基于西门子PLC控制的五层电梯系统设计

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。

基于S7-200PLC的五层电梯的控制系统设计摘要本课题设计的意义在于改变了以往继电器控制的电梯可靠性和稳定性差的缺点，使用变频器调速，完成的主要工作有设定电梯正常运行速度，电梯轿厢加减速控制程序，平层后开关门判断程序以及LED显示部分的电路设计。

鉴于继电器控制存在着上述的种种弊端，现将PLC应用于电梯控制,收到了良好效果。

可编程控制器应用于电梯控制，用软件编程替代原有继电器硬件布线控制，使控制系统具有了极大的柔性和通用性。

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。

本设计在已有的变频器的基础上，采用PLC对电梯进行控制，通过合理的选择和设计，提高了电梯的控制水平，并改善了电梯运行的舒适感，使电梯达到了较为理想的控制效果。

本设计涉及电梯PLC系统的设计安排以及电梯LED数码显示，电梯平层检测元件和PLC的变频器的使用等问题，用STEP7-Micro/WIN32软件来编写电梯程序,通过PLC的开关量断口发脉冲的方式实现电梯变频器的速度给定，其输出点可形成高速脉冲串输出（PTO）或（PWM），整个设计思路正确，有一定的技术含量，虽然是模型的设计，但可用于实际的应用和操作。

