目录
第一章前言 (1)
第二章组态王部分 (2)
1 、组态王简介 (3)
2 、组态王实现步骤 (4)
第三章四层电梯部分 (5)
1、设计要求 (5)
2、I/O端子分配 (6)
3、主体流程及梯形图设计 (7)
第四章变频器部分 (13)
第五章基于plc的交通灯控制 (18)
系统方案设计 (18)
1、方案比较 (18)
2、扩展块的选用 (19)
3、确定所选plc............ .. (19)
4、时序图 (21)
5、步进梯形图 (22)
6、组态王控制画面 (24)
7、命令语言 (25)
8、演示过程 (28)
第六章结论体会 (30)
第七章参考文献 (30)
电气工程学院《课程设计》任务书
课程名称：电气控制与PLC
基层教学单位：仪器科学与工程系指导教师：张立国
学号100103020177 学生
姓名
石永新
（专业）
班级
精仪2班
设计题
目
基于PLC的交通灯控制
设计技术参数1.设计内容见附页（14）
2.使用组态王实现上位控制
3.公共实践（四层电梯）
4.公共实践（邮件分拣）（选作）
5.查阅资料（变频器）
设计要求
采用PLC进行设计。画出系统图，采用梯形图编程，并给出相应的组态控制工程（附主画面）。结合公共实践部分，完成设计说明书。
参考资料“电气控制”类图书及论文资料“可编程控制器”类图书及论文资料
周次20周应
完成内容分析设计要求、查资料、确定方案，设计梯形图、设计上位组态
撰写课程设计说明书，答辩
指导教师签字张立国
基层教学
单位主任
签字
说明：1、此表一式三份，系、学生各一份，报送院教务科一份。
2、学生那份任务书要求装订到课程设计报告前面。
电气工程学院教务科
第一章前言
可编程序控制器简称PLC，是微机技术与继电器常规控制技术相结合的产物，是在顺序控制器和微机控制器的基础上发展起来的新型控制器，是一种以微处理器为核心用作数字控制的专用计算机。自1969年针对工业自动控制的特点和需要而丌发的第一台PLC问世以来，迄今己30多年，它的发展虽然包含了前期控制技术的继承和演变，但又不同于顺序控制器和通用的微机控制装置。它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操作维护人员的技能和习惯，摒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、修改和调试不需要具有专门的计算机编程语言知识。这样就破除了“电脑”的神秘感，推动了计算机技术的普遍应用。可编程序控制器PLC在现代工业自动化控制中是最值得重视的先进控制技术。PLC现已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，同益取代由大量中间继电器、时间继电器、记数继电器等组成的传统的继电一接触控制系统，在机械、化工、石油、冶会、轻工、电子、纺织、食品、交通等行业德到广泛应用。PLC的应用深度和广度已经成为一个国家工业先进水平的重要标志之一。
第二章组态王部分
1 组态王简介
组态王是一款开发监控系统软件，是新型的工业自动控制系统，它以标准的工业计算机软、硬件平台构成的集成系统取代传统的封闭式系统。它具有适应性强、开放性好、易于扩展、经济、开发周期短等优点。通常可以
把这样的系统划分为控制层、监控层、管理层三个层次结构。其中监控层对下连接控制层，对上连接管理层，它不但实现对现场的实时监测与控制，且在自动控制系统中完成上传下达、组态开发的重要作用。尤其考虑三方面问题：画面、数据、动画。通过对监控系统要求及实现功能的分析，采用组态王对监控系统进行设计。组态软件也为试验者提供了可视化监控画面，有利于试验者实时现场监控。而且，它能充分利用Windows的图形编辑功能，方便地构成监控画面，并以动画方式显示控制设备的状态，具有报警窗口、实时趋势曲线等，可便利的生成各种报表。它还具有丰富的设备驱动程序和灵活的组态方式、数据链接功能。
2组态王实现步骤
1、定义变量
对于变量的定义，就是创建一个具体的数据库，并用此数据库中的变量描述工控对象的各种属性，比如时间、位置等。当我们创建动画时需要用这些变量将不同的画面之间建立联系。变量的类型选择需要根据具体的应用来选择，由于此次课程设计我们实验室的PLC试验箱不能实现与组态王相连接，因此定义的变量类型均为内存型的。
2、图形界面的设计
图形界面的设计是用抽象的图形画面来模拟实际的工业现场和相应的工控设备。
3、建立动画连接
当我们完成控制工程的图画设计与变量定义之后，要想建立动画还应该将这些图画与定义的变量进行连接，应用组态王的编程语言，通过编程来实现对变量的控制，进而实现了对画面运行的控制。程序的设计是基于工程控制来进行的，以实际情况为基础我们建立的动画应满足实际情况。这样，我们就完成了对工业控制过程的模拟，如果与外设相连还可以对控制过程进行监测和控制。
当建立动画连接完成后，就可以对动画进行运行。
第三章四层电梯部分
1设计要求
如电梯模拟实验台结构所示，其动作要求如下：
[1]电梯上行：
①当电梯停于1楼(1F)或2F、3F时，4楼呼叫．则上行到4楼碰行程开关后停止。
②电梯停于1F或2F，3F呼叫、则上行，到3F行程开关控制停止。
②电梯停于1F，2F呼叫，则上行，到2F行程开关控制停止。
④电梯停于lF，2F、3F同时呼叫，则电梯上行到2F后，停5秒种，继续上行到3F停止。
⑤电梯停于1F，3F、4F同时呼叫，电梯上行到．3F，停5秒，继续上行到4F停止。
⑥电梯停于1F，2F、4P同时呼叫，电梯上行到2F，停5秒，继续上行到4F 停止
⑦电梯停于1F，2F、3F、4F同时呼叫，电梯上行到2F，停5秒，继续上行到3F，停5秒，继续上行到4F停止。
⑧电梯停于2F、3F，4F同时呼叫，电梯上行到3F停5秒，继续上行到4F 停止。
[2]电梯下行：
①电梯停于4F或3F或2F，1F呼叫，电梯下行到1F停止。
②电梯停于4F或3F，2F呼叫，电梯下行到2F停止。
③电梯停于4F，3F呼叫，电梯下行到3F停止。
④电梯停于4F，3F、2F同时呼叫，电梯下行到3F，停5秒，继续下行到2F 停止
⑤电锑停于4F，3F、1F同时呼叫，电梯下行到3F，停5秒，继续下行到1F 停止
⑥电梯停于4F，2F、1F同时呼叫，电梯下行到2F，停5秒，继续下行到1F 停止。
⑦电梯停于4F ，3F 、2F 、1F 同时呼叫，电梯下行到3F ，停5秒，继续下行到2F 停5秒，继续下行到lF 停止。
[3] 各楼层运行时间应在15秒以内，否则认为有故障。 [4] 电梯停于某一层，数码管应显示该层的楼层数。
[5] 设计电梯停于2F,3F 时，电梯运行状态。（上下同时呼叫时，采取先上后
下的原则）
2 I/O 端子分配
表一 输入输出分配表
