基于PLC的电梯控制系统设计六层电梯为例
六层电梯地PLC控制系统设计_毕业论文设计
毕业设计论文六层电梯的PLC控制系统设计摘要本文介绍一种电梯PLC控制系统。
电梯是垂直方向的运输设备，是高层建筑中不可缺少的交通运输设备,在人们生活中起着举足轻重的作用。
它靠电力拖动一个可以载人或物的轿厢，在建筑物的井道内导轨上做垂直升降运动，要求达到电梯运行的“稳、准、快〞的运行。
本系统主要由PLC、变频器、交流异步电动机、继电器、行程开关、按钮和发光指示器组成，采用以西门子公司的可编程控制器S7-200对电梯模型进展全过程控制。
如今电梯已成为人们进出高层建筑不可或缺的工具，而采用PLC与变频器组成的变频调速电梯具有很好的控制效果，整个系统通过PLC、变频器对电梯的升降、加减速、平层、起动制动进展控制,其结构简单、运行效率高、平层准确。
关键词:PLC控制系统；电梯模型；旋转编码器；变频器AbstractThis text introduces the control system of a kind of elevator PLC.The elevator is perpendicular directional of the conveyance equipments be indispensable in the high building of transportation equipments,there is prominent function in the people's life.It depends electric power, dragging along to move a car that can carry persons or things and lead a track in the building of the well way up do perpendicularity to ascend and descend sport, Request to attain the movement purpose of "steady, quasi-, quick" of elevator movement.This system is mainly posed of PLC, frequency converter ,asynchronous motor,relays,trip switch,button,and a light indicator, It controls the whole process on the elevator by the programmable controller S7-200 of SIEMENS pany.Now the elevator has bee indispensable tool by which people go in and out the high-rise building，VVVF elevator posed by PLC and the transducer have good control effect,The entire system controls the elevator lift, acceleration and deceleration, leveling, start braking through the PLC and inverter. The system has simple structure, high efficiency, accurate leveling.Key Words:The PLC controls system ;Elevator model;Rotary encoder;Electric circuit transducer目录1 绪论111221.2 PLC控制电梯的优势3电梯的开展趋势42 总体设计方案52.1 THBCDT-2型多层电梯实验模型52.1.1 概述52.1.2 技术性能62.1.3 操作、使用说明62.2 控制要求72.3 电梯模型控制系统构成73 硬件系统的组成93.1 可编程控制器简介93.1.1 PLC的结构与各局部的作用93.1.2 PLC的工作原理113.1.3 PLC的程序编制113.1.4 PLC的输出方式133.2 PLC型号选择143.3 变频器的概述153.3.1 变频器的选择153.3.2 变频器的控制方式173.3.3 变频器调速原理173.4 旋转编码器的测速原理183.5 系统安全设计193.6 硬件外部接线图214 软件设计234.1 流程图234.2 输入/输出〔I/O〕分配表244.3 电梯的运行流程25254.5 控制程序设计264.5.1 开门、关门控制程序264.5.2 呼梯信号的锁定与去除程序304.5.3 平层判断控制程序324.5.4 电梯上下行指示334.5.5 自动复位控制程序354.5.6 调试过程中遇到的问题与解决方案36 结论37致谢38参考文献39附录40附录 A 英文原文40附录 B 汉语翻译错误!未定义书签。
基于PLC六层电梯控制系统的设计
