乘客电梯PLC控制系统毕业设计论文.docx

内蒙古科技大学毕业设计说明书（毕业论文）内蒙古科技大学本科生毕业设计说明书（毕业论文）题 目：乘客电梯PLC控制系统学生姓名：路婧学 号：1267106434专 业：自动化班 级：自2012-4班指导教师：王月明老师 乘客电梯PLC控制系统摘要近几年以来，随着科学技术突飞猛进的发展，人们的生活格调也随之提升了很多，与此同时供人们日常所居的智能建筑物也是平地而起，有了高层的智能建筑物的出现，用来传运乘客以及货物的电梯当然是必不可少，不论是垂直升降运输还是倾斜升降运输的电梯系统，都与现代化的生活所息息相关。随着全球人口的增多以及能源的消耗过度，人们也不再只是简单的考虑乘坐电梯的方便性，更多的放眼与在电梯系统的设计过程中是否安全，各方面性能指标是否优越，是否节省能耗等诸多方面。随着智能电梯系统的的发展进程，电梯系统的设计过程开始使用PLC技术，剔除了最初出现的继电器控制技术的不足之处，例如最初的继电器的连线多而且复杂，体积过于笨重，功率消耗严重等。与之相比PLC因为具有较高的抗干扰性，低能耗，可拓展性高等因素，被控制技术领域所频繁的运用。该设计中的电梯控制技术所使用的可编程控制器起很重要的作用。在设计初期先以内蒙古科技大学自动化专业实验室内所陈设的现有的四层电梯模型作为设计控制基础，从而搭建起七层电梯系统。在该设计中选用西门子S7 200系列，STEP 7等软件编辑控制。在具体的设计操作中，经过对电梯实际运行的工作原理和工作机制等的学习，通过STEP 7对系统进行程序的控制编程，以此来完成电梯在运行中实现厅门的控制，电梯内外的选层，內呼外呼的运行，楼层位置与上下指示灯的显示，平层监控等功能。关键字：电梯，可编程控制器，STEP 7-Micro/WIN,变频器passenger elevator PLCcontrol systemIn recent years, with the development of science and technology , peoples life style has been improved a lot. At the same time,intelligent buildings is also improved in peoples daily lives. With the emergence of high-level intelligent buildings, transporting passengers and cargo elevator,whether it is a vertical transportation or sloping elevator elevator system, is essential and closely related to modern life.Along with the increase of world population and the excessive energy consumption, people are no longer simply consider the convenience of elevator, but also more control the process of the design of the elevator systems safe whether all aspects of performance index is superior or whether to save energy consumption and many other aspects. With the development of the intelligent elevator system process, the design of elevator systems process begin to use PLC technology, excluding the first relay control technology, the disadvantages of the original relay attachment is more complex, for example, too heavy volume, power consumption is serious and so on.Because compared with PLC has high anti-interference, low energy consumption, higher factor can expand sex, are frequently used by control technology. Elevator control technology used in the design of the program controller plays very