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2007届本科毕业论文（设计）多层电梯的PLC设计姓名：李文胜别：物理与信息工程系专业：电子信息工程学号：03031429指导教师：徐树山2007年5月9日摘要与关键词 (II)0.引言 (1)1.电梯的PLC控制 (1)1」对电梯的控制要求 (1)1.2控制方法 (1)2.编程 (1)2」层位编码、输入输岀接点及内存变量分配 (1)2.1.1层位编码 (1)2.1.2输入输出接点 (2)2.1.3内存变量 (2)2.2电梯外用梯及电梯内选层信号登记 (2)2.3电梯运行方向控制 (3)2.4顺向截梯及登记消号 (5)3.程序的适应性 (6)4.结语 (7)参考文献 (7)致谢 (7)多层电梯的PLC设计本文阐述了用西门子S7—200PLC控制多层电梯。
指出了在PLC中采用布尔逻辑实现电梯复杂控制功能的缺点，结合电梯的控制要求和PLC的功能特点，开发岀用PLC实现按人的思维、记忆和判断习惯控制电梯的控制策略，给出了其控制程序。
该程序采用模块化结构，模块间耦合程度低，程序通用性强，适用于任何规模的电梯控制系统。
程序逻辑简单，语句少，设讣、调试、修改、阅读方便。
关键词PLC：程序设讣：电梯：控制策略The Design of Multilayer Elevator by PLCAbstractThis paper relates to control a multilayer elevator using Siemens PLCs S7-200s ・In this paper, the shortcomings in using Boolean logic to realize the complicated elevator control functions are pointed out. Considering the request of the control of elevator and the function characteristics of PLC , the control strategy based on PLC and people's tlmiking , memory and judgment habits is developed and the control program is designed ・ The program is completed by using modular structure and the coupling degree between modules is low. The program is suitable for any system of elevator control. The logic of the program is simple and it is easy to design , debug , modify and read.KeywordsPLC; Program design; Elevator; Control strategy0引言目前，我国的电梯数量在世界上位居第三位，电梯成为人们的日常生活中的重要组成部分。
基于S7-200 PLC的电梯控制系统设计（陕理工机械工程学院，测控技术与仪器专业，071班，陕西汉中 723003）指导教师：[摘要]电梯作为现代高层建筑的垂直交通工具，与人们的生活紧密联系，随着人们对电梯运行的安全性、高效性、舒适性、方便性等要求的不断提高，让电梯得到快速发展。
本文介绍了一种基于力控组态软件和西门子可编程控制器的电梯控制系统。
该控制系统使用西门子S7-200系列的可编程控制器CPU226作为控制器，实现对电梯的精确控制；并利用装有力控组态软件的工控机作为上位机，来对电梯控制系统进行监控和数据采集。
CPU226和上位机采用PPI接口来进行数据通讯和交换。
分析了电梯的控制原理，对控制系统的硬件结构、软件设计和力控组态画面进行了较详细的说明。
该电梯控制系统具有层楼信号的产生与消除、停层信号的登记与消除、电梯的定向、停车信号、开关门环节及报警等功能。
[关键词]电梯；可编程控制器；控制；组态软件Design of elevator control system based on S7-200 PLCZhang Jing（Grade07,Class1,Major Observation and control technology and instrument, School of Mechanical engineering, Shaanxi University of Technology, Han zhong 723003 Shanxi ）tutor: Wang MingwuAbstract: As elevator is the vertical traffic tools of a modern high-rise buildings, it closely contact with people's life .as people’s requirements for safe running ,high efficiency, comfort and convenience the unceasing enhancement of the elevator , the elevator has fast developed. This paper describes the elevator control system configuration software based on configuration software and Siemens PLC. The control system uses the Siemens S7-200 series PLC CPU226 as the controller