从而使电梯由传统的继电器空制 方式发展为计算机控制的一个重要方向，成为当前电梯控制和技术 改造的热点之一。自80年代后期PLC引入我国电梯行业以来，由PLC组成的电梯 控制系统被许多电梯制造厂家普遍采用。并形成了一系列的定型产 品。在传统继电器系统的改造工程中
15、， PLC系统一直是主流控制系 统。1.3 整体设计流程的确定综上所述，本设计就以PLC作为工具对升降电梯的各种操作进行控制。以上已对四层电梯的硬件部分作了分析，看需要什么样的 开关，电机，信号灯等。然后，画出它的控制面板图，再根据控制 面板图估计一下 I/O 点数，这样可以确定所选机型，然后在软件设 计，写出流程图，梯形图，写出语句。最后是进行调试，看看此程 序是否可行。2 可编程控制器的机型选2.1 可编程控制器控制系统的 I/O 点数估算2.1.1 控制电磁阀等所需的 I/O 点数有电磁阀的动作原理可知，一个单线圈电磁阀用可编程控制器 时需两个输入及一个输出；一个双线圈电磁阀需三个输入及
16、两个输 出；一个比例式电磁阀需三个输入及五个输出。一个按钮需一个输 入；一个光电开关要占用一个或两个输入点；一个信号占用一个输 出点；而波段开关，有几个波段就占用几个输入点；一般情况，各 种位置开关都要占用两个输入点。根据上面所述原理分析，本设计 用到十个按钮，需要十个输入点。四个位置按钮，需要八个输入 点。十六个信号灯，需要十六个输出点。2.1.2 控制交流电机所需的 I/O 点数 根据具体情况，本设计可以不用到交流电机，所以，可以不算上交流电机的 I/O 点数。2.1.3 控制直流电动机所需的 I/O 点数本设计是对电梯的控制，所以，我们根据情况可知，要控制电 梯的上升和下降，需 要一个可逆运行的直流电机。这样，我们需要九个输入 点和六个输出点。2.2 内存
