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宁波理工学院自动控制原理题目三层电梯PLC控制系统设计组员学号班级电子信息工程111班指导老师孙林军一．三层电梯系统控制要求：（1）当轿厢停在一楼时，如果三楼有呼叫，则轿厢直接上升到三楼；如果二楼有呼叫，则轿厢直接上升到二楼；如果二楼和三楼同时有呼叫，则先上升到二楼再到三楼。
（2）当轿厢停在三楼时，如果一楼有呼叫，则轿厢直接下降到一楼；如果二楼有呼叫，则轿厢直接下降到二楼；如果二楼和一楼同时有呼叫，则先下降到二楼再到一楼。
（3）当轿厢停在二楼时，如果一楼有呼叫，则轿厢直接下降到一楼；如果三楼有呼叫，则轿厢直接上升到三楼；如果三楼和一楼同时有呼叫，要看电梯运行方向，原来电梯下行则轿厢先下降到一楼再上升到三楼；原电梯上行，则轿厢先上升到三楼再下降到一楼。
（4）当轿厢停在每一层楼时，停3S后开门，开门6S后关门，再停2S后继续运行。
（5）轿厢运行期间不能开门，轿厢不关门不允许运行。
二．根据以上要求，可分为轿厢上/下行电机、电梯门开/关电机A、电梯门开/关电机B、电梯门开/关电机C等控制对象建立要求表。
(1) 轿厢上/下行电机,控制要求如下图:控制对象轿厢上/下行电机控制方式按下楼层开关，电机启动；轿厢到达指定楼层则电机停止工作条件一楼、二楼、三楼电梯门关闭(2) 电梯门开/关电机A,控制要求如下图:控制对象电梯门开/关电机A控制方式轿厢停在一楼层，3S后启动，启动1S后停止；停止6S后启动，启动1S后停止工作条件（1）轿厢到达一楼层（2）轿厢上/下行电机停止(3) 电梯门开/关电机B,控制要求如下图:控制对象电梯门开/关电机B控制方式轿厢停在一楼层，3S后启动，启动1S后停止；停止6S后启动，启动1S后停止工作条件（1）轿厢到达二楼层（2）轿厢上/下行电机停止(4) 电梯门开/关电机C,控制要求如下图:控制对象电梯门开/关电机C控制方式轿厢停在一楼层，3S后启动，启动1S后停止；停止6S后启动，启动1S后停止工作条件（1）轿厢到达三楼层（2）轿厢上/下行电机停止三．I/O地址分配总表输入继电器中间继电器输出继电器地址功能地址功能地址功能I0.2 一楼呼叫按钮 M20.0 启动电梯到三楼停止 Q4.6 一楼呼叫显示I0.1 二楼呼叫按钮 M20.1 启动电梯到二楼停止 Q4.5 二楼呼叫显示I0.0 三楼呼叫按钮 M20.2 启动电梯到一楼停止 Q4.4 三楼呼叫显示I1.0 开门按钮M0.7 电梯(停止/运行) Q4.3 电梯关门I1.1 关门按钮T1 电梯停止3s后开门Q4.2 电梯开门I0.5 一楼平层开关 T2 电梯停止6s后开门Q4.1 电梯下行I0.4 二楼平层开关 T3 电梯关门2s后运行Q4.0 电梯上行I0.3 三楼平层开关四．电控箱五．程序的编制（1）楼层显示程序如下所示程序段1：一层楼层显示程序段2：二层楼层显示程序段3：三层楼层显示（2）楼层呼叫程序如下所示程序段1：电梯状态变量读入程序段2：一层请求保存，到达停止时请求清除程序段3：二层请求保存，到达停止时请求清除程序段4：三层请求保存，到达停止时请求清除程序段5：电梯变量更新（3）轿厢停止控制程序如下所示程序段1：读入楼层输入和保存楼层请求状态变量程序段2：满足停止条件时停止电梯（4）轿厢上/下行方向控制程序如下图所示程序段1：保存楼层请求、楼层开关状态读入程序段2：当前楼层为1层，方向切换上行程序段3：当前楼层为3层，方向切换上行程序段4：当前楼层为2层且原来上行程序段5：当前楼层为2层且原来下行（5）轿厢开/关门控制程序如下图所示程序段1：自动开门程序段2：手动开门程序段3：自动关门程序段4：手动关门（6）组织管理控制程序如下图所示程序段1：楼层请求程序段2：轿厢停止控制程序段3：轿厢上行/下行程序段4：楼层显示教师评语：。
plc三层电梯控制设计
PLC三层电梯控制系统是指利用PLC（可编程逻辑控制器）将基础元件联合在一起，实现对电梯运行的自动控制。
PLC三层电梯控制设计主要包括硬件系统和软件系统两部分。
一、硬件系统
PLC三层电梯控制硬件系统包括电梯物理设施、控制面板、按钮、PLC主控板、输出板、驱动板等。
其中，电梯物理设施包括电梯轿厢、电梯轿厢门、电梯井道、电梯轿厢平移系统、电梯传感器、电梯限位器等。
控制面板则是用户与电梯系统之间的接口，可以对电梯
进行调控。
按钮则是为了控制电梯的运行，可在轿厢内和轿厢外设置。
PLC主控板是整个
系统的核心部分，负责控制电梯的启动和停止。
输出板和驱动板分别用于控制电机和门锁
的运行。
PLC三层电梯控制软件系统主要包括自动模式和手动模式。
自动模式是指电梯按照预
先设定的路线和规则，自动完成运行任务。
手动模式则是由用户自行操作，控制电梯的运行。