important role.At the beginning of the design by Inner Mongolia university of science and technology, automation lab first display the existing four layers of elevator model as a foundation for design control, so as to set up the seven layers of elevator system.In the design of the Siemens S7 200 series, such as STEP 7 software edit control.In the design of specific operations, through the actual operation of the elevator working principle and working mechanism of learning, by STEP 7 program of system control programming, in order to complete the elevator hall door control in the operation, the elevator s inside and outside control, the outbound operation, location and floor indicator light display, flat layer monitoring, and other functions.Key words: elevator, programmable controller, STEP 7 - Micro/WIN, frequency converter目录摘要Icontrol systemII第一章 绪论11.1 智能电梯发展背景11.2 电梯的发展历史21.3 电梯的现状分析31.4 电梯的种类4第二章 电梯的构成及设计思路62.1 电梯的主要结构62.1.1 电梯的主要组成结构62.1.2 七层电梯PLC的控制系统72.2 可编程控制器82.2.1 可编程控制器的产生82.2.2 可编程控制器的发展92.2.3 可编程控制器（PLC）的用途92.3 变频器技术112.3.1 变频器的产生112.3.2 变频器的发展122.3.3 变频器的结构132.4 本章小结13第三章 七层电梯的硬件设计方案143.1 电机的选型143.2 可编程控制器的选择153.2.1 可编程控制器的组成结构153.2.2 可编程控制器的型号选择163.3 变频器的选择163.3.1 西门子MM420变频器与S7-200的连接163.3.2 西门子MM420变频器的主要参数173.4 元器件的选用183.4.1 开关元器件183.4.2 数码显示器193.4.3 整流电源203.5 硬件电路的设计203.5.1 硬件电路203.5.2 工作原理223.6 本章小结23第四章 七层电梯系统软件设计254.1 PLC的编程语言设计254.2 STEP 7-Micro/WIN的简介254.2.1 STEP7-Micro/WIN的基本功能254.2.2 STEP7-Micro/WIN编程的主界面264.3 系统程序设计274.3.1 七层电梯流程图274.3.2 I/O 分配表294.4 程序说明314.4.1 检修运行块314.4.2 电梯停车响应程序块324.4.3 电梯内选楼层显示程序块334.4.4 电梯上行中楼层显示程序块334.4.5 电梯下行中楼层显示程序块334.4.6 电梯呼叫指令平层程序块344.4.7 开关门运行块354.4.8 电梯可运行程序块354.4.9 电梯正转上行程序块364.4.10 电梯反转下行程序块364.5 本章小结36第五章 结束语37参考文献39附录A 梯形图41附录B 电气原理图42致 谢43V第1章 绪论1.1 智能电梯发展背景智能建筑概念的开始是在1984年，因为在美国，康涅狄格州，哈特福德城市中建成了一座大厦，成为第一座智能大厦1。我国在2007年实施的国家标准GB/T503142006智能建筑设计标准中对智能建筑的定义为“以建筑物为平台，信息设备系统、信息应用系统、建筑设备管理系统、公安系统，集结构、系统、管理和优化组合为一体，为广大群体供给了有保障、低能耗、做到环境的保护、便利的建筑环境2。当第一个智能化的建筑物出现之后，智能修建设备就在国内外繁盛的发展起来。从1990年代之后，欧洲等经济发达地区以及起初国内有些繁盛地区的智能大厦也一日千里般的浮现。中国的智能大厦建设于1990年，北京的一座18层高楼，之后整个国家就开始快速的发展了起来。建成了类似台北101大楼等一批具有较高智能化程度的智能大厦。