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1、泰 山 学 院本科毕业设计基于PLC的电梯控制设计所 在 学 院 机械与工程学院 专 业 名 称 机械设计及其制造自动化 年 级 二一级（3+2） 学生姓名、学号 指导教师姓名、职称 完 成 日 期 二一二年五月 摘要摘 要 随着我国科技与经济的进步，电梯逐渐融入我们的日常生活与工作当中。它不仅仅是高层建筑里的必备设施，在多层建筑里也是不可缺少的垂直运输工具。电梯的控制系统已由初期的继电控制向微机控制发展。可编程控制器由于具有可靠性高，功能强大等特点已经成为电梯微机控制系统的核心。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。可编程控制器(PLC)是以计算机技术为核心的通
2、用自动化控制装置。它的功能性强,可靠性高,编程简单,使用方便,体积小巧,将PLC 应用于电梯控制，克服了继电器控制的控制线路复杂、体积大、故障率高、难于维护等缺点，电梯控制系统的安全性、可靠性得到了很大的改善。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、自动控制。其机构简单、运行效率高、平层精度高，易于理解与掌握关键词:电梯；控制系统；可编程控制器 IAbstractABSTRACTAs Chinas technological and economic progress, the elevator gradually integrated into our dail
3、y lives and work them. It is not just high-rise building in the necessary facilities, in the multi-storey buildings in the vertical transport is essential. Elevator control system from the initial development of relay control to computer control. Programmable controllers as high reliability, powerfu
4、l features such as computer control systems have become the core of the elevator. The control unit using the Mitsubishi PLC programmable controller controls the whole process of the machine. Programmable logic controller (PLC) is a general automatic control device as the core of a computer technolog
5、y, its strong function, high reliability, simple programming, easy to use, small size, applying PLC to elevator control to overcome the elevator control circuit complexity, big volume, difficult to maintain and high defects. it obtained very big improvement to elevator control system of the safety a
6、nd reliability.The entire system through the PLC, logic control circuit of the elevator lift; acceleration, deceleration; flat layer, starting, automatic control. The organization is simple, high efficiency, high precision leveling, easy to understand and mastKey words: elevator; control system; pro
7、grammable controller II目录目录1 引 言11.1 电梯的产生及发展11.2 本文的研究内容、目的与意义21.3 国内外电梯的发展情况42 控制系统方案设计52.1 PLC控制系统与其他控制方式的比较52.1.1 PLC控制系统与继电器控制系统的比较52.1.2 PLC控制系统与计算机控制系统比较72.2电梯控制系统原理框图设计82.3 电梯控制系统硬件结构框图83 可编程控制器的简介93.1 PLC 的定义、产生和发展93.2.2开放性转变方向113.3可编程控制器的工作原理113.4 可编程控制器的编程语言123.4.1 布尔助记符程序设计语言123.4.2 梯形图(
8、Ladder Diagram)程序设计语言133.4.3 功能表图程序设计语言133.5 可编程控制器（PLC）的基本结构143.5.1 中央处理单元 CPU143.5.2 存储器143.5.3 输入输出接口电路(简称 I/O)143.5.4 编程器143.5.5内部电源和其他设备153.6 硬件的设计153.6.1 I/O 点数的估算153.6.2 内存估计153.6.3 响应时间163.6.4 输入输出模块的选择163.6.5 确定PLC机型174 软件设计174.1程序流程图184.2开关门控制184.2.1 开门控制184.2.2关门控制204.3 内指令外召唤信号的登记消除及显示20