软件系统设计的过程需要遵循以下几步：
1、需求分析
在软件设计前，需要对电梯的运行需求进行详细的分析，包括电梯所处的环境、电梯
的使用人群、电梯的路线规划等。
2、系统设计
根据需求分析的结果，设计PLC的控制逻辑，确定PLC的输入输出状态。
例如，当用
户按下楼层按钮时，PLC将检测到并向电机输出信号，使电梯开始运行。
3、程序编写
接着，将PLC控制逻辑翻译成程序语言，例如LD语言或FBD语言，并将其上传至PLC 中。
4、测试调试
最后，进行测试调试，验证PLC控制逻辑的正确性和系统的可靠性。
PLC课程设计汇报题目：三层电梯PLC控制系统设计院别：姓名：学号：指导老师：日期：本设计关键利用欧姆龙系统完成。
关键介绍了3层电梯PLC特点、PLC功效、发展趋势、PLC控制电梯软、硬件设计。
在示意图、接线图、电梯控制梯形图、指令表、和程序步骤图基础之上提出了PLC编程方法。
可编程控制系统（Programmable Logic Controller）是一个专门为在工业环境下应用而设计数字运算操作电子系统。
它采取一个可编程存放器，经过数字式或模拟式输入输出来控制多种类型机械设备或生产过程。
因为它可经过软件来改变控制过程，而且含有体积小、组装维护方便、编程简单、可靠性高、抗干扰能力强等特点，已广泛应用于工业自动化控制控制各个领域，大大推进了机电一体化进程。
电梯是高层建筑不可缺乏运输工具，用于垂直运输乘客和货物，传统电梯控制系统关键采取继电器--接触器进行控制，其缺点是触点多，故障率高、可靠性差、维修工作量大等，而采取 PLC组成控制系统能够很好地处理上述问题，使电梯运行愈加安全、方便、舒适。
现在PLC在电梯行业已得到广泛应用。
在层数和控制功效较少场所，采取PLC控制较为方便。
第一章三层楼电梯自动控制 (4)一．电梯设计要求 (4)二．电梯设计分析 (5)1.分析被控对象 (5)2.分配PLC输入/输出端子 (5)3.统计输入、输出点数并选择PLC型号 (5)4.输入/输出端子接线图 (6)5.运动形式分析 (6)6.助记符 (11)三．硬件配置设计 (15)1. 电梯控制组成 (16)2. 主电路 (16)四．型号规格 (16)第一章三层楼电梯自动控制电梯电气系统由拖动系统和控制系统两部分组成。
传统电气控制系统采取继电器逻辑控制因为触点多、故障率高、可靠性差、体积大等缺点，正逐步被淘汰。
现在电梯设计使用可编程控制器(PLC)，要求功效改变灵活，编程简单，故障少，噪音低。
维修保养方便，节能省工，抗干扰能力强，控制箱占地面积少。
PLC课程设计报告题目：三层电梯PLC控制系统设计院别：姓名：学号：指导教师：日期：本设计主要利用欧姆龙系统完成。
主要介绍了3层电梯的PLC的特点、PLC的功能、开展趋势、PLC控制电梯的软、硬件设计。
在示意图、接线图、电梯的控制梯形图、指令表、和程序流程图的根底之上提出了PLC的编程方法。
可编程控制系统〔Programmable Logic Controller〕是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作电子系统。
它采用一种可编程的存储器，通过数字式或模拟式的输入输出来控制各种类型的机械设备或生产过程。
由于它可通过软件来改变控制过程，而且具有体积小、组装维护方便、编程简单、可靠性高、抗干扰能力强等特点，已广泛应用于工业自动化控制控制的各个领域，大大推进了机电一体化的进程。
电梯是高层建筑不可缺少的运输工具，用于垂直运送乘客和货物，传统的电梯控制系统主要采用继电器--接触器进行控制，其缺点是触点多，故障率高、可靠性差、维修工作量大等，而采用 PLC组成的控制系统可以很好地解决上述问题，使电梯运行更加平安、方便、舒适。
目前PLC在电梯行业已得到广泛应用。
在层数和控制功能较少的场合，采用PLC控制较为方便。
第一章三层楼电梯自动控制 (3)一．电梯设计要求 (3)二．电梯设计分析 (4)1.分析被控对象 (4)2.分配PLC的输入/输出端子 (4)3.统计输入、输出点数并选择PLC型号 (4)4.输入/输出端子接线图 (5)5.运动形式分析 (5)6.助记符 (10)三．硬件配置设计 (14)1. 电梯控制构成 (15)2. 主电路 (15)四．型号规格 (15)第一章三层楼电梯自动控制电梯的电气系统由拖动系统和控制系统两局部组成。
传统的电气控制系统采用的继电器逻辑控制由于触点多、故障率高、可靠性差、体积大等缺点，正逐渐被淘汰。
目前电梯设计使用可编程控制器(PLC)，要求功能变化灵活，编程简单，故障少，噪音低。
PLC课程设计(三层电梯控制系统)系统介绍本篇文档将介绍一个基于PLC的三层电梯控制系统，包括系统的架构、PLC程序设计及硬件实现。
