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基于PLC的五层电梯设计

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安徽建筑工业学院毕业设计 (论文)专业自动化班级学生姓名连西贝学号 07210020332课题基于PLC的五层电梯设计指导教师孙虹2011年 6 月 1 日基于PLC的五层电梯控制系统的设计指导老师：孙虹摘要随着现代经济和城市生活的发展，电梯成为人们日常生活必不可少的代步工具，电梯性能的好坏对人们生活的影响越来越显著。

传统继电器电梯控。

为了保证电梯运行高效节能又安全可靠，必须改进电梯控制方式。

根据顺序逻辑控制的需要发展起来的可编程控制器(PLC)，它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。

PLC处理速度快，可靠性高，能够保证电梯正常、安全、可靠地运行。

同时，由于电机交流变频调速技术的发展，电梯的拖动方式由直流调速逐渐过渡到了变频调速，不仅能满足乘客的舒适感和保证平稳的精度，还可以降低能耗，节约能源，减小运行费用。

本文将基于PLC的变频调速方法应用到电梯系统中，并对此方法进行研究。

首先，分别阐述了电梯继电器控制和PLC控制的特点，突出讲述继电器电梯控制系统暴露的缺点以及PLC电梯控制系统所具有的优点，并对电梯的变频调速控制进行了介绍。

其次，在阅读了大量国内外相关文件资料的基础上，对电梯技术和电梯设备的发展进行了综述。

然后，介绍了变频器类型以及参数设计的相关知识;同时介绍了PLC选型原则以及PLC控制系统的设计思路;在此基础上，根据电梯系统自身的工作状态要求，进行电梯系统的PLC软件开发，通过软件开发的特点，结合PLC自身的控制规律，设计出可实现一定功能的PLC电梯控制系统。

关键词:电梯、可编程控制器、变频调速、旋转编码器AbstractAlong with the development of modern economy and city life, the elevator has become an essential walking tool for people in daily life, and the performance of elevators obvio usly influences people’s lives. The traditional elevator system based on relay largely decreases the reliability and security since the mechanical and electromagnetic inertia of relay is big In order to ensure the efficiency and reliable securities, the control method of elevator must be changed. The programmable logic control (PLC), what develops based on sequence logical control, is digital operation electronic device specialized in the industrial application environment. PLC possesses fast process speed and high reliability. Therefore, PLC can be able to ensure the elevator run normally, securely and reliably. The drive method of elevators has replaced the DC velocity modulation with frequency control due to the development of AC frequency control of motors. The frequency control not only satisfies the comfort sense of passengers and ensures the stable precision, but also decreases the loss of power, saves resources and reduces expenses. The frequency control method based on PLC is applied to the elevator system and further researched.Firstly, the essay respectively presents the characteristics of the elevator system based on relay control and PLC control, specially formulates the defects exposed from relay control system and the advantages of PLC control system, introduce the frequency control of elevators. Secondly, base on reading many domestic and international relative literatures. The development of elevator techniques and elevator devices is overviewed. And then, the relative knowledge of frequency-converter is introduced; the principle of PLC model election and design scheme of PLC control system are introduced as well. On the basis of these, the PLC software of elevator system is developed according to the working states demands of the elevator. An elevator system based on PLC control is designed through combining the characteristics of software development and the rules of PLC control.Key words: Elevator, Programmable Logic Control (PLC), Frequency Conversion & Velocity Adjustment, Revolving Encoder目录1 绪论 (1)1.3课题的来源 (4)1.4课题的主要研究内容 (4)2 电梯设备与电梯发展动态 (5)2.1电梯的出现 (5)2.2电梯设备简介 (5)2.2.1电梯的分类 (5)2.2.2电梯的安全保护装置 (5)2.3电梯的发展概况 (6)3 调速变频器类型选择及其设计参数 (7)3.1变频器的分类及选择 (7)3.1.1变频器的分类 (7)3.1.2变频器的类型选择 (7)3.1.3变频器的规格选择 (7)3.2通用变频器简介及选择 (8)3.3变频器制动电阻参数的介绍 (9)4 PLC的选择及其控制系统的硬件开发 (10)4.1电力调速系统的应用与发展 (10)4.2电机调速系统的设计 (10)4.3井道信号系统的设计 (11)4.4电梯控制系统的设计 (11)4.5可编程控制器(PLC)的选型 (12)4.6设计思路 (13)4.7 I/O点数的分配及硬件电路图 (14)5 程序设计 (16)5.1电梯的自检状态 (16)5.2电梯的正常工作状态 (16)5.3系统的软件开发过程 (16)5.3.1开关门环节 (16)5.3.2停层信号的登记与消除环节 (16)5.3.3外呼信号的登记与消除环节 (17)5.3.4电梯的定向环节 (17)5.3.5电梯的上升与下降 (17)5.4程序框图设计 (18)5.5 典型梯形图程序的分析 (19)6 系统仿真 (20)6.1 GX Designer2触屏软件介绍及工程创建 (20)6.2电梯触屏软件的仿真 (23)致谢 (27)主要参考文献: (28)附录A:电梯梯形图程序 (29)附录B 中英翻译资料 (35)1 绪论从19世纪50年代美国人OTIS发明出真正意义上的电梯以来，电梯控制技术就越来越显示出其重要性。

