并联电梯的微机控制系统(硬件)

摘要随着城市建设的不断发展，高层建筑不断增多，电梯在国民经济和生活中有着广泛的应用。

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，第二种控制方式用可编程控制器（PLC）取代微机实现信号集选控制。

本文以三菱FX2N系列PLC作为电梯主要控制模块，同时对电动机、变频器、PLC、超载传感器等其它器件进行了选择。

通过PLC对变频器和电梯的各个输入点进行控制，利用三菱A540变频器作为对电机进行驱动。

系统的启动电流大大减小，避免了对居民用电和电网和冲击。

最后通过PLC控制，从而实现了两电梯并联运行。

在软件程序方面，通过编写梯形图，来对两台电梯进行控制，从而实现了电梯的自动关门、顺向响应轿内外呼梯信号、直驶以及两电梯并联运行等功能。

利用PLC控制电梯具有功能变化灵活，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，控制箱占地面积小等优点。

关键词：电梯；可编程控制器；变频器AbstractWith the constant development of the urban construction,the skyscraper is increasing constantly,the lift has extensive application in national economy and life. The control of the lift has generally adopted two ways at present,first,adopt the computer as the control module of the signal,the second control method is that computer is replaced by programmable controller(PLC)to realize signal and select control.This text regards the series PLC of Mitsubishi FX2N as the lift mainly module control,expands FX2N-32ER module,and choses other devices such as motor, frequency converter,PLC,overladen transducer at the same time.Through PLC controlling every input point of frequency converter and lift,it uses Mitsubishi A540 frequency as the motor to drive it.The systematic starting current has reduced greatly, so it prevents to attacking electricity and power system.Finally,controlled by PLC, thus it realizes two lifts'connecting in parallel and running.In software procedure,through writing the ladder-shaped picture to control two lifts,it realizes automaticly closing,obeying to respond the calling signal of lift in and out of sedan-chair,driving directly,two lifts running etc in parallel and other functions.Utilizing PLC to control the lift has functions which are that changing flexibly, simple programming,few troubles,low noise,maintaining conveniently,saving worker and energy,strong anti-interference ability,the smaller area of control box and so on.Key words：Lift;Programmable controller;Frequency converter目录第1章绪论 (1)1.1电梯的起源与发展 (1)1.2可编程序控制器与继电器、微机在电梯控制中的应用比较 (2)1.3控制方案的确定 (3)第2章硬件系统的设计 (4)2.1曳引电动机的选择 (4)2.1.1电动机额定转速的计算 (4)2.1.2电动机额定功率的计算 (5)2.2变频调速系统的分析及选择..................................错误！未定义书签。

PLC控制并联电梯的程序设计摘要电梯是高层建筑必不可少的交通工具。

在规模较大的建筑内常常安装两台或两台以上的电梯。

为了提高电梯的运行效率，两台电梯通常采用并联控制，两台以上的电梯则采用群控。

在两台电梯的并联控制中，并联调度算法是整个控制系统的核心。

调度算法的合理性与否直接影响到电梯运行效率的高低。

在分析电梯集选控制功能的基础上，设计两台PLC和两台变频器组成的11层电梯的并联控制系统，给出系统组成框图，编写电梯并联控制程序，并详细阐述该系统的并联功能和软件的设计方法。

两台PLC并联控制系统之间采用欧姆龙的CQM1H型PLC 进行1：1链接通信交换信息，共享厅外召唤信号、层楼信号和运行方向信号，实现两部电梯的并联调度控制。

控制程序根据两台电梯的运行状态、运行方向、轿厢与呼梯信号的位置，来决定由哪台电梯响应呼梯信号。

采用了PLC串行通讯的方法, 构成双PLC的控制系统, 实现了两部电梯的并联调度控制, 并采用厅外呼梯信号单梯采样双梯共享的技术, 节省了硬件资源, 降低了系统成本。