目录1 绪论 (1)1.1 电梯的发展 (1)1.2 课题的主要内容 (1)1.3 电梯的控制要求 (1)2 电梯控制系统的硬件设计 (2)2.1 电梯控制系统主电路和控制电路设计 (3)2.2 I/O端口设计和PLC的选型 (4)2.3 旋转编码器的选型 (8)2.4 变频器的选型 (8)3 电梯控制系统的软件设计 (9)3.1 电梯的工作流程图 (9)3.2 梯形图 (10)4 电梯的模拟调试 (27)结论 (32)致谢............................................................................................ 错误!未定义书签。
参考文献. (33)1 绪论1.1 电梯的发展现代电梯的发展要从1889年美国奥梯斯公司以电动机作为动力而设计制造出了一个实实在在的升降电梯开始。
其中第一台自动扶梯出现在1900年。
而到了1949年，群控电梯开始出现并得到应用。
到了1955年出现了开始出现了小型计算机(真空管)控制电梯。
1967年可控硅应用于电梯，使电梯的性能得到很大的提高，使得电梯的拖动系统得到很大的简化。
从1976年开始微处理机开始用于电梯的控制，使电梯的电气控制更加方便更加能满足人们不断变化的需求。
电梯从此进入了一个新的发展时期。
由于早期的电梯在进行电气控制时存在故障率较高、可靠性差、接线复杂、以及程序不易更改等缺点，这就要求我们能够开发出一款安全、高效的控制系统。
由于可编程控制器(PLC)不但操作简单且易懂，并且可靠性高、控制精度高、控制程序也易于改变，在维修和保养方面也比较方便。
1.2 课题的主要内容PLC以其性能的优势在电梯业得到广泛运用。
本课题的主要内容是研究基于PLC的电梯自动控制系统。
课题的内容主要分为：(1)对电梯系统及可编程控制器(PLC)进行比较全面的介绍，进而对电梯控制系统的特点和电梯的分类进行简要的介绍。
基于PLC的六层电梯控制系统设计
基于PLC的六层电梯控制系统设计本设计依据2016年西门子杯中国智能制造挑战赛逻辑控制赛项要求，系基于PLC的六层电梯控制系统，通过采用西门子小型自动化系统的最新产品S7-1200作为控制器；PLC配合适配器PM-125作为从站连接WinCC监控环境，同时添加2个DI/DO模块进行数字量输入、输出并根据手册分别设定地址范围。
该电梯控制系统主要由通过PLC（可编程逻辑控制器）实现了现代电梯基本的载客运货功能的同时，可以在保证安全前提下自动、智能地制定最优响应策略运行速度等。
标签：PLC的六层电梯；控制系统设计1 系统设计方案1.1 控制系统配置1.2 方案基本功能要求：根据不同楼层客户需求及时响应，实现自动平层、开关门、超重提示、实现上下限位，层门联锁保护等，并根据不同的需求实现合理的响应。
具体包括：（1）电梯初始化（2）集选控制（3）开关门控制（4）启停控制（5）运行控制（6）错误指令消除（7）待载休眠（8）变速控制1.3 电梯控制总流程图（如右图）1.4 系统采用了各楼层呼梯按钮，轿厢内选层按钮，开、关门安排，平层信号等37个信号作为输入量。
采用了各类指示灯，楼层指示数码管各段，上、下行触发器，开、关门继电器等39个信号作为系统输出量。
通过对输入量的逻辑操作完成对输出功能的具体实现。
2 软件设计本系统软件部分设计采用结构化编程语言，通过对各个功能块的功能实现调用实现整个电梯系统的功能完成。
具体划分为如下10个模块。
2.1 电梯启停：依据确定的电梯运行方向，在轿厢门锁前提下完成对对上行、下行接触器的控制，同时实现逐步加速的电梯运行速度控制。
同时在此部分采取三级制动与抱闸联用的控制方法。
2.2 内外信号：电梯内外按钮为非自锁按钮，因此需要对电梯的内呼与外呼信号完成信号保持工作，同时确定信号取消的标志。
2.3 内选信号：对于电梯轿厢内的按钮进行内选操作，按照先上后下的原则安排运送乘客的次序，且依据下一步运行方向，确定是否对内呼信号予以响应。
基于六层电梯PLC控制系统毕业设计论文
随着时代的发展，科技的进步，电梯也一直不断的发展和完善，在操纵控制方面可以说是步步出新——手柄开关操纵、按钮控制、信号控制、集选控制、人机对话等等，多台电梯还出现了并联控制，智能群控；双层轿厢电梯展示出节省井道空间，提升运输能力的优势；变速式自动人行道扶梯的出现大大节省了行人的时间；不同外形——扇形、三角形、半菱形、半圆形、整圆形的观光电梯则使身处其中的乘客的视线不再封闭。电梯越来越受到人们的欢迎。
很久很久以前，人类就学会了用升降工具来运输货物或者人员，人类的伟大奇迹金字塔在建造时就大量应用了最原始的升降系统，和如今的电梯基本原理如出一辙。但是那时的升降工具基本上是以人力为动力。直到18世纪中叶后，伟大的的科学家瓦特发明了蒸汽机，电梯的升降工具才慢慢的摆脱了人力，而以蒸汽为动力。紧随其后，威廉·汤姆逊研制出用液压驱动的升降梯，液压的介质是水。但是安全问题一直是阻碍电梯发展的顽疾，因为一旦升降梯拉升缆绳发生断裂，负载平台就一定会发生坠毁事故。而后来奥的斯先生的发明彻底改变了人们对电梯安全的恐惧感。终于在1889年，美国奥的斯电梯公司制造出了名副其实的电梯。最初是用直流电动机作为动力，通过蜗轮减速器带动卷筒上缠绕的绳索，悬挂并升降轿厢，而后采用按钮操纵装置，为操作纵方式现代化开了先河。