截止2012年，国内10座最高的智能大厦的相关数据见表1.1。表1.1 国内10座最高的智能大厦的相关数据序号建筑名称城市建成时间楼层高度/m1台北101大厦台北20041015082上海金茂大厦上海20081014923环球贸易广场香港20101084844南京紫峰大厦南京2010894505京基100深圳2012100441.86广州国际金融中心广州2010103437.57金茂大厦上海199893420.58国际金融中心2期香港2003904129广州中信大厦广州199780391.110深圳地王大厦深圳199669384智能建筑是21世纪新起的建筑热潮，电梯作为智能建筑中垂直运输的不可缺少的设备之一，而楼宇自动化系统中包涵着电梯群控系统的重要系统知识，同时电梯群控系统是智能大厦垂直运输的重要支撑系统。以台北101大厦为典例，其主要楼层高达427m,总建筑物楼层合计106层。这个中见在地面之上的有101层，有5层作为地下使用，此中一楼至六楼是作为购物楼层，是现在全球范围内少有的高层建筑物之一。这座大楼之所以被来往的众多游客观摩是在于它集世界三个第一于一身，除了世界第一高楼的头衔之外，它还有世界速度最快的电梯，可以在三十五秒内急升至89楼景观台。另一个世界第一需要赞扬和研究的是，它所设计的世界上绝无仅有的的风阻尼器，是因为台湾地处地震多发地段而专为其设计的。现代智能化系统的建筑系统中电梯的设备与控制技术随着人类科技、人口、需求的要求，越来越精密的智能化电梯需要进一步设计与完成。也就是说有效的的垂直运输的电梯系统为提高现代人类生活层次与高质量的生活服务以及数量提出了很强的挑战。其中，电梯的服务质量主要从几个方面概括大概：（1）减少乘客候梯时间；（2）增加运行时的舒适度；（3）减少电梯行程运行时间；（4）提高系统运行效率。通过优化电梯配置和控制技术，提高电梯的承载率就是所谓的电梯服务的数量。而且，电梯的优质服务不在单一的局限在“运行时间短”的话题上，而是运用模糊理论、神经网络、专家系统等的方法，以实现电梯群控系统的管理与配置的最佳模式。在高楼大厦中为实现电梯的高速以及惬意并能够节省能耗的需要，设计者们使用了高品质的电梯驱动技术，实现以最少的群控装置使运输人流量最大化，达到交通运输系统最完整优化程度，也就是说利用电梯的最短候梯时间和运行时间、最高量的运输人流的能力。随着建筑业设计技术的高档化以及高层建筑的日渐增多，人们从以往对电梯的需求程度也逐渐提升，人们不再局限于搭乘电梯的快速、舒适以及制造是否坚固等方面，而更多的是对电梯的可靠的安全性和多功能的需求越来越高。在我国，随着先进控制技术的电梯技术的电梯系统越来越普及，许多新型的智能建筑已经被选定为高档的电梯系统，使电梯监控与控制的得到有机结合。1.2 电梯的发展历史 电梯在发展过程中大致有五个阶段的进步。（1） 绞车阶段-13世纪前：在很久以前，人们采用传统而又原始的升降技术将货物和人运送到较低的合适位置。在公元前1115年1079年间，我国古代聪颖的劳动者们缔造了最初的辘轳。他们利用卷筒的回转原理来实现升降的运作，从而增加了将货物或人运送到更高的位置。公元前236年，古希腊著名的数学家阿基米德设计制造出了在人力或者畜力的驱动力下，由绞车和滑轮组装构建成基本的起重装置。（2） 升降机阶段-19世纪前半叶：在19世纪初期，欧美地区的人们已经开始运用蒸汽机作为升降货物的动力来源。英国出现借用蒸汽机来实现升降是在1835年；在1845年，由英国科学家开发的用水作为中等功率驱动的液压电梯。在那个时候，人们常使用液压或气动升降，但由于安全性和可靠性无法保证，所以较少让乘客使用。（3） 升降阶段-19世纪后半叶：没过著名工程师奥的斯在学习前人经验的前提基础下，于1852年成功制成了世界上第一台安全的升降机。在这之后，1857年，世界上首个客运电梯成功运行，这为之后的高楼建筑中采用垂直运输工具提供了重要的基础经验。（4） 电梯出世之后-1889年以后：1889年12月，被世人公认的真正的电梯-是奥的斯公司研究制造出的电力拖动系统的升降机，安装在美国纽约 Demarest 大楼里，它的原理是运用以直流电动机为动力系统，通过蜗轮减速器带动卷筒上所缠绕的钢丝绳索，实现悬挂并升降电梯。之后，大量的电梯技术如雨后春笋般出现，这个阶段的电梯历史一直维持到20世纪70年代的中期。 (5) 现代电梯阶段：现代电梯阶段是从1975年开始之后的阶段。这个时期的电梯计算机控制技术，以及集成块为主要特征，配合超高建筑的电梯智能设备需求，高速、双胶、快速发展无机房等新的技术发展方向，PLC技术的电梯系统以成为楼宇自动化中非常重要的资格子系统。1.3 电梯的现状分析 中国电梯行业作为中国对外开放中最早的商业，曾受到各种外资“蚕食”举措的影响，原先全国各大国内企业品牌的电梯行业几乎全军覆灭，曾经在国内电梯市场上占有率接近95%的市场份额的国外电梯品牌时代已经结束。