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可编程控制器控制电梯系统的设计1

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可编程控制器控制电梯系统的设计 黄升强 摘要： （Plc是中基于数字计算机技术 专为在工业环境下应用而设计的电子控制装置,在工业控制领域内得到十分广泛的应用.本文先对plc的概述 特点结构和工作原理 工作方式 应用领域等论述,然后根据plc的应用设计出4层电梯的plc控制系统.并给出了电梯控制系统的基本结构 方案 程序流程图 梯形图与程序指令. 关键词:电梯控制 plc 设计） 前沿 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。本文主要研究一类小型电梯的PLC智能控制方法。所谓小型电梯是指在居民楼和小型办公楼中使用的电梯，这类电梯载重量相对较小，但是使用频繁。传统电梯控制系统主要有三种控制方式即继电器控制、PLC控制和微机控制，其中继电器控制系统具有故障率高、可靠性差、接线复杂、通用性差等缺点。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。微机控制具有控制系统体积 1.plc的概述 1.1plc的分类: 根据硬件结构的不同,可以将可编程序控制器分为整体式 模块式 叠装式. 1.1.1整体式可编程控制器 整体式又叫做单元式或箱体式.它的cpu模块 I/O模块 和电源装在一个箱状机壳内，结构非常紧凑，体积小，价格低。小型可编程控制器一般采用整体式结构。整体式可编程控制器提供多种不同I/O点数的基本单元和扩展单元用户选用。基本单元内有cpu模块 I/O模块和电源，扩展单元内只有I/O模块和电源基本单元和扩展单元之间用扁平电缆连接。各单元的输入点与输出点的比例是固定的。有的可编程控制器有全输入型和全输出型的扩展单元。选择不同的基本单元和扩展单元。可以满足用户的不同要求。 1.12模块式可编程控制器 模块式可编程控制器用搭积木的方式组成系统，它由框架和模块组成。模块插在模块插座上，模块插座焊在框架中的总线连接板上。模块式可编程控制器的电源可能是单独的模块，也可能包含在cpu模块中。模块式可编程控制器厂家备有不同槽数的框架供用户选用，如果一个框架容纳不下所用的模块，可以增设一个或数个扩展框架，各框架之间用I/O扩展电缆相连。有的模块式可编程控制器没有框架，各种模块安装在基板上。 1.1.3叠装式模块式可编程控制器 叠装式可编程控制器吸收了整体式和模块式可编程控制器的优点，它的基本单元 扩展单元和扩展模块等高等宽，但是长度不同。它们不用基板，仅用扁平电缆连接，紧密拼装后组成一个整齐的长方体，输入输出点数的配置也相当灵活。 1.2 plc的特点： 可编程控制器实际上是一种工业控制计算机，它的特点： （1）编程方法简单易学; （2）硬件配套齐全，用户使用方便； （3）通用性强，使用性强； （4）可靠性高，抗干扰能力强： （5）系统的设计 安装 调试工作量少： （6）维修工作量少，维修方便： （7）体积小能耗低. 1.3plc的应用领域 PLC在国内外已广泛应用于钢铁、石油、化工、电力、建材、机械制造、汽车、轻纺、交通运输、环保及文化娱乐等各个行业，使用情况大致可归纳为如下几类。 4.1开关量的逻辑控制 这是PLC最基本、最广泛的应用领域，它取代传统的继电器电路，实现逻辑控制、顺序控制，既可用于单台设备的控制，也可用于多机群控及自动化流水线。如注塑机、印刷机、订书机械、组合机床、磨床、包装生产线、电镀流水线等。 4.2模拟量控制 在工业生产过程当中，有许多连续变化的量，如温度、压力、流量、液位和速度等都是模拟量。为了使可编程控制器处理模拟量，必须实现模拟量（Analog）和数字量（Digital）之间的A/D转换及D/A转换。PLC厂家都生产配套的A/D和D/A转换模块，使可编程控制器用于模拟量控制。 4.3运动控制 PLC可以用于圆周运动或直线运动的控制。从控制机构配置来说，早期直接用于开关量I/O模块连接位置传感器和执行机构，现在一般使用专用的运动控制模块。如可驱动步进电机或伺服电机的单轴或多轴位置控制模块。世界上各主要PLC厂家的产品几乎都有运动控制功能，广泛用于各种机械、机床、机器人、电梯等场合。 4.4过程控制 过程控制是指对温度、压力、流量等模拟量的闭环控制。作为工业控制计算机，PLC能编制各种各样的控制算法程序，完成闭环控制。PID调节是一般闭环控制系统中用得较多的调节方法。大中型PLC都有PID模块，目前许多小型PLC也具有此功能模块。PID处理一般是运行专用的PID子程序。过程控制在冶金、化工、热处理、锅炉控制等场合有非常广泛的应用。 4.5数据处理 现代PLC具有数学运算（含矩阵运算、函数运算、逻辑运算）、数据传送、数据转换、排序、查表、位操作等功能，可以完成数据的采集、分析及处理。这些数据可以与存储在存储器中的参考值比较，完成一定的控制操作，也可以利用通信功能传送到别的智能装置，或将它们打印制表。数据处理一般用于大型控制系统，如无人控制的柔性制造系统；也可用于过程控制系统，如造纸、冶金、食品工业中的一些大型控制系统。 4.6通信及联网 PLC通信含PLC间的通信及PLC与其它智能设备间的通信。随着计算机控制的发展，工厂自动化网络发展得很快，各PLC厂商都十分重视PLC的通信功能，纷纷推出各自的网络系统。新近生产的PLC都具有通信接口，通信非常方便。 1.4plc的发展趋势 1：产品规模向大、小两个方向发展 大：I/O点数达14336点、32位为微处理器、多CPU并行工作、大容量存储器、扫描速度高速化。 小：由整体结构向小型模块化结构发展，增加了配置的灵活性，降低了成本。