输入
输出 主机
实验模块
注释
主机
实验模块
注释
X1
LAY1
一楼行程开
关
Y0
DJB
电机下行
X2
LAY2
二楼行程开
关
Y1
DJA
电机上行
X3
LAY3
三楼行程开
关
COM1
24V
X4
LAY4
四楼行程开
关
COM0
24V
X12 2DN 二层下呼 Y6 A 数码管段码
X13 3DN 三层下呼 Y7 B X14 4DN 四层下呼 Y10 D X11 1UP 一层上呼 Y11 C .X12 2UP 二层上呼 Y12 E X13 3UP 三层上呼
Y13 F Y14 G X0 RST 复位 LED COM
GND
COM2
24V
X5 IN1 一层内选按
COM GND
钮
X6 IN2 二层内选按
Y2 L1 一楼灯
钮
X7 IN3 三层内选按
Y3 L2 二楼灯
钮
Y4 L3 三楼灯X10 IN4 四层内选按
钮
COM COM GND Y5 L4 四楼灯
输入COM GND
、出COM0~4 24V
LED COM GND
3主体流程及梯形图设计
四层电梯的自动控制主体思想是将四层楼分为四个状态，每个楼层分为两个子状态一、二，状态一为该楼层的等待状态，状态二为该楼层的行进状态。四个楼层状态之间依据限位开关进行切换，即一层状态可以切换到二层状态，二层状态可以切换到一、三层的状态。切换时首先判断该层是否被呼叫，如果被呼叫则切换到该层的等待状态中，等待3秒后进入该层的行进状态中。
主体流程图如下，假设电梯在一层：
图2 电梯设计主流程图总梯形图如下：
第四章变频器部分
为了控制交流电梯，提高电能利用率，使自动电梯的运行更加安全稳定，须配合变频器对自动电梯进行控制。变频器是通过轻负载降压实现节能的，安装变频器的电动机所带的机械负载，如风机、水泵并不是经常工作在满载情况下，当系统要求机械负载不在额定负载运行时，可以通过变频调节电动机的转速，使得电动机输出的功率能满足系统的要求，而不必通过风机的动叶、水泵出口的调节门的节流进行调节，降低了系统的节流损失。另外，变频器可以改变电动机的无功损耗，改善启动条件，提高功率因素，可以降低无功功率传递而引起的有功损耗，这对节能也是存在一定意义的。
1、变频器原理
变频器主要由整流（交流变直流）、滤波、再次整流（直流变交流）、制动单元、驱动单元、检测单元微处理单元等组成的。
变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置。主电路是给异步电动机提供调压调频电源的电力变换部分，变频器的主电路大体上可分为两类:电压型、电流型。我们现在使用的变频器主要采用交—直—交方式（VVVF变频或矢量控制变频），先把工频交流电源通过整流器转换成直流电源，然后再把直流电源转换成频率、电压均可控制的交流电源以供给电动机。变频器的电路一般由整流、中间直流环节、逆变和控制4个部分组成。整流部分为三相桥式不可控整流器，逆变部分为IGBT三相桥式逆变器，且输出为PWM波形，中间直流环节为滤波、直流储能和缓冲无功功率。
2、变频器的控制方式
(1)非智能控制方式
[1] V/f控制
V/f控制是为了得到理想的转矩-速度特性，基于在改变电源频率进行的同时，又要保证电动机的磁通不变的思想而提出的，通用型变频器基本上都采用这种控制方式。V/f控制变频器结构非常简单，但是这种变频器采用开环控制方式，不能达到较高的控制性能，而且，在低频时，必须进行转矩补偿，以改变低频转矩特性。
[2] 转差频率控制
转差频率控制是一种直接控制转矩的控制方式，它是在V/f控制的基础上，按照知道异步电动机的实际转速对应的电源频率，并根据希望得到的转矩来调节变频器的输出频率，就可以使电动机具有对应的输出转矩。这种控制方式，在控制系统中需要安装速度传感器，有时还加有电流反馈，对频率和电流进行控制，因此，这是一种闭环控制方式，可以使变频器具有良好的稳定性，并对急速的加减速和负载变动有良好的响应特性。
[3]矢量控制
矢量控制是通过矢量坐标电路控制电动机定子电流的大小和相位，以达到对电动机在d、q、0坐标轴系中的励磁电流和转矩电流分别进行控制，进而达到控制电动机转矩的目的。通过控制各矢量的作用顺序和时间以及零矢量的作用时间，又可以形成各种PWM波，达到各种不同的控制目的。例如形成开关次数最少的PWM 波以减少开关损耗。目前在变频器中实际应用的矢量控制方式主要有基于转差频率控制的矢量控制方式和无速度传感器的矢量控制方式两种。基于转差频率的矢量控制方式与转差频率控制方式两者的定常特性一致，但是基于转差频率的矢量控制还要经过坐标变换对电动机定子电流的相位进行控制，使之满足一定的条件，以消除转矩电流过渡过程中的波动。因此，基于转差频率的矢量控制方式比转差频率控制方式在输出特性方面能得到很大的改善。但是，这种控制方式属于闭环控制方式，需要在电动机上安装速度传感器，因此，应用范围受到限制。无速度传感器矢量控制是通过坐标变换处理分别对励磁电流和转矩电流进行控制，然后通过控制电动机定子绕组上的电压、电流辨识转速以达到控制励磁电流和转矩电流的目的。这种控制方式调速范围宽，启动转矩大，工作可靠，操作方便，但计算比较复杂，一般需要专门的处理器来进行计算，因此，实时性不是太理想，
控制精度受到计算精度的影响。
[4] 直接转矩控制
直接转矩控制是利用空间矢量坐标的概念，在定子坐标系下分析交流电动机的数学模型，控制电动机的磁链和转矩，通过检测定子电阻来达到观测定子磁链的目的，因此省去了矢量控制等复杂的变换计算，系统直观、简洁，计算速度和精度都比矢量控制方式有所提高。即使在开环的状态下，也能输出100%的额定转矩。
[5] 最优控制
最优控制在实际中的应用根据要求的不同而有所不同，可以根据最优控制的理论对某一个控制要求进行个别参数的最优化。例如在高压变频器的控制应用中，就成功的采用了时间分段控制和相位平移控制两种策略，以实现一定条件下的电压最优波形。
[6] 其他非智能控制方式
实际应用中，还有一些非智能控制方式在变频器的控制中得以实现，例如自适应控制、滑模变结构控制、差频控制、环流控制、频率控制等。
(2)智能控制方式
智能控制方式主要有神经网络控制、模糊控制、专家系统和学习控制等，目前智能控制方式在变频调速控制系统中的具体应用中取得一些成功经验。可编程序控制器简称PLC，是微机技术与继电器常规控制技术相结合的产物，是在顺序控制器和微机控制器的基础上发展起来的新型控制器，是一种以微处理器为核心用作数字控制的专用计算机。
自1969年针对工业自动控制的特点和需要而丌发的第一台PLC问世以来，迄今己30多年，它的发展虽然包含了前期控制技术的继承和演变，但又不同于顺序控制器和通用的微机控制装置。它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操作维护人员的技能和习惯，摒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、修改和调试不需要具有专门的计算机编程语言知识。这样就破除了“电脑”的神秘感，推动了计算机技术的普遍应用。