to achieve precise control of the elevator; and the use of configuration software installed industrial computer as the host computer, achieve the elevator control system to monitor and data collection. CPU226 and PC interface with PPI data communication and exchange. Analysis of the elevator control theory, the control system hardware architecture, software design and power control configuration screen for a more detailed explanation. The elevator control system has the floor and the elimination of signal generation, stop the registration and the elimination of the signal level, elevator directional, stop signal, switching the door sessions, alarm functions and so on.Keywords: Elevator; Programmable Logic Controller; control ; Configuration software目录1 电梯的发展与分类................................................................................................................................... I I 1.1 概述 ....................................................................................................................................................... I I 1.1.1 电梯产品的录属关系和在人们物质生活中的作用......................................................................... I I 1.1.2 电梯产品发展简史............................................................................................................................. I I 1.1.3 电梯的运行工作情况......................................................................................................................... I I 1.2 电梯的分类 .. (III)1.3 电梯的主要参数及规格尺寸 (III)1.3.1 电梯的主要参数 (V)1.3.2 我国有关标准对电梯主要参数和规格尺寸的规定 (VI)1.4 电梯的组成部件 (VI)1.5 电梯工作原理 ...................................................................................................................................... V II2 方案论证 (VIII)2.1 电梯控制方式的论证 (VIII)2.2 可编程控制器用于控制电梯的特点 (IX)2.3 整体设计流程的确定 (X)3 硬件及软件的概述 (XI)3.1 PLC简介 (XI)3.1.1 PLC的基本结构 (XI)3.1.2 PLC的性能特点 ............................................................................................................................. X II 3.1.3 PLC的工作原理 (XIV)3.1.4 PLC控制系统设计思路 (XIV)3.2 编程软件简介及安装......................................................................................................................... X V 3.2.1 PLC的编程语言 ............................................................................................................................. X V 3.2.2 STEP 7概述 . (XVI)3.2.3 STEP 7 Micro WIN软件安装步骤 (XVI)3.3 力控组态软件简介及安装................................................................................................................. X X 3.3.1 