电梯自动控制系统研究与设计

海南大学毕业论文（设计）题目：电梯自动控制系统的设计学院：机电工程学院系别：电气工程系专业：电气工程及其自动化完成日期：2013年 5 月10日摘要随着经济的发展，现代城市中的高层建筑日益增多，电梯成为人们日常生活必不可少的工具。

而电梯性能的好坏，除了电机等硬件以外，电梯控制系统是其核心因素。

目前电梯控制系统主要有三种控制方式：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。

实践表明可编程序控制器对电梯进行控制优于传统的继电器控制，其性能有很大改善。

因此，本设计采用可编程序控制器实现对五层电梯的自动控制。

论文内容主要包括对电梯发展和可编程序控制器的介绍，电梯系统软硬件设计，控制系统的程序编制和仿真。

结果表明，该方案切实可行。

关键词:可编程序控制器；电梯自动控制；仿真AbstractAlong with the economic development, increasing number of high-rise buildings in the modern city, elevators become an indispensable tool of daily living. And lift performance for better or worse, in addition to hardware such as motor, the elevator control system is its core elements. At present there are mainly three kinds of control methods of the elevator control system: relays, PLC control system the control system, computer controlled systems. Relay control system because of the high failure rate inflexibility, poor reliability, control methods, as well as disadvantages, such as power consumption, is now gradually being phased out. Microcomputer control system for intelligent control with strong features, but there is also poor immunity, complex system design, technical defects such as general staff it is difficult to control their maintenance. Practice shows that the programmable logic controller of the elevator control than traditional relay control, its performance has improved substantially. Therefore, this design using programmable controller to realize the automatic control of five-story elevator. Content of the paper included the elevator development and introduction to programmable logic controllers, system hardware and software design, programming and simulation of control system. Results show that the programme is practical.Keywords: Programmable controller; elevators control; simulation目录1.引言 (1)2.电梯技术简介 (1)2.1.电梯的定义及发展历程 (1)2.2.电梯的分类 (2)2.3.电梯技术的研究现状及发展趋势 (4)3. PLC的基本概念 (5)3.1. PLC的由来 (5)3.2. PLC的定义 (5)3.3. PLC的特点 (6)3.4. PLC的结构及工作原理 (7)3.4.1. PLC结构 (7)3.4.2. PLC工作原理 (8)3.5. PLC控制系统与其他控制系统的比较 (9)3.5.1. PLC与微机控制系统的比较 (9)3.5.2. PLC与继电器控制系统的比较 (10)4.电梯的控制系统 (11)4.1.电梯的工作原理 (11)4.2电梯的机械系统 (11)4.3 电梯电气控制系统 (12)5.电梯的PLC控制系统 (14)5.1.电梯的PLC控制系统的硬件组成 (14)5.2.电梯的控制要求 (14)5.3.电梯PLC控制系统设计 (14)5.4. PLC的选择 (15)5.5.电梯的PLC控制系统梯形图 (16)5.5.1.开关门环节 (16)5.5.2.层楼信号的产生与清除环节 (17)5.5.3.停层信号的登记与清除环节 (18)5.5.4.外呼信号的登记与清除环节 (18)5.5.5.电梯的定向环节 (19)5.5.6.停层过程环节 (19)5.5.7.停车制动过程环节 (20)5.5.8.启动加速、稳速运行、停车制动环节 (20)6.仿真软件的介绍及调试运行 (20)6.1.仿真软件的介绍 (20)6.2.软件中梯形图的编写 (21)6.3.梯形图程序仿真 (23)总结 (24)致谢 (25)参考文献 (26)附录 (27)附录1 (27)附录2 (29)附录3 (30)附录4 (31)附录5 (31)附录6 (33)附录7 (34)附录8 (34)1.引言近年来我国的经济飞速发展，人民生活水平的迅速梯高，工作居住条件得到了巨大的改善。