可编程序控制器PLC在现代工业自动化控制中是最值得重视的先进控制技术。PLC现已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，同益取代由大量中间继电器、时间继电器、记数继电器等组成的传统的继电一接触控制系统，在机械、化工、石油、冶会、轻工、电子、纺织、食品、交通等行业德到广泛应用。PLC的应用深度和广度已经成为一个国家工业先进水平的重要标志之一。
组态王是一款开发监控系统软件，是新型的工业自动控制系统，它以标准的工业计算机软、硬件平台构成的集成系统取代传统的封闭式系统。它具有适应性强、开放性好、易于扩展、经济、开发周期短等优点。通常可以把这样的系统划分为控制层、监控层、管理层三个层次结构。其中监控层对下连接控制层，对上连接管理层，它不但实现对现场的实时监测与控制，且在自动控制系统中完成上传下达、组态开发的重要作用。尤其考虑三方面问题：画面、数据、动画。通过对监控系统要求及实现功能的分析，采用组态王对监控系统进行设计。组态软件也为试验者提供了可视化监控画面，有利于试验者实时现场监控。而且，它能充分利用Windows的图形编辑功能，方便地构成监控画面，并以动画方式显示控制设备的状态，具有报警窗口、实时趋势曲线等，可便利的生成各种报表。它还具有丰富的设备驱动程序和灵活的组态方式、数据链接功能。
对于变量的定义，就是创建一个具体的数据库，并用此数据库中的变量描述工控对象的各种属性，比如时间、位置等。当我们创建动画时需要用这些变量将不同的画面之间建立联系。变量的类型选择需要根据具体的应用来选择，由于此次课程设计我们实验室的PLC试验箱不能实现与组态王相连接，因此定义的变量类型均为内存型的。
图形界面的设计是用抽象的图形画面来模拟实际的工业现场和相应的
工控设备。
当我们完成控制工程的图画设计与变量定义之后，要想建立动画还应该将这些图画与定义的变量进行连接，应用组态王的编程语言，通过编程来实现对变量的控制，进而实现了对画面运行的控制。程序的设计是基于工程控制来进行的，以实际情况为基础我们建立的动画应满足实际情况。这样，我们就完成了对工业控制过程的模拟，如果与外设相连还可以对控制过程进行监测和控制。
当建立动画连接完成后，就可以对动画进行运行。
如电梯模拟实验台结构所示，其动作要求如下：
[6]电梯上行：
①当电梯停于1楼(1F)或2F、3F时，4楼呼叫．则上行到4楼碰行程开关后停止。
②电梯停于1F或2F，3F呼叫、则上行，到3F行程开关控制停止。
②电梯停于1F，2F呼叫，则上行，到2F行程开关控制停止。
④电梯停于lF，2F、3F同时呼叫，则电梯上行到2F后，停5秒种，继续上行到3F停止。
⑤电梯停于1F，3F、4F同时呼叫，电梯上行到．3F，停5秒，继续上行到4F停止。
⑥电梯停于1F，2F、4P同时呼叫，电梯上行到2F，停5秒，继续上行到4F 停止
⑦电梯停于1F，2F、3F、4F同时呼叫，电梯上行到2F，停5秒，继续上行到3F，停5秒，继续上行到4F停止。
⑧电梯停于2F、3F，4F同时呼叫，电梯上行到3F停5秒，继续上行到4F 停止。
[7]电梯下行：
①电梯停于4F或3F或2F，1F呼叫，电梯下行到1F停止。
②电梯停于4F或3F，2F呼叫，电梯下行到2F停止。
③电梯停于4F，3F呼叫，电梯下行到3F停止。
④电梯停于4F，3F、2F同时呼叫，电梯下行到3F，停5秒，继续下行到2F
停止
⑤电锑停于4F，3F、1F同时呼叫，电梯下行到3F，停5秒，继续下行到1F 停止
⑥电梯停于4F，2F、1F同时呼叫，电梯下行到2F，停5秒，继续下行到1F 停止。
⑦电梯停于4F，3F、2F、1F同时呼叫，电梯下行到3F，停5秒，继续下行到2F停5秒，继续下行到lF停止。
[8]各楼层运行时间应在15秒以内，否则认为有故障。
[9]电梯停于某一层，数码管应显示该层的楼层数。
[10]设计电梯停于2F,3F时，电梯运行状态。（上下同时呼叫时，采取先上后
下的原则）
四层电梯的自动控制主体思想是将四层楼分为四个状态，每个楼层分为两个子状态一、二，状态一为该楼层的等待状态，状态二为该楼层的行进状态。四个楼层状态之间依据限位开关进行切换，即一层状态可以切换到二层状态，二层状态可以切换到一、三层的状态。切换时首先判断该层是否被呼叫，如果被呼叫则切换到该层的等待状态中，等待3秒后进入该层的行进状态中。
第五章基于PLC的交通灯控制
一、系统的方案设计
1、方案比较
对于十字路口交通灯的设计，我最初选择了两种方案：一种方案是选用单片机作为控制器来进行控制处理工作，另一种方案是选用可编程控制器（PLC）作为控制器来进行控制处理工作。
在第一种方案中，由于要使用单片机，而且必须单独设计电源，所以接线要
相对复杂一些；就编程来说，采用汇编语言编程要更复杂一些。单片机的价格虽然便宜，只有一般可编程控制器的千分之一左右，它的体积也很小，只需要在电路板上设计一个很小的空间就可以安装,但是它的性能比起PLC不是很稳定。
在第二种方案中，由于使用可编程控制器，而且可编程控制器有自带电源，它的接线要相对简单一些，就编程来说，由于是采用梯形图的编程方法，所以是非常直观的，当然也就要相对简单一些；而且，可编程控制器的稳定性相当的好，抗干扰能力也非常高，一般情况下可以安全运行达三十年以上。这正是交通灯设计中最需要的。
对于两种方案来说，主要体现在控制器所选择的不同上。由于这一不同点而产生了编程方式、电源方式、成本高低、成品体积、使用稳定度等一系列的方面都有所区别。
2、扩展模块的选用
对于小的系统，如80点以内的系统．一般不需要扩展；当系统较大时，就要扩展。不同公司的产品，对系统总点数及扩展模块的数量都有限制，当扩展仍不能满足要求时，可采用网络结构；同时，有些厂家产品的个别指令不支持扩展模块，因此，在进行软件编制时要注意。当采用温度等模拟模块时，各厂家也有一些规定，请看相关的技术手册。各公司的扩展模块种类很多，如单输入模块、单输出模块、输入输出模块、温度模块、高速输入模块等。 PLC的这种模块化设计为用户的产品开发提供了方便。
3、确定所选PLC
在满足控制要求的前提下，选型时应选择最佳的性能价格比，具体应考虑以下几点。
（1)性能与任务相适应
（2)PLC的处理速度应满足实时控制的要求
（3)PLC应用系统结构合理、机型系列应统一
（4)在线编程和离线编程的选择
1.PLC容量估算
PLC容量包括两个方面：一是I/O的点数，二是用户存储器的容量。
（1）I/O点数的估算