随着我国经济的高速发展，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。

而电梯作为现代高层建筑的垂直交通工具，电梯性能的好坏对人们生活的影响越来越显著，因此必须努力提高电梯系统的性能，保证电梯的运行高效节能又安全可靠。

传统的电梯曳引电动机采用接触器来实现电动机工作状态的改变，双速异步电动机在定子回路中串电抗与电阻来实现电动机的调速，这满足不了乘客的舒适感；另外，传统的电梯控制系统由继电器控制逻辑组成，存在着电气元件多、功能弱、电气故障频繁，可靠性差和工作寿命短等缺陷。

可编程控制器（PLC: Programmable Logic Controller）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，不仅能满足乘客的舒适感和保证平层的精度，还可以降低能耗，节约能源，减小运行费用。

因此，PLC控制技术加变频调速已成为现代电梯行列的一个热点。

1.1电梯控制系统的发展及特点交流电梯与交流电机的发展紧密相连，至今已有三十多年的发展历史，经历了由简单到复杂、由低级到高级的发展历程，大致可以划分为三个阶段: 第一个阶段是70年代，其主要标志是交流双速电梯，它采用改变牵引级对数来实现调速。

电机通常采用两种或两种以上不同级对数的绕组制成，其中极数少的绕组称为高速绕组，用于电梯的起动及稳速运行，极数多的绕组称为低速绕组，用于电梯的制动及维修。

这种电梯结构简单、价格低廉、使用和维护都很方便，但调速不够平滑、舒适感较差。

第二个阶段是80年代盛行的交流调压调速电梯，其性能优越于交流双速电梯。

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基于PLC的五层电梯控制系统的设计

基于PLC的五层电梯控制系统的设计

摘要随着大型和巨型楼宇的兴建,电梯得到了快速的发展。

在电梯逻辑控制方面,由于可编程控制器(PLC)具有编程软件采用易学易懂的梯形图语言、控制灵活方便、抗干扰能力强、运行稳定可靠、易操作、维修方便等特点,使可编程控制器(PLC)已全面代替原来的继电器控制。

将可编程序控制器(PLC)应用于电梯进行逻辑控制，大大提高了电梯可靠性、可维护性以及灵活性，延长了使用寿命.，同时缩短了电梯的开发周期。

这种电梯控制系统较原有电梯控制系统可以更容易的完成更为复杂的控制任务，其许多功能是传统的继电器无法实现的。

编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller，PLC），它是一种专用于工业控制的计算机，其硬件结构基本上与微型计算机相同，它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。