2：PLC在闭环过程控制中应用日益广泛 3：不断加强通讯功能 4：.新器件和模块不断推出 高档的PLC除了主要采用CPU以提高处理速度外，还有带处理器的EPROM或RAM的智能I/O模块、高速计数模块、远程I/O模块等专用化模块。

5：编程工具丰富多样，功能不断提高，编程语言趋向标准化 有各种简单或复杂的编程器及编程软件，采用梯形图、功能图、语句表等编程语言，亦有高档的PLC指令系统

6：发展容错技术 采用热备用或并行工作、多数表决的工作方式。 7：追求软硬件的标准化。 2. Plc的结构和工作原理 Plc专为工业现场应用设计，采用了典型的计算机结构，主要由cpu 电源 储存器和专门设计的输入/输出接口电路组成.硬件框图如下: PLC系统组成及各部分的功能 一．系统组成。 二．各部分的作用。 1． CPU运算和控制中心 起“心脏”作用。 纵：当从编程器输入的程序存入到用户程序存储器中，然后CPU根据系统所赋予的功能（系统程序存储器的解释编译程序），把用户程序翻译成PLC内部所认可的用户编译程序。

横：输入状态和输入信息从输入接口输进，CPU将之存入工作数据存储器中或输入映象寄存器。然后由CPU把数据和程序有机地结合在一起。把结果存入输出映象寄存器或工作数据存储器中，然后输出到输出接口、控制外部驱动器。

组成：CPU由控制器、运算器和寄存器组成。这些电路集成在一个芯片上。CPU通过地址总线、数据总线与I/O接口电路相连接。

2． 存储器 具有记忆功能的半导体电路。 分为系统程序存储器和用户存储器。 系统程序存储器用以存放系统程序，包括管理程序，监控程序以及对用户程序做编译处理的解释编译程序。由只读存储器、ROM组成。厂家使用的，内容不可更改，断电不消失。

用户存储器：分为用户程序存储区和工作数据存储区。由随机存取存储器（RAM）组成。用户使用的。断电内容消失。常用高效的锂电池作为后备电源，寿命一般为3~5年。

3．输入/输出接口 （1）输入接口： 光电耦合器由两个发光二极度管和光电三极管组成。 发光二级管：在光电耦合器的输入端加上变化的电信号，发光二极管就产生与输入信号变化规律相同的光信号。

