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1、广州大学松田学院毕业论文（设计）题 目 基于PLC的五层电梯控制系统设计 二一三 年 六 月基于PLC的五层电梯控制系统设计摘 要随着现代城市的发展，高层建筑日益增多，电梯成为人们日常生活必不可少的代步工具。而国内的电梯绝大部分是继电器控制，线路复杂，节点接线多，故障率高，系统结构庞大，能耗较高，机械动作噪音大，严重地影响电梯运行质量。随着PLC的发展，性能不断完善，它对电梯也有非常大的帮助。本设计利用PLC实现了电梯的指层控制、轿内与各层厅站呼梯指令的记录、电梯运行方向和停靠的层站的控制，自动运行和自动开关门等功能。该系统具有先进、可靠、经济的特色。该电梯控制系统具有手动和自动的功能，并且具
2、有指层、厅召唤、选层、选向等功能。关键词：电梯，PLC，控制Design of Five-storey Elevator Control System Based on PLCAbstractWith the development of modern cities, an increasing number of high-rise building, elevator become an indispensable means of transport of daily life. But,the elevator most controls by the relay domestical
3、ly and complex wiring，more node in the wiring，the high failure rate，the system structure is large，high energy consumption，mechanical movement noise and seriously affect the quality of elevator running.With the developing of the PLC，it constantly improves the performance，so it has very much help to t
4、he elevator.By the PLC,these modules achieve the functions：fingering out the location of the cabin，registering the instructions from the cabin and the station hallchoosing the direction and the station of elevator follow these instructions，operating elevator and door automatically，and other function
5、s.The system has advanced, reliable and economic characteristics. The elevator control system has the drivers to run the operation and no drivers or manual and automatic functions, and has means layer, called the Office of the election story, election to the functions. Key words:Elevator, PLC, Contr
6、ol目 录1 绪 论11.1 课题的背景及意义11.2 电梯的发展现状11.3 电梯继电器控制系统的特点及存在问题11.3.1 电梯继电器控制系统的优势11.3.2 电梯继电器控制系统存在的缺点11.4 PLC控制电梯的优势12 可编程逻辑控制与电梯32.1可编程逻辑控制32.1.1 PLC的定义32.1.2 PLC的发展趋势32.1.3 PLC与继电器控制系统比较32.2 电梯42.2.1 电梯的定义42.2.2 电梯的分类42.2.3 电梯的结构及组成部件42.2.4 电梯技术发展情况43 总体设计53.1 PLC的选择53.2硬件系统53.2.1 硬件开发53.2.2 五层电梯控制的主电
7、路63.2.3门机电路、抱闸电路、门锁及安全运行电路73.2.4 输入输出设计83.2.5 设计流程图93.3系统软件开发113.3.1 电梯的自检状态113.3.2电梯的正常工作状态113.3.3电梯开关门控制113.3.4层楼信号产生与消除133.3.5内选指令的登记与消除143.3.6外呼信号的登记与消除163.3.7电梯的上、下行定向184 电梯模拟调试及安装204.1 电梯模拟调试及安装204.2程序的编写204.3程序的编译及调试214.4电梯模拟调试21参考文献:22致谢231 绪 论1.1 课题的背景及意义电梯是各种高层建筑不可缺少的垂直方向的交通工具。随着社会的发展，建筑物规
8、模越来越大，楼层越来越多，对电梯的各种静态和动态特性的功能提出了更高的要求。电梯是一种升降机，运用在各个领域，不仅要考虑其的性能问题，还要考虑可靠性、舒适感和美学等问题。而对现代电梯而言，都是比较安全的。事实上，在电梯上已经采用了多项安全保护措施。在设计电梯的时候，对各种元件的要求都采取了很大的安全系数和保险系数。目前，由PLC和微机组成的电梯运行逻辑控制系统，发展非常迅速。采用PLC控制的电梯可靠性高、维护方便、开发周期短，这种电梯运行更加可靠，并具有很大的灵活性，可以完成更为复杂的控制任务，己成为电梯控制的发展方向。 1.2 电梯的发展现状在最近的十几年来，我国的电梯得到质的变化。许多生产