关键词并联控制；电梯；可编程序控制器；调度原则；控制算法Research of the Elevators Parallel ControlAbstractElevators are indispensable vertical traffic transport in the high buildings. There are always two or more than two elevators in a large scale building. In order to improve the efficiency of the elevators，parallel control is always used in double elevator，and group control is used in more than two elevators.Dispatch algorithm is the center of the system in the elevators parallel control. The rationality of the dispatch algorithm influences the efficiency of the elevators. Based on the analyses of the collective selective control function of elevators，a parallel control system was given in this paper. The 1-layers-elevators parallel control system was composed of two PLC s and two invertors. The system structure and the parallel control programmer were given. The parallel control function，design methods of hardware and software of this system were introduced.The l：1 PLC-LINK communication system of OMRON was used between two PLC s. By means of the serial communication，the outer calling signals，the position signals and the direction signals were shared by the two elevators，and the parallel control was realized. According to the perform status，the direction of two elevators，the position of the elevator ears and the outer calling signals，a judge was made by the control programmer that which one elevator to respond the outer calling signals.A PLC parallel control system with no control priority which used the PLC serial communication method is introduced. This system ha sheen used to control and manage two paral2lel elevators. The technique which two parallel elevators share the outer calling by comm. un incaution but only one of them samples the signals has been realized in this system.Keywords Parallel control; Elevator; Programmable controller; Dispatch principle; Control algorithm目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (5)1.1 课题背景 (5)1.2 电梯并联控制概述 (6)1.3 电梯并联控制的发展现状 (6)1.4 本课题主要解决的问题 (7)第2章电梯的结构与原理 (8)2.1电梯概述 (8)2.2电梯的分类 (8)2.2.1按用途分类 (8)2.2.2按额定速度分类 (8)2.2.3按驱动方式分类 (8)2.2.4按控制方式分类 (9)2.3电梯的结构 (9)2.3.1电梯的机械系统 (10)2.3.2电梯的电气系统 (10)2.4电梯的控制系统 (11)第3章电梯的集选控制 (12)3.1电梯的集选控制算法 (13)3.1.1电梯的上升下降的选择逻辑 (13)3.1.2电梯的停止逻辑 (13)3.2电梯的PLC集选控制系统 (14)3.2.1PLC控制电梯的优点 (15)3.2.2变频技术在电梯中的应用 (16)3.2.3电梯专用变频器 (16)第4章电梯并联调度算法 (18)4.1并联调度原则算法 (18)4.2电梯的其他并联调度算法 (20)4.2.1最快响应调度原则 (20)4.2.2最短候梯时间调度原则 (21)第5章电梯并联控制系统设计 (25)5.1 PLC选型 (25)5.2 电梯PLC并联控制系统组成 (28)5.3 两台电梯并联程序设计 (31)5.3.1 集选程序设计 (31)5.3.2 并联程序设计 (38)结论 (47)致谢 (48)参考文献 (49)附录A (50)附录B (60)第1章绪论1.1课题背景据估计，截至2002年，全球在用电梯大约635万台，其中垂直电梯约610万台，自动扶梯和自动人行道约25万台。

块插入导轨和导靴之间，将轿厢停止在导轨上，防止恶性事故的发生。

井道的底部平面低于建筑物最底层的地面，俗称底坑，在底坑对应着轿厢和对重的重心的投影点处分别按有缓冲装置，以便在轿厢蹲底或冲顶时减缓冲击作用。

底坑中还设有限速器钢丝绳的张紧轮装置。

在井道的上下两端的侧壁上装有极限位置的强迫减速、停车、断电的行程开关，以防止蹲底、冲顶事故的发生。

井道侧壁对应各楼层的相应位置装设有减速、平层开关的遮磁板，以便发送减速、停车信号用。

PLC最新发展趋势一、PLC向网络化技术发展。

其中有两个趋势，一方面，PLC网络系统已经不再是自成体系的封闭系统，而是迅速向开放式系统发展，各大品牌PLC除了形成自己各具特色的PLC网络系统，完成设备控制任务之外，还可以与上位计算机管理系统联网，实现信息交流，成为整个信息管理系统的一部分。