近年来,一些民族电梯行业绝地重生占据了国内四分天下的局面，现在，中国在世界电梯行业劲旅争霸赛中位居主战场，实现了中国电梯行业所面临的重新“洗牌”，因为国内民族自主品牌受到国家政策支持、资本市场的支持等方面的各种有利条件做后盾，从而为加快了民族品牌赢得了更多市场。 当今全球电梯销售领域上将近大部分由芬兰的通力、瑞士的迅达、德国的蒂森、美国的奥的斯、日本的三菱、东芝、日立、富士达等八大知名企业把持。我国目前已成为世界上第一大电梯行业消费大市场，巨大的市场需求吸引着全球有名的电梯行业企业来国内投资，我国的电梯市场液位全世界具有竞争力的知名电梯外企提供了重要的公平的市场竞争机制，国外著名的知名品牌和国内知名电梯企业成为长期合作伙伴，或者独资建造世界一流的电梯制造工厂，配置上顶尖的设备，引进世界最新的科学技术，培养最前卫的管理人才，这样国外企业先后把自己的生产与研发中心迁移到了中国。正如众所周知的外国企业电梯企业持续了很长一段时间的垄断超过70%的国内电梯市场份额，中国的电梯行业也成为从外国引进的其中至多至全的行业之一。1.4 电梯的种类 电梯被当作一种经常使用的运输工具，被频繁的运用于各类差别的场所，其驱动、拖动、控制方式都有所差异，所以电梯笼统的被分列为以下几种：1. 按用途方式分为（1）载货电梯：专为运送货物设计的电梯，轿厢的利用面积和载重量相对较大。（2）货运电梯：主要用于运载乘客和货物。它不同于特殊的乘用电梯，其主要区别在于它有不同的结构装饰在轿厢内部。（3）住宅电梯：主要供应住宅楼内使用，也可以运送适度大的家用物品和其他生活用品。（4）医院病床电梯：专为医院电梯，用于运输病人，病床及医疗设备及救护设备。（5）自动扶梯：多运用于机场、商场、多功能大厦中，一般设计与地面成30度50度的倾斜角，以一定方向上较慢的速度持续运行。（6）观光电梯：轿厢一侧壁透明用于观光，一般建设于豪华大厅或者高层大楼的外墙上，供旅客、乘客观光的电梯。（7）自动人行道：是自动扶梯的一种变形，在一定水平或者倾斜方向上连续运行的电梯。（8）乘客电梯：为运送乘客设计在建筑物里的电梯，主要建造在宾馆、酒店、办公楼以及高层建筑住宅中，一般分为有司机或者无司机操作两种。2.按速度快慢分为（1）低速电梯：通常运行的额定速度在1m/s以下，一般用于10以下楼层的建筑中。（2）中速电梯：通常运行的额定速度在12m/s之间，一般用于10以上楼层的建筑物中。（3）高速电梯：通常运行的额定速度在23m/s之间，一般用于16以上楼层的建筑物中。（4）超高速电梯：额定速度3m/s10m/s之间，一般用于100m以上的建筑。3.按拖动方式分为（1）直流电梯：运用直流曳引机，直流电机的转速是通过变流来控制，电梯额定速度在2m/s以上。（2）交流电梯：运用交流曳引机，交流电机的转速是通过变压来控制，电梯额定速度根据是双速还是单速来确定。（3）液压电梯：凭借液压驱动升降的电梯，提升高度在30m以内。 (4) 直线电驱动电梯：是当下最具有难度的开辟不久的电梯驱动形式的电梯，是行驶直线曳引机为驱动源。第2章 电梯的构成及设计思路2.1 电梯的主要结构2.1.1 电梯的主要组成结构（1）曳引系统 曳引系统是电梯的动力来源装置，又被叫做电梯主机。其为实现的主要作用是信息输出和传递电梯动力，从此来实现电梯上下运行的驱动设备。曳引系统由一些基本的设备均衡组成并运作，其中包括：曳引机、电动机、联轴器、减速器、曳引钢丝绳、导向轮等。 (2)导向系统电梯的导向系统主要分为轿厢的导向和对重的导向。其目的是为了均衡并控制轿厢与对重的自由度，当有了导向系统后，电梯轿厢和对重才能只沿着垂直方向的导轨做上下升降运动。(3)轿厢 电梯车厢由2个重要部分组成：车架和车体。是运载乘客和货物重要的电梯组成部分，是电梯的基础工作部分。(4)门系统 电梯的门系统有轿门与厅门的区分，轿门是设置在轿厢入口处，厅门安装在层站入口处，设置门系统的主要目的是为了安全起见，只有当电梯轿门和厅门都关闭的情况下，电梯才可以启动运行动作，即原理是封锁层站入口和轿厢入口。门系统由轿门（轿厢门），厅门（层门），开关门机，门锁装置、安全装置构成。(5)重量平衡系统 重量平衡体系是电梯中为持续对重和轿厢实现相对均衡，简而言之就是使轿厢达到相对平衡的重量限度。在电梯正常工作过程中，使电梯轿厢和对重之间的重量差额能保持在某个比重限定差额的范围之内。并且实现电梯能够在曳引传动系统的作用下平稳而且正常的运行，重量比重系统主要由对重平衡补偿和重量补偿配置组成。(6)电力拖动系统 电动拖动系统是为电梯运行提供动力来源、驱动电梯部件运行速度控制系统的装置，包括电梯轿厢升降、轿厢门和厅门的开关动作。该系统由曳引电动机（动力源）、供电系统（为电机提供电源装置）、速度反馈装置（提供运行速度信号）、电动机调速装置（对曳引机提供调速控制）等组成。(7)电气控制系统 电气控制系统是通过电梯运行中不同控制电路系统完成不同电气运作控制的功能，突出目的是对电梯的正常运行实施安全保障性的操纵和控制。电气控制系统由几个重要部分组成，其中主要包括：位置显示装置、换速平层装置、调速开关、电气安全保护装置、控制柜（箱）、操纵装置等。