系统架构三层电梯控制系统由三部分组成：电梯控制器、上行电梯和下行电梯。
系统的架构如下图所示：+--------------+| || 控制器（PLC）+----> 上行电梯| |+--------------+||+----------> 下行电梯PLC程序设计状态图PLC程序设计基于电梯的状态图，如下所示：+--------------------++------>| 开门状态 |<-------------+| +--------------------+ || ^ || | |+------------+ +------------+ +----------------+ | 初始状态 |---->| 运行状态 |------->| 初始状态 | +------------+ +------------+ +----------------+ | | || v || +--------------------+ |+-------| 关门状态 |--------------++--------------------+在初始状态下，电梯处于停止状态。
当有请求时，电梯进入运行状态，前往相应楼层。
当到达楼层时，电梯进入开门状态，然后回到初始状态。
如果超过一段时间后没有操作（如10秒），电梯进入关门状态，然后返回初始状态。
PLC程序PLC程序设计与状态图密切相关，如下：M0 --> 延时10秒 --> M1 --> M2| | || v |+---------------> 开门 <---+M3 上行楼层 | 下行楼层| | || v |+------------------运行----+M0~M3是输入信号，表示控制器接收到的外部信号。
摘要现今社会中，经纪发展迅速，高楼大厦，日益增多，高层建筑中，楼层高的有几十层，仅仅是楼梯已无法达到人们的需求，电梯的出现解决了这一难题，所以，电梯的发展也成为了一种趋势，对于电梯控制越来越高，被人们所青睐，成为了高层建筑中的列班车。
人们生活好了，对于安全以及生活舒适度的要求也更高，因而电梯在之后的发展中，也随着这一趋势发展。
对于如何达到乘客乘坐电梯时，既安全又舒适这一问题，电梯的控制要求在电机调速、控制精度、以及调速范围等等，在各个方面提出了更加严格的控制要求。
随着工业需求发展，PLC 也由此诞生，利用PLC控制，为其提供了更为宽广的发展方向。
PLC因工业而生，随着其发展，其体积越来越小、功能也越来越完善、控制效果更加稳定、能够减小外界干扰对其的影响。
具有把机械和电气元器件，集成在一个系统里的功能。
因此，PLC对于电梯的发展，也成为了其操作的关键技术。
关键词：电梯、PLC、继电器ABSTRACTIn the modern society, the rapid development of the brokerage, high-rise buildings, increasingly, high-rise buildings, floors high, dozens of layer is only stairs have been unable to meet the demand of people, the emergence of the elevator solved this difficult problem, therefore, the development of the elevator has also become a kind of trend, for elevator control more and more high, favored by people, became a high-rise building columns in the bus. People living well, also to the requirement of safety and comfort of life is higher, so the elevator in later development, also with the development of this trend. About how to attain the passenger elevator, safe and comfortable this problem, the elevator control requirements in the motor speed and control precision and speed range and so on, puts forward the more strict control requirements in each aspect. Also was born, with