力控组态软件概述.......................................................................................................................... X X3.3.2 力控组态软件安装要求及安装步骤 (XXI)4 硬件设计 (XXIX)4.1 控制要求分析 (XXIX)4.2 PLC选型 ......................................................................................................................................... X XX 4.2.1 PLC控制系统的I/O点数计算与分配....................................................................................... X XX 4.2.2 PLC的型号选择 .. (XXXII)4.3 电梯控制硬件连接 (XXXII)5 软件设计 ........................................................................................................................................ X XXIII 5.1 开关轿厢门程序.......................................................................................................................... X XXIII 5.2 轿厢内呼和楼层外呼指示程序................................................................................................... X XXV5.3 自动选向程序 (XXXVII)6 上位机组态及编程................................................................................................................................ XL 6.1 力控组态建立新工程的步骤............................................................................................................. XL 6.2 创建组态界面 ................................................................................................................................... X LI 致谢 ............................................................................................................................................................. LII 参考文献 .................................................................................................................................................... LIII 附录A：外文资料翻译附录B：程序清单附录C：硬件连接图附录D：上位机组态界面1 电梯的发展与分类1.1 概述1.1.1 电梯产品的录属关系和在人们物质生活中的作用随着人口的增加、科学技术日新月异地发展、人们物质生活水平的逐步提高，建筑业得以迅速发展，大批的高楼大厦拔地而起，十几层至几十层的宾馆、饭店、办公楼、住宅楼鳞次栉比。
安徽机电职业技术学院课题设计基于S7-200 PLC的电梯系统控制设计系（部）电气工程系专业机电一体化班级机电3135班姓名黄蒙蒙学号**********指导教师曾劲松2015 ～ 2016 学年第 1 学期摘要我国的电梯行业已经进入高速发展阶段，无论是产量还是销量都已经界首位。
电梯作为垂直运输工具，已经成了人们生活中不可缺少的一部分。
随着计算机技术、电力电子技术与自动控制技术的迅速发展，电梯行业也进入了更高的高度，调频调压调速和由可编程控制器组成的逻辑控制器成为了现在电梯控制技术。
现代电梯在追求速度、简单和舒适的同时，也在提高安全性能和节能上面提出了更高的要求。
通过对 I/O 点数的估算，选择了西门子 S7-200 系列 CPU224 型可编程控制器作为电梯控制器。
采用变频调速技术提高电梯效率、节省能源，本课题选择的是VS-61665 型变频器。
为了使电梯平稳调速，获得良好地舒适感，设计了电梯的起制动速度曲线为两段抛物线加一段直线，加速度斜率和抛物线变化率决定该曲线形状的构成和改变；采用旋转编码器来发出脉冲信号构成位置反馈，达到电梯的精确位移控制。
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。
本文针对国内电梯行业的现状，设计出了基于可编程控制器的电梯控制系统，实现了电梯的开关门控制、内外召唤指令的登记与消除、层楼显示、呼梯铃控制与故障报警、定向和反向截梯等功能。