根据功能说明书，可统计出PLC系统的开关量I/O点数及模拟量I/O通道数，以及开关量和模拟量的信号类型。应在统计后得出I/O总点数的基础上，增加10％～15％的裕量。选定的PLC机型的I/O能力极限值必须大于I/O点数估算值，并应尽量避免使PLC能力接近饱和，一般应留有30％左右的裕量。
（2）存储器容量估算
用户应用程序占用多少内存与许多因素有关，如I/O点数、控制要求、运算处理量、程序结构等。因此在程序设计之前只能粗略的估算。根据经验，每个I/O点及有关功能器件占用的内存大致如下：
所需存储器容量(KB)＝(1～1.25)×(DI×10＋DO×8＋AI/O×100＋CP×300)/1024
其中：DI为数字量输入总点数；DO为数字量输出总点数；AI/AO为模拟量I/O通道总数；CP为通信接口总数。
2.I/O模块的选择
（1）开关量输入模块的选择
PLC的输入模块用来检测来自现场(如按钮、行程开关、温控开关、压力开关等)电平信号，并将其转换为PLC内部的低电平信号。开关量输入模块按输入点数分，常用的有8点、12点、16点、32点等；按工作电压分，常用的有直流5 V、12 V、24 V，交流110 V、220 V等；按外部接线方式又可分为汇点输入、分隔输入等。
（2）开关量输出模块的选择
输出模块的任务是将PLC内部低电平的控制信号转换为外部所需电平的输出信号，驱动外部负载。输出模块有三种输出方式：继电器输出、双向可控硅输出和晶体管输出。
（3）输出方式的选择
继电器输出价格便宜，使用电压范围广，导通压降小，承受瞬间过电压和过电流的能力较强，且有隔离作用。但继电器有触点，寿命较短，且响应速度较慢，适用于动作不频繁的交/直流负载。当驱动电感性负载时，最大开闭频率不得超过1 Hz。
晶闸管输出(交流)和晶体管输出(直流)都属于无触点开关输出，适用于通断
PLC课程设计四层电梯控制 一、实训目的 1.掌握复杂输入输出控制系统的程序编程技巧 2.掌握四层电梯控制系统的接线、调试、操作 三、面板图 电梯的电气控制系统由控制装置，操纵装置，平层装置，和位置显示装置等部分组成。其中控制装置根据电梯的运行逻辑功能要求，控制电梯的运行，设置在机房中的控制柜上。操纵装置是由轿厢内的按钮箱和厅门的召唤箱按钮来操纵电梯的运行的。平层装置是发出平层控制信号，使电梯轿厢准确平层的控制装置。所谓平层，是指轿厢在接近某一楼层的停靠站时，欲使轿厢地坎与厅门地坎达到同一平面的操作。位置显示装置是用来显示电梯所在楼层位置的轿内和厅门的指示灯，厅门指示灯还用尖头指示电梯的运行方向.
四、控制要求 1.总体控制要求：电梯由安装在各楼层电梯口的上升下降呼叫按钮（U1、U2、D2、U3、D3、D4），上升下降呼叫指示（UP1、UP2、DP2、UP3、DP3、DP4），电梯轿厢内楼层选择按钮（S1、S2、S3、S4），电梯轿厢内楼层选择指示（SL1、SL2、SL3、SL4），电梯轿厢内楼层指示（L1、L2、L3、L4），上升下降指示（UP、DOWN），各楼层到位行程开关（SQ1、SQ2、SQ3）组成。电梯自动执行呼叫。 2.电梯在上升的过程中只响应向上的呼叫，在下降的过程中只响应向下的呼叫，电梯向上或向下的呼叫执行完成后再执行反向呼叫。 3.电梯停止运行等待呼叫时，同时有不同呼叫时，谁先呼叫执行谁。 4.具有呼叫记忆、内选呼叫指示功能。 5.具有楼层显示、方向指示、到站声音提示功能。 五、功能指令使用及程序流程图 1.较复杂逻辑程序的编写方法 在编写较复杂逻辑程序时，应遵循以下原则及顺序： 1）确定系统所需的动作及次序。 第一步是设定系统输入及输出数目，可由系统的输入及输出分立元件数目直接取得。 第二步是根据系统的控制要求，确定控制顺序、各器件相应关系以及作出何种反应。 2）将输入及输出器件编号 每一输入和输出，包括定时器、计数器、内置继电器等都有一个唯一的对应编号，不能混用。 3）画出梯形图。 根据控制系统的动作要求，画出梯形图。梯形图设计规则如下： a.触点应画在水平线上，不能画在垂直分支上。应根据自左至右、自上而下的原则 和对输出线圈的几种可能控制路径来画。 b.不包含触点的分支应放在垂直方向，不可放在水平位置，以便于识别触点的组合 和对输出线圈的控制路径。 c.在有几个串联回路相并联时，应将触头多的那个串联回路放在梯形图的最上面。 在有几个并联回路相串联时，应将触点最多的并联回路放在梯形图的最左面。这种 安排，所编制的程序简洁明了，语句较少。 d.不能将触点画在线圈的右边，只能在触点的右边接线圈。 2.程序流程图
优秀论文审核通过 未经允许切勿外传 西安高新科技职业学院 毕业设计（论文） 课题名称三菱plc四层电梯控制 年级 2008 系别计算机科学与技术系 专业应用电子技术 班级 08级应用电子 姓名梁婷学号 指导教师赵鹏
摘要: 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．一些电梯厂也在不断改进设计、修改工艺。更新换代生产更新型的 电梯，电梯主要分为机械系统与控制系统两大部份，随着自动控制理论与 微电子技术的发展，电梯的拖动方式与控制手段均发生了很大的变化，交 流调速是当前电梯拖动的主要发展方向。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控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，已成为目前在电梯控制系统中使用最多的控制方式，目前也 广泛用于传统继电器控制系统的技术改造。 目录 引言.............................................................................. 一、电梯控制系统的组成............................................................. （一）电力拖动 ................................................................ （二）电气控制 ................................................................ 二、电梯PLC 控制系统的基本结构.................................................... （一）楼层状态指示设计......................................................... （二）电梯下行程序设计.........................................................