the development of industrial demand, PLC control using PLC, provided the development direction of wider. PLC for industry, along with its development, its volume is more and more small, function also more and more perfect, the control effect is more stable, can reduce the influence of interference on the. With the mechanical and electrical components, the function of integrated in a system. Therefore, PLC for the development of the elevator, has become the key technology of its operationKeywords: elevator，PLC，relay目录前言 (1)第一章电梯的概述 (3)1.1电梯的定义 (3)1.2电梯的框架 (3)1.3电器部件 (4)1.4电梯控制系统发展的现状 (6)1.5电梯继电器控制系统的特点及存在问题 (7)1.6电梯技术发展趋势 (8)第二章PLC的概述 (9)2.1定义 (9)2.2功能 (10)2.3特点 (12)2.4 PLC与其他工业控制系统的比较 (16)2.5发展历史 (18)2.6 PLC的现状及发展趋势 (18)第三章三层电梯的设计 (20)3.1控制系统设计的基本原理 (20)3.2控制系统总体设计方案 (20)3.2.1控制要求 (21)3.2.2主电路的系统设计 (22)3.2.3硬件选型 (22)3.2.4电梯的I/O点分配 (24)3.2.5控制流程图 (26)3.2.6程序梯形图 (29)3.2.7程序语句表 (33)第四章程序运行仿真 (38)4.1仿真软件 (38)4.2触摸屏基本介绍 (38)4.3人机界面触摸屏软件的安装 (38)4.4触摸屏仿真画面的建立 (39)4.5 GT Simulater2仿真程序的使用 (40)4.6 程序运行仿真 (40)结束语 (44)参考文献 (45)前言现今社会中，经纪发展迅速，高楼大厦，日益增多，高层建筑中，楼层高的有几十层，仅仅是楼梯已无法达到人们的需求，电梯的出现解决了这一难题，所以，电梯的发展也成为了一种趋势，对于电梯控制越来越高，被人们所青睐，成为了高层建筑中的列班车。
3 三层电梯PLC控制系统设计3.1 电梯的控制要求电梯由安装在各楼层厅门口的呼叫按钮进行呼叫操纵和电梯轿厢内设有楼层内选按钮进行控制，用以选择需停靠的楼层。
楼层指示灯有三个，分别指示电梯当前位置。
运行状态指示灯有两个，分别指示当前电梯运行的状态。
电梯每次运行只响应单一呼叫，例如，电梯停在一层，在三层轿厢外呼叫时，必须按三层呼叫按钮，电梯才响应呼叫（从一层运行到三层），在电梯停止运行前按其他层呼叫按钮均无效，依此类推。
3.2 三层电梯主电路图2 三层电梯主电路图图中L1、L2、L3为三相电源，三相电动机M3~为电梯轿厢上行和下行电动机，由KM7和KM8分别控制电动机正反转从而控制轿厢的上行和下行；M1、M2、M3为电梯开关门控制的直流电动机，分别由接触器KM1~KM6的触点控制；QS1为总开关（刀开关），起隔离电源作用；FU为熔断器，起短路和严重过载保护；FR为热继电器，起过载和断相保护作用。
3.3 输入输出点数分配1. 输入部分:表2 输入接口分配表X1 一层内呼 SB1 X13 一层开门到位 SQ1 X4 一层到位 SQ7 X2 二层内呼 SB2 X14 二层开门到位 SQ2 X5 二层到位 SQ8 X3 三层内呼 SB3 X15 三层开门到位 SQ3 X6 三层到位 SQ9 X23 一层外呼 SB4 X20 一层关门到位SQ4 X10 一层防夹 SQ10 X24 二层外呼 SB5 X21 二层关门到位 SQ5 X11 二层防夹 SQ11 X25 三层外呼 SB6 X22 三层关门到位 SQ6 X12 三层防夹 SQ122.输出部分:表3 输出接口分配表Y1 灯L Y14 一层关门KM4Y2 上升显示L4 Y15 二层关门KM5Y3 下降显示L5 Y16 三层关门KM6Y4 一层到位显示L1 Y13 电梯上升输出KM7Y5 二层到位显示L2 Y17 电梯下降输出KM8Y6 三层到位显示L3 Y11 二层开门KM2Y10 一层开门KM1 Y12 三层开门KM33.4 PLC外围接线图图3 PLC外围接线图3.5 功能指令表概述由于PLC是由取代继电器开始产生并发展起来的，且早期的PLC绝大部分用于顺序控制，于是许多人习惯把PLC看作是继电器、定时器、计数器的集合．把PLC的作用局限地等同于继电控制系统顺控器等，其实PLC就是工业控制计算机PLC系统具有一切计算机控制系统的功能，大型的PLC系统就是当代最先进的计算机控制系统小型的PLC由于运算速度及存贮容量的限制．功能自然稍弱。