另一方面，现场总线技术得到广泛的采用，PLC与其他安装在现场的智能化设备，比如智能化仪表，传感器，智能型电磁阀，智能型驱动执行机构等，通过一根传输介质＜比如双绞线，同轴电缆，光缆）连接起来，并按照同一通信规约互相传输信息，由此构成一个现场工业控制网络，这种网络与单纯的PLC远程网络相比，配置更灵活，扩容更方便，造价更低，性能价格比更好，也更具开放意义。

二、PLC向高性能小型化发展。

PLC的功能正越来越丰富，而体积则越来越小。

比如三菱的FX-ON系列PLC，最小的机种，体积仅为60X 90X 70mm2相当于一个继电器，但却具有高速计数、斜坡、交替输出及16位四则运算等能力，还具有可调电位器时间设定功能。

PLC已不再是早期那种只能进行开关量逻辑运算的产品了，而是具有越来越强的模拟量处理能力，以及其他过去只有在计算机上才能具有的高级处理能力，如浮点数运算，PID调节，温度控制，精确定位，步进驱动，报表统计等。

从这种意义上说，PLC系统与DCS集散控制系统）的差别已经越来越小了。

用PLC同样可以构成一个过程控制系统。

电梯的PLC 并联控制实验一、实验目的熟悉电梯并联控制的最快响应调度原则，利用1:1 PLC LINK 实现电梯的并联控制。

二、实验内容和步骤（一）电梯并联控制要求 双梯并联时，两台电梯自身的功能都和单梯一样。

并联控制和单梯控制之间最大区别是对厅外召唤的处理。

通常情况下，单梯对厅外召唤处理是根据集选原则，即有厅外召唤时控制系统先予以登记，并且依次应答与电梯运行方向相同的厅外召唤，之后电梯自动应答反向召唤。

并联电梯不但遵守集选原则，还要遵守并联调度原则。

当我们按照一定的并联调度原则编制电梯程序后，通过PLC 之间的串行通信，就可以达到协调双梯运行，实现对电梯的最优控制的目的。

在两台电梯均能正常运行的情况下，对电梯加并联功能，可以不考虑电梯的检修功能、消防功能、电梯的轿内信号的登记消除等单梯集选功能，这些功能都由单梯程序完成。

在编程时，主要需要考虑电梯正常运行时，两台电梯的并联控制功能。

通常情况下，同一建筑物内的两台电梯的硬件与软件基本相同。

因此，本文中只给出了一台电梯的并联程序。

要实现双梯并联调度算法，两台电梯的一些必要的信息必须互相传递。

这些信息包括两台电梯的位置信号的互相传递、外呼信号的共享、两台电梯上升或下降状态信号的传递。

而两台电梯的信息在相互传递后，两台电梯要对这些信息进行处理并作出决定由哪一台电梯响应外呼指令，即由哪台电梯发车是电梯并联程序考虑的重点。

1．电梯位置信号的互相传递两台电梯并联控制时，首先考虑两台电梯之间位置信号的传递。

一般地，在单个电梯的程序里面都有电梯位置信号显示程序部分，因此，在此基础上，使用1:1 PLC-LINK 功能，将两梯的位置信号进行交换。

2．电梯并联时上升与下降信号的互相传递 3．并联时外呼信号的共享与处理4．通信故障时，程序应该完成以下几个任务：将PLC 的LR 区全部初始化，即全部置零。

LR 区全部置零后，电梯之间互相传递的所有数据将丢失，数据无法互相传递。

并联机构控制系统硬件设计并联机构控制系统硬件设计并联机构控制系统是一种常见的机电一体化系统，用于控制多个执行器同时工作，实现复杂的运动控制。

下面将从硬件设计的角度，逐步介绍并联机构控制系统的设计过程。

第一步是确定系统的功能需求。

根据具体应用场景和控制要求，确定并联机构控制系统需要具备的功能，如精确的位置和力控制、快速响应时间等。

第二步是选择适合的执行器。

根据功能需求，选择适合的执行器类型，如电动机、气动缸等。

同时需要考虑执行器的输出能力和响应速度，以及与控制器的接口方式。

第三步是选择合适的传感器。

传感器用于实时监测执行器的状态，如位置、速度、力等。

根据需求选择合适的传感器类型，并确定传感器的接口方式。

第四步是选择控制器。

控制器是并联机构控制系统的核心，负责接收传感器反馈信号，并根据设定的控制算法生成控制信号，驱动执行器实现期望的运动。

选择控制器时需要考虑其计算能力、控制精度、通信接口等因素。

第五步是设计电源系统。

并联机构控制系统需要稳定可靠的电源供电。

根据执行器和控制器的功耗需求，设计合适的电源电压和电流输出，同时考虑电源的稳定性和过载保护等问题。

第六步是设计接口电路。