成 绩 南京工程学院 课程设计说明书(论文) 题目四层电梯PLC控制 课程名称电气设备与电气控制 院（系、部、中心）电力工程学院 专业电气工程及其自动化 班级 学生姓名 学号 设计地点 指导教师
设计起止时间：2008年12月8日至2008年12月19日 目录 四层电梯控制 (7) 一. 四层电梯控制上下行主电路 (7) 二. 四层电梯控制电路图 (7) 三. 四层电梯门电机控制电路原理 (9) 四. 四层电梯实物平面图 (9) 五. 程序流程图 (10) 六. 输入/输出的分配表 (11) 七．四层电梯控制程序梯形图 (11) 八. 实验步骤 (21) 九. 电梯额定计算 (22) 十. 心得体会......................... 错误！未定义书签。 十一. 参考文献 (23)
南京工程学院 课程设计任务书 题目四层电梯 课程名称可编程控制器原理及应用院系电力工程学院 专业电气工程及其自动化设计地点 指导教师
设计起止时间：2010 年12月13日至2010年12月25日 1．课程设计应达到的目的 通过对本课程的设计，使学生对于PLC可编程控制器有更深的了解，通过对四层电梯的控制编程使学生对于PLC编程更加熟悉，能够更深刻的理解PLC控制的精髓。 2．课程设计题目及要求 题目：四层电梯PLC控制 要求： 1.开始时，电梯处于任意一层。 2.当有外呼梯信号到来时，电梯响应该呼梯信号，到达该楼层时，电梯停止运行，电梯门打开，延时3S后自动关门。 3.当有内呼梯信号到来时，电梯响应该呼梯信号，到达该楼层时，电梯停止运行，电梯门打开，延时3S后自动关门。 4.在电梯运行过程中，电梯上升（或下降）途中，任何反方向下降（或上升）的外呼梯信号均不响应，但如果反向外呼梯信号前方向无其它内、外呼梯信号时，则电梯响应该外号，但不响应二层向下外呼梯信号。同时，如果电梯到达三层，如果四层没有任何呼梯信号，则电梯可以响应三层向下外呼梯信号。 5.电梯应具有最远反向外梯响应功能。例如：电梯在一楼，而同时有二层向下外呼梯，三层向下外呼梯，四层向下外呼梯，则电梯先去四楼响应四层向下外呼梯信号。 6.电梯未平层或运行时，开门按钮和关门按钮均不起作用。平层且电梯停止运行后，按开门按钮电梯门打开，按关门电梯门关闭。
四层电梯控制系统设计-
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电气与电子信息学院 课程设计说明书 课程名称：电气控制技术与PLC课程设计题目：四层电梯控制系统设计 专业：电气工程及其自动化
年级：2014 学生： 学号： 指导教师： 完成日期：2018年 1 月 5 日 四层电梯控制系统设计 摘要：本设计采用FX2设计了四层电梯的控制系统，详细进行了参数计算，空气开关、接触器等诸多电器的选型，对主电路、控制回路进行了接线与保护。 控制PLC系统FX2N由于体积小，重量轻，能耗低,运行可靠性高，抗干扰能力强，使用维修方便，系统的设计、安装、调试工作量小，容易改造，设计和调试周期较短等优点被我们选择，在控制过程分析基础之上采用或顺序控制法编写了梯形图程序，程序调试通过，实现了控制要求。最终在易控组态的的开发环境上我们模拟成功了四层电梯的控制。 关键词：PLC ，四层电梯， FX2N
目录 1前言.................................................. 错误！未定义书签。2总体方案设计 .......................................... 错误！未定义书签。 2.1 方案1.............................................. 错误！未定义书签。 2.2 方案2 (2) 2.3 方案选择............................................ 错误！未定义书签。3硬件设计.. (3) 3.1电梯简介 (3) 3.1.1 电梯的发展简史 (3) 3.1.2 电梯系统的基本结构 ....................................... 错误！未定义书签。 3.1.3电梯控制系统的组成 (5) 3.2硬件选择 (5) 3.3三菱FX2N型PLC (6) 3.3.1 基本介绍 (6) 3.3.2 基本指令系统特点 (7) 3.3.3 FX2N产品的编程原件及其功能 (7) 3.4主电路图与接线图 (10) 3.4.1 主电路图 (10) 3.4.2 电梯控制信号原理 (11) 3.4.3 I/O分配表 (12) 3.4.4 PLC端口接线图 (13) 3.5控制面板设计 (14) 4软件设计 (15)
PLC 课程设计四层电梯控制 实训目的 1. 掌握复杂输入输出控制系统的程序编程技巧 2. 掌握四层电梯控制系统的接线、调试、操作 序号 名 称 型号与规格 数量 备注 1 实训装置 THPFSL- 2 1 2 实训挂箱 A19-1 1 3 导线 3号 若干 4 通讯编程电缆 SC-09 1 二菱 5 实训指导书 THPFSL-1/2 1 6 计算机（带编程软件） 1 自备 电梯的电气控制系统由控制装置，操纵装置，平层装置，和位置显示装置等部分组成。 其中控制装置根据电梯的运行逻辑功能要求，控制电梯的运行，设置在机房中的控制柜上。 操纵装置是由轿厢内的按钮箱和厅门的召唤箱按钮来操纵电梯的运行的。 平层装置是发出平 层控制信号，使电梯轿厢准确平层的控制装置。 所谓平层，是指轿厢在接近某一楼层的停靠 站时，欲使轿厢地坎与厅门地坎达到同一平面的操作。 位置显示装置是用来显示电梯所在楼 层位置的轿内和厅门的指示灯，厅门指示灯还用尖头指示电梯的运行方向 四、 控制要求 1. 总体控制要求： 电梯由安装在各楼层电梯口的上升下降呼叫按钮 （ U1、U2、D2、 UP DO 邮J SL4 SL3 SL2 SL DM4 LP3 S4 □ S2 I S3 □ $1 □ 1關 1 f ] S3 r \ S2 1 I SI f 'll 1 I W i i 03 i i □2 1 1 1丨〕 o o 1 1 | U2 i I I JI 1 1 S04 1 I SQ3 1 I 1 1 1 | SQ 2 ! 1 I 1 1 5Q1 1 I 1 1 L4 I I 1 1 L3 1 I 1 1 1 1 口 Ll i i UP i i DOWN 1 1 Q n. 1 1 I DW I A3 DN2 LP3 I 1 1 (1 1 1 Q | UP2 1 ■ I I JP1 I I SL4 1 1 SL3 1 I 1 1 1 | SL2 1 1 SL1 1 .1 + COM 04 U3 D3 U2 02 JI DM3 UP2
目录 摘要 课程设计任务书 一课程设计要求 (2) 1.1 课程设计目的 (2) 1.2 课程设计要求 (2) 二实验设备及选型 (2) 2.1 实验设备 (2) 2.2 四层电梯介绍 (2) 2.3 设备选型 (3) 三四层电梯的硬件设计 (5) 3.1 四层电梯的原理框图 (5) 3.2 曳引电机、门电机正反转的原理图 (7) 3.3 四层电梯PLC实际接线图 (7) 四四层电梯PLC程序设计 (9) 4.1 设计思想 (9) 4.2 输入/输出端子的分配 (9) 4.3 梯形图（图及说明） (10) 五实验操作步骤 (17) 六结论 (18) 6.1 实验结果 (18) 6.2 设计中遇到的问题 (18) 七设计体会 (19) 参考文献 (20)
一、课程设计目的及要求 1.1 课程设计目的 1、通过对工程实例的模拟，熟练地掌握PLC的编程和程序调试方法。 2、进一步熟悉PLC的I/O连接。 3、熟悉四层楼电梯内外按钮控制的编程方法。 1.2 课程设计要求 1、开始时，电梯处于任意一层。 2、当有外呼梯信号到来时，电梯响应该呼梯信号，到达该楼层时，电梯停止运行，电梯门打开，延时3S后自动关门。 3、当有内呼梯信号到来时，电梯响应该呼梯信号，到达该楼层时，电梯停止运行，电梯门打开，延时3S后自动关门。 4、在电梯运行过程中，电梯上升（或下降）途中，任何反方向下降（或上升）的外呼梯信号均不响应，但如果反向外呼梯信号前方向无其它内、外呼梯信号时，则电梯响应该外号，但不响应二层向下外呼梯信号。同时，如果电梯到达三层，如果四层没有任何呼梯信号，则电梯可以响应三层向下外呼梯信号。 5、电梯应具有最远反向外梯响应功能。例如：电梯在一楼，而同时有二层向下外呼梯，三层向下外呼梯，四层向下外呼梯，则电梯先去四楼响应四层向下外呼梯信号。 6、电梯未平层或运行时，开门按钮和关门按钮均不起作用。平层且电梯停止运行后，按开门按钮电梯门打开，按关门电梯门关闭。 二、实验设备及选型 2.1 实验设备 THPBA-2 网络型楼宇综合系统实验装置一台 THPBA-DT型四层电梯模型一台 施奈德可编程控制器PLC一台 计算机、编程电缆一根、导线若干 2.2 四层电梯介绍 四层电梯的实物平面图，如图2.1
四层电梯的PLC控制 一、引言 课程设计的主要目的是通过某一生产设备的电气控制装置的设计实践，了解一般电气控制系统设计过程、设计要求、应完成的工作内容和具体设计方法。通过设计也有助于复习、巩固以往所学的知识，达到灵活应用的目的。电气设计必须满足生产设备和生产工艺的要求，因此，设计之前必须了解设备的用途、结构、操作要求和工艺过程，在此过程中培养从事设计工作的整体观念。 电梯是一种特殊的起重运输设备，由轿厢、拖动电动机及减速传动机械、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。电梯的轿厢及配重分别系在钢丝绳的两端，钢丝绳跨挂在曳引轮上，曳引轮经减速机构由电动机拖动，使得轿厢上下运动。 随着科学技术的发展和计算机技术的广泛应用，人们对电梯的安全性、可靠性的要求越来越高，继电器控制的弱点就越来越明显，可编程序控制器(PLC)是根据顺序逻辑控制的需要而发展起来的，是专门为工业环境应用而设计的数字运算操作的电子装置。鉴于其种种优点，目前，电梯的继电器控制方式已逐渐被PLC控制代替。同时，由于电机交流变频调速技术的发展电梯的拖动方式已由原来直流调速逐渐过渡到了交流变频调速。因此，PLC控制技术加变频调速已成为现代电梯行业的一个热点。 本设计考虑到载客电梯的实际操作功能，又兼顾载客电梯控制中具有递推功能，所设计的控制系统针对的是四层电梯。代替传统的继电控制系统，由变频器实现对电梯的拖动调速，使PLC与调速拖动装置相结合，构成PLC集选控制系统，实现了电梯的各种控制功能，提高额电梯运行的可靠性，降低了故障率。