9、厂家不仅完善了设计的样本和电梯的美观，而且与时俱进用新的技术代替旧的技术。由以前的继电器控制电梯系统到现在的用PLC控制电梯系统，对安全、可靠等的性能要求越来越高。数字化的控制越来越密切。近年来，电机的变频调速的技术从直流到交流的发展，也是带动了电梯的发展，变到现在由PLC控制技术交流变频调速技术的相结合。1.3 电梯继电器控制系统的特点及存在问题1.3.1 电梯继电器控制系统的优势线路简单，各种功能都是由硬件控制，检查比较方便，不需要高科技的设备，组成的元器件比较便宜1.3.2 电梯继电器控制系统存在的缺点接线麻烦复杂，容易出现故障，使用的电气元件较多，造成的噪音比较大，出现故障时检查比较费
10、时，而且发生故障的频率比较高，造成人们的恐惧和不便。1.4 PLC控制电梯的优势采用PLC的软件功能实现对电梯的控制，可靠性高；与以往比较起来，不需要非常多的电器元件，例如继电器的数量；电梯的各种功能的实现只需要PLC的控制，可以通过PLC检查故障发生的地方，不需要人为的频繁控制而产生更高的危险，对于方案的修改，只要修改PLC即可，这个系统抗扰性较强，其智能化控制的功能较强，调试的时间短等等。2 可编程逻辑控制与电梯2.1可编程逻辑控制2.1.1 PLC的定义PLC是一种专门在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。它采用可以编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时
11、、计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。PLC及其有关的外围设备都应按照易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩展其功能的原则而设计。2.1.2 PLC的发展趋势PLC向着小型化、专用化、低成本、大容量、高速度、信息化、信息化、编程工具、标准化、与现场总线技术紧密结合等方向发展。2.1.3 PLC与继电器控制系统比较从某种意义上说，PLC是从继电接触控制发展而来的。两者既有相似性又有不同之处。1)继电接触控制全部用硬件控制；PLC内部大部分采用软件控制。2)继电接触控制系统体积大；PLC控制系统结构紧凑，体积小。3)继电接触控制全为机器之间
12、的运行，运行费时；PLC内部全为电线之间的传达，动作快。4)继电接触控制功能改变比较麻烦；PLC控制功能改变，一般仅需修改程序代码即可，极其方便。5)PLC控制系统的设计的整个周期短。6)PLC控制的智能化功能比继电接触控制的强。7)PLC的应用范围比继电接触控制的要广泛。 8)PLC可靠性比继电接触控制的高。2.2 电梯2.2.1 电梯的定义一种以电动机为动力的垂直升降机，装有箱状吊舱，用于多层建筑乘人或载运货物。也有台阶式，踏步板装在履带上连续运行，俗称自动电梯。2.2.2 电梯的分类电梯的分类有各式各样：(1) 按速度分类： 低速电梯 1m/s以下 高速电梯 2-3m/s 超高速电梯 3
13、-10m/s(2) 按用途分类： 乘客电梯 住宅电梯 观光电梯 载货电梯 客货两用电梯 车辆电梯 其他电梯(3) 按拖动方式分类： 交流电梯 直流电梯 液压电梯 齿轮齿条电梯 螺杆式电梯(4) 按有无司机分类： 有司机电梯 无司机电梯 有/无司机电梯2.2.3 电梯的结构及组成部件电梯是机电一体化产品。其的控制结构相当于人体的各种器官一样，不同的器官控制不同的部分。各部分是单独运行的，但也是相互联系的，密不可分的，互相分工使电梯正常运行。虽然有各种各样的电梯，但是就现在的使用情况而言大部分的电梯是电力拖动、钢丝绳拽引的方式，它的机械组成部分有拽引、平衡、导向、门等系统和安全设备装置以及轿厢，而
14、电气部分的组成有电力拖动、逻辑控制和电气保护等系统。2.2.4 电梯技术发展情况(1) 电梯的速度要求越来越快，高速、超高速电梯的数量愈来愈多。(2) 电梯的拖动技术有了较大的发展，直流电梯逐步被交流电梯所替代。交流拖动电梯更是得到迅速的发展，已由调速器的发展，从变级到调压、调频的变化，使得电梯的速度、加速度控制更加符合人们的要求，电梯的舒适感大为改善。(3) 电梯的逻辑控制已从接触器控制的继电器发展为可编程序控制器（PLC）和微机控制，控制方式也是向着多方面的发展，电梯可靠性得到很大的提高。(4) 电梯的管理功能不断加强，电梯广泛采用微机控制技术，不断满足拥护的使用功能要求。如紧急停车，消防
15、、防捣乱系统等。管理起来更加智能化。3 总体设计3.1 PLC的选择方案一：采用三菱F1系列的PLC，它的体型比较合适，不会太重，结构紧凑，性价比好，抗干扰能力强。它比较常用梯形图，逻辑功能图等语言；而F2X系列有128个I/O点，扩展单元有256个。F2系列的可以兼容F1的一些指令，还有其他95种强大的功能指令。它的计数频率可达10KHz。方案二：采用西门子SIMATICs7-200系列。s7-200可以通过位逻辑、计数器、定时器、数学运算等指令内容进行输入状态的监视，可以改变其中的参数达到预期的效果。结构紧凑、指令多、配置灵活使它更有效的解决方案。它有10个I/O点，但是没有扩展单元。拥有4个30KHz独立而且高速的计数器，有比较大的数据和程序的存