关键词：电梯；控制系统；可编程控制器目录第一章概述 (3)1.1 电梯的发展状况与趋势 (3)1.2 设计方案比较 (3)第二章可编程序控制器原理分析 (4)2.1 可编程控制器的基本结构 (4)2.2可编程控制器的工作原理 (5)2.3可编程控制器的特点 (5)2.4 电梯控制系统的设计要求 (6)第三章硬件系统的设计 (7)3.1 电梯模型控制系统的总体设计 (7)3.2 地址分配及I/O链接 (7)第四章软件系统的设计 (9)4.1程序设计梯形图 (9)参考文献 (12)第一章概述1.1 电梯的发展状况与趋势电梯的发展现状和趋势主要体现在以下几个方面：（1）电梯控制技术方面智能化、网络化、人性化；采用高位数CPU，增强电梯信号的处理和速度；电梯群控系统中应用模糊逻辑和专家控制，以提高效率和精度；不断增加和扩展电梯的各种选择并与建筑物和谐的融为一体。
第1章绪论1.1论文的背景随着科学技术的发展、城市现代化进程的突飞猛进，电梯作为一种高效、迅捷、安全、可靠的垂直运输设备，成为了人们不可缺少的运输工具。
现代高层建筑中各办公大楼、住宅、宾馆、医院、工矿企业、仓库、码头、大型货轮等都离不开它。
据统计，在美国乘其他交通工具的人数每年约为80亿人次，而乘电梯的人数每年却有540亿人次之多。
电梯服务中国已有100多年历史，特别在改革开放以后，我国电梯的使用数量快速增长。
尤其是现阶段，随着经济日新月异的发展，人们生活水平不断提高，城市建筑不断增多，楼房也越来越高，与此相应，电梯也得到迅猛的发展。
现在，电梯已完全融入我们的生产、生活中，满足人们生活、工作及学习的需要。
据统计，我国在用电梯已达40多万台，每年还以约5万～6万台的速度增长[1][2]。
电梯的作用越来越显著，电梯的需求越来越大。
而目前我国使用的先进的电梯系统基本上都是国外设计制造，其核心技术并不公开。
国内具有自主知识产权的控制方法和技术在实际中的应用还比较少，与国外先进技术相比还有较大的差距。
尽快研究和掌握先进的控制技术，对国内电梯工业的发展会有很大的促进作用。
早期的电梯自动控制系统中，信号的逻辑控制一般是由继电器—接触器电路来实现。
由于继电器、接触器都是有触点的电气元件，体积庞大，弧光放电较严重，使用寿命有限；在电梯这种较复杂控制系统中可靠性不高，施工过程中接线复杂，当控制要求改变时必须改变硬件接线，使得通用性和灵活性不够，生产周期加长；另外，继电器、接触器触点数目有限，可扩展性较差；继电器—接触器控制系统依靠触点的机械动作实现控制，工作频率低且机械触点还会出现抖动问题；继电器控制逻辑一般不具备计数功能；同时随着楼宇层数的增加，继电器—接触器控制系统过于庞大，给设计带来不便。
基于以上多种原因，导致电梯控制系统的工艺性、运行的可靠性与安全性降低，故目前己被逐步淘汰。
目前电梯的控制普遍采用两种方式，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。
1.系统整体设计方案说明电梯PLC 的控制系和其他类型的电梯控制系统一样主要由信号控制系统和拖动控制系统两部分组成。
电梯信号控制基本由PLC 软件实现。
电梯信号控制系统输入到PLC 的控制信号有:运行方式选择、运行控制、轿内指令、层站召唤、安全保护信息、旋转编码器光电脉冲、开关门及限位信号等。
电梯控制系统实现的功能：（1）电梯具有运行速度（高速）和平层速度（低速）两种运行速度并可实现高低速的平滑转换（2）电梯具有呼梯登记及登记显示功能 （3）电梯具有轿内选层及选层登记及显示功能 （4）电梯具有自动停层功能（5）电梯具有顺向截停功能，若已经完成当前方向的最后一站请求，亦可实现逆向截停功能（6）电梯具有自动确定运行方向及运行方向保持功能 （7）电梯具有厅门、轿门连锁保护功能 （8）电梯具有自动平层功能（9）电梯具有超载、超速及端站限位保护功能 （10）电梯具有运行方向及层楼指示功能图2-1 顺序功能图2. PLC的I/O口分配经过系统控制功能分析，本设计需要输入点22个，输出点22个。
共计44个具体如下：输入信号输出信号序号编号名称编号名称1 I0.0 开门Q0.0 开门2 I0.1 一层限位Q0.1 一层指示3 I0.2 二层限位Q0.2 二层指示4 I0.3 三层限位Q0.3 三层指示5 I0.4 四层限位Q0.4 四层指示6 I0.5 关门Q0.5 关门7 I0.6 开门到位Q0.6 上行指示8 I0.7 关门到位Q0.7 下行指示9 I1.0 上平层感应器Q1.0 高速10 I1.1 一层内选Q1.1 一层内选指示11 I1.2 二层内选Q1.2 二层内选指示12 I1.3 三层内选Q1.3 三层内选指示13 I1.4 四层内选Q1.4 四层内选指示14 I1.5 下平层感应器Q1.5 低速15 I1.6 上限位Q1.6 上行输出16 I1.7 下限位Q1.7 下行输出17 I2.0 一楼上呼Q2.0 一楼上行18 I2.1 二楼下呼Q2.1 二楼下行19 I2.2 二楼上呼Q2.2 二楼上行20 I2.3 三楼下呼Q2.3 三楼下行21 I2.4 三楼上呼Q2.4 三楼上行22 I2.5 四楼下呼Q2.5 四楼下行据设计要求，本次设计的电气控制系统主回路原理图如图所示。
两层电梯plc课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解PLC（可编程逻辑控制器）的基本原理和在电梯控制系统中的应用。
2. 学生能够掌握两层电梯控制系统的电路图识别及设计基础。
3. 学生能够描述并解释PLC编程语言中的梯形图逻辑。
技能目标：1. 学生能够运用PLC进行简单的电梯控制程序编写。
2. 学生通过小组合作，能够设计并模拟一个两层电梯的运行程序。
3. 学生能够利用PLC故障诊断技能，解决两层电梯控制中的常见问题。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对自动化控制技术的兴趣和好奇心，增强对工程技术职业的认识和向往。
2. 学生通过团队协作，增强沟通、协调和解决问题的能力，培养合作精神。
