层电梯的PLC控制设

1、层电梯的PLC控制设 作者： 日期：2 个人收集整理 勿做商业用途四层电梯的PLC控制设计摘要主要分为机械系统与控制系统两大部份.目前电梯控制系统主要有三种控制方式：继电器控制系统、PLC控制系统、微机控制系统。而PLC控制系统由于运行可靠性高,使用维修方便，抗干扰性强,设计和调试周期较短等优点，倍受人们重视等优点，已成为目前在电梯控制系统中使用最多的控制方式,目前也广泛用于传统继电器控制系统的技术改造。本次设计过程中得到了韩浩老师和许多同学的大力支持和帮助,在此一并表示感谢。由于本人水平有限，本设计中难免有不当和错误之处，恳请各位老师或是各界人士批评指正。关键词： 电梯 控制系统 电梯系统运

2、行和调试随着科学技术的发展、近年来，我国的电梯生产技术得到了迅速发展电梯AbstractAlong with science's and technologys development， the recent years， our countrys elevator production technology obtained the rapidly expand. The elevator mainly divides into the mechanical system and the control system two major parts automatic control

3、 theory and microelectronic technology's development。At present the lift control system mainly has three control modes： Following electric circus control system 。 PLC control system, microcomputer control system。 But PLC control system, because moves the reliability to be high， the use service i

4、s convenient， anti-jamming， the design and the debugging cycle is short and so on merits, time is taken seriously the people and so on merits, have become present use most control modes in the lift control system， at present also widely use in the tradition blackwhite control systems technological t

5、ransformations. In this design process obtained this institutes motherland to construct (associate professor) and many colleagues supports vigorously and helps, one and expressed thanks in this. Because myself level is limited, in this design has improper and place of unavoidably the mistake, reques

6、ts earnestly fellow teachers perhaps the people from all walks of life criticizes points out mistakes.个人收集整理,勿做商业用途文档为个人收集整理,来源于网络Key word： lifts control system elevator systems operation and debugs.目录第一章 前言2第二章 绪论3一、设计任务3二、设计目的要求3三、设计说明3四、电梯运动的控制要求4第三章 电梯的主要机械部件。.。.。6一、电梯的分类。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.

7、。.。.。.。.。.。.。.。6第四章 可编程控制器硬件、软件的概述及PLC编程设计7一、可编程控制器的概述7二、SIMATIC STEP 7编程软件的介绍8三、PLC型号的选择8四、地址分配表10五、PLC程序设计思路及程序111。设计思路112.程序图123.对电梯控制系统的描述17第五章 结束语18致谢19参考文献20第一章 前言可编程控制系统（PLC）是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作系统.它采用一种可编程的存储器,可执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作指令，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。电梯广泛的应用于高层住宅，大型公共建

8、筑，工厂仓库等场所，节省了人力和时间，提高了工作效率。传统的电梯自动控制由继电器-接触器进行控制,其缺点是触点多，接线复杂，故障率高,可靠性差，维护工作量大,而采用PLC组成的控制系统很好的解决了上述问题。它工作可靠性高，灵活性好,通用性高，编程简单，使用方便，而且它的抗干扰能力远远强于传统电梯的。本设计主要通过提出电梯系统的基本功能要求，为实现这几种功能，我从硬件和软件两个方面入手，硬件方面，主要从的选型， PLC 输入输出地址的分配方面考虑;软件方面,由于整个系统的程序设计相当复杂，为了便于设计，基于系统不同的功能要求,我将系统划分为电梯开门控制、电梯到层指示、层呼叫指示灯控制、箱内指令指

9、示控制和电梯方向选择、启动控制、过载指示、限位保护等基本模块。完成硬件和软件部分的设计,整体工程就完成了绝大部分,此后还需要程序的反复验证,现场调试等等.鉴于本人水平有限，不足之处还请批评指正。 第二章 绪论一、设计任务设计电梯控制系统。二、设计目的要求1.利用PLC（S7200）及电梯模型组建电梯控制系统的硬件.2.利用STEP7编制电梯控制程序。3.利用组态王编制远程监控程序。三、设计说明电梯作为高层建筑物的重要交通工具与人们的工作和生活日益紧密联系.PLC作为新一代工业控制器,以其高可靠性和技术先进性，在电梯控制中得到广泛应用，从而使电梯由传统的继电器控制方式发展为计算机控制的一个重要方

