电梯系统概要设计说明书

机电工程学院课程设计说明书设计题目: 四层电梯PLC控制系统设计学生姓名：专业班级：机制F09学号：指导教师：2012年12 月08 日内容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。

该系统主要由PLC、逻辑控制电路组成。

其中包括交流异步电动机、继电器、接触器、行程开关、按钮、发光指示器组成为一体的控制系统。

本机控制系统通过PLC对电梯的升降，平层，起动、制动，开关门控制。

要求其达到结构简单、运行效率高、平层精度高、使其能够易于理解与掌握。

最后再通过西门子PLC调试软件进行调试，满足设计所需要的要求。

关键词：PLC控制;四层电梯;CPU226目录引言................................................................................. 错误!未定义书签。

第1章系统的总体设计 ................................................ 错误!未定义书签。

1.1 电梯的控制系统简介.......................... 错误!未定义书签。

1.2 电梯控制系统的原理与要求.................... 错误!未定义书签。

1.2.1 电梯位置的确定（平层信号）............ 错误!未定义书签。

1.2.2 轿厢内的运行命令及门厅的召唤信号...... 错误!未定义书签。

1.2.3 电梯运行时的信号响应................. 错误!未定义书签。

1.2.4 电梯的启动........................... 错误!未定义书签。

电梯调度系统概要设计说明书版本：1.1最近修改时间：2012年3月14日项目负责人：韩辉开发单位：数计学院09软件开发与应用1．引言 (3)1.1编写目的 (3)1.2项目背景 (3)1.3定义 (3)1.4参考资料 (3)2．任务概述 (3)2.1目标 (3)2.2运行环境 (3)2.3需求概述 (4)2.4条件与限制 (4)3．总体设计 (4)3.1处理流程 (4)3.2总体结构和模块外部设计 (5)4．接口设计 (5)4.1外部接口 (5)4.2内部接口 (5)5．数据结构设计 (6)5.1逻辑结构设计 (6)5.2数据结构与程序的关系 (6)6．运行设计 (6)6.1运行模块的组合 (6)6.2运行控制 (6)6.3运行时间 (7)7．出错处理设计 (7)7.1出错输出信息 (7)7.2出错处理对策 (7)8.维护设计 (7)1．引言1.1编写目的此文档的编写是为了描述系统功能实现的方向以及一些问题的解决。

根据需求分析，将电梯调度系统模块化，建立模块的层次结构及调用关系、确定模块间的接口及人机界面等。

数据结构设计包括数据特征的描述、确定数据的结构特性。

1.2项目背景项目名称：电梯调度系统.实现软件单位：数计学院 09软件开发与应用专业1.3定义软件接口：软件数据接口硬件接口：就是装机时可以介入设备的接口，如内存和显卡接槽以及电脑装机完成后与外部设备耳机，网线，USB等相连接的接口数据字典：关于数据的信息的集合，对数据流图中包含的所有元素的定义的集合1.4参考资料软件开发文档模板。

软件工程导论（第五版），清华大学出版社，2008年。

UML软件建模实用软件设计模式教程2．任务概述2.1目标模拟实际的电梯调度系统。

2.2运行环境服务器平台：windows2000或以上数据库：无程序语言：java，XML客户端：windows2000及以上系统2.3需求概述模拟电梯调度系统，实现多种情景下的电梯运行控制模拟。

电梯管理系统设计方案目录一、系统项目概述 (3)二、方案设计依据 (4)三、系统需求分析 (5)四、系统设计 (6)4.1、系统结构和组成 (6)4.2、项目实施 (7)4.3、电梯呼梯权限管理 (7)4.4、访客管理 (9)五、主要设备参数 (10)5.1、MRX510读卡器 (10)5.2、ACM68系列门禁主控制器 (12)六、服务及技术支持 (14)6.1、保证项目需求实现的具体措施 (14)6.2、工程保养维修 (14)6.3、培训计划 (15)一、系统项目概述电梯呼梯管理系统主要用于各单元楼电梯使用权限的管理。