三层电梯PLC控制系统设计目录第1章PLC的选择及其控制系统的设计 (3)1.1 PLC工作原理 (3)1.2 PLC控制电梯的优点 (3)1.3 基于PLC的电梯设计 (4)1.3.1硬件设计 (4)1.3.2软件设计 (6)第2章系统软件开发 (8)2.1 系统软件开发的过程 (8)2.1.1开关门控制 (8)2.1.2楼层信号显示 (10)2.1.3 轿内与厅外召唤的登记与消除 (11)2.1.4 电梯的定向 (12)2.1.5 停车信号的产生 (12)2.1.6 制动减速信号的产生 (12)2.1.7 电梯启动加速、稳速运行与停车制动环节 (13)2.1.8 报警系统 (13)结论 (14)第1章 PLC的选择及其控制系统的设计1.1 PLC工作原理PLC是一种工业计算机，其工作原理是建立在计算机工作原理基础上的，CPU采用分时操作方式来处理各项任务，即每一时刻只能处理一件事情，程序的执行是按照顺序依次执行。
这种分时操作过程称为PLC对程序的扫描，扫描一次所用的时间称为扫描周期。
运行时，逐条地解释用户程序，并加以执行。
程序中的数据并不直接来自输入或输出模块的接口，而是来自数据寄存器区，该区域中的数据在输入采样和输出锁存时周期性地不断刷新。
PLC的扫描工作过程大致可以分为3个阶段：输入采样、用户程序执行和输出刷新3个阶段，如下图所示。
在整个运行期间，PLC的CPU以一定的扫描速度重复执行上述3个阶段。
（1）输入采样阶段在输入采样阶段，PLC首先扫描所有输入端子，再依次地读入所有输入状态和数据，并将它们存入输入寄存器中。
此时，输入寄存器被刷新。
输入采样结束后，转入用户程序执行和输出刷新阶段。
在这两个阶段中，即使输入状态和数据发生变化，输入寄存器中相应单元的状态和数据也不会改变。
因此，如果输入是脉冲信号，则该脉冲信号的宽度必须大于一个扫描周期，才能保证在任何情况下，该输入均能被读入。
（2）用户程序执行阶段输入采样阶段的输入信号被刷新后，送入程序执行阶段。
摘要随着科学技术和社会经济的发展，高层建筑已成为现代城市的标志。
电梯作为垂直运输工具，承载着大量的人流和物流的输送，在建筑物中起着至关重要的作用。
采用可编程控制器对电梯进行控制，通过合理的选择和设计，能够有效地提高电梯的控制水平，使电梯的控制达到比较理想的控制效果。
本文设计一个三层电梯控制系统，基于西门子S7-200PLC实现。
在介绍电梯结构的基础上，重点分析了三层电梯的控制要求以及电梯控制系统设计中如何用PLC实现控制系统，编制梯形图，并完成程序的调试，利用QSPLC-III型实验装置的电梯模块对三层电梯控制系统进行仿真实验。
关键词：电梯西门子可编程控制器调试仿真实验AbstractWith the development of science and technology and social economy development,high-rise buildings have become the hallmark of modern cities.As a vertical transportation equipment,a lot of people bear the transportantion and logistics,its role a very important part in building . Using Programmable Controller totrol the elevater .can improve the reliability and enable the elevator control to achieve an ideal effect, through the reasonable selection and design.So the effect of control is more ideal.This paper use Siemens S7-200 PLC to design a 3-storied elevator control system.Based on the introduction of the elevater's basic structure，expatiates the control request of elevator and