(8)安全保护系统 为保证电梯能正常运行并使用，避免有时会发生危机人身安全的危险事故的出现，电梯在安全保护系统这方面特别注重，该系统由（1）超速保护装置，其中包括限速装置、安全钳、终端超越保护装置；（2）缓冲装置；（3）其他安全保护装置：厅门门锁安全装置、近门保护装置、轿厢超载保护装置等。2.1.2 七层电梯PLC的控制系统无论是四层电梯还是七层电梯，亦或是更高的楼层，它们在应用可编程控制器的原理是基本不变的。因为电梯在系统控制技术方面主要由两个级别组成，即电梯的速度调控，逻辑条理的控制。电梯在升降过程中的速度掌控关乎乘客在乘坐电梯的过程中感受到的舒适度，而逻辑条理的控制方面则影响着电梯整个系统的安全性与稳固性的必然因素。逻辑开关控制技术在电梯控制方向上是作为比较重要的控制技术，究其原因是因为该种开关技术包涵了定时、模拟量转换、开关量控制、数值处理等特点。在电梯的控制技术过程中，上文提及的一些PLC技术能够确切到位的与逻辑开关技术相吻合，而且同时也能做到完美的控制电梯的运行。 详细的优点介绍如下文解释：（1）应用PLC对电梯实现操控技术，而且让该控制能够经过自动化过程用软件来完成，如此可以让电梯的运行做到抗干扰性降为最低。（2）应用PLC可以实现当电梯出现需要检修的状况时，系统可以自动的检测到故障点，并且通过警示灯来传达检修故障信号，这样也同样的提升了电梯在实际操作中出现的一些不安全隐患。（3）可编程控制器在正常工作状态下，自身就是比较稳靠的，所以出现死机的状况可能性太小。（4）电梯运用到可编程控制器是因为该系统中嵌套了继电器和楼层选择器，所以不用浪费大的功夫在选择较多这些器件上，这样会让系统的构架显得简洁明了，外部设置电路也简单了许多。（5）可编程控制器的程序多样化，当程序在编辑的过程中出现问题时，系统的的顺应性较高，在对控制程序修改的同时不必要对外部设置电路进行操作。（6）在PLC的软件系统方向，也运用了一部分能具有抗干扰性的控制系统。比如系统滤波，系统的自我诊断，以及信息恢复等等。2.2 可编程控制器2.2.1 可编程控制器的产生 自从可编程控制器出现在控制科技行业以来，其应用范围以及发展动向如雨后春笋般蓄势而发。它的发展历程简单包括为五个时间段：第一阶段：自1969年，在美国最盛行底特律的通用汽车制造有限公司（GM公司）完美试用了由美国数字设备有限公司（DEC公司）研究生产的全世界第一台可编程控制器PDP-14。而且在试验过程中发现效果较佳。因为当时只运用了简单的逻辑运算技术，所以这台PDP-14所应用的软件设备被称为可编程逻辑控制器。从此可变称控制器就由此问世。第二阶段：此后在70年代末期左右，由于电子技术行业以及微机技术的快速发展，可编程控制器的控制范围由模拟量的逻辑关系发展开拓到数字量的控制范围和生产航线领域内。一种电子微机工程控制技术设备油然而生，即现在我们所了解的可编程控制技术。简称PC（programmable controller）。但因为担心这样的简称容易与微型计算机搅浑，所以研究人员将可编程控制器简单改变成PLC来缩写简称为可编程控制器。第三阶段：在1985国际电工委员会对可编程控制器的理解是这样的： PLC是一种工业控制器，是特别用在需要的工业环境情况下而规划进行的数字运算的一种电子系统。该系统运用了能够汇编程序语言的ROM，主要用来在ROM内保存记忆索要执行操作的逻辑运算，程序次序掌控。定时作用，计数效果和数字运算等简单程序控制的指令需要。并且依据模拟量与数字量的输出和输入控制点，从而掌控纷繁多杂型生产过程中应用到的机器。（1） PLC是从刚出现的继电器控制的语言中引申来的，也正因为如此它就吸收保存了继电器在进步阶段中数字量的转化处理，程序次序掌控等方面有极限的优点。（2） 可编程控制器是一种工业控制设备，是集结了自动控制原理技术，微机控制以及信息技术的新型控制技术。PLC已经在自动控制行业据为榜首。2.2.2 可编程控制器的发展 自从可编程控制器出现之后，其发展的速度之快使人们为之赞叹。日本电子电力1971年开始生产可编程控制器。相继其后欧洲大陆也同样开始了PLC的设置生产历程。在当今可编程控制器的发展来看，它事实上在作用上总结为最基础的几点核心内容，如下：（1） 用微机系统指代了初始继电器的操控键。（2） 运用汇编语言更替了实体线路连接技术。（3） IO高低电平可以实现外部设备的接线方式。（4） 构造比较容易开拓。 最早的可编程控制器基本由分立式集成器件与不大规模的集成电路构建。如今的可编程控制器一般都应用了微型计算机处理技术，ROM,RAM或者单片机系统作为核心部件系统。近期数据显示，PLC技术的更新发展速度超快速，其推成出新的更变周期据推算大概在23年期限左右，它的内部结构在不停的进步变化着，系统能实现的功能也越来越多，也越来越全面，性价比也要比同系统的控制技术要强很多。细想未来技术的发展，尤其是在可编程控制技术的领域和性能方面的极速发展力度。