根据执行器、传感器和控制器的接口要求，设计相应的接口电路，实现信号的传输和转换。

同时需要考虑电磁兼容性和防护措施，以确保系统的稳定性和可靠性。

第七步是进行系统集成和调试。

将所有硬件组件连接在一起，进行系统的集成和调试。

通过逐步测试和调整参数，确保系统能够正常运行，并满足功能需求。

最后一步是进行系统优化和性能评估。

对系统进行性能测试，评估其精度、响应速度和耐久性等指标。

根据测试结果，进行系统优化，进一步改进硬件设计，以提高系统的性能和稳定性。

综上所述，设计并联机构控制系统的硬件需要经过功能需求确定、执行器和传感器选择、控制器选择、电源系统设计、接口电路设计、系统集成和调试以及系统优化和性能评估等多个步骤。

通过逐步迭代和优化，才能设计出稳定可靠、性能优越的并联机构控制系统。

毕业实习报告1.实习目的本次实习的目的在于巩固和扩大学生在校所学的基础知识和专业知识，训练学生综合运用所学知识分析和解决问题的能力，同时也是为毕业设计做准备。

2.实习内容我的毕业设计题目是并联电梯PLC控制系统设计，为了更好的完成这次毕业设计我首先去电梯厂进行了一个月的实习，亲自体验了一部电梯的整个设计过程。

通过这么长时间的实习使我对电梯的发展、结构以及控制系统有了进一步的了解。

电梯的发展经历了一个漫长的时间。

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使电梯趋于实用化。

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。

1963年一些先进工业国只成了无触点半导体逻辑控制电梯。

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。

由于早期的电梯及电气控制方式存在故障率较高、可靠性差等缺点，需要开发一种安全、高效的控制方式。

PLC既保留了传统继电气控制系统的简单易懂，而且具备控制精度高、可靠性好、易于与计算机接口连接、维修方便等诸多高品质性能。

PLC在电梯控制上的应用主要体现在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。

在电梯控制过程中，各种逻辑开关控制与PLC很好的结合，很好的实现了对电梯的控制。

电梯的电气系统由拖动系统和控制系统两部分组成。

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。

维修保养方便，节能省工，抗干扰能力强，控制箱占地面积少。

电梯，可以说是把机械和电气合二为一的大型复杂产品，那么它的机械部分相当于人的躯体，电气部分则相当于人的神经，两者不可分割。

机械与电气的结合，使电梯成为现代高科技产品。

虽然电梯有这么多品种，但电梯目前绝大多数使用的还是电力驱动，牵引绳结构。

一台PLC控制双并联电梯系统的设计
钟志万
【期刊名称】《兵工自动化》
【年(卷),期】2007(26)11
【摘要】应用并联技术使1台PLC控制2台并联电梯,以提高电梯运行效率并节约成本.将2台电梯的呼梯信号、井道信号全送至PLC,经PLC内的控制程序与并联调度程序集中处理后向门机系统、变频器和各类显示器适时地发出开关量控制信号,由此对两台电梯实施并联控制.在PLC向变频器发出开关量控制信号同时,为满足电梯运行的要求,安装在曳引电动机轴上编码器向变频器返回脉冲信号,形成速度闭环.【总页数】2页(P75-76)
【作者】钟志万
【作者单位】绵阳职业技术学院,信息工程系,四川,绵阳,621000
【正文语种】中文
【中图分类】TP273.1
【相关文献】
1.船用液压克令吊双吊并联运行的PLC控制技术 [J], 林叶春;陆朝晖
2.基于触摸屏和PLC控制的电梯系统设计 [J], 刘燕芳
3.基于1：1并联通讯的16层智能双梯PLC控制系统 [J], 任进前
4.基于PLC编程技术的双匀速电梯系统设计 [J], 邓利红
5.基于通用变频器的双匀速电梯系统设计 [J], 臧华东;李洪群
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图1电梯电力拖动控制流程电气控制系统大致包括电气控制装置，位置显示装楼层平层装置，操作装置等部分组成。