二丶设计任务 2.1 控制要求 表7-1 控制信号说明 （1）曳引电动机-升降电动机 必须在门关闭的情况下才能动作。 （2）自动门机 电梯的门只有当厅电梯停靠在某层时，才允许开启；检修状态时，可以在不关门状态下运行。 （3）层楼指示 层楼指示也叫“层显”，可以由低压灯泡构成，安装在每层门的上方和轿厢的内轿门的上方；现在多由数码管或LED 点阵显示器结构组成，与呼梯盒，运行的方向指示做成一体的结构。
唐山学院 PLC 课程设计 题目基于西门子PLC的电梯控制系统设计及调试系(部) 信息工程系 班级12电本 姓名 学号 指导教师关榆君、田红霞、田丽欣 2016 年 1 月 4 日至 1 月15 日共 2 周 2016年 1 月15 日
目录 1引言 (1) 1.1课程设计的目的和意义 (1) 2任务及要求 (2) 2.1设计要求 (2) 2.2设计条件 (2) 2.3设计任务 (3) 3总体设计方案 (3) 3.1PLC的工作特点 (3) 3.2PLC的工作方式 (5) 3.2.1PLC的扫描工作方式 (5) 3.2.2PLC的程序执行过程 (6) 3.3硬件电路设计及描述 (7) 3.3.1电梯运行控制要求 (7) 3.3.2电气控制系统主回路电气原理图 (7) 4单元电路设计 (10) 4.1各段程序块功能 (10) 4.1.1复位初始化模块 (10) 4.1.2选模块 (10) 4.1.3上下行指示中间继电器 (11) 4.1.4外呼模块 (12) 4.1.5平层感应 (12) 4.1.6电梯高低速运行 (12) 4.1.7停车模块 (13) 4.1.8电梯上下行中间继电器 (13) 4.1.9开关门模块 (14) 4.1.10电梯上下行输出 (15) 5仿真 (17) 5.1仿真软件的简介 (17) 5.2仿真界面 (18) 6设计经验与体会 (18) 7参考文献 (19) 附录一I/O分配表 附录二程序
1引言 1.1课程设计的目的和意义 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。随着科学技术的发展和计算技术的广泛应用，人们对电梯的安全性、可靠性的要求越来越高。PLC（可编程控制器）作为一种工业控制计算机，它以安全可靠、运行稳定、编程方便、操作简单尤其是它的高可控性等优点，在电梯控制过程中得到了广泛的运用。电梯从电梯手柄快关操纵电梯、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，各种逻辑控制开关与PLC很好结合，很好的实现了对系统的控制。
毕业设计（论文）题目：基于PLC的四层电梯控制系统设计 系部：信息技术系 专业：电子信息工程 学号： 学生姓名： 指导教师姓名： 指导教师职称： 二○一○年五月八日
目录 摘要 (2) PLC-based four-story elevator control system design (3) 引言 (4) 第一章可编程控制器 (6) 1.1、可编程控制器的介绍 (6) 1.1.1 定义 (6) 1.1.2 PLC的构成 (6) 1.1.3 CPU的构成 (6) 1.1.4 I/O模块 (7) 1.1.5 电源模块 (7) 1.1.8 PLC的通信联网 (8) 1.2 可编程控制器的选用 (8) 1.2.1、PLC控制系统的I/O点数计算 (8) 1.2.2 PLC的型号选择 (9) 第二章硬件接线 (10) 2.1 外部接线图 (10) 2.2 I/O分配图 (11) 2.3 四层电梯模拟控制面板 (12) 第三章系统软件设计 (13) 3.1 PLC梯形图概述 (13) 3.2 MELSOFT系列GX Developer编程软件的操作方法 (13) 3.3系统工作过程分析 (14) 3.4 控制要求 (14) 3.5过程分析 (15) 3.6 调试过程 (17) 3.6.1准备工作 (17) 3.6.2调试程序 (17) 结论 (19) 参考文献 (20) 附件一：梯形图 (21) 附件二：指令表 (26)
摘要 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，电梯也已成为人类现代生活中广泛使用的运输工具。随着人们对电梯运行的安全性、舒适性等要求的提高，电梯得到了快速发展，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。 可编程控制器（PLC）因为稳定可靠、结构简单、成本低廉、简单易学、功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，并改善了电梯的电梯运行的舒适感。本文争对以上优点，对电梯运行进行了改进，使其达到了比较理想的控制效果。 关键词PLC 电梯控制系统
四层电梯的PLC控制 摘要 在现代社会和经济活动中，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，电梯已经成为城市物质文明的一种标志。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,电梯控制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，其许多功能是传统的继电器控制系统无法实现的。 本设计针对我国电梯业的现状，将可编程序控制器(PLC)应用于四层电梯进行逻辑控制，通过合理的选择和设计，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，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。该电梯控制系统具有指层、厅召唤、选层选向、手动和自动等功能，具有集选控制的特点。 在介绍电梯基本结构的基础上，深入分析了电梯的工作原理，阐述了PLC的优点及特点，重点分析了电梯的硬件设计和软件设计，研究并提出了基于PLC电梯控制系统设计的实现方案，最后对本论文的研究内容进行了总结与展望。 关键词电梯变频器 PLC控制变频调速
Four-storey Elevator PLC Control ABSTRACT In the modern social and economic activities, computer technology, automatic control technology and power electronic technology has been rapid development, the lift has become a symbol of urban material. Especially in the high-rise building, the elevator is not a lack of vertical transportation equipment. With the rapid development of high-rise buildings of today, the lift industry also has entered a new period of development, elevator control technology has been developed to the FM speed regulator, the logic control by the PLC to replace the original relay control, many of its functions traditional relay control system can not be achieved. The design for the status quo of China's elevator industry will be a programmable logic controller (PLC) used for four-storey elevator control logic, through the rational selection and design, not only to improve the reliability of the elevator, maintainability, and flexibility, while extending the of life and shorten the development cycle of the elevator and the elevator control to raise the level of the elevator operation to improve the comfort, so that the lift to reach a more satisfactory control effect. In this paper, the design of the elevator by the elevator when compared with the traditional, in the run with good comfort, in life can save energy, and achieved good economic and social benefits to achieve the desired purpose. The elevator control system has a mean layer, the Office of calls to the layer selected, manual and automatic functions with a set of features to control the election. In introducing the basic structure of the lift on the basis of the depth analysis of the working principle of the elevator, on the merits and characteristics of PLC, the focus of an analysis of the lift hardware design and software design, research and PLC based control system designed to lift the achievement of the program, Finally, the study of this thesis are summarized and prospects.