毕业设计基于PLC的电梯控制系统设计
摘要本文针对PLC在六层电梯控制系统中的应用，设计了以PLC为主控制器，采用变频调速系统和集选控制方式来实现六层电梯的基本功能。
本设计采用三菱PLC—FX2N-80MR机控制，用软件来实现对电梯运行的自动控制。
电梯具有完整的开关门控制系统、内外呼梯系统、故障报警及显示、消防运行功能和安全回路系统，可靠性大大提高。
控制系统结构简单，外部线路简化，另外还可方便地改变控制功能。
提高了电梯运行的安全性，并便于检修。
与此同时，还选用了安川公司的通用变频器VS—616G5对电梯曳引主机进行变频调速。
由于这种变频器采用了先进的SPWM技术并具有自学习功能，同时通过合理的参数设置、软件设计和编程，同样可以达到专用变频器的控制效果，因此，它以优异的调速性能、起制动性能、高效率和较好的节能效果及广泛的适用范围，从而明显改善了电梯运行的质量和性能，使电梯调速范围广、控制精度高、动态性能好，舒适、安静、节能，几乎可与直流调速电梯媲美。
关键词：PLC控制电梯变频调速安全性舒适感ABSTRACTThis paper PLC in the six-storey elevator control system, the application was designed to PLC-based controller, Using variable frequency system and set the election method to achieve control of a six-storey elevator's basic functionsThe design of the Mitsubishi PLC-FX2N-80MR machine control software to achieve the operation of the elevator control. Lift with a complete switch gate control system, and outside the respiratory system staircase, fault alarm and, Fire safety and the operation of loop system. Greatly enhance reliability, control system is simple, streamlined external lines and, in addition, could easily change control functions. Improve the operation of the elevator safety, and ease of maintenance. Meanwhile, the company chose a generic Yasukawa converter VS-616G5 to lift Dray mainframe VVVF. This converter using advanced technology and SPWM self-learning function. through reasonable parameter setting, software design and programming, we can also achieve the same exclusive inverter control effect, therefore, It excellent speed performance, with braking performance, high efficiency and better energy-saving effects and the extensive scope of application, thereby significantly improving the quality of lift operations and performance, speed lift a wide range of high accuracy, good dynamic performance,comfort,quiet,efficient,energy-saving,and almost comparable to lift DC converter.Keywords：PLC control VVVF Elevator Safety comfort第一章绪论继电器组成的顺序控制系统是最早的一种实现电梯控制的方法。
毕业设计(论文)-基于PLC的六层电梯控制系统