关键字：可编程控制器，LED数码显示，变频器，电梯平层Design of a five-floor elevator control systemBased on S7–200 PLCAbstractThe significance of the design task was to change the past Relay control of the reliability and stability of the lift poor shortcomings, Use Frequency Control, the main task is set normal operating speed elevator, elevator car speed control procedures, after the switch-layer doors judgment procedures and LED display part of the circuit design.Given Relay control of the existence of the above drawbacks, the programmable logic controller will now apply elevator control, and good results. Programmable controller for elevator control, and software programming to substitute the original wiring Relay hardware control, so that the control system has a tremendous flexibility and versatility. With the improvement of their claims, the lift has been rapid development, Drag its technology has been developed to speed the FM_PM, Logic Control PLC also replace the control relay.The design of the existing converter, which is based on PLC on elevator control, through the rational choice and design, raise the elevator control levels, and to improve the operation of the elevator comfort, the lift reached the ideal control effect. Involved in the design of the lift PLC system design arrangements and lift LED digital display. Elevator-layer components and testing PLC and the use of frequency converter, STEP7-Micro/WIN32 software used to prepare the lift procedures, PLC switching pulse fracture hair in a way that lifts converter to set the pace, can export their high-speed formation output pulse train (PTO)or (PWM), the whole design concept is correct, a certain level of skills, although the model is the design, but can be used for practical application and operation.Keywords： Programmable logic Controllers, LED digital display, inverter, floor elevator目录引言 ...................................................................... . (7)概述 ...................................................................... . (8)第1章电梯系统的控制简介 ...................................................................... .. (9)1.1 电梯的简介 ...................................................................... .. (9)1.1.1 中国电梯设计与制造新特点 ...................................................................... .. (9)1.1.2 PLC与其他电梯控制系统的比较： .................................................................... . (9)1.2 电梯拖动系统及电梯的架构 ...................................................................... . (10)1.2.1 电梯的构造 ...................................................................... .. (10)1.2.2 重要安全部件的介绍....................................................................... (10)1.2.3 电梯控制系统设计思想 ...................................................................... .. (11)第2章可编程序控制器的选用....................................................................... . (12)2.1 S7-200系列可编程序控制器简介 ...................................................................... .. (12)2.1.1 S7-200可编程控制器的系统配置 ...................................................................... . (12)2.1.2 S7-200系列PLC软件....................................................................... .. (12)2.1.3 电梯PLC控制系统 ...................................................................... (14)2.2 PLC控制的流程图及硬件结构图 ...................................................................... .. (15)2.3 PLC控制硬件连接图 ...................................................................... .. (18)第3章变频器、霍尔传感器的选用 ...................................................................... .. (19)3.1 变频器原理 ...................................................................... (19)3.2 变频器的选型 ...................................................................... .. (19)3.2.1 变频器选型时要确定以下几点 ...................................................................... .. (19)3.2.2 变频器与PLC的硬件连接 ...................................................................... (19)3.3 霍尔传感器的应用 ...................................................................... (21)第4章控制梯形图的设计 ...................................................................... . (22)4.1电梯控制系统实现的功能 ...................................................................... (22)4.1.1手动控制开关门程序....................................................................... . (23)4.1.2自动控制开关门程序....................................................................... . (25)4.2 内指令外召唤信号的登记消除及显示....................................................................... .. (27)4.2.1 内选信号锁存 ...................................................................... . (27)4.2.2 外呼信号锁存 ...................................................................... . (28)4.3 换速、平层、停车 ...................................................................... (32)4.3.1 设定电梯正常运行速度 ...................................................................... .. (32)4.3.2 电梯轿厢加速控制程序 ...................................................................... .. (35)4.3.3 电梯轿厢减速控制程序 ...................................................................... .. (37)4.3.4 平层后开关门判断程序 ...................................................................... .. (39)4.4 楼层位置指示 ...................................................................... .. (42)4.4.1 轿厢楼层位置检测方法 ...................................................................... .. (42)4.4.2 显示楼层控制 ...................................................................... . (42)结论与展望 ...................................................................... . (44)致谢 ...................................................................... .. (45)参考文献 ...................................................................... .. (46)附录A 外文文献及其译文 ...................................................................... . (47)附录B 主要参考文献及摘要 ...................................................................... (51)附录C 主要源程序 ...................................................................... .. (52)插图清单图2-1 Step7-Micro/Win 4.0的控制界面 ...................................................................... . (13)图2-2 电梯控制系统硬件结构框 ...................................................................... (15)图2-3 PLC控制的流程图 ...................................................................... (17)图2-4 硬件连接图 ...................................................................... . (18)图3-1 变频器硬件连接图 ...................................................................... . (20)图3-2 霍尔开关元件工作电路 ...................................................................... . (21)图4-1 手动控制开关门程序 ...................................................................... (24)图4-2 开门信号复位控制 ...................................................................... . (25)图4-3 自动控制开关门程序 ...................................................................... (25)图4-4 关门信号复位控制 ...................................................................... . (26)图4-5 内选信号锁存程序 ...................................................................... . (27)图4-6 一层上呼信号锁存程序 ...................................................................... . (28)图4-7 二层下呼信号锁存程序 ...................................................................... . (29)图4-8 二层上呼信号锁存程序 ...................................................................... . (29)图4-9 三层下呼信号锁存程序 ...................................................................... . (30)图4-10 三层上呼信号锁存程序 ...................................................................... .. (30)图4-11 四层下呼信号锁存程序....................................................................... .. (31)图4-12 四层上呼信号锁存程序 ...................................................................... .. (31)图4-13 五层下呼信号锁存 ...................................................................... .. (32)图4-14 选择PWM方式调速 ...................................................................... . (33)图4-15 设定手动运行频率 ...................................................................... .. (34)图4-16 电梯轿厢加速控制程序 ...................................................................... .. (36)图4-18 加速控制程序 ...................................................................... . (36)图4-19 减速控制程序 ...................................................................... . (37)图4-20 减速禁止程序 ...................................................................... . (38)图4-21 减速控制程序 ...................................................................... . (39)图4-22 平层开关门判断程序....................................................................... (41)图4-23 平层信号送达程序 ...................................................................... .. (41)图4-24 霍尔开关元件和PLC连接图 ...................................................................... .. (42)图4-25 楼层显示电路硬件图....................................................................... (43)图4-26 楼层高度显示程序 ...................................................................... .. (43)表格清单表2-1 保持定时器地址 ...................................................................... .. (13)表3-1 变频器接线端子的功能 ...................................................................... . (20)表4-1 PLC的输入部分....................................................................... . (22)表4-2 PLC的输出部分....................................................................... . (23)表4-3 PLC辅助继电器触点 ...................................................................... .. (23)表4-4 PTO/PWM控制寄存器的SM标志 ...................................................................... (35)引言电梯是高层建筑中作垂直运输的交通工具，在过去，对于中、低速电梯主要采用交流拖动系统来构成其曳引系统。

