升降电梯毕业设计
摘要
电梯是随着高层建筑的兴建而发展起来的一种垂直运输工具。多层厂房和多层仓库需要有货梯;高层住宅需要有住宅梯;百货大楼和宾馆需要有客梯,自动扶梯……在现代社会,电梯已像汽车、轮船一样,成为人类不可缺少的交通运输工具。据统计,美国每天乘电梯的人次多于乘载其它交通工具的人数。当今世界,电梯的使用量已成为衡量现代化程度的标志之一。追溯电梯这种升降设备的历史,据说它起源于公元前236年的古希腊。当时有个叫阿基米德的人设计出-----人力驱动的卷筒式卷扬机。1858年以蒸汽机为动力的客梯，在美国出现,继而又在英国出现水压梯。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,这才出现名副其实的电梯,并使电梯趋于实用化。1900年还出现了第一台自动扶梯。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。1955年出现了小型计算机(真空管)控制电梯。1962年美国出现了速度达8米/秒的超高速电梯。1963年一些先进工业国只成了无触点半导体逻辑控制电梯。1967年可控硅应用于电梯，使电梯的拖动系统筒化，性能提高。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。实际上，电梯是根据外部呼叫信号以及自身控制规律等运行的，而呼叫是随机的，电梯实际上是一个人机交互式的控制系统，单纯用顺序控制或逻辑控制是不能满足要求的，因此，电梯控制系统应采用随机逻辑控制方式控制。目前电梯的控制普遍采用两种控制方式：一是采用微机作
为信号控制单元，完成电梯的信号采集、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（PLC）取代微机实现信号集选控制。从控制方式和性能上来说，这两种方式并没有太大的区别。国内厂家大多采用答二种方式，其原因在于用PLC控制有许多优点：1，可靠性高，由于采取了一系类的PLC高可靠性的措施，PLC的平均无故障时间（MTBF）一般可达3~5万小时。而且PLC的环境适应性也很强，它能在工业环境下可靠地工作；2，编程简单，PLC最常用的编程语言是梯形图语言。这种编程语言形象直观，容易掌握，不需要专门的计算机知识，便于广大现场工程技术人员掌握。当工作流程需要改变时，可以现场改变程序，使用方便、灵活；3，体积小、结构紧凑、安装、维修方便。PLC的体积小，重量轻，便于安装。一般PLC都具有自诊断、故障报警、故障种类显示等功能。可编程控制器不仅充分利用微处理器的优点来满足各种工业领域的实时控制要求，同时也照顾到现场电气维护人员的技能和习惯，摈弃了微机常用的计算机编程语言的表达方式，独具风格地形成一套以继电器梯形图为基础的形象编程语言和模块化的软件结构，使用户程序的编制清晰直观、方便易学、调试和查错都很容易。用户买到所需要的PLC后，只需按说明书或提示，做少量的安装接线和用户程序的编制工作，就可以灵活而方便地将PLC应用于生产实践，而且用户程序的编制、修改和调试都不需要具有专门的计算机编程语言知识。PLC现在已经成为现代工业控制三大支柱（PLC、CAD/CAM、ROBOT）之一，以
其可靠性、逻辑功能强、体积小、可在线修改控制程序、具有远程通信联网功能、易与计算机接口、能对模拟量进行控制、具备高速记数与位控等高性能模块等优异性能，日益取代有大量中间继电器、时间继电器、记数继电器等组成的继电-接触控制系统，在机械、化工、石油、冶金、轻工、电子、纺织、食品、交通等各行各业都得到广泛的应用。总之，电梯的控制是比较复杂的，在计算机诞生前的几十年里，继电器控制系统为电梯控制的发展起到了巨大的作用，然而其控制性能与自身的功能已经无法满足与适应电梯控制的要求和发展，与PLC相比较，存在质的差别。电梯使用继电接触器控制的时代，很难设计出质量优良的电梯控制系统，而现在，可编程控制器的使用为电梯的控制提供了更广阔的空间。PLC是专门为工业过程控制而设计的控制设备，使得它的体积大大减小，功能不断完善，过程的控制更平稳、可靠、抗干扰性能增强、机械与电气部件被机结合在一个设备内，把仪表、电子和计算机的功能综合在一起。因此它已成为电梯
运行中的关键技术。
目录
1 概述. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
1.1 电梯控制概述. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1 1.2 电梯控制技术的发展. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2 1.3 电梯的构造. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3 1.4 电梯的控制要求. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4 1.5 本文研究主要内容. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5
2 总体设计方案 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6
2.1 总体设计方案的确定. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6 2.2 设计思想. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8
3 电梯控制系统硬件设计 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
3.1四层电梯控制主回路原理图 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 3.2 PLC控制系统设计的基本原则 . . . . . . . . . . . . . . . . . .10 3.3 可编程控制器机型选择. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 3.4 硬件设计方案的确定. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
4 电梯信号控制软件设计. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
4.1 PLC的编程语言. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 4.2系统结构框图. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 4.3电梯控制梯形图程序. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
5 电梯控制的仿真及调试. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
5.1 STEP7 概述. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 5.2 程序仿真. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
6 总结. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .29参考文献. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .30
