基于s7200四层电梯控制系统设计

1、学号1151401117电气控制与PLC课 程 设 计（ 2011级本科）题 目：基于S7-200四层电梯控制系统设计系（部）院： 物理与机电工程学院 专 业： 电气工程及其自动化 作者姓名 李学国 指导教师： 张 静 职称： 副教授 完成日期： 2014 年 6 月 30 日课程设计任务书 学 生 姓 名李学国学 号1151401117专 业 方 向电气工程及其自动化班 级11级1班题 目 名 称基于S7-200四层电梯控制系统设计 一、设计要求： 1.根据控制要求进行电气控制系统硬件电路设计，包括主电路、控制电路及PLC硬件配置电路。 2.分析电梯所有可能运行的方式，并依此编制电梯运行PL

2、C控制程序。 3.编写设计说明书，内容包括： （1）设计过程和有关说明； （2）基于PLC的电梯电气控制系统电路图； （3）PLC控制程序； （4）参考资料、参考书及参考手册； （5）其他需要说明的问题，例如操作说明书、程序的调试过程、遇到的问题及解决办法、对课程设计的认识和建议等。设计内容 1.采用PLC构成四层简易电梯电气控制系统。电梯的上、下行由一台电动机拖动，电动机正转为电梯上升，反转为电梯下降。 2.楼层呼叫按钮及电梯内按钮按下，电梯未达到相应楼层或未得到相应的响应时，相应指示灯一直接通指示。 3.电梯运行时，电梯开门与关门按钮不起作用，电梯到达停在各楼层时，电梯开门与关门动作可由电

3、梯开门与关门按钮控制，也可延时控制。 4.电梯拖动电动机控制电路有各种常规电气保护，如短路保护、过载保护、正反转互锁等。三、设计进度 第一周： 星期一上午 讨论设计题目 星期一下午至星期二 查资料 星期三至星期五 完成对硬件电路的基本设计 第二周： 星期一至星期二 完成软件流程图及软件设计 星期三至星期四 软硬件系统调试，写说明书，画图 星期五 答辩 指导教师签字： 目录TOC o 1-3 u 一、设计的目的及意义 PAGEREF _Toc14099 1二、总体方案设计 PAGEREF _Toc17793 1三、PLC 系统硬件设计 PAGEREF _Toc20852 13.1 四层电梯主电路

4、 PAGEREF _Toc26007 23.2 输入输出点数的分配 PAGEREF _Toc10280 2 PLC外部接线图 PAGEREF _Toc11960 33.4 电梯工作流程图 PAGEREF _Toc3754 4四、系统软件设计 PAGEREF _Toc14496 54.1 梯形图设计 PAGEREF _Toc12109 64.2 仿真软件及CPU配置 PAGEREF _Toc14287 19 PAGEREF _Toc14874 19五、总结 PAGEREF _Toc31599 20参考文献 PAGEREF _Toc19390 21一、设计的目的及意义 在现代社会和经济活动中，计算

5、机技术、自动控制技术和电力电子技术得到了迅速的发展，电梯已经成为城市物质文明的一种标志。特别是在高层建筑中，电梯是不可缺少的垂直运输设备。随着高层建筑飞速发展的今天，电梯行业也随之进入了新的发展时期,电梯控制技术已经发展到了调频调压调速，其逻辑控制也由PLC代替原来的继电器控制，其许多功能是传统的继电器控制系统无法实现的。本设计针对我国电梯业的现状，将可编程序控制器(PLC)应用于四层电梯进行逻辑控制，通过合理的选择和设计，不但提高了电梯可靠性、可维护性以及灵活性，同时延长了使用寿命，缩短了电梯的开发周期，并提高了电梯的控制水平，改善了电梯运行的舒适感，使电梯达到了较为理想的控制效果。本文所设

6、计的电梯与传统的电梯相比，在运行上具有良好的舒适感，在生活中可以节约电能，取得了良好的经济效益和社会效益，达到了理想的目的。总体方案设计 1.电梯停于1层 同一时刻，若2、3、4楼只有其中一层有呼叫信号，则电梯直接到达呼叫楼层；若2、3、4楼有两层或两层以上的楼层有呼叫信号，则电梯先在低楼层停7S，再到达高楼层。如，2、4楼都有呼叫信号，先在2楼停7S，再到达4楼。 2.电梯停于2层（1）若1楼有呼叫信号，下降到一楼；（2）若3楼或四楼有呼叫信号，则直接到达有呼叫信号的楼层；3、4楼都有呼叫信号，则先在3楼停4S后，再到达4楼。（1）若1楼或2楼有呼叫信号，则直接到达有呼叫信号的楼层；若1、2