9、4.3.1内指令信号处理204.3.2 外召唤信号处理214.3.3 截梯214.3.4 故障报警22结 论23附录 PLC控制梯形图24参考文献27致 谢28 IV泰山学院本科毕业论文1 引 言 电梯是一种大型机电产品,作为一种现代的运输工具已广泛的进驻到人们的生活中。在我国的比较前期的国产电梯控制系统中，是通过继电器电路来实现电梯信号的逻辑控制。因为这个控制系统安全性比较差，这就造成了很多故障。从而使得电梯运行的安全与可靠性差，发生一系列的事故。 传统的继电器控制已取代电脑控制，控制方法：单片机控制，单板机控制，和可编程控制器（控制器）控制等。单片机控制的优点是价格低，适用性特别好等优点，
10、不过它不适合复杂的控制算法和故障诊断等方面的要求；微机控制系统的设计和调试的配件更复杂，它必须有相应的大开发系统，这无疑将增加电梯花费，所以一个小的电梯控制系统采用可编程控制将是最好的选择。所以可编程控制器讲会逐步取代继电器控制成为电梯控制的主流。 1.1 电梯的产生及发展说到电梯的起源要从公元前2600年埃及人在建造金字塔时使用了最原始的提升系统说起，但这一类起重机的能源均为人力。到了1203年，法国的二修道院安装了一台起重机，所不同者只是该机器是利用驴作为动力，载荷由绕在一个大滚筒上的绳子进行起吊。此种方法一直沿用到近代直到瓦特发明了蒸汽机，约在1800年，煤矿主才能利用起重机把矿井中的煤
11、输送上来。数百年来人们制造过各种类型的升降梯，它们都具有一个共同的缺陷：只要起吊绳突然断裂，升降梯便急速地坠落到底层。为了克服这一个缺陷科学假设极了一种专门的制动设施。当绳子断裂时弹簧会将拉力减弱，制动杆接触从而将平台固定避免下坠。“安全”这一概念不仅开创了升降梯工业，而且也为那些想建造更高层建筑物以增加更多可利用空间的设计们打开了通途。奥的斯先生的发明彻底改写了人类使用升降工具的历史。从那以后，升降梯在世界范围内得到广泛应用。1889年12月，美国奥的斯公司制造出了名副其实的电梯，它采用直流电动机为动力，通过蜗轮减速器带动卷筒上缠绕的绳索，悬挂并升降轿厢。1892年，美国奥的斯公司开始采用按
12、钮操纵装置，取代传统的轿厢内拉动绳索的操纵方式，为操纵方式现代化开了先河。然而真正能够称为电梯（用电能驱动升降梯）的产品应该是在20世纪初才出现的。二十世纪以来，经济的发展带动了一系列的变化。各种建筑物规模也越来越大。人对电梯的利用也更加普遍。所以从安全效率等方面对电梯的要求越来越高。进而对电梯的静态和动态性能有了更多要求，比如调速精度、调速范围。工程建筑方面交流电的到了普遍的应用，然而在很多方面它在调速系统的某些性能不能达到要求。后来才用了直流电动机组调速系统，更高水平的满足了电梯调速的要求。从二十世纪前期，各种建筑电梯货梯等设施都是通过直流调速系统来实现的电力拖动，技术水平的不断进步先后产
13、生了自动扶梯技术、电梯自动平层控制系统、高速电梯以及晶闸管在电梯拖动系统中的应用。随着电力电子技术的发展，在用晶闸管取代直流发电机电动机组的同时，研制出了交流调压调速系统，是交流电梯的调速性能得到改善。二十世纪后半叶，随着微处理器的诞生，也使得其在电梯领域得到了广泛的应用，超高速电梯的问世带来了很大的便利以及电梯技术的飞跃发展。电梯控制技术的不断发展让电梯控制趋于完善，适应能力更强。也出现了交流变频调速系统。慢慢的交流变频调速系统深入到了各种中、高、低速调速系统中。也是的电梯技术趋于当代话。当前，在电梯电力拖动方面，除了大容量电梯还采用直流拖动系统以外，用交流变频调速方式取代直流调速方式，已成
14、为高速电梯的主流。1.2 本文的研究内容、目的与意义当代社会，电梯的生产情况与技术水平从一定程度上反应一个国家的科学技术水平和国家的现代化。生活节奏的加快经济的增长，迫使电梯在现代化社会中得到迅猛发展。在很多发达的地区国家电梯的使用已经非常的普遍。世界上最大的电梯生产企业，比如奥梯斯公司和三菱公司。早期的继电器控制接触器控制存在很多的缺陷，功能也太弱造成很多事故和故障。而且使用寿命非常短，可编程序控制器（PLC）来控制电梯，可以说是发展的又一个趋势。可编程序控制器克服了很多继电器控制的缺陷，从而使得货梯由传统的继电器控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。
15、本设计的目的就在于用 PLC 代替传统的继电器接触控制逻辑电路，充分利用 PLC 的优点和交流变频变压调速系统，通过串行通讯和远程监控使货梯的实际运行更加的安全、高效。设计内容包括电梯的拖动和控制技术，货梯控制系统的软硬件设计（梯形图程序设计），系统通讯，货梯的监控等组成部分。研究意义：可编程序控制器和微机组成的电梯运行逻辑控制系统功能非常强大，因此得到了广泛的应用。此外采用PLC控制的电梯使其可靠性变高、维护方便、开发周期短，这样电梯的控制更加安全舒适人性化。而且灵活性能增强，是电梯向着更全面的方向发展。可以控制非常复杂的控制任务。继电器控制无法实现这一点。也就突出了本文的研究意义。电梯的主要控制系统有继电路控制、单片机控制、单板机控制、PLC（可编程逻辑控制器）控制、微机控制几种形式。继电器控制系统存在故障率高、可靠性差、控制方法不灵活，以及功耗大等一些缺点，这些缺点，注定着它被淘汰；计算
