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1、南京化工职业技术学院毕业论文（设计）课题五层电梯控制器的设计姓 名 ： 张 普 所在系部 ： 自 动 控 制 系 专业班级 ： 电 气 化 0 7 2 1 指导老师 ： 2010 年 02 月 14 日 毕业设计任务书毕业设计题目： 五 层 电 梯 控 制 器 的 设 计指导教师： 职称：副教授类别：毕业设计（论文）学生姓名： 张普学号：0703220220设计（论文）类型：应用型专业： 电气自动化班级：电气化0721是否隶属科研项目：否1、设计（论文）的主要任务及目标毕业设计/论文是本专业教学计划中重要的、最后的一个综合性环节，其主要目标是：培养和提高学生综合运用所学的专业基础理论、基本知识
2、和基本技能来分析、解决实际问题以及动手操作的能力，使得学生初步掌握车间变电所的设计步骤及方法，并学会查阅专业资料；也使学生在思想作风、学习毅力和工作作风上受到一次良好的锻炼,以为学生毕业后尽快适应电气自动化工作打下良好的基础。 2、设计（论文）的主要内容本设计将在以下几个方面对电梯的控制系统进行研究和论证。1.电梯类型的选择。综合电梯的类别和各类的特点和要求选择。2.电梯硬件系统的设计。本课题设计的电梯要求运行迅速准确度高，在电梯的格层检测系统中选用用在工业自动控制上大量运用具有检测精度高、寿命长、稳定性能好的接近传感器，运用感应器的开关量信号输入给PLC来实现PLC对电梯的控制。由于本课题具
3、体需求在硬件系统的设计过程中主要考虑了电梯的经济实用、稳定的需要。3.电梯控制系统软件的设计。在本设计中选用了目前运用最多的PLC编程语言梯形图，梯形图的编程能直观明了的设计出机械手控制的要求。并且具有强大的诊断功能，能更快的查找出故障的原因，从而大大缩短了维修的时间。3、设计（论文）的基本要求（1）正确理解电气自动化控制工程的应用目的和要求，掌握设计的一般程序。（2）初步掌握电气自动控制工程设计技术文件的编制和图纸的绘制方法，具有查阅和使用设计标准、手册集其他资料的能力。（3）了解计算机辅助设计软件的基本使用方法。（4）具有调研、收集、查阅资料、分析判断确定设计/论文方案的能力。（5）具有归
4、纳、整理技术资料，撰写技术文件的能力。（6）具有阐述论证设计/论文成果及其技术答辩的能力。4、主要参考文献1王成福，黄敏，张小杭.电器及PLC控制技术M.浙江大学出版社,20082王成福，任俊杰，邵杰等.可编程序控制器及其应用M.机械工业出版社，20063龙志文主编. SIMATIC S7 PLC原理及应用M.机械工业出版社, 20074SIEMENS公司. SIMATIC S7-200可编程控制器系统手册M, 2005 5赵云，王成福.一种高可靠性生产线控制器的设计J，电工技术，2005年12月 6.吴志宏 可编程控制器入门及应用实例，中国电力出版社M，20087.王平、崔纳新 PLC在电梯
5、控制中的应用J,微计算机信息，1999(2)8.陈立定、吴玉香、苏开才. 电气控制与可变程序控制器M.华南理工大学出版社，2001目 录摘 要引 言1绪 言11本课题的设计背景12本课题的设计内容13本课题的设计目的和意义2控制方案的选择21继电器控制方案22 PLC控制方案3电梯的结构与工作原理31结构简介32工作原理33控制要求4硬件电路设计41主电路设计42 PLC选型与接口电路设计43门控电机控制电路设计5控制程序设计51程序流程图52模块程序设计53程序编辑与调试6系统联机调试61调试前的准备62调试步骤、调试内容与分析63展望与思考总结与辞谢参考文献附录1程序梯形图五层电梯控制器的