目录目录 (I)摘要 (I)ABSTRACT (IV)第1章前言 (1)第2章电梯的概述 (3)2.1电梯的起源与发展 (4)2.2电梯的工作原理 (5)2.2.1.曳引系统 (6)2.2.2导向系统 (6)2.2.3门系统 (7)2.2.4轿厢 (7)2.2.5重量平衡系统 (7)2.2.6电力拖动系统 (7)2.2.7电气控制系统 (8)2.2.8消防系统 (8)2.3 电梯的速度特性 (8)2.3.1 电梯的速度特性曲线 (8)2.3.2 电梯速度的计算 (9)2.3.3 电梯的减速制动 (10)2.4 小结 (11)第3章电梯硬件系统的设计 (11)3.1 交流调速原理 (12)3.2 交-直-交变频器的工作原理 (12)3.3 电梯变频器的选择 (12)3.4 平层原理 (14)3.5消防系统 (15)3.6 PLC的选型及输入、输出端口安排 (16)3.7小结 (18)第4章基于PLC实现五层电梯控制系统 (19)4.1开关门环节 (19)4.1.1开门环节 (19)4.1.2关门环节 (21)4.2层楼信号的产生与清除环节 (22)4.3停层信号的登记与消除环节 (23)4.4外呼信号的登记与消除环节 (24)4.5电梯的定向环节 (26)4.6消防环节 (28)4.7自动运行时起动加速和稳定运行环节 (29)4.8停车制动环节 (30)4.9梯形图的汇总及总结 (34)第5章总结 (35)参考文献 (38)致谢 (41)附录 (44)基于PLC控制的五层电梯控制系统摘要随着经济的不断发展，城市的高层建筑不断增多，建筑的楼层越来越多，从而对电梯的启动加速、制动减速、正反向运行、调速精度、调速范围等静态特性和动态响应方面提出了新的更高的要求。

PLC（Programmable Logic Controller）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。