湖南工业职业技术学院电气工程系论文题目:六层电梯毕业设计指导老师：聂平由专业:电气自动化班级：电气S09—6姓名：肖国业学号： 37日期：2011年11月4日前言................................................................................................................................................. - 3 - 第一章绪论 ................................................................................................................................... - 4 -1.1 电梯的概述 ...................................................................................................................... - 4 -1。
1。
1 电梯的发展史 ................................................................................................. - 4 - 1。
1.2 电梯的运行工作情况 ........................................................................................ - 4 -1.1。
3 电梯控制系统的组成 ........................................................................................ - 5 -1。
基于S71200PLC单部六层电梯控制系统设计
目录
01 一、电梯控制系统概 述
02
二、使用S PLC的优 势
03
三、S PLC电梯控制 系统设计
04 四、结论
05 参考内容
标题：基于S PLC单部六层电梯 控制系统的设计
在现代高层建筑中，电梯已成为不可或缺的一部分。本次演示主要讨论了使 用S PLC（可编程逻辑控制器）设计单部六层电梯控制系统的主题。
3、硬件设计：在硬件设计方面
4、调试与优化：在完成系统设 计和硬件配置后，我们需要进行 系统调试
5、故障诊断与维护：我们还需 要设计一套故障诊断系统
6、安全性考虑：安全性是电梯 控制系统的首要任务
四、结论
通过使用S PLC，我们可以实现高效、可靠、安全的电梯控制。在现代高层 建筑中，这种设计具有重要意义。它不仅可以提高电梯的运行效率，还可以增强 其安全性能，提升用户的满意度。
（4）安全保护：电梯运行过程中，如果出现异常情况，如平层失误、超载 等，系统将立即停止运行并发出警报；
（5）维护保养：定期对电梯进行保养和检修，以保证其正常运行。
2、PLC程序设计
使用TIA Portal软件编写S系列PLC程序，主要包括以下几个部分：
（1）输入输出模块分配：根据实际硬件配置，将输入输出模块的分配到对 应的I/O口；
三、S PLC电梯控制系统设计
1、系统架构：该系统主要包括S PLC、输入设备（如按钮、楼层 传感器等）、输出设备
2、软件设计：在软件设计方面
输入处理：读取并处理输入设备（如按钮、楼层传感器）传来的信号。
控制逻辑：根据输入信号和电梯当前的状态，计算出电梯应到达的楼层，并 控制电梯电机运行。
基于PLC的六层电梯系统设计
电气及自动化课程设计报告题目：基于PLC的六层电梯系统设计课程： PLC原理与应用学生姓名：学生学号：年级： 14级专业: 自动化班级: 2班指导教师:机械与电气工程学院制2017年6月目录1课程设计的任务及要求 01。
1课程设计的任务 01.2课程设计的要求 02设计的内容及主要功能 02。
1设计内容 02。
2主要功能 03 PLC概述 (1)3.1 PLC的定义 (1)3。
2 PLC的基本结构 (1)3。
3 PLC工作原理 (3)3。
4 PLC编程语言 (3)4 电梯简介 (4)4。
1 电梯结构 (4)4.2 电梯控制要求 (6)5 系统硬件选取 (7)5.1 PLC的选取 (7)5。
2 系统I/O分配表 (8)6 系统软件设计及仿真 (10)6。
1 初始化 (10)6.2 内外呼信号的记忆与消除 (10)6。
3 平层信号 (11)6.4 电梯上下行信号 (12)6。
5 自动及手动开关门信号 (13)6。
6 加减速信号 (14)6。
7 程序仿真 (16)7设计总结 (19)参考文献 (20)基于PLC的六层电梯系统设计机械与电气工程学院自动化专业1课程设计的任务及要求1.1课程设计的任务使用西门子S7-200PLC编写程序实现六层电梯系统的设计并使用仿真软件进行其功能的实现。
1.2课程设计的要求（1）编程实现按下呼梯按钮时按钮指示灯亮；(2)编程实现电梯自动平层,加减速；（3)编程实现电梯到层后自动开门与自动关门；（4）运行过程中监控电梯所在楼层并显示在数码管上。
2设计的内容及主要功能2.1设计内容目前电梯的控制普遍采用了两种方式，一是采用微机作为信号控制单元，完成电梯信号的采集、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取代微机实现信号控制。