光电三级管：在光信号的照射下导通，导通程度与光信号的强弱有关。在光电耦合器的线性工作区内，输出信号与输入信号有线性关系。 输入接口电路工作过程：当开关合上，二极管发光，然后三极管在光的照射下导通，向内部电路输入信号。当开关断开，二极管不发光，三极管不导通。向内部电路输入信号。也就是通过输入接口电路把外部的开关信号转化成PLC内部所能接受的数字信号。

（2）输出接口 PLC的继电器输出接口电路 工作过程：当内部电路输出数字信号1，有电流流过，继电器线圈有电流，然后常开触点闭合，提供负载导通的电流和电压。当内部电路输出数字信号0，则没有电流流过，继电器线圈没有电流，然后常开触点断开，断开负载的电流或电压。也就是通过输出接口电路把内部的数字电路化成一种信号使负载动作或不动作。

三种类型： 继电器输出：有触点、寿命短、频率低、交直流负载 晶体管输出：无触点、寿命长、直流负载 晶闸管输出：无触点、寿命长、交流负载 4．编程器 编程器分为两种，一种是手持编程器，方便。我们实验室使用的就是手持编程器。二种是通过PLC的RS232口。与计算机相连。然后敲击键盘。通过NSTP-GR软件（或WINDOWS下软件）向PLC内部输入程序。

第二节 PLC的基本工作原理 一．PLC采用“顺序扫描，不断循环”的工作方式 1．每次扫描过程。集中对输入信号进行采样。集中对输出信号进行刷新。 2．输入刷新过程。当输入端口关闭时，程序在进行执行阶段时，输入端有新状态，新状态不能被读入。只有程序进行下一次扫描时，新状态才被读入。

3．一个扫描周期分为输入采样，程序执行，输出刷新。 4．元件映象寄存器的内容是随着程序的执行变化而变化的。 5．扫描周期的长短由三条决定。（1）CPU执行指令的速度（2）指令本身占有的时间（3）指令条数 6．由于采用集中采样。集中输出的方式。存在输入/输出滞后的现象，即输入/输出响应延迟。 二．PLC与继电器控制系统、微机区别 1．PLC与继电器控制系统区别 前者工作方式是“串行”，后者工作方式是“并行”。 前者用“软件”，后者用“硬件”。 2．PLC与微机区别

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电梯PLC控制系统设计论文

电梯PLC控制系统设计论文

电梯PLC控制系统设计论⽂plc是⼀种专门为⼯业环境设计的通⽤控制装置，可以完成⼤型⽽复杂的控制任务，以可靠性⾼、通⽤性强、体积⼩、成本低着称，成为⼯业⾃动化的技术⽀柱之⼀，在⼯业⾃动控制领域占有⼗分重要的地位。

本⽂将可编程序控制器（PLC）应⽤于三层电梯进⾏逻辑控制，设计了⼀套完整的电梯控制系统⽅案并通过三层电梯模型实现了其基本功能，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控制系统⽆法实现的。

1 控制系统总体设计⽅案程序总体设计时，需要充分考虑到乘客乘坐电梯时的随机性、突发性和不确定性：也需充分考虑到乘客的思维⽅式与习惯动作等因素，采⽤智能逻辑控制策略，实现电梯的全数字化控制，其⽬的是使电梯的运⾏能反映⼈的智慧。

整个控制系统的设计遵循如下原则：1）电梯由乘客控制执⾏；2）⾏车⽅向由内选信号和外呼梯信号决定，顺向优先执⾏；3）⽆论电梯运⾏于何种状态，只要有内选信号时，优先响应内选⾏车⽅向；4）停层时有⾃动开门信号；5）平层精确定位控制；6）楼层⾃动控制与显⽰；7）上、下⾏⾃动控制与显⽰。

2 硬件系统硬件系统主要包括PLC、三层电梯模型。

硬件系统的结构图如图1所⽰。

2.1 三层电梯的输⼊点三层电梯的输⼊点如下：1）内选召唤按钮：位于轿厢内，对应每层各有⼀个；2）外选召唤按钮：⼀层只有上呼，⼆层有上呼和下呼，三层只有下呼；3）平层电磁传感器检测：位于井道内每⼀层的相应位置上，每层各有⼀个；⽤于选向、选层、指层，内选召唤、外选召唤的消号；4）电梯启动和停⽌按钮各⼀个。