10、向，成为当前电梯控制和技术改造的热点之一。高校中关于PLC 教学实验的中等模型较少，为此，自行设计并制作了专用4层集选电梯。此电梯模型所采用的类型为西门子S7200。PLC程序设计采用模块化编程思想,即根据各功能实现的条件及原则设计各个功能模块。设计的程序要求完成电梯自动运行功能如:内选外召唤信号的登记、到层自动开门、延时自动运行等。合理分配轿厢内指令的执行和厅外召唤的应答。四、电梯运动的控制要求（1） 开始时，电梯处于任意一层。（2） 当外呼信号到来时，轿厢响应该呼梯信号，到达该楼层时，轿厢停止运行，轿厢门打开，延时4s后自动开门.（3） 当内呼梯信号到来时，轿厢响应该呼梯信号，到达该楼层时

11、，轿厢停止运行，轿厢门打开,延时4s后自动关门。（4） 电梯轿厢运行过程中,轿厢上升(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,但如果某反向外呼梯信号前方再无其他内、外呼梯信号时,则电梯响应该外呼梯信号。例如:电梯轿厢在一楼,将要运行到三楼，在此过程中可以响应二层向上外呼梯信号，但不响应二层向下外呼梯信号。同时，如果电梯到达三层,如果四层没有任何呼梯信号，则电梯可以响应三层向下外呼梯信号。否则，电梯轿厢将继续运行至四楼，然后向下运行响应三层向下外呼梯信号。（5） 电梯应当具有最远反向外呼梯响应功能，例如，电梯轿厢在一楼，而同时有二层向下外呼梯、三层向下外呼梯，则电梯轿厢先去四

12、楼响应四层向下外呼梯信号.第三章电梯的主要机械部分一、 电梯的分类按用途分类 1.1 乘客电梯, 为运送乘客设计的电梯,要求有完善的安全设施以及一定的轿内装饰。 1.2 载货电梯， 主要为运送货物而设计， 通常有人伴随的电梯. 1.3 医用电梯， 为运送病床、担架、医用车而设计的电梯,轿厢具有长而窄的特点。 1。4 杂物电梯， 供图书馆、办公楼、饭店运送图书、文件、食品等设计的电梯。 1.5 观光电梯, 轿厢壁透明,供乘客观光用的电梯。 1.6 车辆电梯， 用作装运车辆的电梯。 1。7 船舶电梯, 船舶上使用的电梯. 1。8 建筑施工电梯, 建筑施工与维修用的电梯。 1。9 其它类型的电梯，除

13、上述常用电梯外，还有些特殊用途的电梯，如冷库电梯、防爆电梯、矿井电梯、电站电梯、消防员用电梯等。2 按驱动方式分类 2.1 交流电梯，用交流感应电动机作为驱动力的电梯。根据拖动方式又可分为交流单速、交流双速、交流调压调速、交流变压变频调速等。 2.2 直流电梯，用直流电动机作为驱动力的电梯。这类电梯的额定速度一般在2.00m/s以上。 2.3 液压电梯，一般利用电动泵驱动液体流动，由柱塞使轿厢升降的电梯。 2。4 齿轮齿条电梯， 将导轨加工成齿条,轿厢装上与齿条啮合的齿轮，电动机带动齿轮旋转使轿厢升降的电梯。 2。5 螺杆式电梯， 将直顶式电梯的柱塞加工成矩形螺纹，再将带有推力轴承的大螺母安装

14、于油缸顶，然后通过电机经减速机（或皮带）带动螺母旋转，从而使螺杆顶升轿厢上升或下降的电梯。 2。6 直线电机驱动的电梯，其动力源是直线电机。3 按速度分类 电梯无严格的速度分类，我国习惯上按下述方法分类。 3.1 低速梯，常指低于1。00m/s速度的电梯。 3.2 中速梯,常指速度在1。002.00m/s的电梯。 3.3 高速梯，常指速度大于2。00m/s的电梯. 3.4 超高速,速度超过5.00m/s的电梯. 4 按操纵控制方式分类 4.1 手柄开关操纵，电梯司机在轿厢内控制操纵盘手柄开关，实现电梯的起动、上升、下降、平层、停止的运行状态。 4.2 按钮控制电梯：是一种简单的自动控制电梯，具