围绕这个目标，本文首先介绍了电梯的基本结构，接着论述了各主要环节的控制部分以及控制要求，然后着重介绍了基于西门子S7-200 CPU224 PLC的电梯控制系统程序开发过程，最后通过实验装置反复调试运行以及仿真。

经测试仿真调试，该基于PLC的电梯控制系统实现了预期的功能，圆满完成了此次毕业设计的任务。

通过这次锻炼，我积累了宝贵的经验，为以后的工作打下了良好的基础。

关键词：可编程控制器，电梯控制AbstractWith the construction of large and giant buildings, elevators have been rapid developed. In the elevator logic control, programmable logic controller (PLC) whose programming software ladder language is easy to learn and easy to understand, with its f eature of control flexibility, anti-interference ability, stable and reliable, easy to operate, easy to maintain , programmable controller (PLC) has been fully replace the original relay control. Its applied to the elevator logic control, greatly improved the elevator reliability, maintainability, and flexibility to extend the service life, while reducing the development cycle of the elevator. Compared with the original elevator control system , the elevator control system can complete more complex control tasks more easily, many of its functions can not be achieved by conventional relays. PLC, which is dedicated to the industrial control computer, the hardware structure is the same as microcomputer, it uses a programmable memory for its internally stored program, which can perform the logical, sequential control, timing, counting and arithmetic operations which are user-oriented , and control various types of machinery or production processes through digital or analog input / output control.Around this goal, this design first introduces the basic structure of the elevator, and then discusses the major aspects of the control section, and control requirements, and then puts the emphasis on the elevator system based on Siemens S7-200 CPU224 PLC program development process, the final run is to through repeated testing experimental setup as well as simulation.Through the tested simulation run, the elevator system in the PLC program has achieved the desired function, I finished the graduation project tasks successfully. Through this exercise, I have accumulated valuable experience for future work and laid a good foundation for the future.Keywords: programmable logic controller ，PLC , elevator control目录摘要 (1)Abstract (2)第一章绪论 (6)1.1课题研究的背景 (6)1.2电梯控制系统研究的现状 (7)1.3 论文的主要内容 (8)第二章电梯物理模型的设计 (9)2.1电梯的构造 (9)2.2 电梯的运行特点 (11)2.3拖动电机及其门电机的接线控制电路 (14)2.4 电梯控制方案的确定 (15)2.4.1 电梯继电器控制系统存在的问题 (15)2.4.2 PLC控制系统的特点及其优越性 (16)第三章硬件电路设计 (19)3.1 电梯控制系统设计思路 (19)3.2 五层电梯控制要求分析 (20)3.3 PLC选型 (21)3.3.1 PLC控制系统的I/O点数计算 (21)3.3.2 CPU及其扩展模块的选择 (23)3.3.3 CPU及其扩展模块的简介及安装 (25)3.4 I/O点数的扩展和编址 (36)3.5 PLC输入输出点的分配 (38)3.6 PLC和电梯模型接线图 (39)第四章电梯控制系统软件的设计 (40)4.1电梯控制系统软件开发流程图 (40)4.2 STEP 7编程软件的编程语言及基本指令 (41)4.2.1 STEP 7编程软件的编程语言 (41)4.2.2 STEP 7编程软件的基本指令 (42)4.3 轿厢开关门程序及仿真 (43)4.4 轿厢开门复位程序及仿真 (47)4.5 门电机关门、复位程序及仿真 (49)4.6 电梯自动选向程序设计及仿真 (52)4.6.1 电梯轿厢下行条件 (52)4.6.2 电梯轿厢上行条件 (60)4.7 轿厢内呼及轿厢外呼指示与复位 (67)第五章系统调试 (72)5.1 硬件调试 (72)5.2 软件调试 (72)5.3 综合调试 (73)设计总结 (74)参考文献 (76)致谢 (77)附录PLC电梯控制梯形图 (78)第一章绪论1.1课题研究的背景电梯是将机械原理应用、电气技术、微处理器技术、系统工程学、人体工程学及空气动力学等多学科和技术集于一体的机电设备，它是建筑物中的永久性垂直交通工具。