从控制方式和性能上来说，这两种方法并没有太大的区别。
PLC可靠性高，程序设计方便灵活。
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A
In modem social and economic activities,elevator has become a sign of urbanmaterial civilization.Elevator as a vertical transportation,it carries a large number ofpassenger and cargo especial in the high—rise buildings.Along with the rapid development of high—rise buildings,the higher and higher demands are proposed onthe performanceof elevator,such as reliability,comfort sensor,low noise andlow-energyconsumption,etc.This series of requirements to promote the rapiddevelopment of the elevator industry，it's dragging technology has developed fromDC timing to AC variable frequency timing and it's logic relay system also has beenreplaced by PLC．
我国电梯的使用历史悠久。80年代中期以来，随着我国对外开放，对内告活经济的政策深入贯彻执行，随着技术引进工作的进一步开展，在国内建立一批合资和独资电缆生产厂，使我国的电梯工业又取得巨大的发展，我国又新颁布一批具有80年代国际水平的电梯制造标准，随着采用新标准生产的电梯批量推向市场，技术性能和质量明显提高的电梯又进一步促进建筑业和电梯业的发展，电梯工业蓬勃发展的局面已经形成。
机房结构必须坚固，防震和隔音，有足够的面积，、高度、承重能力和良好的通风条件，而且室内经常保持有适度的照明亮度，保持干燥清洁等。通常有如下的规定：
(1)面积一般至少为井道侧面积的2倍以上，对交流电梯，一般为2～2.5倍；对直流电梯，一般为3～3.5倍。
(2)高度指机房地面至顶板的垂直距离。对客梯、病房梯，一般为2.2～2.8m以上；对货梯，一般为2.2～2.4m以上。
(3)承重能力。机房的地板要求能承重6kPa(杂物梯为4kPa)的均部载荷。在曳引机安装的上方，应设吊钩用于维修。钩的承重能力如下：对额定载重量500～3000kg的电梯，应大于2000kg；对额定载重量5000kg的电梯，应大于3000kg。
(4)对于机房的设置有以下3种方式：机房下置式。
2.轿厢与对重
(1)轿厢轿厢是是用来安全运送乘客及物品到目的层的箱体装置，它的运行轨迹是在曳引钢丝绳的牵引下沿导轨上下运行。
(2)对重对重又称平衡重，起到平衡轿厢的作用(但这种平衡是相对的和变化的)对重与轿厢通过曳引绳的连接，利用曳引绳与曳引轮槽之间的摩擦力驱动轿厢的上升和下降。
3.厅门(层门)
厅门是为确保在候梯厅的乘客安全而设置的开闭装置，只有在轿厢停层和平层时才被打开。
This issue is the design of six-layer elevator control system based on PLC and here is a selection of Siemens S7-200. To complete the design, this paper has been divided into the elevator control system logic and speed control system. This elevator control system use PLC to deal with pulse signal come from rotary encoder, and then the frequency converter has been controlled to realize Kipling or down link and speed changing. Programming with the Siemens programming software and reaching the requirements by simulation and debugging. Thus it can make the operation of the elevator comfortable and safe.
第二章 电梯的概述
2.1电梯产品发展简史