analyzes how to use the PLC to program controlling process,edit ladder diagram and debug the program,And use the elvator module on QSPLC-III experimental equipment to do simulation experiment.Keywords:Elevator Siemens PLC Debug simulation experiment目录第1章绪论 (1)1.1 设计背景 (1)1.2 PLC在电梯控制系统中的重要意义 (1)1.3 电梯技术发展前景 (3)1.4 论文的主要容 (4)第2章电梯控制系统概述 (4)2.1 电梯的起源与发展 (4)2.2 电梯的结构和组成 (6)2.3 电梯的保护装置 (8)2.4 电梯的工作原理 (9)第3章PLC简介 (9)3.1 PLC的产生与发展 (9)3.2 PLC的用途及特点 (13)3.3 PLC的硬件组成 (15)3.4 PLC的工作原理 (18)第4章控制系统总体设计 (20)4.1 控制要求分析 (20)4.2 硬件设计 (20)4.3 软件设计 (26)第5章控制系统仿真 (33)5.1 编程软件简介 (33)5.2 实验装置简介 (35)5.3 程序的编辑 (38)5.4 程序的调试 (38)5.5 控制系统仿真 (39)结论 (41)致 (42)参考文献 (43)第1章绪论1.1 设计背景随着科学技术的迅猛发展、城市现代化的突飞猛进，电梯作为一种高效、迅捷、安全、可靠的垂直运输设备，成为人们不可缺少的运输工具。
三层电梯PLC控制系统设计报告一、设计目标和任务本次设计的目标是设计一个三层电梯PLC控制系统，包括电梯的上行、下行、停止、开门、关门等功能。
任务包括设计PLC程序，编写PLC程序代码，进行硬件电路设计和连接，实现电梯的自动控制。
二、设计思路和步骤1.硬件电路设计和连接：设计电梯控制系统硬件电路，包括PLC主控制器、按钮输入模块、电机输出模块、传感器模块等。
2.编写PLC程序代码：根据电梯的运行逻辑和控制要求，编写PLC程序代码，实现电梯的上行、下行、停止、开门、关门等功能。
3.测试和调试：将设计好的硬件电路与PLC程序进行连接，进行测试和调试，确保电梯的各项功能正常。
三、硬件电路设计和连接1.PLC主控制器：选用一款适用的PLC主控制器，具备足够的输入和输出接口，以及良好的稳定性和可靠性。
2.按钮输入模块：设计电梯内部和每层楼的按钮输入模块，通过按钮输入指令以实现乘客的指令输入。
3.电机输出模块：设计电梯电机控制模块，通过控制电机的正反转实现电梯的上下运动。
4.传感器模块：设计用于感知电梯当前位置和状态的传感器模块，包括楼层传感器、电梯位置传感器等。
四、PLC程序代码设计1.定义输入和输出变量：根据硬件电路的连接，定义PLC程序需要使用的输入和输出变量。
2.设定楼层传感器的逻辑：通过楼层传感器的信号，判断电梯当前所在楼层，将楼层信息保存在变量中。
3.设定按钮输入的逻辑：根据乘客的指令，判断应该向上或向下运动，并将指令保存在变量中。
4.设定电梯运动的逻辑：根据按钮输入和楼层传感器的信号，判断电梯是否需要上行或下行，并控制电机的正反转以实现运动。
5.设定电梯开关门的逻辑：根据电梯当前楼层和按钮输入的指令，控制电梯门的开关动作。
五、测试和调试将设计好的硬件电路与PLC程序进行连接，进行测试和调试，确保电梯的各项功能正常。
检查电梯的上行、下行、停止、开门、关门等操作是否正常，以及按钮输入和楼层传感器等功能是否准确可靠。
前言随着城市建设的不断发展，城市迅速的崛起，高层建筑的不断增多，电梯作为高层建筑中垂直运行的交通工具已与人们的日常生活密不可分。
它是采用电力拖动方式，将载有乘客或货物的轿厢，运行于垂直方向的两根刚性导轨之间，运送乘客和货物的固定式提升设备。
所以，电梯是为高层建筑运输服务的设备，它具有运送速度快、安全可靠、操作简便的优点。
但传统的电梯控制系统主要采用继电器--接触器进行控制，其缺点是触点多，故障率高、可靠性差、维修工作量大等，而采用 PLC组成的控制系统可以很好地解决上述问题，使电梯运行更加安全、方便、舒适。
目前电梯的控制普遍采用了两种方式，一是采用微机作为信号控制单元，完成电梯信号的采集、运行状态和功能的设定，实现电梯的自动调度和集选运行功能，拖动控制则由变频器来完成；第二种控制方式用可编程控制器取代微机实现信号控制。
从控制方式和性能上来说，这两种方法并没有太大的区别。
PLC可靠性高，程序设计方便灵活。
一、课程设计题目三层电梯模型PLC控制系统设计据国外有关资料介绍，公元前2800年在古代埃及，为了建筑当时的金字塔，曾使用过由人力驱动的升降机械。