长期以来，物业管理部门对小区各单元楼电梯缺乏有效的管理手段。

虽然在小区大门设置了保安，可对出入人员实行有效管理，但外来人员却很容易通过电梯在各单元楼随意乱走，是小区安全管理的重大隐患。

智能IC卡电梯管理系统的安全防范是整个大楼安全保障的重要组成部分，主要负责对电梯使用权限的管理。

在本系统中，所有使用电梯的持卡人，都必须先经过系统管理员授权。

使用电梯时，不同的人有不同的权限分配，每个进入电梯的人经过授权才能使用电梯，并且可以根据时间表进行授权管理。

实际使用时，业主在电梯内的读卡器前读卡，自动将电梯呼到业主所在层，没有卡的人员或卡不在有效时间段则不能呼梯。

通过该电梯系统的使用，可有效实现对整个小区各单元楼的整体安全管理。

二、方案设计依据系统设计所涉及的设计标准和规范主要有：《智能建筑设计标准》(DBJ08-47-95)《商用建筑线缆标准》(EIA/TIA-569)《民用建筑电气设计规范》（JGJ/T16-92）《工业电视系统工程设计规范》（GBJ115-87）《电气装置安装工程施工及验收规范》（GBJ23-90，92）《安全防范工程程序与要求》（GA/T75-94）三、系统需求分析该大楼电梯控制系统需求如下：8部电梯：需要在地下一层和一层安装IC卡呼梯管理设备；4部电梯：仅需要在一层安装IC卡呼梯管理设备。

设计说明书题目：基于PLC的电梯运行控制模拟实验教学系统---------- 控制策略及主程序设计**:***班级:07机械电子工程学号:*************师：**所在院系：机械工程学院完成日期：2011年6月5日答辩日期：2011年6月10日基于PLC的电梯运行控制模拟实验教学系统摘要本文针对PLC及电梯教学的需要，介绍了由PLC控制的自我设计的四层电梯模型的构成、设计要求、编程方法及程序等。

对电梯模型采用PLC控制系统的设计进行了描述，希望通过实际教学的应用，积累宝贵的经验，在教学方面具有较好的实用价值。

本设计是数控工作台的设计，该控制系统由微机部分、键盘、LED、I／O接口、光电偶合电路、步进电机、电磁铁功率放大器电路等组成。

系统的控制部分采用软、硬件结合的方法设计。

该设计系统基于功能强大的AT89S51单片机为核心，配以必要的传感装置，在X 和Y方向均有一个步进电机，利用单片机控制步进电机，使其按三相六拍运行方式运行，并且通过编写汇编程序，可以实现各种复杂的控制，使其按预定的运行规则和程序，发出控制信号控制步进电机的转速，运用步进电机来驱动传动部分，从而控制数控工作台的运行速度和时间，LED为显示系统，用于实时显示工作台的运行方向。

从而实现系统设计要求，实现该数控工作台的基本功能。

关键词：电梯模型，PLC控制，程序设计NUMBER OF CONTROL WORK STATION DESIGNAbstractIn this paper, the need for teaching PLC and the elevator is introduced by the PLC control model of self-designed four-storey elevator composition, design, programming methods and procedures. Model of the elevator control system design using PLC described the hope that through the application of practical teaching, gain valuable experience in teaching has good practical value.This design is the design of numerical control table, the control system consists of computer parts, keyboard, LED, I / O interfaces, optical coupling circuit, stepping motor, electromagnet power amplifier circuit and other components. System control part of the use of hardware and software combination designed. The design system is based on powerful AT89S51 microcontroller core, accompanied by the necessary sensing devices, in both X and Y direction of a stepper motor, stepping motor used to make it run shot by three-phase six-run, and by writing assembler, can achieve a variety of complex control, so according to predetermined operating rules and procedures, the control signals control the speed of the stepper motor, stepper motor used to drive transmission parts to control the operation CNC table speed and time, LED for the display system for real-time display table in the running direction. In order to achieve system design requirements and to achieve the basic functions of the CNC table.Keywords:Elevator Model, PLC control, programming目录设计说明书题目：基于PLC的电梯运行控制模拟实验教学系统---------- 控制策略及主程序设计姓名:赵盈盈班级:07机械电子工程学号:0704105116指导教师：叶军所在院系：机械工程学院完成日期：2011年6月5日答辩日期：2011年6月10日0 引言随着城市建设的不断发展，楼群建筑不断增多，电梯在当今社会的生活中有着广泛的应用。

第4章四层楼电梯控制系统设计说明书-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN第4章四层楼电梯控制系统设计电动机控制电路图根据设计要求，本次设计的电气控制系统主回路原理图如图4-2所示。