plc五层电梯控制系统设计

plc五层电梯控制系统设计

PLC五层电梯控制系统设计1. 引言PLC（可编程逻辑控制器）是一种常用的工业控制设备，广泛应用于各个领域，包括电梯控制系统。

本文将介绍一种基于PLC的五层电梯控制系统设计方案。

2. 系统概述本电梯控制系统设计基于PLC控制器，能够实现电梯的安全运行和顺畅运行。

系统包括五层电梯控制逻辑设计，包括电梯的选择、调度、楼层显示等功能。

3. 五层电梯控制逻辑设计3.1 选择电梯电梯系统中可能存在多个电梯。

在发出上行或下行请求时，PLC控制器通过算法选择合适的电梯来响应请求。

选择电梯的算法可以基于电梯的当前楼层、运行方向和负载情况等因素进行决策。

选定电梯后，控制器将指令发送给该电梯。

3.2 调度电梯一旦选择了合适的电梯，PLC控制器将执行调度算法来确定电梯的运行顺序。

调度算法可以基于楼层请求的优先级和电梯的当前位置进行决策。

调度完成后，控制器将发送相应指令给电梯，使其按照正确的顺序运行到相应楼层。

3.3 控制电梯运行PLC控制器负责控制电梯的运行和停止。

根据接收到的指令，控制器将开启或关闭电梯的门，并控制电梯的上升和下降运动。

控制器还需要确保电梯在运行过程中不超过额定负载，并监控相关传感器以确保电梯的安全运行。

3.4 楼层显示电梯的楼层显示是用户与电梯交互的一个重要部分。

PLC控制器需要根据电梯的当前位置和运行方向来更新楼层显示。

楼层显示可以包括数字显示或者灯光指示器，用于指示当前运行到的楼层。

4. 总结本文介绍了基于PLC的五层电梯控制系统设计方案。

系统通过选择电梯、调度电梯、控制电梯运行和更新楼层显示等功能，实现了电梯的安全和顺畅运行。

PLC控制器作为系统的核心，负责控制和监控电梯的运行状态，为用户提供便捷的交通工具。

以上就是PLC五层电梯控制系统设计的相关内容。

通过合理的设计和实施，该系统能够提供可靠的电梯运行和舒适的使用体验。

基于PLC的五层楼VVVF电梯设计

基于PLC的五层楼VVVF电梯设计

基于PLC的五层楼VVVF电梯电力拖动控制系统设计目录摘要.............................................................................................. 错误！未定义书签。

Abstract ........................................................................................ 错误！未定义书签。