公元1765年瓦特发明了蒸气机之后，1858年美国研制以蒸气为动力，并通过皮带传动和蜗轮减速装置驱动的电梯，1878年英国的阿姆斯特发明了水压梯，并随着水压梯的发展淘汰了蒸气梯，后来又出现了采用液压泵的控制阀以及直接柱塞式和侧柱塞式结构的液压梯，这种液压梯至今仍为人们所采用。
18世纪末发明了电机，特别是交流双速电动机的出现，显著改善了电梯的工作性能。
在20世纪初，美国OTIS电梯公司首先使用直流电动机作为动力，生产出以槽轮式驱动的直流电梯。
从此以后，电梯这个产品，一直在日新月异的发展着。
目前的电梯产品，不但规格品种多，自动化程度高，而且安全可靠，乘坐舒适。
1、电梯的结构电梯是一个具有特种容载装置轿厢沿着恒定不变的铅垂导轨，在不同水平面间歇运动的用电力驱动的起重机械，它适宜于装置在二层以上的高层建筑物内，专供上下运送人员或货物之用。
电梯的结构及其装备可分为机械、电气两大部分，现将组成电梯的主要部件按其安装部位的不同分别介绍，并说明其作用如下：一、机房部分：1、曳引机：电梯的起重机构，安装在专用承重钢梁上，其主要有下列部件组成：a. 驱动电动机―采用变压变频（VVVF）驱动方式，对电机进行控制，电梯起动时，逆变部分使定子频率从零赫兹，按要求上升到额定频率，使转速相应从零速平滑地上升到额定值，电梯停站前电源频率从额定频率按要求下降，使转速平滑地下降为零速，实现电梯停层，保证了电梯具有良好的舒适感。
b.制动器―闭式型电磁制动器，只有在制动器通电时松闸，或当电梯停驶时即时制动。
并保持轿厢位置不变，即制动器通电松闸，关电制动，充分保证工作的可靠性。
c.减速器―采用蜗轮蜗杆减速器或永磁同步驱动技术，蜗轮蜗杆减速器具有承载能力大，驱动平稳等特点，永磁同步驱动具有高效率及低噪音特点。
d.防振装置―采用橡胶防振装置安装于曳引机与承重大梁之间，以消除或减小曳引机的振动，提高电梯运行时的舒适感。
2、限速器：由限速器的制动装置和涨紧装置组成，它通过安全绳索与轿厢连接，把轿厢的运动传递给限速器随轿厢速度相应转动，当轿厢的运动速度超过允许的安全速度时，限速器即起作用，其过程分为：a. 首先通过超速限位开关，切断控制电路；b. 如果电梯继续超速，则限速器动作带动安全钳或夹绳器动作。
3、控制屏：控制屏是电梯电气控制的中心，采用先进的微电子及电力电子元件，用现代的微机技术及变压变频技术对电梯进行电气控制。
在操纵装置的配合下，使电梯正确地实现起动和停止、上行或下行、快速和慢速，以及达到设定的自动功能和安全性能。
当按下厅外召唤或轿内指令按钮时，控制系统按原先编制设定的程序，通过输入输出接口电路将信号输入微处理器，根据电梯当时的状态确定电梯的运行，屏内装有自动/检修转换开关，以及上行/下行按钮，可对电梯实行机房控制。
4、主开关：每台电梯单独装设一只能切断该电梯所供电电路（下列供电电路除外）的主动力开关，该开关不应切断下列供电电路。
a.轿厢照明、通风；b.轿顶电源插座；c.机房照明、电源插座；d.电梯井道照明；e.报警装置，该开关装于机房门内。
电梯的控制要求控制要求：（1）开始时，电梯处于任意一层。
（2）当有外呼电梯信号到来是，轿厢响应该呼梯信号，达到该楼层时，轿厢停止运行，（轿厢门打开，延时3秒后自动关门）（3）当有内呼电梯信号到来是，轿厢响应该呼梯信号，达到该楼层时，轿厢停止运行，（轿厢门打开，延时3秒后自动关门）（4）在电梯轿厢运行过程中，即轿厢上升（或下降）途中，任何反方向下降（或上升）的外呼信号均不响应，但如果反方向外呼梯信号前方再无其他内、外呼梯信号时，则电梯响应该外呼梯信号。
例如，电梯轿厢在一楼，将要运行到三楼，在次过程中可以响应二层向上的外呼梯信号，但不响应二层向下的外呼梯信号。
当到达二层，如果三层没有任何呼梯信号，则电梯可以响应二层向下外呼梯信号。
否则，电梯将继续运行至三楼，然后向下运行响应二层向下外呼梯信号。
（5）电梯具有最远反向外呼梯功能。
例如，电梯轿厢在一楼，而同时有二层向下呼梯，三层向下呼梯则电梯轿厢先去三楼响应三层向下外呼梯信号。
（6）电梯未平层或运行时，开门按钮和关门按钮均不起作用。
平层且电梯轿厢停止运行后，按开门按钮轿厢开门，按关门按钮轿厢关门。
2、电梯的工作原理曳引绳两端分别连着轿厢和对重，缠绕在曳引轮和导向轮上，曳引电动机通过减速器变速后带动曳引轮转动，靠曳引绳与曳引轮摩擦产生的牵引力，实现轿厢和对重的升降运动，达到运输目的。
固定在轿厢上的导靴可以沿着安装在建筑物井道墙体上的固定导轨往复升降运动，防止轿厢在运行中偏斜或摆动。
常闭块式制动器在电动机工作时松闸，使电梯运转，在失电情况下制动，使轿厢停止升降，并在指定层站上维持其静止状态，供人员和货物出入。
轿厢是运载乘客或其他载荷的箱体部件，对重用来平衡轿厢载荷、减少电动机功率。