图中M1，M2为曳引电机和门电机，交流接触器KM1~KM4通过控制两台电动机的运行来控制轿厢和厅门，从而进行对电梯的控制。

FR1，FR2为起过载保护作用的热继电器，用于电梯运行过载时断开主电路。

FU1为熔断器，起过电流保护作用。

曳引电机门电机图4-2电动机控制电路图PLC外部接线图PLC外部接线图见下图4-3，其中包含主控制器CPU224CN及扩展模块EM223。

接线图分为DC输入端和DC输出端。

输入端DC24V的负极接公共端1M和2M。

输入开关的一端接到DC24V的正极，输入开关的另一端连接到CPU224或ME223各输入端。

输出端DC24V的正极接L+端。

输出负载的一端接到DC24V的负极，输入开关的另一端连接到CPU224或EM223各输出端。

图4-3 PLC外部接线图流程图电梯上下行流程图见图4-4。

假设电梯停在N（N=1,2,3,4）楼,M楼有信号,M＞N时，电梯上行；M＜N时，电梯下行。

图4-4 电梯上下行流程图在电梯运行过程中，电梯上升（或下降）途中，任何反方向下降（或上升）的外呼梯信号均不响应，但如果反向外呼梯信号前方向无其它内、外呼梯信号时，则电梯响应该外号。

电梯应具有最远反向外梯响应功能。

例如：电梯在一楼，而同时有二层向下外呼梯，三层向下外呼梯，四层向下外呼梯，则电梯先去四楼响应四层向下外呼梯信号。

电梯响应流程图见图4-5。

图4-5 电梯响应流程图当电梯到达系统控制的目标楼层时，控制系统发出开门信号，电梯门开，当门开到开门限位时，计时3秒钟，然后关门，直到关门限位产生信号。

此过程期间，按开门按钮电梯门打开，按关门电梯门关闭，并且当门关闭动作时，门间来人会使光电传感器产生信号，控制系统发出开门信号，电梯开关门流程图见图4-6。

*************************************************电梯系统设计文档*************************************************1.需求分析 (2)1.1需要实现的功能 (2)1.1.1UML需求分析模型 (3)2.设计指标 (4)2.1逻辑指标 (4)2.2非逻辑指标 (4)3.系统设计 (4)3.1总体结构描述 (4)3.1.1 电梯分为两组，每组三个，使用的楼层为16（-1、1、--------15）层. (4)3.1.2 控制方式： (4)3.1.3 结构模块设计： (6)3.1.4 中断捕获部分： (7)3.1.5 楼层信息： (7)3.1.6 电梯信息： (8)3.1.7 电梯调度部件: (8)3.1.8 控制部件（CU）： (8)3.1.9 电梯调度方案： (8)3.1.10 楼层面板设置： (8)3.1.11 电梯面板设置： (9)3.2算法设计 (9)3.2.1调度算法 (9)3.2.2组内控制算法 (11)3.2.2.1组内控制流程描述 (11)3.2.2.2组内控制算法流程图 (11)3.2.3电梯（单个）控制算法 (13)4.硬件实现 (13)4.1采用的技术路线及芯片选择 (14)4.2硬件实现描述 (14)4.2.1组内状态机描述 (14)4.2.2单个电梯状态机描述 (16)4.2.3模块描述 (16)4.2.4信号描述 (19)5.调试方案 (20)5.1白盒测试 (20)5.2黑盒测试 (24)5.2.1模拟界面说明 (24)5.2.2测试流程 (24)5.3测试总结 (25)6.任务分工 (25)7.体会和感想 (26)1.需求分析1.1需要实现的功能设计出一个分组电梯系统，设计的功能：该电梯系统运用到至少九层的建筑，实现二组六个电梯的分组控制，每个组有三个电梯，组内电梯具有同时或者不同上下、等待等功能，并且保证二组之间至少有一个电梯与其他电梯不同时上下。

电梯控制系统课程设计-概述说明以及解释1.引言1.1 概述电梯控制系统作为现代城市生活中不可或缺的一部分，扮演着极为重要的作用。

随着城市化进程的加快和人口密度的增大，对电梯控制系统提出了更高的要求。

电梯控制系统课程设计旨在帮助学生深入了解电梯控制系统的原理和应用，掌握电梯控制系统的设计方法和技术要点，提高学生的实际动手能力和综合应用能力。

在本次课程设计中，我们将围绕电梯控制系统的基本原理、设计要点和实践应用展开深入的研究和讨论，旨在为学生提供一个系统、全面的学习平台，培养学生的理论基础和实践能力。

