电梯控制系统技术的发展毕业论文

电梯控制系统技术的发展毕

业论文

目录

1 绪论 (1)

1.1电梯国外发展现状 (1)

1.2选此课题的意义 (2)

1.3本文主要容及结构 (2)

2电梯的控制 (3)

2.1电梯控制技术的发展 (3)

2.2电梯的构造 (3)

2.3电梯系统PLC控制 (4)

2.4电梯的控制要求 (5)

2.4.1电梯控制的功能 (5)

2.4.2电梯的操作方式 (6)

3 六层电梯控制系统硬件部分设计 (8)

3.1PLC控制系统的I/O点数的选择与分配 (8)

3.2 PLC机型的选择 (10)

4 六层电梯控制系统软件（PLC）设计 (12)

4.1 PLC的编程语言 (12)

4.2 梯形图的设计 (12)

4.2.1 开关门环节 (12)

4.2.2 楼层信号控制环节 (15)

4.2.3轿指令信号控制环节 (16)

4.2.4厅外召唤信号控制环节 (19)

4.2.5 启动换速控制环节 (22)

4.2.6 自动选向控制环节 (25)

致谢 (27)

参考文献 (28)

1 绪论

1.1电梯国外发展现状

1854年，在美国纽约举行的世界博览会上，第一次向世人展示了他的安全升降梯。首先他把货物放在升降梯平台上，再命令他的肋手把平台拉到一定的高度，然后再割断升降梯的提拉缆绳，但是升降梯并没有坠落。这就是有史以来第一部安全升降梯。

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。

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。

1901年我国最早的一部电梯出现在上海，从那以后电梯技术在我国得到了长足的发展。而由美国奥的斯公司在天津利酒店安装的电梯至今还安全运行着，成为我国最老的电梯之一。新中国解放后由天津从庆生电机厂制造的电梯被安装在天安门，这是由我国自行制造的第一台电梯。改革开放后，伴随着经济的发展，中国的电梯业也进入了高速发展时期。现如今电梯已广泛应用在中国的每一个城市，电梯给人们生活带来了极大的便利，也为我国的现代化建设提供了坚强的后盾。

据有关数据统计，中国在用的电梯多达34.6多万台，且每年还以5万～6万台的速度增长，虽然电梯在中国已有100多年的历史，但其应用的快速增长却是在改革开放以后，到目前为止，我国的电梯的技术水平已赶上了世界的平均水平。

1.2选此课题的意义

电梯的电气系统一般由拖动系统和信号控制系统两部分组成。早期的电气系统采用的是继电器逻辑控制系统，但是随着时代的发展以及人们对电梯要求的提高，人们发现继电

器逻辑控制有些无法克服的致命的缺点，如控制系统设备体积大，可靠性差，动作速度慢，功能缺少等缺点，正逐渐被人们所淘汰。随着时代的发展电梯的控制系统多采用两种方式，一是采用微机作为信号控制单元，完成信号的采集和控制以及运行和功能的调试，二是采用可编程控制器PLC作为信号控制单元。而国大多采用第二种方式，由于前者生产规模较小，成本高，而PLC它有功能灵活，编程简单易懂，操作方便，可靠性高，噪音小等优点，所以现在可编程控制系统已广泛用于电梯系统控制当中。

1.3本文主要容及结构

本文主要分为四章，第一章主要介绍电梯发展的国外现状和选此课题的意义，第二章为电梯的组成、工作原理和电梯控制的功能要求。其中电梯的控制要求是着重点，因为只有把电梯的要求分析清楚，后续的设计工作才能展开。在清楚了电梯的工作原理、功能要求后，才真正开始了电梯控制的设计。电梯控制系统的设计分为第三章硬件和第四章软件两个部分。硬件部分主要介绍了PLC的输入和输出I/O端口的选择与分配和PLC型号的选择。软件部分根据电梯所要实现的功能分为六大部分，分别为开关门环节、楼层信号控制环节、轿指令信号控制环节、厅外召唤信号控制环节、启动换速控制环节和自动选向控制环节。把这六大部分分别设计调试出来，再组合，便成了电梯的软件设计部分。

2电梯的控制

2.1电梯控制技术的发展

自从电梯产生以来，电梯的控制系统从初期的继电器控制系统发展到主要的以下几种

控制系统。

（1）继电器电梯控制

它是种比较古老的电梯控制系统，是一种逻辑电路控制，它需要的电路器件较多，系统安装调试繁琐，抗干扰能力弱，工作不稳定，性价比不高，现基本上被PLC、单片机、多微机控制系统所取代。

（2）电梯PLC控制

PLC是可编程控制器的简称，它是一种数字运算的电子操作系统，是一种自动控制的专用微机，与继电器控制系统相比它有明显的优点如适应性强、控制速度快、安装调试简便、寿命长、可靠性高等优点。

(3)电梯的单片机控制

单片机是一种单片微型计算机，是一种集成电路芯片，是嵌入式微控制器，采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU、 RAM、ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计时器等功能集成到一块硅片上构成的一个小而完善的计算机系统。

（4）多微机控制

随着现代社会的发展所带来的高层建筑的发展，人们对电梯的运行速度，控制性能，安全可靠等方面的要求可以说越来越高，这就要求在电梯控制系统中仅仅采用一个CPU已经不能满足用户的要求，在这种情况下，多微机控制系统应运而生。

多微机控制系统是顾名思义就是系统用到了多个微处器而不是单个，可以使多个处理器之间协调高效的完成电梯所需要控制的功能，使资源的利用得到最优化、最大化，从而使电梯系统更安全、更可靠、更灵活，但这方面的技术还太成熟，有待进一步的发展。

2.2电梯的构造

现代电梯主要包括以下几个部分：

便我们更好的设计电梯的控制系统。

从图中我们可以看出，电梯的轿厢和配重通过曳引轮分别系在钢丝绳的两端，而曳引轮是用于减速的机构，再前面就是提供动力的电动机。通过电机的拖动，带动曳引轮的轮动，从而引起电梯的上下运动。

2.3电梯系统PLC控制

PLC控制的电梯系统主要由信号控制系统和拖动控制系统两部分组成。如图3—1所示为其基本结构图。

图3—1 电梯PLC控制系统的基本结构图

通过基本结构图可知电梯PLC控制系统主要硬件包括PLC、安全装置、井道装置、轿厢操纵盘、厅外呼梯盘、指层器、拖动控制、调速装置、门机等。通过图可知PLC主机是系统的核心部分。安全装置、井道装置、轿厢操纵盘、厅外呼梯盘以及门机等信号通过PLC 的输入接口送入PLC，经过PLC一系列的运算和控制，通过PLC的输出接口把输出信号送入到轿厢操纵盘、厅外呼梯盘、指层器、拖动控制、调速装置、门机等，以达到对电梯的实