《电气控制与可编程控制器技术》 课程设计说明书 设计课题：四层电梯控制系统设计 专业班级：１０级自动化（３）班 姓名学号：高扬（080310186） 秦松亭（080310183） 宋龙文（080310152） 产江华（080310138） 指导教师：李彦梅 设计时间: 2012年12月 物理与电气工程学院 二〇一二年十二月
物理与电气工程学院10级自动化3班可编程控制器技术课程设计 摘要 电梯作为现代高层建筑的垂直交通工具，与人们的生活紧密相关，随着人们对电梯运行安全性、高效性、舒适性等要求的不断提高，电梯得到快速发展。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。 电梯采用了PLC控制，用软件实现对电梯运行的自动控制，可靠性大大提高。控制系统结构简单，外部线路简化，可方便的增加或改变控制功能，也可以进行故障自动检测与报警显示，提高运行安全性，并便于检修。而电动机交流变频器调速技术是当今节电、改善工艺流程以提高产品质量、改善环境、推动技术进步的一种主要手段。变频器调速以其优异的调速性能和起制动性能、高效率、高功率因素和节电效果，广泛的适用范围及其它许多优点而获国内外公认为最有发展前途的调速方式。因此，PLC控制技术加变频器调速技术已成为现代电梯行业的一个热点。 本设计考虑到载客电梯的实际操作功能，又兼顾载电梯控制中具有递推功能，所设计的控制系统针对的是四层电梯。代替传统的继电控制系统，由变频器实现对电梯的拖动调速，使PLC与调速拖动装置相结合，构成PLC集选控制系统，实现了电梯的各种控制功能，提高了电梯运行的可靠性，降低了故障率。 关键字：可编程控制器PLC；四层电梯；变频器；电机；编程；控制 第 2 页共19 页
课程设计任务书 ２０１３年春季学期
一、设计的目的及意义 (1) 二、设计任务 (2) 三、方案选择 (3) 3.1 电梯继电器控制系统的特点 (3) 3.2 PLC控制电梯的特点............................................................ 错误！未定义书签。 四、PLC硬件系统的设计 (5) 4.1四层电梯曳引电机及门电机电路图 (5) 4.2机型的选择 (5) 4.3 I /O点数的估算 (6) 4.4输入/输出的分配 (6) 4.5 PLC外部接线图 (7) 五、系统软件设计 (9) 5.1 PLC的编程语言 (9) 5.2程序流程图 (10) 5.3程序梯形图............................................................................... 错误！未定义书签。 5.4程序仿真 (19) 附录A..................................................................................................... 错误！未定义书签。参考文献................................................................................................. 错误！未定义书签。
一、设计的目的及意义 在现代社会和经济活动中，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，电梯已经成为城市物质文明的一种标志。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,电梯控制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，其许多功能是传统的继电器控制系统无法实现的。 本设计针对我国电梯业的现状，将可编程序控制器(PLC)应用于四层电梯进行逻辑控制，通过合理的选择和设计，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，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。
电气与电子信息学院 课程设计说明书 课程名称：电气控制技术与PLC课程设计题目：四层电梯控制系统设计 专业：电气工程及其自动化
年 级： 2014 学 生： 学 号： 指导教师： 完成日期： 2018年 1 月 5 日 四层电梯控制系统设计 摘 要：本设计采用FX2设计了四层电梯的控制系统，详细进行了参数计算，空气开关、接触器等诸多电器的选型，对主电路、控制回路进行了接线与保护。 控制PLC 系统FX2N 由于体积小，重量轻，能耗低,运行可靠性高，抗干扰能 力强，使用维修方便，系统的设计、安装、调试工作量小，容易改造，设计和调试周期较短等优点被我们选择，在控制过程分析基础之上采用或顺序控制法编写了梯形图程序，程序调试通过，实现了控制要求。最终在易控组态的的开发环境上我们模拟成功了四层电梯的控制。
目录 1前言................................................... 错误!未定义书签。2总体方案设计 ........................................... 错误!未定义书签。 2.1 方案1 ............................................... 错误!未定义书签。 2.2 方案2 (2) 2.3 方案选择............................................. 错误!未定义书签。3硬件设计.. (3) 3.1电梯简介 (3) 3.1.1 电梯的发展简史 (3) 3.1.2 电梯系统的基本结构 ...................................................... 错误!未定义书签。 3.1.3电梯控制系统的组成 (5) 3.2硬件选择 (5) 3.3三菱FX2N型PLC (6) 3.3.1 基本介绍 (6) 3.3.2 基本指令系统特点 (7) 3.3.3 FX2N产品的编程原件及其功能 (7) 3.4主电路图与接线图 (10) 3.4.1 主电路图 (10) 3.4.2 电梯控制信号原理 (11) 3.4.3 I/O分配表 (12) 3.4.4 PLC端口接线图 (13) 3.5控制面板设计 (14) 4软件设计 (15)
可编程控制器应用实训报告
四层电梯控制 1、四层电梯控制功能要求 采用PLC 构成四层简易电梯电气控制。电梯的上、下行由一台电动机拖动，电动机正转为电梯上升，反转为下降。一层有上升呼叫按钮和指示灯，二层又上层呼叫按钮和指示灯以及下降呼叫按钮和指示灯，三层又上升呼叫按钮和指示灯以及下降呼叫按钮和指示灯，四层有下降呼叫按钮和指示灯；电梯开门和关门按钮，关门限位由行程开关检测。 ⒈ 开始时，电梯处于任意一层。 ⒉ 当有外呼梯信号到来时，轿厢响应该呼梯信号，到达该楼层并停止运行，轿厢门打开，延时3s 后自动关门。 ⒊ 当有内呼梯信号到来时，轿厢响应该呼梯信号，到达该楼层并停止运行，轿厢门打开，延时3s 后自动关门。 ⒋ 轿厢运行（轿厢上升或下降）过程中，任何反方向的外呼梯信号均不响应。但如果反向外呼梯信号前方再无其它内外呼梯信号时，则电梯响应该外呼梯信号。 ⒌ 电梯应具有最远反向外呼梯响应功能。 ⒍ 电梯未平层或运行时，开门按钮和关门按钮均不起作用。电梯平层或轿厢停止运行时，按开门按钮则轿厢门打开，按关门按钮则轿厢门关闭。 2、电器元件选型及其计算 设计要求：电梯可载重12人即1000kg 、电梯自重1000kg 、电梯上下行速v=0.5m/s 。可求的：总载重mg=2000kg 。kw v p 105.0*10*2000mg ===有功.设电动机效率 %90=η.P=有功p /η=10kw/0.9=11kw.取额定电压V U N 380=.功率因数85.0cos =?.则有 A COS U P I N N 2085 .0*380*311000 3=== ?。 然后根据此电机的额定电流选出继电器、熔断器和热继电器等数据。 （1） 熔断器额定电流约为电机额定电流的1.8-2.1倍； （2） 断路器额定电流约为电机额定电流的1.5倍； （3） 热继电器的额定电流约为电机额定电流的0.95-1.05倍； （4） 固体中间继电器的额定电流约为电机额定电流的6-7倍； （5） 交流接触器额定电流约为电机额定电流的2.5倍； （6） 铜芯电线一般为每平方毫米载流量4-6A 之间，线路长时取小值，线路短时取 大值。 （7）电机选择额定功率为3KW 的电机。 电气设备明细表