其中控制装置的一个主要功能是在通常情况下根据电梯运行的逻辑规则和要求来对电梯进行控制，一般将它安装在机房控制柜操纵装置则由位于电梯轿厢内的按钮以及厅门召唤的按钮来操纵电梯运行的，平层装置发出平层控制的信号，使得电梯轿厢准确到达平层的控制设备。

PLC种类繁多，不同的公司的产品，其指令系统和功能也不尽相同，但结构和工作原理类似，通常由以下几大板块组成，主机、输入/输出接口、电源扩展接口和外部设图2PLC的硬件系统结构图PLC系统中主机主要包括中央处理单元（CPU）、用户应用程序存储器和系统程序存储器。

CPU是PLC的核心，它有运行用户程序、监控I/O接口状态、逻辑判断和数据处理的作用，也即是平时所说的通过读取输入变量来完成用户应用程序，同时将运算结果输出给外部设备，然后响应外部设备（电脑、打印机等）的请求。

PLC的存储器分两类，一是存储系统程序的存储器；二是存储用户应用程序的存储器，主要用来存放来自用户设计的各类程序和相关数据、中间结果等信息。

电源为CPU、I/O接口、存储器等电子和电路的工作提供直流开关稳压电源，也可以为输入的设备配置直流图3电梯控制系统程序流程图制原理设计硬件外部接线图。

设计电梯控制系统的硬件原流程图以及输入输出分配关系，根据电梯的运行流程和控制要求，通过TEP7-Micro/WIN编程软件绘制梯形图或者语句表，采用随机逻辑控制和模块化的编程思想进行梯形图设计。

在实际应用中，S7-200PPI协议稳定、可其网络读写指令大大简化了编程设计，减少了编程的错误率。

参考文献院[1]魏伟.PLC控制技术与应用[M].中国轻工业出版社，[2]赵顺.现代电梯控制系统[M].上海：上海交通大学，[3]赵景波，李杰臣.西门子S7-200PLC实践与应用工业出版社，2012：150-175.[4]王卫兵，高俊山.可编程序控制器原理及应用械工作出版，2005.。