6、设计摘要：本文详细阐述了五层电梯自动运行程序的设计过程，本设计采用PLC（可编程控制器）控制来实现电梯的自动控制。PLC还具有完善的功能，通用性强，性价比高；无触点免配线，可靠性高，抗干扰能力强；体积小，能耗低等特点。基于PLC的这些优点，研究其在电梯中的应用是很有意义和价值的。本设计主要通过介绍电梯的结构与工作原理、硬件电路设计、控制程序设计以及系统联机调试来来探讨PLC在五层电梯中的应用。关键词： 电梯 PLC 五层 引言电梯是垂直运行的电梯(通常也简称为电梯)、倾斜方向运行的自动扶梯、倾斜或水平方向运行的自动人行道的总称。有了电梯，摩天大楼才得以崛起，现代城市才得以长高。在现代社会和经济
7、活动中，计算机技术、自动控制技术和电力电子技术得到了迅速的发展，不断满足社会经济快速发展和人民生活水平不断提高的需要，电梯作为一种重要的交通运输工具，已经成为城市物质文明的一种标志。电梯在公办大楼、公司、高层住宅、宾馆等场所得到了广泛应用。特别是在高层建筑中，电梯是不可缺少的垂直运输设备。随着高层建筑飞速发展的今天，电梯行业也随之进入了新的发展时期，载人电梯控制技术已经发展到了调频调压调速控制阶段，具有乘坐安全、运行可靠、舒适度较高等特点，其主流控制技术采用PLC控制，具有许多智能化控制功能。针对我国电梯业的现状，将可编程序控制器(PLC)应用于电梯进行逻辑控制，通过合理的选择和设计，不但提高
8、了电梯可靠性、可维护性以及灵活性，同时延长了使用寿命，缩短了电梯的开发周期，并提高了电梯的控制水平，改善了电梯运行的舒适感，使电梯达到了较为理想的控制效果。本文所设计的电梯与传统的电梯相比，在运行上具有良好的舒适感，在生活中可以节约电能，取得了良好的经济效益和社会效益，达到了理想的目的。1.绪言1.1 本课题的设计背景电梯是垂直运行的电梯(通常也简称为电梯)、倾斜方向运行的自动扶梯、倾斜或水平方向运行的自动人行道的总称。有了电梯，摩天大楼才得以崛起，现代城市才得以长高。人们对电梯安全性、高效性、舒适性的不断追求推动了电梯技术的进步。电梯在操纵控制方式方面的发展经历了手柄开关操纵、按钮操纵、信号
9、控制、集选控制等过程，对于多台电梯出现了并联控制、智能群控等更高层次的控制。电梯的其他方面也出现了一些更高的要求，如为了使电梯的维护的工作能更高效，科学。添加一个监控中心已经成为必须的。1.2 本课题的设计内容本设计将在以下几个方面对电梯的控制系统进行研究和论证。1.电梯类型的选择。综合电梯的类别和各类的特点和要求选择。2.电梯硬件系统的设计。本课题设计的电梯要求运行迅速准确度高，在电梯的格层检测系统中选用用在工业自动控制上大量运用具有检测精度高、寿命长、稳定性能好的接近传感器，运用感应器的开关量信号输入给PLC来实现PLC对电梯的控制。由于本课题具体需求在硬件系统的设计过程中主要考虑了电梯的
10、经济实用、稳定的需要。3.电梯控制系统软件的设计。在本设计中选用了目前运用最多的PLC编程语言梯形图，梯形图的编程能直观明了的设计出机械手控制的要求。并且具有强大的诊断功能，能更快的查找出故障的原因，从而大大缩短了维修的时间。1.3 本课题的设计目的和意义随着我国经济的高速发展，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电梯已成为人类现代生活广泛使用的人员运输工具。随着人们对电梯运行安全性、高效性、舒适性等要求的提高，电梯的到了快速发展，其拖动技术已经发展到了调频调压调速，其逻辑控制也由PLC代替原来的继电器控制。可编程序控制器（PLC）因为稳定可靠、结构简单、成本低廉、简单易学、功