3. 学生在学习过程中，树立安全意识，理解并尊重技术规范，形成正确的工程伦理观。
课程性质分析：本课程属于应用技术类课程，结合理论与实践，注重培养学生的动手能力和实际操作技能。
学生特点分析：考虑到学生年级特点，他们具备了一定的逻辑思维能力和基础电路知识，但对PLC技术可能较为陌生，需从基础做起，逐步提高。
教学要求：1. 教学内容需紧密结合教材，注重理论与实践的紧密结合。
2. 教学过程中，注重启发式教学，引导学生主动探究。
3. 教学评估应关注学生在知识掌握、技能应用和情感态度价值观方面的全面发展。
二、教学内容1. PLC基础原理介绍：包括PLC的组成、工作原理、常用模块功能。
- 教材章节：第一章 PLC概述2. 电梯控制系统基础知识：介绍电梯控制系统的构成、功能及运行原理。
- 教材章节：第二章 电梯控制系统3. PLC编程语言及梯形图逻辑：讲解梯形图编程的基本符号、逻辑运算及指令。
- 教材章节：第三章 PLC编程语言4. 两层电梯PLC控制程序设计：- 教材章节：第四章 PLC控制系统设计及应用- 内容：控制要求分析、I/O端口分配、梯形图设计、程序编写及调试5. PLC故障诊断与维护：- 教材章节：第五章 PLC故障诊断与维护- 内容：故障分析方法、常见故障处理、维护与保养措施6. 实践操作：- 内容：小组合作完成两层电梯PLC控制系统的设计与模拟运行，包括程序编写、调试及故障诊断。
两层电梯的PLC控制设计摘要：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。
随着计算机网络技术、微电子和电力电子技术的飞速发展，现代电梯的技术含量日益提高。
本文在阐述电梯的结构和可编程控制器的机构和工作原理的基础上，针对两层电梯，采用西门子S7-200（CPU224）可编程控制器，提出了电梯的PLC控制系统的总体方案、设计过程、组成，包括电梯的选层和定向模块、电梯运行方向和停靠的层站的控制，自动运行和自动开关门等功能。
通过对PLC编写相应的梯形图程序，达到电梯的不同情况的运行的控制。
其结构简单，使用方便，便于理解和掌握。
关键词：PLC；电梯；逻辑控制Two layers of the elevator PLC control designUndergraduate: peng ying laiSupervisor: zhao xinAbstract：Elevator is applying mechanical principles, electrical technology, microprocessor technology, systems engineering, ergonomics, and air dynamics of multiple disciplines and technologies, such as set in the integration of mechanical and electrical equipment, it is the building permanent vertical transport.Along with the computer network technology, microelectronics and the rapid development of power electronic technology, the technology content of modern elevator is increasing day by day.This article on the structure of the elevator and the institutions and working principle of programmable controller, on the basis of in view of the two layers of elevator, the Siemens S7-200 CPU224) programmable controller, the overall scheme of the elevator PLC control system was put forward, the design process, composition, including the selected layer and orientation of the lift module, the control of elevator running direction and parked stop, automatic operation and automatic doors, and other functions.Write the corresponding based on PLC ladder diagram program, to the different situation of elevator running control.Its structure is simple, easy to use, easy to understand and grasp.Key words: PLC;The elevator;Logic control目录第1绪论 (1)第2 课程设计的方案 (2)2.1 概述 (2)2.2 系统组成总体结构 (2)第3章硬件设计 (3)3.1 PLC的选定与基本结构 (3)3.1.1 I/O点的统计与CPU选型 (3)3.1.2 PLC基本结构 (3)3.2 PLC输入/输出接口分配 (3)3.3 电机控制部分电路 (4)3.3.1 曳引电机 (4)3.3.2 门电机 (4)第4章软件设计 (5)4.1 程序过程分析 (5)4.2 程序流程图 (5)4.3 主程序设计梯形图 (5)第5章课程设计总结 (6)参考文献 (7)致谢 (8)附录 (9)第一章绪论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。