其中详细的讲，第一，规模较大的可编程控制器正在飞速的沿着快速、大储蓄、和高性能方向前进。第二，如果要生产发展较小型号的可编程控制器，即简易又经济，而且还可以适用于单个微机的控制技术，以及微小型自动化设备的需求。2.2.3 可编程控制器（PLC）的用途 PLC在国内外应用领域非常遍及，例如在石油化工，电力系统，钢铁行业，机械制造行业，电子信息科技行业等等。迄今为止，可编程控制器的典范性的性能有如下几方面：第一，循序控制技术。这是可编程控制技术在该应用方向上最常见的技术，从而代替了初始化的继电器次序控制领域。譬如铣床，包装生产线，自动焊接设备，冶金行业，太阳能，电梯控制技术等领域。第二，程序控制。在工业应用过程中我们经常会用到一些持续变化的数字，也就是我们常说的模拟量，比如速度，温度，电流。压力，电压等。PLC 有两种转换模式，即数字量转化为模拟量，模拟量转化为数字量。应用数模转化技术可以实现程序控制。第三，数值分析。通用的可编程控制器都设置有四则运算程序指令语言，这样可以使得在实际操作过程中将信息便捷的分析。采用可编程控制器能够完成系统操作的监控，并且实现数值的搜集和分析，掌握生产实际操作的过程。 第四，通讯连接网络。在一些需要满足特别要求的情况下，一台微型计算机需要连接多台可编程控制器或者直接将许多台可编程控制器连接在一起使用，从而实现分布式的控制技术。PLC的通讯板就能够做到这样的需求技术。第五，线路打印。PLC能够做到将外部硬件设备与其连接为一体，例如线路终端，由此做到线路打印的效果。可编程控制器在国内外广泛应用于钢铁、石化、机械制造、汽车装配、电力、轻纺、电子信息产业等各行各业。目前典型的PLC功能有下面几点。 顺序控制：这是可编程控制器最广泛应用的领域，取代了传统的继电器顺序控制，例如注塑机、印刷机械、订书机械，切纸机、组合机床、磨床、装配生产线，包装生产线，电镀流水线及电梯控制等。 程控：在工业生产过程中，有许多连续变化的量，如温度、压力、流量、液体、速度、电流和电压等，称为模拟量。可编程控制器有A/D和D/A转换模块，这样，可编程控制器可以作模拟控制用于程控。 数据处理：一般可编程控制器都设有四则运算指令，可以很方便地对生产过程中的资料进行处理。用PLC可以构成监控系统，进行数据采集和处理、控制生产过程。较高档次的可编程控制器都有位置控制模块，用于控制步进电动机，实现对各种机械的位置控制。 通信联网：某些控制系统需要多台PLC连接起来使用或者由一台计算机与多台PLC组成分布式控制系统。可编程控制器的通信模块可以满足这些通信联网要求。 显示打印：可编程控制器还可以连接显示终端和打印等外围设备，从而实现显示和打印的功能。2.2.4 可编程控制器（PLC）的特点现代电梯操控技术常用的有PLC控制技术、继电器电梯技术、单片机系统控制技术等等，这期间到目前为止可编程控制技术在电梯控制系统操作中被高频的运用，究其原因是因为它拥有一些独特的优点，详细如下：（1）抗干扰能力强可编程控制技术不会像其他技术那样应用很多繁琐的器件和接线器件，相反的是可编程控制技术的接线数量明显少很多，相比情况下PLC电梯技术的维修程序轻便，维护时长缩短。PLC使用较多的能抗干扰，稳定的电梯规划技术。可编程控制技术拥有比较明显的简单操控性，与其他技术比较她具有梯形图程序编程简便，操作容易，维护检修简单等优点，通常情况下不会轻易发生示范动作性的失误故障。可编程控制技术是为了实现现代工业生产技术过程中特意发展规划出来的控制设备技术，相比之下可编程控制技术要比一般性的微机控制拥有更加简便易懂的梯形图以及编程语言和相对比较稳固的硬性器件，因为可编程控制技术应用了精确便捷的汇编语言，从而让其在汇编程序的过程中出现的错误的频率明显减少了很多。（2）简易性 对于可编程控制技术而言，它的程序操作包涵的步骤有编程的嵌入以及编程的变更的技术操作。编程的嵌入是可以实现直接的体现，程序变更技术的操作同样也可以达到凭借不同的需求依照地址显示编码或者接触点从而执行搜索或者依序查询，最后达到变更的目的。可编程控制技术涉及到很多编程技术设计语言可以应用。因为梯形图和电气原理图相比比较相似。相对而言更便于操控和会意。 可编程控制技术自我判断技术可以大大的减少检修维护工作人员在维修I方面的功耗。精确的说随着电梯控制系统发生阻滞时，可编程控制技术可以依据硬性器件和可靠软件的自我判断系统故障问题。从而可以方便检修的工作人员以最快的速度发现阻滞点并且便捷的检修完成。（3） 机动性可编程控制技术常用到的汇编语言有指令表语言（IL），顺序功能流程图语言（SFC）。语句描述编程语言（SF）。功能模块图语言（FBD）。以及最常用的梯形图语言（LD）。可编程控制技术的语言灵活多元化从而使得汇编语言的过程中简便，适用范围拓展面宽。编程方法的多样性使得编程简单，应用面开发。掌控机动方便化，在操作十分灵活方便，监控以及操控进而简便容易了许多。之上的这些优点从而让电梯可编程控制技术得到了抗干扰性强，编程技术简易方便性，操作稳固等较多的特点。