32位微机全并行电梯控制系统SWD-H60发布日期：2011-5-30 16:06:01 浏览人数:8241 、性能特点◆采用全并行的通讯结构，输入输出点可自定义，可与备用点进行更换；◆线路板采用四层板SMT（表面贴装技术），外形美观质量可靠；◆采用上下两个平层开关实现换速停车,节省井道电缆和换速开关；◆呼梯方式单、双呼可任意选择◆贯通门方式设置灵活，手动门、自动门可任意设定；◆层显多样化，可实现七段码、BCD码、格雷码任意的显示，DC24V共阳极显示；◆采用大屏中文操作器，简洁方便，分级密码进行参数设置，安全可靠，还可故障记录查询等操作，便于维修与调试；◆可进行运行次数查询；◆可实现变频调速的开环控制；2、适用范围◆速度范围：双速速度最高可达0.5m/s，变频时速度最高可达到1m/s；◆适用楼层：≤8层8站；◆适用于不同变频器及不同的门机系统；◆驱动方式：双速、交流调速和变频调速；3、参照标准《GB7588-2003电梯制造与安装安全规范》4 、电源规格电压：DC24V ±1.2V 电流：4.5A轿内控制器SWD-F51发布日期：2011-5-30 16:10:53 浏览人数:8391、主要特点：◆与32位微机全串行主控制器SWD-F50、SWD-F30配套使用；◆32层以下通用，超过32层增加一块扩展板；◆贯通门任意设定；◆节能定时熄灯控制；◆满载、超载、到站钟控制等更节省随行电缆；2 参照标准《GB7588-2003电梯制造与安装安全规范》32位微机全串行电梯主控制器SWD-F50（变频）发布日期：2011-5-30 16:11:44 浏览人数:9551、主要特点：◆主控制器采用性能稳定的PHILIPS公司的32位高速ARM7 CPU，运算速度更快；◆ CAN总线串行通讯，通信方式由原来的标准RS485通信模式升级成485HVG模式，专门适用于干扰强、距离远的场合；◆线路板采用四层板SMT（表面贴装技术），外形美观质量可靠；◆独特的抗干扰设计，采用24V的通信总线大大增强了抗干扰能力，整个通信总线无需屏蔽电缆；◆操作界面为大屏液晶显示器,中文菜单式操作，简洁方便，分级密码进行参数设置，安全可靠，还可故障记录查询等操作，便于维修与调试；◆支持并联（无需增加）、群控、远程监控、智能刷卡管理功能；◆轿内指令板32层以下通用，超过32层增加一块扩展板；◆贯通门任意设定、节能定时熄灯控制，满载、超载、到站钟控制、开/关门及限位等更节省随行电缆；◆外呼指令板与层显一体化设计，采用拉幕式点阵显示，各种工作状态也可直接显示2、适用范围◆电梯集选，两台并联，三至八台群控；◆速度范围≤5m/s；◆适用楼层：最高64层；◆客梯、货梯、医用电梯、住宅梯等等；◆适用于不同变频器及不同的门机系统；◆适用于各种有齿曳引机和无齿轮永磁同步曳引机；3 参照标准《GB7588-2003电梯制造与安装安全规范》4 电源规格电压：DC24V ±1.2V 电流：4.5A(楼层≤10层)；6A（楼层＞10层）32位微机全串行电梯控制系统SWD-F30(双速、调速)发布日期：2011-5-30 16:09:20 浏览人数:8931、性能特点◆主控制器采用性能稳定的PHILIPS公司的32位高速ARM7 CPU，运算速度更快；◆ CAN总线串行通讯，通信方式由原来的标准RS485通信模式升级成485HVG模式，专门适用于干扰强、距离远的场合；◆线路板采用四层板SMT（表面贴装技术），外形美观质量可靠；◆独特的抗干扰设计，采用24V的通信总线大大增强了抗干扰能力，整个通信总线无需屏蔽电缆；◆操作界面为大屏液晶显示器,中文菜单式操作，简洁方便，分级密码进行参数设置，安全可靠，还可故障记录查询等操作，便于维修与调试；◆支持并联、远程监控、智能刷卡管理功能；◆轿内指令板32层以下通用，超过32层增加一块扩展板；◆贯通门任意设定、节能定时熄灯控制，满载、超载、到站钟控制、开/关门及限位等更节省随行电缆；◆外呼指令板与层显一体化设计，采用拉幕式点阵显示，各种工作状态也可直接显示；◆用于双速、调速电梯控制系统2 适用范围◆电梯集选，两台并联；◆速度范围≤0.63m/s；◆适用楼层：最高64层；◆适用于各种不同的门机系统；3 参照标准《GB7588-2003电梯制造与安装安全规范》4 电源规格电压：DC24V ±1.2V 电流：4.5A(楼层≤10层)；6A（楼层＞10层）产品名称规格型号单位说明主控电脑板（变频）SWD-F30块最高支持64层轿厢通讯板SWD-F51块32层站以下通用外呼通讯及显示板SWD-F52块拉幕式点阵显示外呼通讯及显示板（横显）SWD-F52A块拉幕式点阵显示群控电脑板SWD-F53块最多8台群控注：本表内容可能会随产品更新有所变更，仅供参考。