通过本次课程设计，学生将能够对电梯控制系统有一个更为深入的了解，为日后在电梯控制系统工程领域的发展奠定坚实的基础。

1.2 文章结构文章结构包括引言、正文和结论三部分。

引言部分概述了文章的主题和内容，介绍了电梯控制系统课程设计的背景、重要性和目的。

正文部分包括了电梯控制系统概述、课程设计要点和设计实践与应用三个部分，详细介绍了课程设计的相关知识和技术要点。

结论部分对课程设计进行总结与回顾，展望了课程设计的成果，并分享了学习收获。

整个文章结构清晰，层次分明，能够让读者对电梯控制系统课程设计有一个全面的了解。

1.3 目的本课程设计的目的在于通过学生对电梯控制系统的学习和实践，培养其对电梯控制系统的理论和技术应用能力。

通过本课程设计的学习，学生可以掌握电梯控制系统的基本原理和设计方法，提高自己的动手能力和工程实践能力，为将来从事相关领域的工作做好充分准备。

同时，通过动手实践，学生还能够培养团队合作意识和沟通能力，提高解决问题的能力和创新能力，为将来的工程实践打下坚实基础。

最终达到培养学生的工程实践能力和创新能力，为学生的职业发展和社会需求做出贡献。

2.正文2.1 电梯控制系统概述电梯作为现代都市生活中不可或缺的交通工具，其控制系统的设计和运行对于人们的日常生活和安全至关重要。

电梯控制系统是一种通过控制电梯的运行，使其能够按照乘客的需求安全、高效地运行的系统。

TKJ800/1.75-E4441 800kg客梯可靠性报告（设计计算说明书）设计：审核：批准：南阳中原智能电梯厂技术部2006年3月26日目录1、概述2、井道内各部件之间的间隙和保护3、驱动主机的型式和参数4、悬挂、补偿装置的说明5、轿厢和门系统的说明6、门系统的说明资料7、安全钳8、缓冲器9、限速器10、导轨的说明资料11、曳引条件的计算12、轿厢架强度和刚度的计算13、门锁的确定14、机械防护的说明15、主要参考文献1、概述1.1电梯主要技术参数：额定载重Q：800kg额定速度V：1.75m/s平衡系数ψ：45%曳引比r：1：1试验样梯的行程H：53.1m乘客人数：10人服务层站数：19层/18站/18门曳引包角α：155°轿厢自重P：860kg对重质量：1283kg1.2电梯的拖动调速方式、控制方式和控制装置类型拖动调速方式：调压调频调速微机控制控制方式：集选控制控制装置类型：全微机2、井道内各部件之间的间隙和保护2.1轿厢与对重之间的水平运动间隙，由本梯土建布置图可计算出为78mm；宁波申菱TKP131-06中分开门机与井道壁的水平运动间隙单边各为120mm,以上两项间隙均符合GB7588-2003中的11.3条所述。

2.2电梯井道内表面与轿厢地坎的水平距离为115mm, 符合GB7588-2003中的11.2.1条所述电梯井道内表面与轿厢地坎的水平距离不应大于0.15m。

2.3对重运行区域防护采用对重底坑栅栏。

对重底坑栅栏由3个对重栅栏和12个箍脚组成，每个对重栅栏高800mm，第一个对重栅栏离底坑地面不大于300mm，箍脚长度与平衡块之间的水平运动间隙为50mm.对重底坑栅栏简图如下：3 、驱动主机的型式和参数3.1驱动主机的参数驱动主机的型号：FYJ200制造商名称：江苏常熟通润驱动电机的型号：YTTD160TVF3-4额定功率：15kw额定电压：380V额定频率：50HZ额定转速：1440rpm减速箱的类型：蜗轮蜗杆曳引轮的节径：φ530绳槽数量：5减速比：47：2绳槽形状：带切口的半圆槽绳槽尺寸：β=90°,γ=30°3.2曳引机选型计算：3.2.1曳引机功率PD=(1-ψ)Qv/102η式中：Q为轿厢载重量，ψ为平衡系数，ψ=0.45，η为电梯机械传动系数总效率，η=0.691（曳引机厂家提供）则：PD=(1-ψ)Qv/102η=(1-0.45) ×800×1.75/102×0.691=10.92(kw)而江苏常熟通润FYJ200曳引机功率为15kw，故符合要求。