也因为这样可编程控制技术在电梯设计系统中得到了较频繁的应用。2.3 变频器技术2.3.1 变频器的产生 变频器是作为通断作用的一种在电力方向的半导体元器件。它可以将50Hz的工频的电源电压信号转变为可以调动变化频率的电能调节设备，例如MM420变频器的外观图片如下2.1所示。 图2.1 MM420变频器外观 如今变频器在现代化技术行业中享有很高的应用价值，甚至被称为“现代工业的维生素”。因为变频器可以做到速度调节，而且还可以在运用操作过程中提高转矩，更重要的是，运用变频器可以做到耗能小的作用，所以其适用的领域之广，比如控制方向的不同行业，相关速度问题的领域等。因为各个行业都对变频器领域的低能耗技术热衷的了解与研究的加深，近几年来，变频器在我国科技市场上也是被灵活的应用。 变频器的出现是因为交流电机在调速方面的要求才得以大范围的应用的。一般概念上的直流电机因为工作器件的面积过大的原因在速度调节技术上会受到很明显的阻碍。(1)在1960年前后， 晶闸管以及它的改进产品作为当代先进的电子产品被世界上各国大范围使用。但因为它在速度调节这一方面还有待提升，所以有时还是不能满足人们的一些需求。(2)在1970年代之后，变频器中的脉宽变压调速的变频器（PWM-VVVF），研究人员对其的探究已经升华到了一定程度。 (3)在1980年以后，微型处理器的研发技术在各方面的优化，尤其是其中的各种算法得到更新，这样使得很多性能得到实现。2.3.2 变频器的发展 在1980年中期至后期的一段时间里，美国，英国，德国，日本等科技强国将脉宽调速变压变频技术做到了适用程度，并且将其推广到市场范围，从此变频器行业的应用快速得到普及。 然而究其最初的研发者，是有一个过程的。日本当时从英国人手中购买了他们对变频器的专利，并且经过一段时间，在日本最早的变频器就这样出现了。但万事变化太快，美国人和德国人依附电子器件的生产以及电子技术的发展速度与其发展趋势，他们用更高端的技术将变频器的主要市场占据己国。在之后的二十一世纪，我国的变频器技术也随之慢慢得到发展，而且也做到了渐渐的能在此行业中能占据高端的市场位置。 最早的变频器是为了对速度进行控制，适用于机床，电车，流水线，电梯等领域的速度调控，所以才产生了变频器这一器件。但随着科学技术的快速发展，人们开始应用变频器主要为实现节省能耗这一目标。众所周知，我国是世界上资源耗损的大国之一，而我国的无论自然资源还是可再生资源的使用速度过快，就因为这样我国必须着力考虑到节省能源，尽可能的降低能源损耗，在这强力的号召下，变频器就作为其中一个发展方向，作为调节速度的控制技术器件在国内盛行起来。 我们也知道，变频器是一种技术量高，有回应效益的高科技的产品。很满足我国对各个行业的发展政策的条件，而且在过去的20几年里，我国的变频器行业从起初的初出茅庐到逐渐发展老到，到将来能达到更加成熟的阶段，其发展的速度很快。 从变频器的产品优点来分析，对变频器所掌控的电动机的旋转速度进行更高质量的提升，并且对其在制造过程中的工艺细节进行精细化。如此这样变频器对这几方面所起的作用能够做到更好的节省电能，是当今为止，被视为最理想，最有发展前景的电机省能耗的装备。 2.3.3 变频器的结构 对于变频器的结构，我们主要用MM420变频器为典型例子详细说明一下。接下来我们会从MM420的主要特性，机械结构，控制性能等方向一一介绍。（1） 主要特性：该变频器的调试过程简单；因为它特殊的模块的结构，所以在组态方面拥有一点程度的机动性；该变频器还有三个可以用完全可编程的方式的隔离行的数字输入口；同时具有一个标定性的模拟输入，该输入电压范围在0V10V，并且这个输入也可以作为第四个数字输入口来使用；同时也有两个输出端口可编程模拟输出，电流输出范围20mA，和其他的完全可编程继电器输出，为30V，直流5A的具体参数，电阻负载 /250V,交流2A,电感负载；在运用相对较高的开关频率的变频器时，电动机的噪音会小很多；而且还具有完善的变频器与电动机的保护系统。（2） 机械结构： 首先对模块进行完善的设计功能；必须得有一定的工作稳定：-10+50；变频器的机械结构是紧凑型的，在单位空间内变频器工作的KW数较高；而且该变频器的电缆线的连接很是简单便捷，同时电源与电动机之间的连线时彼此之间分离开的，这样能够做到让电源的相容性达到最好的状态；同时该变频器的操作板和变频器的主板是分别放开安装的；而且能够做到各个控制端的连接方式里是不用依靠螺丝的。（3） 控制性能： 对于MM420变频器而言，其运用了最新的IGBT方式进行控制；同时具备了对数字执行的微处理器的技术。在MM420 变频器内拥有磁通电流控制（FCC），这样的系统可以做到让动态性的响应曲线得到改善，同时做到对电动机的合理控制。当电源提供部件消失，或者发生故障的时候，MM420变频器能够做到自动的重启动特性，最后其还可以实现在过程控制中简单的PI反馈。