一、设计目的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。
课程设计应强调能力培养为主.在独立完成设计任务的同时.还要注意其他几方面能力的培养与提高.如独立工作能力与创造力；综合运用专业及基础知识的能力.解决实际工程技术问题的能力；查阅图书资料、产品手册和各种工具书的能力；工程绘图的能力；书写技术报告和编制技术资料的能力。
二、课程设计题目描述和要求2.1 设计题目二层电梯自动控制控制要求1) 采用PLC 构成二层简易电梯电气控制系统。
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SB11 和指示灯H11.二层有下降呼叫按钮SB22 和指示灯H22。
一至二层有到位行程开关ST1～ST2。
电梯内有一至二层呼叫按钮SB1～SB2 和指示灯H1～H2；电梯开门和关门按钮SB5和SB6.电梯开门和关门分别通过电磁铁YA1 和YA2 控制.关门到位由行程开关ST5 检测。
此外还有电梯载重超限检测压力继电器KP 以及故障报警电铃HA。
控制信号说明如表1 所示。
输入输出文字符号说明文字符号说明SB5 开门H1 电梯内一层按钮指示灯SB6 关门H2 电梯内二层按钮指示灯SB1 电梯内一层按钮H11 一层上升呼叫按钮指示灯SB2 电梯内二层按钮H22 二层下降呼觉按钮指示灯SB11 一层上升呼叫按钮KM1 电动机正转SB22 二层下降呼叫按钮KM2 电动机反转SB7 检修开关YA1 电梯开门ST1 电梯一层到位限位YA2 电梯关门ST2 电梯二层到位限位HA 电梯故障警报ST5 电梯关门到位限位SP 电梯载重超限检测FR 电动机过载保护电热器表1 控制信号2) 楼层呼叫按钮及电梯内按钮按下.电梯未达到相应楼层或未得到相应的响应时.相应指示灯一直接通指示。
西门子s7-200系列plc在电梯控制中的应用摘要本设计的主要目的是通过PLC控制电梯的运行，了解一般PLC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。
PLC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。
电梯作为垂直运输工具，承担着大量的人流和物流的输送，其作用在建筑物中至关重要。
与此同时，人们对电梯的性能要求也越来越高，比如可靠性，操作方便，舒适性，低噪音，低能耗等等。
随着人们对其要求的提高，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。
采用PLC对电梯进行控制，通过合理的选择和设计，能够有效的提高电梯的控制水平，极大地改善了电梯运行的舒适感，使电梯的控制达到了比较理想的控制效果。
本设计在介绍电梯基本结构的基础上，阐述了电梯的运行原理和控制原理，重点分析了电梯系统设计中如何用PLC实现控制系统并编制控制程序，研究了PLC电梯控制系统的实现方案，针对这些问题对电梯系统进行了设计.采用PLC进行逻辑控制。
设计采用了西门子S7-200系列的PLC控制三层电梯的上下层，包括对PLC硬件的设计，软件设计，和其他设备的选择，还有原理分析等。
通过本次设计掌握电梯的实际运行以及PLC的基本原理和控制过程，并且完成简单的梯形图设计，WINCC组态软件的使用等。
使电梯能达到起动，停止运行方向，楼层显示，层站召唤，轿箱内操作等指令信号进行管理和控制功能。
设计用到了西门子step7 microwin，wincc，pcAccess等软件。
step7 microwin用来设计系统的控制程序完成控制要求。
Wincc软件是西门子公司研发的监控软件，通过监控画面来控制现场设备的运行和监测设备是否正常运转。
关键词：WINCC；step7microwin；三层电梯AbstractThe main purpose of the design of production equipment by a PLC control system design practice, PLC control system to understand the general design process, design requirements, should be completed working on and design。
plc课程设计双层电梯一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握PLC（可编程逻辑控制器）的基本原理及其在电梯控制系统中的应用。
2. 使学生了解并掌握双层电梯运行的逻辑控制流程及其编程方法。
3. 帮助学生理解并掌握PLC输入输出接口的配置和功能。
技能目标：1. 培养学生运用PLC进行电梯控制系统设计和编程的能力。
2. 培养学生分析并解决实际电梯运行中可能出现的问题的能力。
3. 提高学生团队协作和沟通表达能力，通过小组讨论、展示等形式，展示学习成果。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对自动化控制技术的兴趣，激发学习热情。
2. 培养学生严谨的科学态度和良好的工程意识，注重实际操作中的安全与规范。
3. 培养学生具备合作精神，认识到团队协作的重要性，尊重他人意见。
课程性质：本课程为实践性较强的学科，结合理论知识与实践操作，培养学生运用PLC进行电梯控制系统设计和编程的能力。
学生特点：学生具备一定的PLC基础知识，对电梯控制系统有一定的了解，但实际操作和编程经验不足。
教学要求：注重理论与实践相结合，通过案例分析和实际操作，使学生掌握PLC在双层电梯控制系统中的应用。
在教学过程中，关注学生的个体差异，提供个性化指导，确保课程目标的达成。
将目标分解为具体的学习成果，便于后续教学设计和评估。