共12个输⼊点。

2.2 三层电梯的输出点三层电梯的输出点如下：1）正反向继电器：共两个，⽤于控制电机的旋转⽅向；2）内选指⽰灯：对应内选召唤按钮，共两个；3）外呼指⽰灯：对应外呼召唤按钮，共四个；4）楼层显⽰：每层⼀个，共三个；5）上下⾏显⽰：共两个，表⽰电梯的运⾏状态。

plc三层电梯控制设计

plc三层电梯控制设计

plc三层电梯控制设计
PLC三层电梯控制系统是指利用PLC（可编程逻辑控制器）将基础元件联合在一起，实现对电梯运行的自动控制。

PLC三层电梯控制设计主要包括硬件系统和软件系统两部分。

一、硬件系统
PLC三层电梯控制硬件系统包括电梯物理设施、控制面板、按钮、PLC主控板、输出板、驱动板等。

其中，电梯物理设施包括电梯轿厢、电梯轿厢门、电梯井道、电梯轿厢平移系统、电梯传感器、电梯限位器等。

控制面板则是用户与电梯系统之间的接口，可以对电梯
进行调控。

按钮则是为了控制电梯的运行，可在轿厢内和轿厢外设置。

PLC主控板是整个
系统的核心部分，负责控制电梯的启动和停止。

输出板和驱动板分别用于控制电机和门锁
的运行。

PLC三层电梯控制软件系统主要包括自动模式和手动模式。

自动模式是指电梯按照预
先设定的路线和规则，自动完成运行任务。

手动模式则是由用户自行操作，控制电梯的运行。

软件系统设计的过程需要遵循以下几步：
1、需求分析
在软件设计前，需要对电梯的运行需求进行详细的分析，包括电梯所处的环境、电梯
的使用人群、电梯的路线规划等。

2、系统设计
根据需求分析的结果，设计PLC的控制逻辑，确定PLC的输入输出状态。

例如，当用
户按下楼层按钮时，PLC将检测到并向电机输出信号，使电梯开始运行。

3、程序编写
接着，将PLC控制逻辑翻译成程序语言，例如LD语言或FBD语言，并将其上传至PLC 中。

4、测试调试
最后，进行测试调试，验证PLC控制逻辑的正确性和系统的可靠性。

基于可编程控制器电梯控制系统的应用设计

基于可编程控制器电梯控制系统的应用设计

基于可编程控制器电梯控制系统的应用作者：LZ摘要电梯的出现，使人们的运输更加便捷，其在我们现代生活中越来越重要。

较早的电梯控制系统是使用继电器控制的。

继电器控制系统由于占地面积大，易出现故障，寿命短，维修不便等缺点，不适合在这个讲究安全，追求效率的时代应用。

为了提升电梯系统的质量，确保电梯的使用稳定可靠，进一步提高电梯控制系统的安全性和效率，笔者开发以可编程控制器（PLC）为中心的控制系统。

应用该控制系统方案，能够有效地增加电梯控制系统的稳定性，且提高电梯控制系统的人工智能功能。

以实现解决旧系统故障高，占地面积大，维护难，安装周期长，反应滞后等缺点。

使电梯运行更加高效，舒适，可靠。

关键词：电梯，梯形图，PLCAbstractThe emergence of the elevator make people's transportation more conven ientand which is more and more important in our modern life. The control system of traditional elevator is to use relay control. Relay control system has many shortcomings, such as covers a large of area, always break down, short service life and maintenance inconvenience, etc. So which is unfit in the era that attaches great importance to the security and the efficiency. In order to further improve the safety and the work efficiency of the elevator control system, the author designed a set of electrical programmable controller(PLC) as the core of control system. The scheme of control system can solve the shortcomings of the old system to make