根据国外有关资料介绍，公元前2800年在古代埃及，为了建筑当时的金字塔，曾使用过由人力驱动的升降机械。公元1765年瓦特发明了蒸汽机后，1858年美国研制出以蒸汽机为动力，并通过带传动和蜗轮减速装置驱动的电梯。1878年英国的阿姆斯特郎发明了水压梯。并随着水压梯的发展，淘汰了蒸汽梯。后来又采用液压泵和控制阀以及直接栓塞式和侧栓塞式结构的液压梯，这种液压梯至今仍为人们所采用。但是电梯得以兴盛发展的根本原因在于采用了电力作为动力来源。
在设计过程中，利用了西门子S7-200的编程软件和仿真软件，并将这两种软件结合起来，达到了很好的效果。
此篇毕业设计总共分为六个章节：第一章为绪论,把握整体着重介绍基于PLC电梯控制系统的研究背景及其发展现状以及论文的结构和主要内容；第二章主要对电梯的概述；第三章又详细的介绍了电梯控制系统硬件电路的设计；第四章进行软件的设计；第五章为软件的仿真调试的过程；第六章是对本片论文的总结与展望。
本课题是以PLC为核心的六层电梯控制系统的设计，选用了西门子S7-200型的PLC。本文将电梯控制系统分为逻辑控制和速度控制系统两个部分来完成，通过PLC处理旋转编码器输出的脉冲信号来控制变频器以实现电梯的上下行和变速自动控制。用西门子编程软件来进行编程并通过仿真调试来达到控制要求，从而使电梯的运行舒适并且安全。
2.2电梯的组部件
电梯是一种复杂的机电产品，一般由机房、轿厢、厅门及井道和井底设备等4个基本部分组成。
1.机房
机房位于电梯井道的最上方或最下方，用于装设曳引机、控制柜、限速器、选层器、地震检测仪、配线板、总电源开关及通风设备等。
当机房设在井道底部时，称为下置式曳引方式。由于此种方式结构较复杂，钢丝绳弯折的次数较多，缩短了钢丝绳的使用期限，增加了井道承重，且保养困难，所以一般不采用，只有机房不可能设在井道顶部时才采用。相反，机房上置式曳引方式因设备简单，钢丝绳弯折次数少，成本低，维护简单等特点，最为普遍采用。如果机房即不可能设在井道底部，也不了能设在顶部时，可考虑选用液压式电梯，即机房侧置式。
从电梯控制系统的实现方法分，电梯的控制系统经历了继电器控制、可编程序控制（PLC）、单片微机控制、多微机控制多种形式。继电器控制系统是80年代最广泛的一种电梯控制方式，有控制逻辑线路简单、直接、易于理解和掌握的优点，但由于该类系统是由众多继电器、接触器构成，使用一段时间后其接触点往往接触不良，所以电梯故障高，众多的继电器、接触器动作噪声较大，整个控制柜体积大。随着多微机系统在电梯控制系统中的应用，电梯控制发生了限大的变化，因为微机在电梯中的应用不仅取代了大部分继电器和选层器，而且使整个系统更加可靠，灵活性更加提高，功能大增强了。但微机的集成度高，功能项目固化，一般维修人员及工程人员不能修改或增加其功能,只能回生厂家或用专用的工具。可编程控制器取代继电器构成的电梯控制系统，可以实现由继电器实现的逻辑控制功能，而且触点少、可靠高、故障率低、维修方便、噪声小。最主要的是它的"可编程"功能，使得当改变电梯的控制功能时，只要更改程序即可。虽然PLC的编程语言需不尽相同，但都有通俗易懂，便于自学的优点一般维修及工程人员都能掌握,PLC电梯控制系统比较适用于小高层的楼房。
1.3论文的主要内容
本篇课程设计所选择的是西门子SIMATIC S7-200系列的PLC。所采用的CPU模板是CPU 22X系列CPU 226。CPU226本机集成了24点输入/16点输出，共有40个数字量I/O。它可连接7个扩展模块，最大扩展至168点数字量I/O点或35路模拟量I/O点。CPU226有13K字节程序和数据存贮空间，6个独立的30KHZ高速计数器，2路独立的20KHZ高速脉冲输出，具有PID控制器。CPU226配有1个RS-485通讯/编程口，具有PPI通讯、MPI通讯和自由方式通讯能力，是具有较强控制能力的小型控制器。
1.2电梯控制系统的研究现状
随着城市建设的不断发展，高层建筑不断增多，电梯在国民经济和生活中有越来越广泛的应用，电梯作为高层建筑中垂直运行的交通工具已与人们的日常生活密不可分。随着经济的高速发展，微电子技术、计算机技术和自动控制技术也得到了迅速发展，这使得交流变频调速电梯控制系统已经进入一个崭新的时代。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控制要求的，因此，电梯控制系统采用随机逻辑方式控制。目前电梯的控制普遍采用了两种方式，一是采用微机作为信号控制单元，完成电梯信号的采集、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，这两种方法并没有太大的区别。国内厂家大多选择第二种方式，其原因在于生产规模较小，自己设计和制造微机控制装置成本较高；而PLC具有可靠性高，程序设计方便灵活，抗干扰能力强、运行稳定可靠等特点，所以现在的电梯控制系统广泛采用可编程控制器来实现。随着人们生活水平的不断提高,对电梯的要求的也相应提高，为满足和提高人们的生活质量，电梯的智能化、自动化技术迅速发展。特别是随着技术、微电子和电力电子技术的飞速发展，现代电梯的技术含量日益提高。在改善电梯性能的同时，对电梯的设计、管理和维护人员提出了更高的要求。