前言.. (1)1电梯的概述 (2)1.1电梯的作用及发展趋势 (2)1.11电梯的作用 (2)1.12 电梯的发展史和发展趋势 (2)1.2电梯的分类 (2)1.21 按用途分类 (2)1.22 按驱动方式分类 (3)1.23 按速度分类 (3)1.24 按电梯有无司机分类 (3)1.25 按操纵控制方式分类 (3)1.26特殊电梯 (4)2 电梯的结构 (5)2.1机房部分 (6)2.2井道部分 (8)2.3层站部分 (9)2.4 轿厢部分 (9)3 电梯的电力拖动系统 (11)3.1常见的电梯的电力拖动方式 (11)3.2电梯的速度曲线 (11)3.21电梯运行的速度曲线的确定方法 (11)3.22 电梯速度曲线的计算 (12)3.3电动机而定功率的确定和校验 (14)3.31电动机额定功率的粗选 (14)3.32曳引电动机的过载和启动校验 (14)3.4变频调速电梯拖动控制方式 (15)3.41变频调速的基础知识 (15)3.42变频调速电梯的主电路设计 (16)4 电梯的拖动控制系统 (17)4.1概述 (17)4.11几个基本概念 (17)4.12拖动控制系统的原理 (18)4.2速度测量和位置检测装置 (19)4.21速度测量 (19)4.22位置检测 (20)4.3 VVVF电梯的速度闭环控制 (20)4.31变频器 (20)4.32 PWM控制器 (22)4.33低、中速VVVF电梯拖动控制系统 (22)5 电梯的信号控制系统 (24)5.1信号控制系统的组成 (24)5.11操纵盘 (24)5.12层楼指示器 (24)5.13呼梯按钮盒 (24)5.14平层装置 (25)5.15选层器 (25)5.16电气控制柜 (25)5.17检修开关箱 (26)5.18门机及电阻器箱 (26)5.19限位开关和极限开关等保护装置 (26)5.2 信号控制系统的典型电路 (26)5.21轿内指令电路 (26)5.22厅外召唤电路 (27)5.23指层电路 (28)5.24定向选层及换速控制电路 (29)5.25起动与制动运行电路 (30)5.26平层控制电路 (30)5.27开关门控制电路 (31)5.28检修运行控制电路 (31)5.29电梯的消防控制功能 (31)6可编程控制器的设计 (33)6.1 PLC的选型 (33)6.2 可编程控制器的硬件设计 (36)6.2.1 输入输出点的估算 (37)6.2.2开关量输入、输出模块的选择 (37)6.2.3 I/O点的分配 (37)6.3 可编程控制器的软件设计 (39)6.3.1 为了更好的阐述起原理，现给出内部说明 (39)6.3.2 梯形图原理分析 (40)7保护功能设置 (1)7.1 超速保护装置 (1)7.２轿厢超越上下极限位置，电梯制动装置 (2)7.３撞底缓冲装置 (3)7.4 强迫换速装置 (3)7.5无反馈保护 (3)7.6超差保护 (3)致谢.............................................................................................. 错误！未定义书签。

基于PLC的五层电梯控制系统的设计

基于PLC的五层电梯控制系统的设计

基于PLC的五层电梯控制系统的设计引言电梯作为现代建筑中不可或缺的一部分，为人们提供出行便利。

本文旨在设计一个基于可编程逻辑控制器（PLC）的五层电梯控制系统，以确保电梯安全、高效地运行。

系统设计1. 电梯控制器PLC作为电梯控制系统的核心部分，负责处理和响应各种指令和信号。

其主要功能包括：- 接收来自用户的请求信号，如上行、下行、停止等；- 监控电梯运行状态，如位置、速度等；- 控制电梯运行，包括开启、关闭门以及楼层间的移动；- 处理故障和紧急情况，如停电和火灾。

2. 急停系统为了确保乘客和电梯的安全，我们设计了一个可靠的急停系统。

当系统检测到紧急情况时，PLC将立即向电梯发送停止信号，停止在当前楼层并打开门以供乘客疏散。

3. 楼层选择系统为了方便乘客选择所需的楼层，我们设计了一个楼层选择系统。

在电梯门口和每一层楼的电梯入口处安装触摸屏，乘客可以通过触摸屏选择所需的楼层。

PLC将接收到的楼层信号转化为控制指令，使电梯按照所选楼层运行。

4. 电梯调度算法为了提高电梯的运行效率和乘客体验，我们采用了一个高效的电梯调度算法。

该算法根据乘客的楼层选择、电梯的当前位置和运行状态，智能地决定电梯的移动方向和最佳路径，使电梯能够以最短的时间满足乘客请求。

5. 门控制系统为了确保乘客和电梯的安全，我们设计了一个可靠的门控制系统。

当电梯运行时，门将自动关闭并锁定，以防止乘客意外摔落。

当电梯到达目标楼层时，门将自动开启，乘客可安全进出电梯。

结论基于PLC的五层电梯控制系统的设计可以有效地提高电梯的运行效率和乘客体验，并保证乘客和电梯的安全。

这个系统通过使用PLC作为核心控制器、急停系统、楼层选择系统、电梯调度算法和门控制系统等模块，实现了自动化、智能化和可靠性强的电梯控制功能。

在未来的研究中，我们可以进一步优化和改进设计，以适应更高楼层和更复杂的电梯环境。