15、有自动平层功能，常见有轿外按钮控制、轿内按钮控制两种控制方式. 4。3 信号控制电梯,这是一种自动控制程度较高的有司机电梯。除具有自动平层，自动开门功能外，尚具有轿厢命令登记，层站召唤登记，自动停层，顺向截停和自动换向等功能。 4。4 集选控制电梯,是一种在信号控制基础上发展起来的全自动控制的电梯，与信号控制的主要区别在于能实现无司机操纵. 4。5 并联控制电梯，23台电梯的控制线路并联起来进行逻辑控制,共用层站外召唤按钮,电梯本身都具有集选功能。 4.6 群控电梯,是用微机控制和统一调度多台集中并列的电梯。群控有梯群的程序控制、梯群智能控制等形式。第三章 可编程控制器硬件、软件的概述及PLC

16、编程设计一、可编程控制器的概述可编程控制器的起源于在1968年美国通用汽车公司提出取代继电器控制装置的要求。1969年,美国数字设备公司研制出了第一台可编程控制器 PDP14 ，在美国通用汽车公司的生产线上试用成功，首次采用程序化的手段应用于电气控制，这是第一代可编程序控制器，称Programmable，是世界上公认的第一台PLC。初期它仅有逻辑运算、定时、计数等功能，用于开关量控制，实际只能进行逻辑运算,所以称为可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller），简称PLC。20世纪80年代后，以微处理器构成的微机取得了飞速发展,使得可编程逻辑控制器在概念、设计、

17、性能上都有了新的突破.这种控制器的功能不再局限于当初的逻辑运算，增加了数值运算、模拟量的处理、通信等功能,成为真正意义上的可编程控制器（Programmable Controller），简称PC。但为了与个人计算机PC（Personal Computer）相区别，可编程控制器仍简称为PLC。 随着可编程控制器的不断发展,其定义也在不断变化。最终国际电工委员会（IEC）1987年颁布的可编程逻辑控制器的定义如下：“可编程逻辑控制器是专为在工业环境下应用而设计的一种数字运算操作的电子装置，是带有存储器、可以编制程序的控制器，它能够存储和执行命令，进行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作、

18、并通过数字式和模拟式的输入输出，控制各种类型的机械或生产过程。可编程控制器及其有关的外围设备，都应按易于工业控制系统形成一个整体、易于扩展其功能的原则设计。"事实上，由于可编程控制技术的迅猛发展，许多新产品的功能已超出上述定义。二、SIMATIC STEP 7编程软件的介绍SIMATIC STEP 7编程软件是指西门子公司为可编程控制器编制的工业编程软件的集合,STEP 7Micro/WIN V4。0 SP4版的编程软件是基于Windows的S7-200专用编程软件。其也是西门子公司2007年推出的S7200编程软件，适用于所有S7200CPU的编程，并具有TD400C在内的文本显示

19、向导功能。 编程软件STEP7的基本功能是协助用户完成PLC应用程序的开发，同时具有设置PLC参数、加密和运行监视等功能.STEP 7Micro/WIN编程软件在离线条件下,可以实现程序的输入、编辑、编译等功能，在联机工作方式（PLC与编程计算机相连）可实现上载、下载、通信测试及实时监控等功能.三、PLC型号的选择根据控制要求,PLC控制系统选用西门子公司S7200系列CPU224。小型PLC系统由主机（主机箱）、I/O扩展单元、文本/图形显示器、编程器等组成。其中CPU224型PLC的主机外形结构如图3-1所示.图31 CPU224型PLC的主机外形结构CPU224型PLC主机箱体外部设有R

20、S485通信接口,用以连接编程器（手持式或PC机)、文本/图形显示器、PLC网络等外部设备，还设有工作方式开关、模拟电位器、I/O扩展接口、工作状态指示和用户程序存储卡、I/O接线端子排及发光指示等。CPU 224外部电路接线电路图如图32所示：图3-2 CPU 224外部电路接线电路图输入电路采用了双向光电耦合器，24V DC极性可任意选择， 1M、2M为输入端子的公共端。1L、2L为输出公共端.CPU224另有24V、280mA电源供PLC输入点使用。四、地址分配表地址分配表如表3-1所示：符号地址符号地址四层下I5.1二层上灯Q5.3三层上I5。2二层下灯Q5.4三层下I5。3三层上灯Q