解析电梯自动控制系统及其应用1. 引言1.1 介绍电梯自动控制系统的背景和意义电梯自动控制系统是一种通过自动控制电梯的运行和停靠，以提高运行效率和舒适度的系统。

随着现代城市的高楼大厦越来越多，电梯在人们的生活中扮演着越来越重要的角色。

传统的电梯控制方式是由操作员手动控制，存在效率低下、容易出错等问题，为了解决这些问题，电梯自动控制系统应运而生。

电梯自动控制系统利用现代通信、控制和信息技术，将电梯的运行过程进行智能化管理，实现了电梯的自动控制和运行。

通过对乘客运行需求的实时感知和分析，系统可以自动选择最优的运行策略，提高电梯的运行效率和响应速度，减少等待时间，提升乘坐舒适度。

电梯自动控制系统的引入，不仅提高了电梯运行的效率和安全性，也为现代化城市交通体系的发展做出了重要贡献。

其在节省能源、减少交通拥堵、优化城市交通等方面发挥着重要作用。

电梯自动控制系统的背景和意义在现代城市的发展中变得越发重要。

1.2 概述本文的内容本文将详细解析电梯自动控制系统及其应用。

在我们将介绍电梯自动控制系统的背景和意义，并概述本文的内容。

在我们将探讨电梯自动控制系统的原理与组成，以及基于微机的电梯自动控制系统设计与实现。

我们还将深入探讨电梯自动控制系统在现代城市中的应用，以及其优势与劣势。

我们将分析电梯自动控制系统的发展趋势。

在我们将总结电梯自动控制系统的重要性，展望其未来的发展，并提出建议。

通过本文的阐述，读者将对电梯自动控制系统有一个全面的了解，以及对其在现代社会中的重要性有更深刻的认识。

2. 正文2.1 电梯自动控制系统的原理与组成电梯自动控制系统的原理与组成是指整个系统的工作原理和各个组成部分的功能和作用。

电梯自动控制系统通常由控制器、传感器、电气部件和机械部件组成。

控制器是电梯自动控制系统的核心部分，它负责监控整个系统的运行状态，并根据输入信息做出相应的控制决策。

控制器可以采用不同的控制算法，如PID控制、模糊控制或神经网络控制，来实现电梯的运行控制。

电梯安全控制系统的设计与实现随着城市的发展和人口的增长，高层建筑的数量也越来越多，电梯作为现代化的交通工具，已经成为生活中不可或缺的一部分。

与此同时，电梯也需要满足严格的安全标准，保证使用者的安全。

电梯安全控制系统的设计与实现，就是为了提高电梯的安全性能，从而达到保障使用者安全的目的。

一、电梯安全控制系统的基本原理电梯安全控制系统是一种通过传感器实时监测电梯运行状态，控制电梯运行方向和运行速度的系统。

这个系统是由多个组件组成的，包括电梯传感器、电梯控制器、电梯操作面板、电梯驱动器等。

其中，电梯传感器通过实时监测电梯的运行状态，将数据传递给电梯控制器，控制器再根据不同的情况，控制电梯运行方向和速度。

二、电梯安全控制系统的关键技术（一）高效可靠的传感器技术电梯传感器必须能够准确地检测电梯的运行状态，包括电梯的位置、速度、负载重量等，并且在任何情况下都是高度可靠和精确的。