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。

摘要本毕业设计是五层电梯模型PLC控制系统的设计，电梯不仅是生产环节中的一种重要设备，而且是人们频繁乘用的一种交通运输设备。

随着科技的飞速发展，更是给电梯带来了日新月异的变化。

本设计采用的是德国西门子S7—200系列的可编程控制器CPU226作为控制核心，与扩充模板EM223和EM222来实现五层楼电梯的控制。

主要介绍了电梯的硬件结构、PLC的基本原理、系统的硬件选择、PLC的软件的介绍和软件的编程。

设计电梯的主要实现的功能有：层楼信号的产生与消除、停层信号的登记与消除、外呼叫信号的登记与消除。

最后通过PLC的软件进行仿真，初步完成基本功能的实现。

关键字：五层电梯 PLC 控制AbstractThis graduation design is five elevator model PLC control system design, elevator is not only one of the production process, and is an important equipment by the people with frequent a transportation equipment. With the rapid development of science and technology, but also give elevator brought changing.This design uses Germany Siemens S7-200 series programmable controller CPU226 as control core, and expanded the EM223 and EM222 to realize the template five floors elevator control. Mainly introduces the hardware structure, the fundamental principles of PLC elevator, system hardware choice,PLC software programming introduce and how to program. Design of main functions are: open closed storey signal is produced and eliminate, stop layer of registration and eliminate, call signs outside the registration and eliminate, Finally the simulation software by PLC, preliminary complete basic functions of the system.Key Words:five floors Elevator PLC Control目录1 绪论1.1 课题的研究背景及意义1.2 电梯控制信号系统发展的现状1.3 电梯的介绍1.3.1 电梯的定义1.3.2 电梯的种类1.3.3 电梯的结构及组成部分1.4 本文的主要工作2 可编程逻辑控制的简介2.1 PLC的定义2.2 PLC的发展史2.3 PLC的发展趋势2.4 PLC与其它工业控制系统的比较2.4.1 PLC与继电气控制系统的比较2.4.2 PLC与微型计算机的比较2.5 可编程逻辑控制器的工作原理3 五层电梯PLC的方案选择3.1 当今PLC的主要生产厂家及产品3.2 几个PLC主要生产厂家的介绍3.3 方案的选择4 电梯系统的硬件设计4.1 电梯系统的基本要求4.2 五层电梯PLC控制的总体设计思想4.3 可编程逻辑控制器机型的选择4.4 五层电梯控制的主电路及门控电路4.5 PLC外部接线图5 电梯的软件设计5.1 PLC的编程语言5.2 SETP 7编程软件的编程语言及基本指令5.3 程序设计思想5.4 编程分析5.5 PLCI/O分配5.6 编程软件及其使用5.6.1 编程软件初步使用5.6.2 硬件安装与拆卸5.6.3 参数设计5.6.4 与s7-200建立通信6 电梯的仿真6.1 程序仿真步骤6.2 仿真软件设置6.3 楼层信号的产生与消除6.4 停车信号的登记与消除6.5 外召唤信号的登记与消除总结致谢参考程序附录s7-200CPU226技术参数1 绪论1.1课题的研究背景及意义电梯是高层宾馆、商店、住宅、多层厂房和仓库等高层建筑不可缺少的垂直方向的交通工具。

电梯控制系统The elevator control system毕业设计（论文）题目：电梯监控系统研制―――――控制程序PLC实现部分一、毕业设计（论文）内容及要求（包括原始数据、技术要求、达到的指标和应做的实验等）●主要内容：1．熟悉电梯的基本概况；2．学习和掌握PLC编程的基本原理和方法；3．理清电梯系统业务流程的逻辑关系；4．软件编制、仿真分析、总体调试。

●设计要求：1．控制对象：电梯；2．控制策略：采用西门子PLC。

●编程仿真工具：STEP7 （V5.4）二、完成后应交的作业（包括各种说明书、图纸等）●毕业设计论文；●英文翻译；●程序代码。

三、完成日期及进度自2010年03月08日起至2010年06月25日止进度安排：2010.03.08－03.19: 收集、消化资料，了解系统设计要求；03.20－04.10: 系统总体方案设计，软件设计；04.11－05.08: 编制控制软件、局部调试；05.09－05.24: 总体调试、系统优化；05.25－06.15: 撰写毕业设计论文；06.16－06.19: 毕业设计答辩。

四、主要参考资料（包括书刊名称、出版年月等）:1. 邱道尹.S7-300/400PLC入门和应用分析[M]. 中国电力出版社,2008.01.2. 柴瑞娟等.西门子PLC编程技术及工程应用[M].机械工业出版社,2007.07.3. 廖映华. PLC在电梯模型控制系统中的应用[J]. 电气技术与自动化, 2007, 9(1): 114-116.系(教研室)主任：（签章）年月日学院主管领导：（签章）年月日论文摘要本文介绍一种电梯PLC控制系统。

电梯是垂直方向的运输设备，是高层建筑中不可缺少的交通运输设备。

它靠电力，拖动一个可以载人或物的轿厢，在建筑的井道内导轨上做垂直升降运动，在人们生活中起着举足轻重的作用。

而控制电梯运行的PLC系统也要求越来越高，要求达到电梯运行的“稳、准、快”的运行目的。

毕业论文题目基于PLC的五层楼的电梯控制系统论文学生姓名潘光杰学号 12022039 班级 1220专业城市轨道交通车辆分院工程分院指导教师杨华2014 年 11月 20日摘要本设计研制了一套基于德国西门子S7—200系列的可编程控制器CPU226作为控制核心，与扩充模板EN223来实现五层楼电梯的控制。

主要介绍了电梯的硬件选择与软件编程。

主要功能有：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、起动、稳速运行、制动减速、开关门环节、智能控制。