21、5。5二层上I5。4三层下灯Q5.6二层下I5.5四层下灯Q5.7一层上I5。6内叫一层灯Q6.0一层限位I5。7内叫二层灯Q6。1二层限位I6.0内叫三层灯Q6。2三层限位I6.1内叫四层灯Q6.3四层限位I6。2超重报警Q6。4内叫一层I6。3一楼数码显示Q6.5内叫二层I6。4二楼数码显示Q6.6内叫三层I6。5三楼数码显示Q6.7内叫四层I6.6四楼数码显示Q7。0开门I6。7电梯上行Q7。1关门I7.0电梯下行Q7.2开门限位I7.1开门继电器Q7.3关门限位I7。2关门继电器Q7.4超重检测I7。3到位音响Q7.5一层上灯Q5。2表31五、PLC程序设计思路及程序1.设计思路（1)

22、内叫的实现 按下按钮后通过自锁达到一直亮，串上常闭的限位开关实现到位后灯灭。（2）外叫的实现 按下按钮后通过自锁达到一直亮，串上常闭的限位开关及上下行指示实现有选择的到位后灯灭。(3）开门的实现 到位后指示灯由亮变灭，通过到位后产生的下降沿触发及自锁为开门计时,达到到位后计时开门，串上手动按钮及在符合开门的情况下实现手动开门。（4）关门的实现 通过开门完毕的计时实现自动关门,并通过串联的手动按钮在符合开门的情况下实现手动开门。（5)楼层指示的实现 通过限位开关，及各层的联系及自锁实现正确显示。（6)上行的实现 分析内外叫按钮对电梯上下行的启动作用，从内外叫按钮分情况编写,然后组合到一块儿,实现

23、电梯的上下行.2.程序图3.对电梯控制系统的描述电梯控制系统是模拟现实中的电梯，根据其工作原理制作而成，该电梯共有四层，有电梯上下行轿厢，上下行指示灯,电梯所在楼层数码显示和开关门功能。一楼有一个上行外交按钮,四楼有一个下行外交按钮，二楼和三楼均有上下按钮。轿厢内有一楼至四楼四个内叫按钮和开关门两个按钮。按钮全部为非自锁式，按下按钮接通一个指示灯，按钮自动化弹起.当电梯响应该请求信号运行到该层时，该指示灯熄灭优先级上在电梯上行过程中，上行请求优先，上行请求执行完毕后，响应下行请求.同理在电梯下行过程中,下行请求优先，下行完毕后响应上行请求。开关门动作在开关停在该层。该层限位开关接通时才会发生.

24、当电梯到位时，电梯发生叮咚声响，将发生超重报警信号。第四章 结束语 这次课程设计给我留下了深刻的印象，使我懂得了如何设计四层电梯控制系统，使我理解了电梯控制系统的工作原理，也学会了PLC梯形图的编辑。使我综合分析问题和解决问题的能力有了很大的提高.在设计中我们应用到在课堂上所学到的知识，要考虑到电梯控制系统的整体设计,在老师的细心指导下，使我对课程设计有了很好的了解。设计的同时，也使我感到了自己的不足以及对知识理解的不全面。毕业论文是本次学习阶段一次非常难得的理论与实际相结合的机会，通过这次比较完整的PLC在自动控制系统中的应用设计，我摆脱了单纯的理论指示学习状态，和实际设计的结合锻炼了我的综

25、合运用所学的专业基础知识,解决实际工程问题的能力，同时也提高我查阅文献资料、设计手册、设计规范以及电脑制图等其他专业能力水平,通过对整体的掌控，对局部的取舍，以及对细节的斟酌处理，都使我的能力得到了锻炼，经验得到了丰富，并且意志品质力，抗压能力及耐力也都得到了不同程度的提升。这是我们都希望看到的也正是我们进行毕业设计的目的所在。 虽然毕业设计内容繁多,过程繁琐但我的收获却更加丰富。和老师的沟通交流更使我从实用的角度对设计有了新的认识也对自己提出了新的要求，举个简单的例子:在高层电梯中，如果没有一个设计完善的电梯软件程序,这样可能会给人身财产安全带来很大的威胁。通过这次毕业设计让我提前了解了这些知识，这是十分珍贵