因此，开发高效可靠的传感器技术是实现电梯安全控制的关键之一。

（二）可编程的控制器技术电梯控制器是电梯安全控制系统的核心，具有自动监测和控制电梯运行的功能。

可编程的控制器技术可以根据电梯故障诊断和维护的需要，对电梯控制器进行编程和修改，从而增强系统的智能化程度和可靠性。

（三）高效可靠的驱动器技术电梯驱动器是控制电梯运行速度和方向的关键设备，对驱动器的效率、可靠性和控制精度等方面要求非常高。

因此，采用高效可靠的驱动器技术，是保障电梯安全运行的重要保障之一。

三、电梯安全控制系统的应用在电梯安全控制系统的应用中，主要有以下几个方面：（一）电梯速度控制电梯速度控制是电梯安全控制系统的核心之一。

通过控制电梯的运行方向和速度，保证电梯的运行安全和乘客的安全。

（二）电梯门控制电梯门控制也是电梯安全控制系统的重要一环。

通过控制电梯门的开启和关闭，保证电梯内部和外部的安全。

（三）超载保护电梯超载会对电梯的结构和安全性能造成很大的危害，因此，在设计电梯安全控制系统时，需要考虑超载保护措施，从而降低对电梯的损害。

变频调速电梯控制系统研究一、变频调速电梯控制系统原理变频调速电梯控制系统是利用变频器来调节电梯主机电机的转速，从而实现电梯的调速运行。

传统电梯主要采用的是机械调速方式，即通过传统的电阻调速或者牵引比例调速的方式来实现，但是这种方式存在效率低、能耗大、调速范围有限等问题。

而变频调速电梯控制系统采用变频器来调整电梯主机电机的转速，可以实现无级调速，提高了电梯的运行效率和舒适性，同时也降低了能耗和噪音。

变频调速电梯控制系统的原理比较简单，主要由电梯主机电机、变频器、编码器、控制器以及人机界面等组成。

变频器是整个系统的核心部件，通过对电机的电压和频率进行控制，实现电梯的无级调速。

控制器则负责监测电梯运行状态、接收并处理乘客的指令、控制电梯的运行等功能。

编码器则用来监测电梯实际的运行速度，并将监测到的信号反馈给控制器，从而实现对电梯运行的精准控制。

1. 节能环保：变频调速电梯控制系统采用无级调速技术，可以根据实际载荷大小和楼层高度来自动调整电梯的运行速度，从而实现能耗的最小化。

变频器可以有效地改善电机的功率因数，降低谐波污染，减少了对环境的影响。

2. 运行稳定：传统的电梯调速方式存在调速迟缓、震动大等问题，而变频调速电梯控制系统采用了闭环控制技术，可以实现对电梯运行状态的实时监测和精准控制，从而保证了电梯的稳定性和平稳性。

3. 节省空间：变频调速电梯控制系统可以减小电梯主机电机的体积，减少了对电梯井道的占用空间，提高了建筑物的可利用空间。

4. 使用寿命长：由于变频调速电梯控制系统可以实现无级调速，因此电梯的启停次数减少，电梯的零部件磨损减小，从而延长了电梯的使用寿命。

5. 安全性高：变频调速电梯控制系统采用了多重安全保护措施，包括过载保护、故障自诊断、失速保护、紧急救援等功能，可以保证电梯的安全运行。

目前，变频调速电梯控制系统已经在世界各地得到了广泛应用，尤其是在高层建筑和商业中心等场所。

由于变频调速电梯控制系统具有节能环保、运行稳定、节省空间、使用寿命长和安全性高等优点，越来越多的建筑物选择采用这种先进的电梯技术。

电梯的自动控制系统是一个复杂的系统，它包括硬件和软件两个主要部分。

在硬件方面，电梯控制系统主要由轿厢操纵盘、厅门信号、PLC （可编程逻辑控制器）、变频器、调速系统、与电动机同轴连接的旋转编码器及PG卡（位置和速度传感器）等组成。