二、教学内容1. PLC基本原理回顾：重点复习PLC的工作原理、结构组成及其在工业控制中的应用。
教材章节：第一章《PLC概述》2. 双层电梯控制系统原理：讲解双层电梯的运行原理、控制要求及其安全措施。
教材章节：第三章《电梯控制系统》3. PLC编程技术：介绍PLC编程语言（Ladder Diagram、Function Block Diagram等），以双层电梯控制为例，讲解编程方法和技巧。
教材章节：第五章《PLC编程与应用》4. 输入输出接口配置：详细讲解PLC在双层电梯控制系统中输入输出接口的配置方法及功能。
教材章节：第四章《PLC的输入输出接口》5. 实践操作：分组进行双层电梯控制系统的模拟搭建和编程，培养学生实际操作能力。
毕业论文（设计）自动生产线两层式升降电梯PLC系统设计（西门子plc200）系别：机电工程系专业：机电一体化技术班级：学号：学生姓名：指导教师：目录1.绪论 (1)1.1研究自动生产线两层式升降电梯控制系统的意义 (1)1.2自动生产线两层式升降电梯控制系统的研究思路和主要内容 (1)2．自动升降电梯机械系统和自动控制系统概述 (2)2.1自动升降电梯机械系统的组成 (2)2.2自动升降电梯自动控制系统的组成 (4)3．自动升降电梯系统的工作原理和控制要求 (5)4．自动升降电梯系统的PLC型号的确定 (6)4.1基本模块的选择 (6)4.2扩展模块的选择 (7)5．自动升降电梯PLC控制系统程序设计 (8)5.1自动升降电梯PLC控制系统的I/O地址分配 (8)5.2自动升降电梯PLC控制系统的外围接线图 (9)5.3自动升降电梯PLC控制系统的状态流程图 (9)5.4自动升降电梯PLC控制系统的梯形图程序 (10)5.5自动升降电梯PLC控制系统的程序模拟及调试 (17)5.5.1仿真软件介绍 (17)5.5.2 调试的过程说明和结果分析 (19)6．总结和展望 (20)6.1论文的主要研究成果和不足 (20)6.2进一步研究的方向 (20)7．致谢 (21)参考文献： (22)绪论自动生产线两层式升降电梯控制系统设计摘要: 文章主要介绍的是自动生产线两层式升降电梯的PLC控制系统设计。
它详细地阐述了系统组成、系统工作原理、系统的PLC梯形图程序设计以及利用模拟软件进行程序的调试过程。
该系统控制原理简单、操作方便、自动化程度较高且稳定性强，对于工厂的不间断生产作业有很强的实用性。
关键词: 升降电梯 PLC 自动生产线1.绪论1.1研究自动生产线两层式升降电梯控制系统的意义自动生产线两层式升降电梯的控制系统用PLC控制有很高的稳定性和可操作性，高的稳定性正是工厂不间断生产所要求的，可操作性为当生产有新的任务要求时可以重新设计或手动操作以达到不同的任务要求，操作方便。
现在的一些工厂中常见的升降机械很多由工频电机直接带动运行，电气控制部分一般都很简单，多数采用人工手动控制或采用继电器控制方式。
这些升降机械存在一些明显的问题，如启动停止和运行不平稳，升降运动过程动作不可靠，自动化程度不高，故障率较高，设备能耗高，无法应急运行，存在安全隐患等等。
基于这些问题使得这些升降机械很难在工厂生产中发挥高效率的作用，同时也使得这些生产的升降机械无法与自动化生产线配套使用，也无法根据实际的生产需要转换和调整升降机械的动作方式和工作顺序。
而该升降电梯控制和驱动系统，可以完成对升降电梯自动运行的智能化控制和管理，可以根据生产线的实际生产需要和具体工艺要求自动调整升降方向和速度快慢。
整个系统自动化程度高，应用范围广，可以在多个行业与国内外各型生产线配套使用。
因此，本课题的研究有深远的现实意义。
1.2自动生产线两层式升降电梯控制系统的研究思路和主要内容本课题拟在分析系统的控制要求、工作原理及工艺要求的基础上，确定本系统的总体控制方案，进行输入输出点的分配，绘制控制系统接线图，接着完成控制流程图的绘制，然后再设计梯形图程序，紧接着利用模拟仿真软件进行调试、完善控制要求、分析并运行程序，最后完成论文的撰写。
本课题的主要内容如下：（1）根据系统控制要求选择PLC型号以便进行系统设计；（2）进行自动升降电梯PLC控制系统的I/O地址分配；（3）绘制自动升降电梯PLC控制系统的外围接线图；（4）绘制自动升降电梯PLC控制系统的状态流程图；（5）编写自动升降电梯PLC控制系统的梯形图程序；（6）进行自动升降电梯PLC控制系统的程序模拟及调试；（7）总结与展望。
毕业论文2．自动升降电梯机械系统和自动控制系统概述2.1自动升降电梯机械系统的组成自动升降电梯的机械系统主要由驱动单元、升降架互锁装置、升降机构、辊床、皮带、导向轮子等组成，如下列图所示：图2-1是该机械系统的整体构造，图2-2 为系统的驱动单元，图2-3为升降架互锁装置，图2-4为该系统上的辊床，图2-5 为辊床上的输送辊子，图2-6为系统皮带的安装与导向轮。
图2-1自动升降电梯的机械系统的整体构造自动升降电梯机械系统和自动控制系统概述图2-2 驱动单元图2-3升降架互锁装置图2-4 辊床图2-5 辊床上的输送辊子毕业论文图2-6皮带的安装与导向轮2.2自动升降电梯自动控制系统的组成自动升降电梯的自动控制系统的组成如下图2-7所示。
图2-7 自动升降电梯的自动控制系统的组成可编程控制器PLC采集外部输入点的输入信号，如启动停止信号，各个光电传感器的状态信号，各限位开关的输入信号，人机界面上的输入信号，经过逻辑判断和运算后输出相应输出信号，控制电气系统中的相应交流接触器和变频器动作。
来完成将一层楼的白车身自动的转移到另外一层楼的库位上。
自动升降电梯系统的工作原理和控制要求3．自动升降电梯系统的工作原理和控制要求自动升降电梯的工作状态分为自动运行状态和手动/检修操作状态，两个工作状态相互独立彼此分开。
当升降电梯处于自动运行状态下时，要求手动/检修操作盒的所有按钮无效，同样当设备处于检修状态下时要求来自系统外部的控制信号无效，此时系统只能通过检修手动盒点动检修。