电梯控制系统模型设计指导教师：专业班级：热能与动力工程基地二班姓名：汤卓远学号：09520011时间：摘要本文介绍了以AT89C51 单片机为核心控制器件的电梯自动控制系统，包括绪言、方案论证、硬件设计、软件设计、设计总结等几个部分。

该系统采用单片机作为控制核心，通过扫描内外按键按下与否引起的电平的改变，作为用户请求信息发送到单片机，控制电动机转动，单片机根据楼层检测结果控制电机停在目标楼层。

硬件部分主要由单片机最小系统模块、楼层检测模块、层位数码管显示、电动机驱动模块、按键扫描模块、开关门指示电路等部分组成。

电动机控制部分采用步进电机。

软件部分介绍了系统程序设计思路、程序功能分析，着重设计了主程序的逻辑结构，还分别介绍了按键扫描、层位读取、显示、电梯控制逻辑等子程序的结构和功能。

软件部分使用C语言，利用中断方式来检测楼层的检测信息，并送到数码管进行显示。

硬件设计简单可靠，结合软件，基本实现了三层电梯运行的模拟。

【关键词】AT89C51；步进电机；电梯控制；C语言；目录第一章绪言 (2)第二章方案论证 (3)第三章硬件设计 (4)第四章软件设计 (5)第五章设计总结 (6)参考文献.............................................................. .7 附录（1）系统程序.. (8)第一章绪言本文主要是用51单片机来实现电梯控制系统，使其具备电梯基本升、降功能，并当多层对电梯呼叫时，能安排电梯停靠，从而实现电梯的基本运行情况的模拟。

硬件系统采用单片机（89C51）作为控制核心，内外招使用按键按下与否而引起的电平的改变，作为用户请求信息发送到单片机，单片机控制电动机转动，单片机根据楼层检测结果控制电机停在目标楼层。

软件部分使用C语言，通过检测用户请求的按键信息，来实现电梯运行。

电梯运行到相应楼层时，送到单片机计数来确定楼层数，并送到数码管进行显示。

目录摘要Abstract第1章前言 (1)第2章系统硬件设计 (2)2.1硬件的基本组成 (2)2.2 AT89C51单片机芯片的介绍 (3)2.2.1单片机概述 (3)2.2.2 AT89C51单片机简介 (3)2.3系统硬件设计 (10)2.3.1 各楼层电梯外电路的设计 (10)2.3.2 电梯电路的设计 (11)2.3.3 控制台电路的设计 (11)2.3.4 单片机电路的设计 (11)第3章系统软件设计 (13)3.1 控制方案的设计 (13)3.2 主程序的设计 (13)3.3 定时器T0中断程序的设计 (13)3.4 定时器T1中断程序的设计 (14)第4章系统调试 (18)4.1 设置SoftICE模式…………………………………………………………184.2 设置仿真环境………………………………………………………………184.3 程序调试……………………………………………………………………18第5章结束语 (19)答辞参考文献摘要本文所讨论的是基于AT89C51单片机的四层楼电梯控制系统，它能控制电梯从一楼能到达二、三、四楼，从二楼能到达一、三、四楼，从三楼能到达一、二、四楼，从四楼能到达一、二、三楼。

各楼层的定位采用延时控制，相邻楼层间升降设定为2S。

用单片机AT89C51来控制，软件程序由汇编语言编写。

中国最早的一座电梯出现在，是由美国奥的斯公司于1901年安装的。

而今，我国电梯业已进入了高速发展的时期。

任何一座城市，商场、医院、宾馆、仓库、住宅大楼等地方的电梯都被广泛应用着，直接与人们的生活息息相关，给人们的生活带来了极大的便利，是一种必不可少的垂直运输交通工具。

四层楼电梯控制系统主要通过控制台的两个手动按键控制整个电梯的升降，即：电梯上电之后，按下Start键后开始工作，逐层到达，按下Stop键后强制降至一楼，然后停止工作，直至再次按下Start键后重新恢复运行。

采用定时器中断服务程序实现电梯升降过程中电梯间的升降请求，中断服务程序每10ms 一次检查所有按键状态，并记录在相应的存储单元，同时控制相应的指示灯。