2.4 本章小结 可编程控制器在电梯控制系统中的应用技术现在已经被很广泛的使用着，这样使得在电梯的实际操作过程中得以进行控制。而且因为变频器的嵌套使用，使得在对电梯系统控制的时候能够节省损耗，并且避免了许多复杂的连接，同时也做到了节省人力的效果。本章节主要对在实现电梯的控制的过程中对电梯的主要结构，和对所要使用的通用型变频器的结构，特性以及功能等方面进行简短的介绍，这样方便之后章节的贯穿。第3章 七层电梯的硬件设计方案3.1 电机的选型 迄今为止，电力系统的调速的拖动控制技术逐渐在工农业方向，交通部分以及人们日常活动中，和国家防护设施等领域被很普遍的拓广。根据电机转动速度的快慢调动，以及是否发生这样的变化，可以将生产过程中的机械根据是否发生变化分类为恒不变速拖动，变速拖动。现在占很大一部分的机械都会在调速方面有一定的要求，这样也让变速拖动系统的生产方向得到了很大的研究前景。 长期以来，在调速这一前景远大的行业里，直流电机调速系统在其领域位居很重要的成分，究其原因是在于直流电动机在调速方向相对比较简易，而且当工作环境里有一定的磁场的情况下，直流电机的电枢电压与其转动速度成正比例，这样使得对其转矩的控制就简单了很多。尽管直流电动机因为其较强的调速性能能够做到相对较好的动态性能，但因为此种电机的内部结构错综复杂、价位较高、在生产过程中费时间以及抗干扰性较差等不足点，以至于让直流电动机在现代化的科技技术发展环境下得不到大量的生产，更重要的是其不能够适应这样飞速发展的阶段。与直流电机恰恰相反的是交流电动机，适应性较强的交流电机能够做到对直流电机缺点的剔除，并且在现代化的生产环境下得到了很普遍的运用。因为交流电动机让其速度调节得到平稳是一件很困难的事情，所以起初人们只是先用鼠笼式异步电机与绕线式异步电机。晶闸管的问世，为电力电子行业的发展开辟了新纪元，同时也是交流电机被广泛应用的新开端。七十年代节约能源被人们提到提案上，并开始被呼吁响应，是因为那段时期出现了世界普遍性的能源危机。与此同时，电动机方向调速节能性被人们开始重视起来，之前很多没有调速功能的机械也开始慢慢改善为带有调速性能的设备，从而让交流电机在调速行业得到了很广泛的运用。在七层电梯设计的过程中，根据所要控制的系统的不同选择电机也是不同，在带动电梯开关门的电动机使用的是直流电梯电动机，主要是因为该种型号的电动机具有较高级别的绝缘性，而且结构简单，体型小巧，体重轻巧，噪音低，重要的是具有高度的运行安全性能，同时当其自身发生故障时，方便维修与保护，接下来我们对它的一些参数进行详细说明，见表3.1 YDJ-150电机参数分析。 而给整个电梯系统提供动力源的电动机则经过精挑细选，最终选择使用YPTD180M2-4,在选择的过程中需要考虑到电动机所要才能承载的电梯整体重量，电压以及电流的大小，更重要的是考虑到电机所要打算设置的高度，因为是七层电梯，所以选择的高度在100m。对于YPTD180M2-4的其他详细的参数规定，见表3.2。表3.1 YDJ-150电机参数分析型号电压电流频率转速噪音工作环境力矩YDJ-150110 DC2.2 A 350 Hz65+/-5%r/min50 db-10+40 22 n.m表3.2 YPTD180M2-4电动机的主要参数设定型号电源（V）电流(A)转速(r/min)频率(Hz)控制方式额定载重(Kg)提升高度(m)功率(KW)制动电压(V)YPTD180M2-438042.7147050VVVF12508022DC1103.2 可编程控制器的选择3.2.1 可编程控制器的组成结构 可编程控制器本与一般的计算机的区别在与，它可以做到在工业生产过程中能和工业相结合，并且做到能够运用一种语言来控制整个生产过程，这种语言就是可编程的编程语言。但归根结底可编程控制器与计算机的基本组成依旧有很多相近的，我们现在从其硬件上来观察，可编程控制器也有CPU，储存器，I/O接口，编程器，通讯接口等。接下来我们详细介绍各个硬件的功能效果。（1） 中央处理器（CPU） CPU作为PLC的核心部件，这一点与一般普通的计算机没有什么不同。它的主要作用是：当用户程序或者一些数据有输入信号，时，中央处理器通过编程器将其接受并且做到储存；经过I/O口将一些数据以及要传达的状态信号扫描后存储等功能。（2） 储存器 可编程控制器分为系统和用户两种储存器，用户储存器。系统储存器是用来存储记忆最初的由厂家设置的一些编程，并且要存储到ROM中，为了实现不会让用户随意直接的更改程序。用户储存器包涵程序区和数据区，用来实现当用户自己在编程过程中能够做到信息存储，并且可以自己修改的功能。（3） I/O接口 I/O接口是作为可编程控制器中与外界联系的桥梁，输入接口主要实现接收并且收集传输进来是输入信息。输出接口主要实现让被控制器件与外界的各种设备连接。（4） 通讯接口 可编程控制器中包涵很多种通讯接口，目的都是为了体现出“人-机-人”或者“机-机”之间的联系。（5） 编程器 在可编程控制器中的编程器的作用主要是为了实现能让用户进行编程，调制，监控等。