补偿装置用来补偿曳引绳运动中的张力和重量变化，使曳引电动机负载稳定，轿厢得以准确停靠。
电气系统实现对电梯运动的控制，同时完成选层、平层、测速、照明工作。
3、电梯的基本结构简介(1)．电梯内部部件功能简介在电梯内部，应该有三个楼层按钮、开门和关门按钮以及楼层显示器、上升和下行显示器。
当乘客进入电梯后，电梯内应该有能让乘客按下的代表其要去目的地的楼层按钮，称为内呼叫按钮。
电梯停下时，应具有开门、关门的功能，即电梯门可以自动打开，经过一定的延时后，又可自动关闭。
而且，在电梯内部也应有控制电梯开门、关门的按钮，使乘客可以在电梯停下时随时地控制电梯的开门与关门。
电梯内部还应配有指示灯，用来显示电梯现在所处的状态，即电梯是上升还是下降以及电梯处在楼层的第几层，这样可以使电梯里的乘客清楚地知道自己所处的位置，离自己要到的楼层还有多远，电梯是上升还是下降等。
(2)．电梯的外部部件功能简介电梯的外部共分三层，每层都应该有呼叫按钮、呼叫指示灯、上升和下降指示灯，以及楼层显示器。
呼叫按钮是乘客用来发出呼叫的工具，呼叫指示灯在完成相应的呼叫请求之前应一直保持为亮，它和上升指示灯、下降指示灯、楼层显示器一样，都是用来显示电梯所处的状态的。
三层楼电梯中，一层只有上呼叫按钮三层只有下呼叫按钮，二层都同时具有上呼叫和下呼叫按钮。
而上升、下降指示灯以及楼层显示器应相同。
4、电梯的状态分析1）电梯的初始状态：设电梯位于一层待命，各层显示器都被初始化，电梯处于以下状态：a.各层呼叫灯均不亮；b.电梯内部及外部各楼层显示器显示均为“1”；c.电梯内部及外部各层电梯门均关。
2）电梯在运行过程中：a.按下某层呼叫按钮后，该层呼叫灯亮，电梯响应该层呼叫；b.电梯上行或下行直至该层；c.各楼层显示随电梯移动而改变，各层指示灯也随之而变；d.运行中电梯门始终关闭，到达指定层时，门才打开；e.在电梯运行过程中，支持其它呼叫。
3) 电梯运行后状态：在到达指定楼层后，电梯会继续待命，直至新命令产生。
a.电梯在到达指定楼层后，电梯门会自动打开，经一段延时自动关闭，在此过程中，支持手动开门或关门；b.各楼层显示值为该层所在位置，且上行与下行指示灯均灭。
二、总体方案设计1、方案1：采用常规继电器控制方法在过去的许多年，电气控制系统线路基本采用继电-接触器的控制方法，其线路简单、价格低廉，但是随着现代化工艺的发展，复杂的工作流程使其越来越不能胜任。
虽然采用继电-接触器的控制虽然初期投入较少，但带来的问题是接线复杂、体积大、可靠性不高等一系列问题，且众多的接触控制件容易出现故障，维护不便。
2、方案2：采用计算机控制个人计算机有很强的数据处理功能和图形显示功能，有丰富的软件支持，但是它们是为办公室自动化和家庭设计的，对环境要求很高，抗干扰能力不强，一般不适合在工业现场使用。
单片机只是一片集成电路，不能直接将它与外部I/O信号相连。
要将它用于工业控制，还要附加一些配套的集成电路和I/O接口电路，硬件设计、制作和程序设计的工作量相当大，要求设计者具有很强的计算机领域的理论知识和实践经验。
工业控制计算机（简称工控机）也是为工业控制设计的，目前比较流行的是PC总线工控机，它与个人计算机兼容。
工控机采用总线式结构，各厂家产品的兼容性强。
工控机一般是在通用微机的基础上发展起来的，有实时操作系统的支持，因此在要求快速、实时性强、功能复杂的领域占有优势。
工控机的价格较高，将它有与开关量控制以取代继电器系统有些大材小用。
工控机的外部I/O接线一般都用多芯扁平电缆和插头、插座，直接从印刷电路板上引出，不如可编程序控制器的接线端子那样方便可靠。
3、方案3：采用可编程控制器控制随着科学技术的发展，新的电气元件与控制装置不断涌现，使电气控制系统发生了很大的变化。
PLC即可编程控制器控制就是随之发展起来的。
它取代了继电-接触器的中间控制运算环节，如时间继电器、中间继电器、计数器等。
4、方案论证性价比分析：方案1采用了常规的继电器控制方式，它不具有自诊断、监控和各种报警功能，方案2采用PLC控制方式它既可以进行顺序控制，又可以进行闭环回路的调节控制，特别是它具有体积轻、重量轻、耗电低、性价比高等优点。
安全性分析：方案1中的安全系数不高，而方案2中采用PLC进行控制可以防止产生寄生电路的影响和一些不必要的失误，比如人工失误或者电机故障。
采用PLC可以减少接点个数，进而可以减少环境对接点的影响，它还可以运行于条件恶劣的环境中，防止外界对系统的一些影响，使系统运行安全可靠。
5、方案选择通过上面的方案选择和方案论证，可以得出选择方案2是最适合本次设计需要的，无论从稳定性、性价比、安全性方面考虑还是环境适应性考虑方案2采用的PLC控制方式是最适合的，所以我们选择具有高稳定性的PLC即可编程控制方式。