在自动运行时要求升降机能够将一层楼的雪橇（带白车身）自动的传送到另外一层楼的库位上，并自动返回到出发点进行下一个工作周期。
这个过程中要求PLC能根据外部生产线的速度自动调节升降机的运转速度。
要求升降机的雪橇底座能够准确平层，能够判断进出口堵塞情况的发生，能够自动的连续点动正反转，以自动消除进出口的堵塞现象，减少不必要的停机发生。
同时能根据生产需求调整传送方向。
要求系统有可靠的安全保护，能避免设备安全事故的发生。
要求设备具有应急运行功能，减少因设备故障造成的生产线停机。
毕业论文4．自动升降电梯系统的PLC型号的确定本系统控制升降电梯,采用集选控制方式。
为了完成设定的控制任务,主要根据升降电梯输入/输出点数确定PLC的机型。
4.1基本模块的选择目前比较多用的PLC主要有西门子系列，OMRON系列，三菱系列，松下系列等等，各类型有缺点分别如下：OMRON系列的PLC程序代号太繁琐；PLC编程器结构太大(带24V变压),像个箱子一样,远没有松下,KEYENCE的小巧；数据线因针孔相插的原因,容易损坏；OMRON PLC实在是比较贵,除了一些重要的设备上使用外,真的不如用其它PLC。
OMRON一般只能使用在重型机械的控制及要求稳点性能高的设备上。
三菱PLC有自带24V变压和外置24V变压两种。
外置变压的结构与KEYENCE的较为相似,比较矮，内置变压的比较高。
三菱PLC性能比较稳定,烧点的现象没有KEYENCE那么严重，但也有发生。
三菱PLC程序代号较为简单(如:输入点1用X1,输出点1用Y1,内部断电器有M1等)成本方面较OMRON，KEYENCE便宜.松下系列老型号的PLC体积很小,输入输出的点都是积中在一起与OMRON的扩展口有点相似，新型号的在模仿KEYENCE及三菱等PLC的输入输出用一个一个的接线点表示。
松下PLC优缺点并存,优点在于体积小,价格低；缺点在于,容易烧点,这种PLC有时你接到设备上闲置一段时间都有可能烧点。
西门子PLC与之上各PLC相比，西门子PLC有如下优点：(1)配置简单。
各种机型均可采用相同配置，简化设备采购和仓库库存管理。
(2)编程方便。
用户可根据不同机型的流程要求编制程序，程序调试和修改都非常简便，能根据客户需求进行变化；程序可采用密码保护，保护自己的劳动成果。
而且PLC 采用的梯形图语言简单易学，容易上手，不像单片机控制系统那样复杂而且一旦定型不易修改，不能根据客户需求变化。
(3)系统能非常方便地连接到PC机监控系统或其他系统如楼宇自控系统中，根据应用情况，有时可无须增加额外硬件就能实现；增加适当硬件可连接到互联网上。
(4)系统外观高档，控制灵活，精确度高；故障率极低，节省维护成本。
综上所述，在本次设计中选用西门子PLC进行过程控制。
再结合已有的条件以及编程的可操作性和简易型，选用S7-226CN进行编程和仿真调试。
S7-226CN针对低性能要求的小型PLC，它能够控制各种设备以满足自动化控制需求，紧凑的结构、灵活的配置和强大的指令集使S7-226CN成为各种控制应用的理想解决方案。
根据电梯控制的要求，需要21个输入/14个输出点， CPU226CN集成24输入/16输出共40个数字量I/O 点,可连接7个扩展模块，最大扩展至248路数字量I/O 点或35路模拟量I/O 点。
13K字节程序和数据存储空间。
6个独立的30kHz高速计数器，2路独立的20kHz高速脉冲输出，具有PID控制器。
2个RS485通讯/编程口，具有PPI 通讯协议、MPI通讯协议和自由方式通讯能力。
I/O端子排可很容易地整体拆卸。
用于较高要求的控制系统，具有更多的输入/输出点，更强的模块扩展能力，更快的运行速度和功能更强的内部集成特殊功能。
可完全适应于一些复杂的中小型控制系统,是具有较强控制力的控制器，用于控制电梯的运行。
所以自动生产线两层式升降电梯PLC系统设计可选用CPU226CN作为主控制器。
下图4-1为CPU226CN的外观图。
自动升降电梯系统的PLC型号的确定图4-1 CPU226CN外观图4.2扩展模块的选择S7-200系列目前总共可以提供三大类，共10种数字量输入/输出扩展模块：输入扩展模块EM221CN 两种类型（8点DC24V输入和16点DC24V输入）、输出扩展模块EM222CN 两种类型（8点DC24V输出和8点继电器输出）、输入/输出扩展模块EM223六种类型（DC24V 4输入/DC 4输出，DV24V 4输入/继电器4输出；DC24V 8输入/8输出，DV24V 8输入/继电器8输出；DC24V 16输入/16输出，DV24V 16输入/继电器16）。
根据估算的I/O口数量，因基本模块I/O口已满足该系统的控制要求，所以无需选用扩展模块。
毕业论文5．自动升降电梯PLC控制系统程序设计5.1自动升降电梯PLC控制系统的I/O地址分配自动升降电梯PLC控制系统的I/O地址分配表如下表5-1、表5-2所示。
表5-1 自动升降电梯PLC控制系统的I地址分配表表5-2 自动升降电梯PLC控制系统的O地址分配表序号输出地址设备符号设备名称设备功能1 Q0.0 KM1 接触器线圈控制辊床向前运行2 Q0.1 KM2 接触器线圈控制辊床向后运行3 Q0.2 KM3 接触器线圈控制锁紧电机打开4 Q0.3 KM4 接触器线圈控制锁紧电机关闭5 Q0.4 KM5 接触器线圈控制升降机上升6 Q0.5 KM6 接触器线圈控制升降机下降7 Q0.6 HL1 绿色指示灯电源开启指示8 Q0.7 HL2 白色指示灯自动启动指示9 Q1.0 HL3 白色指示灯辊床向前运行指示10 Q1.1 HL4 白色指示灯辊床向后运行指示11 Q1.2 HL5 白色指示灯锁紧电机打开指示12 Q1.3 HL6 白色指示灯锁紧电机关闭指示13 Q1.4 HL7 白色指示灯升降机上升指示14 Q1.5 HL8 白色指示灯升降机下降指示5.2自动升降电梯PLC控制系统的外围接线图自动升降电梯PLC控制系统的外围接线图如下图5-1所示。