the elevator operation more convenient, comfortable and reliable.Key words: Elevator, Ladder Diagram ,PLC目录1 前言 (1)1.1课题背景 (1)1.1.1电梯的发展史 (1)1.1.2当前国内外电梯现状 (2)1.1.3电梯今后的发展方向 (2)1.2可编程控制器控制电梯的研究意义 (3)1.3本章小结 (3)2 可编程控制器（PLC） (4)2.1可编程控制器简介 (4)2.2可编程控制器的发展历程 (4)2.3可编程控制器控制系统的特点与优点 (5)2.3.1易学易用 (5)2.3.2可靠性高 (5)2.3.3功能完善 (5)2.4可编程控制器的组成 (6)2.4.1中央处理器(CPU) (6)2.4.2I/O模块 (7)2.4.3可编程控制器系统的其它设备 (8)2.4.4电源模块 (9)2.4.5底板或机架 (9)2.4.6可编程控制器的通信联网 (9)2.5可编程控制器的工作原理 (9)2.5.1输入采样阶段 (10)2.5.2程序扫描执行阶段 (10)2.5.3输出刷新阶段 (11)2.6可编程控制器的编程语言 (11)2.6.1图形式指令构造 (11)2.6.2简化应用软件生成过程 (12)2.6.3明确的变量常数 (12)2.6.4简化的程序结构 (12)2.7梯形图的规则 (12)2.8本章小结 (13)3 三层电梯可编程控制器控制系统设计 (14)3.1电梯的控制要求及控制思路分析 (14)3.1.1电梯开门和关门的要求 (14)3.1.2电梯上下行呼叫控制 (14)3.1.3电梯厢内厢外指示灯要求 (15)3.2硬件部分 (15)3.2.1电梯的结构 (15)3.2.3I/O点数分配 (17)3.2.4 可编程控制器外部接线图 (19)3.3 系统软件部分 (20)3.3.1程序梯形图 (20)3.3.2程序指令 (25)3.4本章小结 (32)4系统检测与调试 (33)4.1检测与调试 (33)4.1.1硬件模拟检测 (33)4.1.2软件模拟的检测 (34)4.2本章小结 (34)5结论 (35)参考文献 (36)1 前言1.1课题背景1.1.1 电梯的发展史在公元前很多年开始，人类懂得了利用一些原始的升降工具来输送物资，那时候还没有电梯这一词汇，但是当时的升降工具就是现代电梯的雏形，没有它们，也就没有现在的电梯。

基于PLC的电梯控制系统设计

基于PLC的电梯控制系统设计

基于PLC的电梯控制系统设计摘要:本文阐述了电梯的发展、种类、常见结构等电梯方面的知识,介绍电梯的一些使用方法、注意事项和常见问题。

同时,通过介绍PLC技术的应用与发展,结合电梯的实际应用,本文采用了西门子S7-300系列可编程控制器,利用变频器作为执行机构,来检验电梯PLC 控制系统的运行情况来设计了一个对5层两台电梯进行控制的系统,以介绍可编程控制器在电梯中的应用及PLC控制是如何使各个机构之间准确的配合,从而实现电梯的各项工作正常运行的。

关键词:电梯控制、PLC梯形图。

目录一、摘要 (1)第一章电梯控制系统设计方案拟定 (3)1.1 电梯控制系统分类 (3)1.2 PLC的功能特点及优势性能 (3)第二章电梯基本内容介绍 (4)2.1 电梯的定义 (4)2.2 电梯的基本机构及主电路设计 (4)第三章电梯的电器控制系统 (4)3.1 电梯门的控制要求 (4)3.2 电梯的主电路设计 (4)3.2.1 曳引电机的主电路设计 (4)3.2.2 门电机的主电路设计 (6)3.3 PLC 的I/O 点分配及内部说明 (7)3.3.1LED数码管的各段编号 (7)3.3.2 I /O点的分配 (7)结束语 (9)参考文献 (10)第一章电梯控制系统设计方案拟定1〃1 电梯控制系统分类随着现代城市的发展,高引言层建筑日益增多,电梯成为人们日常生活必不可少的代步工具。

电梯性能的好坏对人们生活的影响越来越显著,因此必须努力提高电梯系统的性能,保证电梯的运行既高效节能又安全可靠。

我国电梯控制系统主要有三种方式:继电器控制系统、微机控制系统和PLC控制系统。

其中PLC控制系统以其显著的优点成为电梯控制系统的主流。

1〃2 PLC的功能特点及优势性能PLC控制系统主要有双速电梯系统和变压变频调速系统,后者通过改变电机供电的电压和频率,平滑调节电梯度,可以获得更好的乘坐舒适感,它平层精度高,并有显著的节能效果,保障了电梯的可靠性,成功地解决了电梯运行的舒适感问题。