技术上的突破有：本设计大量的节约了PLC接口数量;采用了智能控制模板，提高了电梯的运行效率。

关键词：电梯智能控制目录一、引言 (1)二、可编程控制器控制电梯系统的设计方案 (1)（一）可编程控制器用于控制电梯控制的特点 (1)（二）系统设计内容与步骤 (3)（三）可编程控制器控制电梯硬件系统的设计 (3)（四）可编程控制器控制电梯软件的选择 (4)三、电梯硬件选择 (8)（一）主电路 (8)（二）门机电路、抱闸电路、门锁及安全运行电路 (8)四、层楼信号的产生、消除及显示 (10)（一）层楼信号的产生、消除梯形图 (10)（二）轿厢位置显示 (11)五、停层信号的登记与消除 (14)六、外呼信号的登记与消除环节 (14)七、电梯的定向 (15)八、停车信号 (13)九、起动、稳速运行、制动减速 (14)十、开关门环节 (14)十一、智能判断控制 (14)验证 (15)小结 (15)参考文献 (16)致谢 (17)一、引言随着经济的不断发展和科技的进步，世界各地高层建筑不断涌现，作为建筑中枢神经，电梯起着其它设备不可替代的作用。

作为建筑物内部的主要运输工具，全社会使用电梯的数量正在迅速增加。

电梯已成为人类现代生活中广泛使用的人员运输工具。

人们对电梯安全性、高效性、舒适性的不断追求推动了电梯技术的更新。

电梯的的种类也多种多样，如载货电梯、客货电梯、病床电梯、住宅电梯、杂物电梯、观光电梯等。

基于PLC五层电梯控制系统设计毕业设计电梯是现代城市中常见的一种交通工具，能够方便快捷地将人们从一楼运送到其他楼层。

而电梯的控制系统是电梯正常运行的关键，因此，设计一个基于PLC五层电梯控制系统成为了一个综合能力的考核项目，本文将对其进行详细设计。

1.系统功能需求：（1）正常运行：电梯需要能够根据用户的需求，无故障地运行并停靠在用户选择的楼层；（2）安全可靠：电梯需要具备各种安全保护措施，如过载保护、故障保护、电气保护等，确保乘坐者的安全；（3）节能环保：电梯需要在使用过程中尽可能地降低能源消耗，并且能够在不影响正常运行的情况下自动进入省电模式。

2.系统设计方案：（1）硬件设计：选择PLC作为控制器，具备输入输出接口、计算能力、通信功能等。

连接传感器，如楼层传感器、门开关传感器、超载传感器等，用于感知外部环境。

（2）软件设计：编写电梯控制程序，采用状态机的方式来描述电梯的运行状态，根据楼层请求和传感器信号来实现电梯的运行和控制。

编写安全保护程序，当发生故障或超载时能及时停止运行，防止事故发生。

3.系统工作流程：（1）初始化：电梯处于待机状态，等待用户按下楼层按钮。

（2）运行状态：根据用户的楼层请求，电梯进入运行状态，控制电梯上升或下降到指定的楼层。

（3）停靠状态：当电梯到达用户选择的楼层后，触发门开关传感器，电梯停靠在该楼层，打开门，等待乘坐者上下电梯。

（4）故障保护：在电梯运行过程中，如发生故障或超载，电梯控制程序会实时检测到并响应，立即停止电梯运行，防止事故发生。

4.系统优化：（1）节能模式：当电梯长时间无人使用时，系统自动进入节能模式，关闭一部分电梯设备，降低能耗。

（2）自适应调度：根据电梯运行状态和楼层请求情况，动态调整电梯的运行策略，提高运行效率。

（3）可视化界面：通过触摸屏等设备，提供给用户一个直观的界面，显示电梯当前的状态和楼层信息。

通过以上设计方案，基于PLC的五层电梯控制系统能够满足电梯正常运行、安全可靠、节能环保等功能需求。

电气控制与可编程控制器课程设计题目：五层电梯班级：姓名：学号：指导教师：设计时间：评语：成绩一、问题描述五层电梯的PLC控制(1)当轿厢停在1F（１楼）或2F，3F，4F，如果5F有呼叫，则轿厢上升到5F。