自动控制原理课程设计(论文) 设计（论文）题目 基于p l c，组态王四层电梯控制学院名称 专业名称 学生姓名 学生学号 任课教师_ 设计（论文）成绩 教务处制 年月日
基于PLC四层电梯控制系统设计 四层电梯设计采用西门子S7-200控制，利用软件实现对电梯运行自动控制，大大提高了电梯的可靠性、安全性、快捷性，另外节省了大量外部接线，简化了控制系统结构。另外可以方便的增加或改变控制功能，并便于检修。 本设计系从第一章介绍PLC、变频器、传感器开始，先概要的介绍了PLC概念和工作方式，变频器和传感器概念、工作原理以及分类。 第二章通过比较设计方案，确定设计方案。 第三章合理设置变频器参数，提高运行过程中电梯带来的舒适感，设置电梯井道、轿厢内、电梯层门口的各个部件，设置保障电梯运行时安全保护环节，达到电梯运行安全第一。 第四章确定输入输出端口，设计PLC外部接线图，编写梯形图，对梯形图网络解释说明。 摘要 随着科学技术的发展，我国的电梯生产技术得到了迅速发展。目前，在电梯的控制方式上，主要有继电器控制、PLC控制和微型计算机控制三种。而PlC实际上是一种专用计算机，它采用巡回扫描的方式分时处理各项任务，而且依靠程序运行，这就保证只有正确的程序才能运行，否则电梯不会工作；又由于PLC中的内部辅助继电器及保持继电器等实际上是PLC系统内存工作单元，即无线圈又无触点，使用次数不受限制，属无触点运行，因此，它比继电器控制有着明显的优越性，运行寿命更长，工作更加可靠安全，自动化水平更高。PLC控制是三种控制方式中最具有可靠性、实用性和灵活性的控制方式，它更适合于用在电梯的技术改造和控制系统的更新换代，是电梯控制系统中理想的控制新技术。 第一章绪论 一、可编程控制器简介 1.1可编程控制器的定义 PLC英文全称Programmable Logic Controller，中文全称为可编程逻辑控制器，定义：一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境中而设计的。它采用一类可编程的控制器，用于其内部存储程序执行逻辑运算，
课程设计报告 题目四层电梯自动控制系统 专业班级___ 学号 学生姓名____ 指导教师_____ 学院名称电气信息学院_____ 完成日期：2014年12月10号
摘要 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，一些电梯厂也在不断改进设计、修改工艺。更新换代生产更新型的电梯，电梯主要分为机械系统与控制系统两大部份，随着自动控制理论与微电子技术的发展，电梯的拖动方式与控制手段均发生了很大的变化，交流调速是当前电梯拖动的主要发展方向。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控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，已成为目前在电梯控制系统中使用最多的控制方式，目前也广泛用于传统继电器控制系统的技术改造。 关键词PLC；电梯；控制系统；设计
Abstract Along with science's and technology's development, the recent years, our country's elevator production technology obtained the rapidly expand. Some elevator factory unceasingly is also improving the design, the revision craft. The renewal production renewal's elevator, the elevator mainly divides into the mechanical system and the control system two major parts, along with the automatic control theory and microelectronic technology's development, elevator's dragging way and the control method has had the very big change, the exchange velocity modulation is the current elevator dragging main development direction. At present the lift control system mainly has three control modes: Following electric circuit control system (“early installment elevator many black-white control system), PLC control system, microcomputer control system. Because the black-white control system the failure rate is high, the reliability is bad, control mode not nimble as well as consumed power big and so on shortcomings, at present has been eliminated gradually.
第一章引言 自1889年美国奥梯斯升降机公司推出世界第一部以电动机为动力的升降机以来，电梯在驱动方式上经历了卷筒式驱动、牵引式驱动等历程，逐渐形成了直流电机拖动和交流电机拖动两种不同的拖动方式。如今电梯已成为人们进出高层建筑不可或缺的代步工具；而且作为载人工具，人们在运行的平滑性、高速性、准确性、高效性等一系列静、动态性能方面对它提出了更高的要求。由于早期的电梯继电器控制方式存在故障率较高、可靠性差、接线复杂、一旦接收完成不易更改等缺点，所以需要开发一种安全、高效的控制方式。可编程控制器（PLC）既保留了继电器控制系统的简单易懂、控制精度高、可靠性好、控制程序可随工艺改变、易于与计算机接口、维修方便等诸多高品质性能。因此，PLC在电梯控制领域得到了广泛而深入的应用。 随着微电子技术和计算机技术的迅速发展，PLC（即可编程控制器）在工业控制领域内得到十分广泛地应用。PLC是一种基于数字计算机技术、专为在工业环境下应用而设计的电子控制装置，它采用可编程序的存储器，用来存储用户指令，通过数字或模拟的输入/输出，完成一系列逻辑、顺序、定时、记数、运算等确定的功能，来控制各种类型的机电一体化设备和生产过程。 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,继而有在英国出现水压梯。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4~6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。