PLC负责处理各种信号的逻辑关系，向变频器发出起停信号，同时变频器也将本身的工作状态输送给PLC，形成双向联络关系。

此外，系统还必须配置制动电阻，当电梯减速运行时，电动机处于再生发电状态，向变频器回馈电能，抑制直流电压升高。

在软件方面，电梯控制系统能够实现智能控制，根据电梯所处的楼层和外部的请求信号，自动判断并控制电梯的运行。

电梯电控板、驱动电机、编码器等组成电梯的控制系统，驱动电机负责电梯的上下运行，通过编码器检测电梯的位置，确保电梯到达指定楼层时停止运行。

电梯控制系统还配备了多种安全保护机制，如限速器、安全钳等，保障电梯的安全运行。

电梯的工作原理是利用电动机驱动钢丝绳转动，带动电梯的运行。

电梯内部有一个电机和多条钢丝绳，电机带动钢丝绳转动，使电梯上升或下降。

当到达指定楼层时，电梯会自动停止。

电梯控制系统的工作原理是通过截取电梯的控制面板，将电梯按键的输出控制线直接连在电梯逻辑控制器上，电梯逻辑控制器接受到信号开始运行。

电梯控制系统还采用了多种控制方式，如梯控系统控制方式一，控
制电梯外的电梯呼叫按钮；梯控系统控制方式二，控制电梯桥箱内的楼层按钮。

上海理工大学计算机科学与工程系实验报告实验名称：电梯自动控制系统设计课程名称：微机与接口课程设计XX：X德臻学号：0722020117日期：2010-7-6 地点：学院机房组员：原彧鑫、X德臻教师：X幸一、实验要求设计一个电梯自动控制系统，由电机驱动控制系统，1路A/D输入，12个按键，4个8段的LED显示器，8个LED指示灯，1路声控报警系统组成。

4个8段的LED显示器，8个LED指示灯及12个键盘作为控制系统的控制台设计，以提供人机交互，控制电机的停启。

1路模拟输入主要对电梯中人员重量进展控制，假设超重，电梯停顿运行，并提示报警。

电梯运行按现实电梯运行规那么实现。

二、设计方案实验构造示意图软件设计流程图实验使用AEDK-DJ6机电实验平台以实现8段数码管显示、步进电机的控制，通过使用两片8255芯片来分别操作各个设备，电梯按键输入非编码键盘，所以键盘操作的去抖动、防串键、按键识别和键码产生4个根本功能都有软件来完成，键盘程序分2局部，一个是键盘扫描程序，主要完成扫描键盘上是否有键按下，另一个是键处理程序，用于完成对各个按键的处理。

重量检测局部使用0809数模转换芯片完成，在本实验中，出于简化硬件设计和便于调试的考虑，采用电位器模拟质量感应设备。

本系统可以划分的任务模块为以下：初始化子程序：只在程序的最开场运行一次，负责电机归0，8255初始化，变量初始化等操作。

八段管显示子程序：根据当前显示缓存的值，通过查询码表显示对应的字符，同时本程序也兼具延时功能。

LED指示子程序：控制台上有8个LED指示灯，用来指示当前那个楼层有请求的需要，在内存中开辟8个单元,每个单元表示对应的楼层的请求情况，当该单元的值为0，表示该楼层没有请求，当该单元的值为0FFH，表示该楼层有请求，子程序根据楼层的请求而点亮或熄灭对应的LED指示灯键盘处理子程序：对控制台命令监听，所以是程序主要核心，该程序包含2局部，一个是键盘扫描子程序，主要完成扫描键盘上是否有键按下，另一个是按键处理程序，用于完成对各个按键的处理，键盘分数字键和功能键。

摘要本文针对PLC在六层电梯控制系统中的应用，设计了以PLC为主控制器，采用变频调速系统和集选控制方式来实现六层电梯的基本功能。

本设计采用三菱PLC—FX2N-80MR机控制，用软件来实现对电梯运行的自动控制。

电梯具有完整的开关门控制系统、内外呼梯系统、故障报警及显示、消防运行功能和安全回路系统，可靠性大大提高。

控制系统结构简单，外部线路简化，另外还可方便地改变控制功能。

提高了电梯运行的安全性，并便于检修。

与此同时，还选用了安川公司的通用变频器VS—616G5对电梯曳引主机进行变频调速。

由于这种变频器采用了先进的SPWM技术并具有自学习功能，同时通过合理的参数设置、软件设计和编程，同样可以达到专用变频器的控制效果，因此，它以优异的调速性能、起制动性能、高效率和较好的节能效果及广泛的适用范围，从而明显改善了电梯运行的质量和性能，使电梯调速范围广、控制精度高、动态性能好，舒适、安静、节能，几乎可与直流调速电梯媲美。