7、楼皆有呼叫信号，则先下降到2楼停4S后，再降到一楼。（2）4楼有呼叫信号时，直接到达4楼。4.电梯停于四层同一时刻，若1、2、3层只有其中一层有呼叫信号，则直接到达有呼叫信号的楼层；若有两层或三层都有呼叫信号，则先在高楼层停4S后再下降到低楼层。当电梯到达呼叫楼层楼层时，自动开门；开门4S后自动关门或按下关门按钮时关门。在关门的过程中，若感应装置有信号或按下开门按钮时，门再次打开。 6.在轿厢运行期间轿厢门不能打开。7.轿厢门未关闭，电梯不能运行。8.电梯上升（或下降）过程中任何反向的呼叫均无效三、PLC 系统硬件设计 四层电梯主电路根据设计要求，本次设计的电气控制系统主回路原理图如图所示。图

8、2-1中M1，M2为曳引电机和门电机，交流接触器KM1KM4通过控制两台电动机的运行来控制轿厢和轿厢门，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。3.2 输入输出点数的分配输入输出点数的分配见表1所示 图1 四层电梯主电路表1 输入输出点数分配序号输入输出名称代号输入点名称输出点1一层平层SQ1电梯上行记忆HL12二层平层SQ2电梯下行记忆HL23三层平层SQ3拽引电机正转KM14四层平层SQ4拽引电机反转KM25内呼一楼SB10内呼一楼指示HL36内呼二楼SB9内呼二楼指示HL47内呼三楼SB8内呼三楼指示

9、HL58内呼四楼SB7内呼四楼指示HL69一层上呼按钮SB1一层上呼指示HL710二层上呼按钮SB2二层上呼指示HL811三层上呼按钮SB3三层上呼指示HL912二层下呼按钮SB4二层下呼指示HL1013三层下呼按钮SB5三层下呼指示HL1114四层下呼按钮SB6四层下呼指示HL1215手动开门按钮SB12门电机反转KM316手动关门按钮SB13门电机正转KM417开门限位SQ518关门限位SQ619电梯上升极限位SQ720电梯下降极限位SQ8由上表可知输入、输出点数为20入16出，可选用CPU226（24入16出）实现四层电梯自动控制系统的功能。 PLC外部接线图 PLC外部接线图如图2所示

10、 电梯工作流程图 电梯工作流程图如图3所示四、系统软件设计 4.1 梯形图设计4.2 仿真软件及CPU配置4.3 系统仿真与调试电梯在一层（I0.0）,二楼有外呼上行信号（I1.1），电机正转（Q0.2），电梯上行（Q0.0）。到达二层（I0.1），门电机反转（Q1.6）开门。开门限位（I2.2）,5S后门电机正转（Q1.7）关门。关门限位（I2.3），Q1.7灭，表示关门结束。等待下一次呼叫信号五、总结通过此次课程设计，对电梯的实际工作过程有了更具体的了解，将理论知识运用到实际生活中，即加深了对课本理论知识的理解，也明白了学以致用的重要性 。在实现电梯自动控制的过程中，亦是对课本中各种指令的

11、熟悉和应用，其体现了PLC在实际生活中的重要作用和在自动控制领域中的重要地位。在设计的过程中遇到诸多问题，在解决问题的过程中意识到做事要全局考虑，避免顾此失彼的做法，要时刻谨慎、认真。 在本次设计中，指导老师给予了细心的指导，再此表示衷心的感谢。参考文献 1 M.上海：上海交通大学出版社.20072 郁汉琪，电气控制与可编程序控制器应用技术M.南京：东南大学出版社.20033 常晓玲，电气控制系统与可编程控制器M.北京：机械工业出版社.2006M.北京：人民邮电出版社.2006西门子工业网络通信实战M.北京：人民邮电出版.2007PLC课程设计成绩评定表姓 名 李学国 学 号1151401117专业班级 电气工程及其自动化111班 课程设计