(2)当轿厢停在2F（2楼）或3F，4F，5F，如果1F有呼叫，则轿厢下降到1F。

(3)当轿厢停在1F（1楼）或2F，3F，4F，5F均有人呼叫，则先到2F，停8s后继续上升，每层均停8s，直到5F。

(4)当轿厢停在5F（5楼），1F，2F，3F，4F均有人呼叫，则先到4F，停8s 后继续下降，每层均停8s，直到1F。

(5)在轿厢运行途中，如果有多个呼叫，则优先相应与当前运行方向相同的就近楼层，对反方向的呼叫进行记忆，待轿厢返回时就近停车。

(6)在各个楼层之间的运行时间应少于10s，否则认为发生故障，应发出报警信号。

(7)电梯的运行方向指示。

(8)用数码管显示轿厢所在的楼层。

(9)在轿厢运行期间不能开门。

(10)轿厢不关门不允许运行。

二、PLC选型及硬件配置硬件配置如表1所示。

表1 硬件配置表插槽模块订货号固件MPI地址I地址Q地址1 PS 307 2A 6ES7 307-1BAOO 0AA02 CPU 314(1) 6ES7 314-1AE04-0AB0 V1.0 234 DI32xDC24V 6ES7 321-1BHOO-OAAO 0 (3)5 DO32xDC24V/0.5A 6ES7 322-1HHOO-OAAO 4 (7)三、系统流程图上电初始化等待是否为门厅呼叫是否为电梯内呼叫确认本层与目标层本层与目标层是否相同电梯选向楼层检测是否为目标层开门延时关门是否停止停止NYYNNYNY Y四、编程元件的地址分配编程元件地址分配如表1和表2所示。

输入输出输入设备名称输入端口地址输出设备名称输出端口地址1层上行I 0.0 1层外上行按钮显示Q4.02层上行I0.1 2层外上行按钮指示Q4.13层上行I0.3 3层外上行按钮指示Q4.34层上行I0.5 4层外上行按钮指示Q4.52层下行I0.2 2层外下行按钮指示Q4.23层下行I0.4 3层外下行按钮指示Q4.44层下行I0.6 4层外下行按钮指示Q4.65层下行I0.7 5层外下行按钮指示Q4.7 电梯内选1层I1.0 电梯内1层按钮显示Q5.0 电梯内选2层I1.1 电梯内1号指示灯Q5.5 电梯内选3层I1.2 电梯内2层按钮显示Q5.1 电梯内选4层I1.3 电梯内2号指示灯Q5.6 电梯内选5层I1.4 电梯内3层按钮显示Q5.2 1层行程开关I2.0 电梯内3号指示灯Q5.7 2层行程开关I2.1 电梯内4层按钮显示Q5.3 3层行程开关I2.2 电梯内4号指示灯Q6.6 4层行程开关I2.3 电梯内5层按钮显示Q5.4 5层行程开关I2.4 电梯内5号指示灯Q6.7开门按钮I 3.0 电机正传Q6.4关门按钮I 3.1 电机反转Q6.5数码段1 Q7.0数码段2 Q7.1数码段3 Q7.2数码段4 Q7.3数码段5 Q7.4数码段6 Q7.5数码段7 Q7.6数码管8 Q7.7报警Q8.0五、PLC 外部接线图I0. 0I0.1I0.2I0.3I0.4I0.5I0.6I0.7I1.0I1.1I1.2I1.3I1.4I2.0I2.1I2.2I2.3I2.4I3.1I3.0Q4.0Q4.1Q4.2Q4.3Q4.4Q4.5Q4.6Q4.7Q5.0Q5.1Q5.2Q5.3Q5.4Q6.1Q6.2Q6.3Q6.0Q6.4Q6.5Q7.0Q7.1Q7.2Q7.3Q7.4Q7.5Q7.6Q7.7Q8.0Q6.6Q6.7Q5.5Q5.6Q5.7M24VNS7300系列plc六、梯形图控制程序梯形图控制程序如图3所示。