关键词：PLC控制电梯变频调速安全性舒适感ABSTRACTThis paper PLC in the six-storey elevator control system, the application was designed to PLC-based controller, Using variable frequency system and set the election method to achieve control of a six-storey elevator's basic functionsThe design of the Mitsubishi PLC-FX2N-80MR machine control software to achieve the operation of the elevator control. Lift with a complete switch gate control system, and outside the respiratory system staircase, fault alarm and, Fire safety and the operation of loop system. Greatly enhance reliability, control system is simple, streamlined external lines and, in addition, could easily change control functions. Improve the operation of the elevator safety, and ease of maintenance. Meanwhile, the company chose a generic Yasukawa converter VS-616G5 to lift Dray mainframe VVVF. This converter using advanced technology and SPWM self-learning function. through reasonable parameter setting, software design and programming, we can also achieve the same exclusive inverter control effect, therefore, It excellent speed performance, with braking performance, high efficiency and better energy-saving effects and the extensive scope of application, thereby significantly improving the quality of lift operations and performance, speed lift a wide range of high accuracy, good dynamic performance,comfort,quiet,efficient,energy-saving,and almost comparable to lift DC converter.Keywords：PLC control VVVF Elevator Safety comfort第一章绪论继电器组成的顺序控制系统是最早的一种实现电梯控制的方法。

基于单片机的电梯自动控制系统应用研究摘要:本文介绍了基于单片机的电梯控制系统,硬件部分主要由电梯内外请求输入电路、按键矩阵模拟检测电路、楼层显示数码管电路、电梯上下行及开关门显示电路等5部分组成。

该系统采用单片机(AT89S51)作为控制核心,内外请求使用按键按下与否而引起的电平的改变,作为用户请求信息发送到单片机,单片机控制电动机转动,单片机根据楼层检测结果控制电机停在目标楼层。

关键词:AT89S51 电梯控制单片机随着现代高科技的发展,住房和办公用楼都已经逐渐向高层发展。

电梯是高层宾馆、商店、住宅、多层仓库等高层建筑不可缺少的垂直方向的交通运输工具。

由于传统的电梯运行逻辑控制系统采用的是继电器逻辑控制线路。

采用这种控制线路,存在易出故障、维护不便、运行寿命较短、占用空间大等缺点。

从技术发展来看,这种系统将逐渐被淘汰。

而单片机价格相当便宜,由单片机设计的控制系统可以随着设备的更新而不断修改完善,更完美的实现设备的升级。

1 系统的总体设计方案本设计采用AT89S51单片机作为核心,配以适当接口作为输入输出通道。

采用4×4按键矩阵开关电路作为外呼内选呼叫控制。

实际电梯控制系统每层装有一个传感器,从而判断车厢所在位置,本模型由六个独立按键作为楼层到达信号传输给单片机,而后通过74LS164从串口驱动数码管显示楼层数。

当电梯到达所选层,电梯开门延时等待进人并选层,然后延时关门执行请求,若无请求则停在本层等待请求。

软件部分使用汇编语言,利用查询方式来检测用户请求的按键信息,采用74LS245芯片驱动发光二极管。

电路由复位电路复位后,电梯初始位置在一楼,AT89S51将楼层感应电路得来的数据通过74LS164驱动显示电路显示出来;如有用户在厢外呼叫,经外呼叫电路把信号输入单片机,由楼层感应电路判断电梯为上升还是下降状态,若方向一致则打开电梯门,用户进入后关门执行操作。

用户通过选层电路把目的层告知AT89S51,控制电机把用户送至目的层,而后系统等待下次呼叫。

解析电梯自动控制系统及其应用
电梯自动控制系统是一种智能化的电梯管理系统，通过计算机技术和自动化控制技术，实现对电梯运行状态、乘客需求等信息的实时监控和优化调度，提高电梯运行效率和乘客
安全舒适性。

