三层楼电梯PLC控制系统设计与仿真

专业课程设计报告

题目：三层楼电梯PLC控制系统设计与仿真

所在学院电气工程学院

专业班级13电气7班

学生姓名

学生学号

同组队员

指导教师罗永超

提交日期 2016年11月16日

电气工程学院专业课程设计评阅表

学生姓名学生学号

同组队员专业班级13电气7班题目名称三层楼电梯PLC控制系统设计与仿真

一、学生自我总结

二、指导教师评定

目录

一、设计目的 (3)

二、设计要求和设计指标 (3)

2.1设计要求 (3)

2.2设计指标 (3)

三、设计内容 (4)

3.1可编程序控制器(PLC)简介 (4)

3.2电梯的基本结构 (5)

3.3 PLC控制电梯的优点 (6)

3.4 PLC型号选择 (6)

3.5电梯PLC I/O配线表 (7)

3.6三层楼电梯梯形图程序 (8)

3.7三层楼电梯语句表程序 (9)

四、本设计改进建议 (10)

五、总结 (10)

六、主要参考文献 (11)

三层楼电梯PLC控制系统设计与仿真

一、设计目的

1、熟悉PLC编程与应用；

2、学习三菱PLC编程软件(GX Developer)的使用；

3、锻炼思维拓展及动手操作能力；

4、掌握PLC编程知识等；

5、实现简易电梯的理论控制。

二、设计要求和设计指标

2.1设计要求

设计三层简易电梯控制程序，该系统输入信号有：一层呼叫按钮PB1、二层呼叫按钮PB2、三层呼叫按钮PB3，一层行程开关LS1、二层行程开关LS2、三层行程开关LS3；输出信号有：电梯上升KM1、电梯下降KM2，控制要求如下：1、不允许同时有两层楼要求停电梯；2、当二层不需要停时，能越过二层直接到达所需楼层。

2.2设计指标

所设计的电梯模型共三层，电梯每层的楼厅均设有按钮呼叫电梯。工作中的电梯控制系统的主要任务是对各种呼梯信号和当前电梯运行状态进行综合分析，再确定下一个工作状态，根据实际情况增添三个输出信号，分别是一楼指示灯L1，二楼指示灯L2，三楼指示灯L3。

具体设计思路为：

当电梯停于一楼或二楼时，按PB3，则电梯上升到LS3停止，L3亮;

当电梯停于三楼或二楼时，按PB1，则电梯下降到LS1停止，L1亮；

当电梯停于一楼，按PB2，则电梯上升到LS2停止，L2亮；

当电梯停于三楼，按PB2，则电梯下降到LS2停止，L2亮；

当电梯停于一楼，而二、三楼均有人呼叫时，电梯上升到LS2时L2亮，然后继续上升到LS3，L3亮；

当电梯停于三楼，而一、二楼均有人呼叫时，电梯下降到LS2时L2亮，然后继续下降到Ls1，L1亮；

当电梯上升途中，任何反方向的下降信号无效，当电梯下降途中，任何反方向的上

升呼叫无效。

表2-1 电梯动作要求

三、设计内容

3.1可编程序控制器(PLC)简介

PLC--Programmable Logic Controller即可编程序控制器。它是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。它采用可以编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、定时、计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟式的输入和输出控制各种类型的机械或生产过程。PLC及其有关的外围设备都应按照易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩展其功能的原则而设计。所以它是一台工业控制计算机，目前已被广泛的应用于各个领域。

PLC具有通用计算机所不及的各种显著的特点和功能。它体积小，重量轻，能耗低；可靠性高，抗干扰能力强；控制功能完善，适应性强；安装接线简单，配套齐全，易学易用，深受工程技术人员欢迎；系统设计周期短，维护方便，改造容易。不过它也有缺陷，如：PLC工作速度较计算机慢，输出对输入的响应有滞后现象；使用中、高档PLC，

要求使用者具有相当的计算机知识。

由于PLC把自动化技术、计算机技术和通信技术融于一体，它能完成逻辑控制；定时控制；计数控制；步进控制；A/D、D/A变换；数据处理；通信联网和监控的功能。

正是因为PLC具有上述的许多优点和功能，所以在工业控制方面，目前PLC已广泛应用于冶金、化工、轻工、机械、电力、建筑、交通和运输等工业企业。根据PLC 控制类型的不同，PLC应用于以下几个方面：

1. 开关逻辑控制（多机群控制，自动化流水线，电梯控制，高炉上料，注塑机，印刷机，组合机床，磨床，包装生产线，电镀流水线）

2. 模拟量控制（温度，压力，流量，液位，速度）

3. 运动控制：驱动电机（机械，机床，机器人，电梯）

4. 过程控制（冶金，化工，热处理，锅炉控制）

5. 数据处理

6. 通信及联网

7. 闭环自动控制

8. 机械加工的数字控制

3.2电梯的基本结构

电梯是机电合一的大型复杂产品,机械部分相当于人的躯体,电器部分相当于人的神经.机与电的高度合一,使电梯成了现代科学技术的综和产品.对于电梯的结构而言,传统的方法是分为机械部分和电气部分,但以功能系统来描述,则更能反映电梯的特点.下面简单介绍电梯机械部分的结构,而我们的主要目的是怎样来控制它.

1.曳引系统

曳引系统由曳引机、曳引钢丝绳、导向轮及反绳轮等组成。

曳引机由电动机、联轴器、制动器、减速箱、机座、曳引轮等组成，它是电梯的动力源。

曳引钢丝绳的两端分别连接轿厢和对重（或者两端固定在机房上），依靠钢丝绳与曳引轮绳槽之间的摩擦力来驱动轿厢升降。

导向轮的作用是分开轿厢和对重的间距，采用复绕型时还可增加曳引能力。导向轮安装在曳引机架上或承重梁上。

当钢丝绳的绕绳比大于1时，在轿厢顶和对重架上应增设反绳轮。反绳轮的个数可