11、能强大和使用方便已经成为应用最广泛的通用工业控制装置，成为当代工业自动化的主要支柱之一。电梯控制要求接入设备使用简便，对应于系统组态的编程简单，具有人性化的人机界面，配备应用程序库，加快编程和调试速度。通过PLC对程序设计，提高了电梯的控制水平，并改善了电梯运行的舒适感。因此PLC在电梯控制系统中的应用非常广泛，非常又实用价值。2.控制方案的选择2.1 继电器控制方案五层电梯控制器可用继电器控制来实现，最初的工厂自动化主要是以继电器回路控制占据主导地位，这种控制系统具有体积大、耗电多、寿命短、可靠性差以及运行速度慢等缺点。继电器控制系统采用硬接线逻辑，连接复杂、体积大、功耗大、修改困难、灵活性
12、和扩展性较差。继电器控制是依靠触点的机械动作（闭合或断开）来实现的，工作频率低，反应速度慢，容易出现触点抖动问题。继电器控制是利用时间继电器的滞后动作进行限时控制，定时时间容易受环境的湿度和温度变化的影响，维护不便。用继电器控制时间完成一项控制工作，设计施工调试必须顺序进行，周期长，而且修改困难。2.2 PLC控制方案可编程序控制器，具有体积小、可靠性高、耗电量少等优点，同时在系统设计中，可简化设计结构，降低成本。可实现数据的传输和监控，因而PLC很快被接受并广泛应用于自动控制中。PLC是由程序指令控制半导体电路来实现的，速度相当快，不会出现抖动问题。PLC使用半导体集成电路作为定时器，精度相
13、当高，定时时间不受环境影响，一旦调好不会改变。PLC还能完成计数功能。PLC完成一项控制工程，在系统设计完成后，现场施工和控制逻辑的设计可以同时进行，周期短，调试、维修也很方便。PLC采用微电子技术，连线少、体积小、功耗小、寿命长、修改简单、灵活性和扩展性强可靠性高，还配备了自检和监控功能，能检查出自身的故障，并随时显示给操作人员，还能动态监视控制程序的执行情况，为现场调试和维护提供了方便。通过比较，由PLC组成的五层电梯控制系统使其更加稳定，不但提高了电梯可靠性、可维护性以及灵活性，同时延长了使用寿命，缩短了电梯的开发周期，并提高了电梯的控制水平，优化调度，提高效益。3电梯的结构与工作原理3
14、.1 结构简介电梯是一种特殊的起重运输设备，由轿厢及配重、拖动电机减速传动机械、井道及井道设备、召唤系统及安全装置构成。轿厢是载人或装货的部位，配重是为了改变电梯负载的特性以提高电梯安全性而设置的。图1是电梯拖动系统示意图，电梯的轿厢及配重分系在钢绳的两端，钢丝绳跨挂在曳引轮上，曳引轮经减速机构拖动，形成轿厢的上下运动。图1 电梯拖动系统示意图 （1-电动机 2-减速机构 3-曳引机 4-钢绳 5-轿厢 6-配重）井道指建筑物中用于安装电梯并提供电梯运行的通道，轿厢及配重都是在井道中运行的。井道在各楼层都设有门厅及呼梯设备。门厅有门厅门，门厅门顶部装有楼层指示器用于指示轿厢的运行方向及轿厢所在的位置。门厅里还设有呼梯盒，用于该层乘客召唤电梯。呼梯盒常安装在门厅离地面1米左右的墙壁上，基站与顶站只有一个按钮，中间层站有上呼与下呼两个按钮，按钮下带有呼梯记忆灯。基站的呼梯盒上还设有钥匙开关SA2，供司机开关电梯。为实现轿厢的正常运行及准确停车，井道中往往有安装许多定位装置及安全设备。井道的顶部还设有冲顶