电梯自动控制系统主要包括以下几个方面的内容：
1. 监控系统：通过安装各种传感器和监测设备，实时监测电梯的运行状态，包括电
梯位置、速度、负载、故障等信息，以及楼层的人流量和乘客的呼梯信息。

2. 调度系统：通过计算机算法，结合监控系统的信息，对电梯进行调度，包括确定
电梯的呼梯响应顺序、选择最优的路径和速度等，以提高电梯的运行效率和乘客的等待时间。

3. 安全系统：包括各种安全装置和控制设备，如电梯门的红外线感应器、防止超载
的传感器、门锁等，保证乘客的行车安全。

4. 通信系统：通过网络通信技术，将电梯自动控制系统与其他系统（如楼宇管理系统、报警系统等）进行连接，实现信息的交互和共享，提高电梯的运行效率和服务品质。

1. 提高运行效率：电梯自动控制系统可以根据实时的需求和运行状态，自动调整电
梯的运行模式和路径，避免不必要的停靠和空载运行，从而提高了电梯的运行效率和能源
利用率。

2. 优化乘客体验：通过自动调度和控制，电梯自动控制系统可以减少乘客的等待时
间和拥挤程度，提供更加舒适和便捷的乘坐体验。

3. 提高安全性：电梯自动控制系统可以监测和控制电梯的运行状态，及时发现并处
理电梯故障，如限制超载、故障报警等，确保乘客的行车安全。

4. 降低运营成本：通过自动调度和优化，电梯自动控制系统可以减少电梯的能耗和
维护成本，延长电梯的使用寿命，降低运营成本。

《基于PLC的八层电梯模型控制系统设计与实现》篇一一、引言随着现代建筑业的飞速发展，电梯作为垂直交通工具，其安全、高效、稳定的运行显得尤为重要。

本文旨在设计并实现一个基于PLC（可编程逻辑控制器）的八层电梯模型控制系统，以提高电梯的自动化程度和运行效率。

二、系统设计1. 硬件设计本系统采用PLC作为核心控制器，通过与电梯的各个组成部分（如电机、门机、楼层信号感应器等）进行连接，实现对电梯的全面控制。

具体硬件设计包括：PLC控制器、电机驱动器、门机控制器、楼层信号感应器、电源模块等。

2. 软件设计软件设计包括PLC程序设计、人机界面设计等。

PLC程序设计采用梯形图或结构化控制语言，实现对电梯的逻辑控制、安全保护、信号处理等功能。

人机界面设计则包括楼层显示、呼叫按钮、状态指示等，方便用户操作和了解电梯运行状态。

三、控制系统功能实现1. 电梯召唤功能乘客通过按楼层召唤按钮，将请求信息传递给PLC控制器。

PLC根据当前电梯的位置和运行状态，决定是否响应召唤请求，并计算出最优的运行路径。

2. 电梯自动运行功能当电梯接收到召唤请求后，根据预设的逻辑和算法，自动判断运行方向和速度，实现平稳、快速的运行。

同时，通过门机控制器控制电梯门的开闭。

3. 安全保护功能系统具备多种安全保护功能，如超载保护、防撞保护、超速保护等。

当出现异常情况时，系统会自动停止电梯运行，并发出报警信号。

四、系统实现与测试1. 编程与调试根据硬件设计和软件需求，使用专业的PLC编程软件进行程序设计。

在编程过程中，需要对程序进行反复调试和优化，确保程序的正确性和稳定性。

2. 系统联调与测试将编程完成的PLC控制器与电梯的各个组成部分进行联调，确保各部分能够正常工作。

然后进行实际运行测试，包括空载测试、满载测试、故障测试等，以验证系统的性能和稳定性。

五、结论本文设计并实现了一个基于PLC的八层电梯模型控制系统，通过硬件设计和软件编程，实现了电梯的自动化控制、安全保护和信号处理等功能。