基于s7-200五层楼电梯的PLC控制

目录

第1章电梯概述 (1)

1.1 电梯的出现及发展 (1)

1.2 电梯设备 (1)

1.2.1 电梯的分类 (1)

1.2.2 电梯的主要组成部分 (2)

1.2.3 电梯技术发展情况 (2)

1.2.4 电梯发展展望 (2)

第2章可编程逻辑控制简介 (3)

2.1 PLC 的定义 (3)

2.2 PLC 的特点及功能 (3)

2.3 PLC 的结构与工作原理 (4)

2.3.1 PLC 的基本单元构成及作用 (4)

2.3.2 PLC 工作原理 (5)

第3章方案设计 (6)

3.1 设计目的 (6)

3.2 电梯的控制要求 (6)

3.3 总体方案论证 (6)

第4章系统流程图设计 (7)

第5章硬件设计 (8)

5.1 PLC 控制系统硬件开发 (8)

5.2 设计思想 (8)

5.3 可编程控制器（PLC）的选型 (9)

5.4 I/O 点数的分配 (10)

5.5 PLC 外部接线图 (11)

第6章系统软件设计 (12)

6.1 分析运行过程 (12)

6.2 电梯 PLC 控制梯形图 (12)

第7章程序调试 (25)

7.1 单层运行调试 (25)

7.2 复杂运行调试 (26)

第8章总结 (30)

致谢 (31)

参考文献： (32)

电气控制与PLC技术课程设计成绩评定表 (33)

摘要

本课程设计是五层电梯模型PLC控制系统的设计，电梯不仅是生产环节中的一种重要设备，而且是人们频繁乘用的一种交通运输设备。随着科技的飞速发展，更是给电梯带来了日新月异的变化。

本设计采用的是德国西门子S7—200系列的可编程控制器CPU226作为控制核心，与扩充模板EM223来实现五层楼电梯的控制。主要介绍了电梯的硬件结构、PLC的基本原理、系统的硬件选择、PLC的软件的介绍和软件的编程。设计电梯的主要实现的功能有：层楼信号的产生与消除、停层信号的登记与消除、外呼叫信号的登记与消除。最后通过PLC的软件进行仿真，初步完成基本功能的实现。

关键字：五层电梯 PLC 控制梯形图 s7-200

第1章电梯概述

1.1 电梯的出现及发展

说到电梯的起源要从公元前2600年埃及人在建造金字塔时使用了最原始的提升系统说起，但这一类起重机的能源均为人力。到了1203年，法国的二修道院安装了一台起重机，所不同者只是该机器是利用驴作为动力，载荷由绕在一个大滚筒上的绳子进行起吊。此种方法一直沿用到近代直到瓦特发明了蒸汽机，约在1800年，煤矿主才能利用起重机把矿井中的煤输送上来。

数百年来人们制造过各种类型的升降梯，它们都具有一个共同的缺陷：只要起吊绳突然断裂，升降梯便急速地坠落到底层。1854年奥的斯设计了一种制动器：在升降梯的平台顶部安装一个货车用的弹簧及一个制动杆与升降梯井道两侧的导轨相连结，起吊绳与货车弹簧连结，这样仅是起重平台的重量就足以拉开弹簧，避免与制动杆接触。如果绳子断裂，货车弹簧会将拉力减弱，两端立该与制动杆咬合，即可将平台牢固地原地固定免继续下坠。“安全的升降梯”发明成功了！一时间，奥的斯成了众人注目的中心。第一台升降机并非奥的斯所发明，但他却是第一台“安全”升降梯的发明者。“安全”这一概念不仅开创了升降梯工业，而且也为那些想建造更高层建筑物以增加更多可利用空间的设计们打开了通途。

随着电力电子技术的发展，晶闸管变流装置越来越多地用于电梯系统，使电梯的拖动系统简化，性能提高。同时交流调压调速系统的研制和开发，使交流电梯的调速性能有了明显的改善。进入20世纪80年代，通过控制电动机定子供电电压与频率电梯运行速度的调压调频技术研制成功，出现了交流变压变频（VVVF）调速电梯，开拓了电梯拖动的新领域。

电梯发展的今天，在使用需求和新技术应用方面都进入到全面发展时期，随着智能化、信息化建筑的兴起与完善，要求电梯不只是完成垂直运输的基本功能，还应以人为本提高舒适度，特别从电梯运行的控制智能化角度考虑，电梯的优质服务不再是单一的“时间最短”问题，而是采用模糊理论、神经网络、专家系统等方法，以期实现单梯与群控管理的最佳模式。合理的配置与使用远程监控与故障诊断、节能以及减少环境污染等。本文中着重电梯的升降控制逻辑，不调节主电动机的升降速度以及电梯的安全保护措施。

1.2 电梯设备

1.2.1 电梯的分类

电梯的分类有各式各样：

(1) 按速度分类：低速电梯 1m/s以下高速电梯 2-3m/s 超高速电梯

3-10m/s

(2) 按用途分类：乘客电梯住宅电梯观光电梯载货电梯客货两用电梯

车辆电梯其他电梯

(3) 按拖动方式分类：交流电梯直流电梯液压电梯齿轮齿条电梯螺杆式电梯

(4) 按有无司机分类：有司机电梯无司机电梯有/无司机电梯

(5) 按控制方式分类：手柄操纵控制电梯按钮控制电梯信号控制电梯集选控制

(6) 按曳引机结构分类：有齿曳引机电梯无齿曳引机电梯

1.2.2 电梯的主要组成部分

(1) 曳引部分：通常有曳引机和曳引钢丝绳组成。电动机带动曳引机旋转使轿厢上下运动。

(2) 轿厢和厅门：轿厢由轿架，轿底，轿壁和轿门组成；厅门一般有封闭式、中分式、双折中分式和直分式等。

(3) 电器设备及控制装置：有曳引机，选层器传动及控制柜、轿厢操纵盘、呼梯按钮和厅外指示器组成。

(4) 其它装置：对重装置、补偿装置等。

1.2.3 电梯技术发展情况

(1) 电梯的速度要求越来越快，高速、超高速电梯的数量愈来愈多。

(2) 电梯的拖动技术有了较大的发展，直流电梯由于能耗大、维修量大等缺点。逐步被交流电梯所替代，液压电梯由于运行平稳，机房位置灵活等特点，使得在低楼层场合得到愈来愈广泛的应用。交流拖动电梯更是得到迅速的发展，已由以前的变级调速（AC-VP）发展成为调压调速（AC-VV）及调频调压调速（AC-VVVF），使得电梯的速度、加速度控制更加符合人们的生理要求，电梯的舒适感大为改善。

(3) 电梯的逻辑控制已从过去简单的继电器——接触器控制发展为可编程序控制器（PLC）和微机控制，控制方式也从手柄控制、信号控制发展为集选控制、并联控制、群控等，电梯可靠性得到很大的提高。

(4) 电梯的管理功能不断加强，电梯广泛采用微机控制技术，不断满足拥护的使用功能要求。如紧急停车操作，消防员专用、防捣乱系统等。

(5) 智能群控管理得到广泛应用。

(6) 机械传动方面，由于国际上机构加工水平的不断提高，使斜齿传动和行星齿轮传动在电梯上的应用日益广泛，已使电梯的传动形式多样化。

1.2.4 电梯发展展望

(1) 结构不断紧凑化，体积不断轻型化、小巧化。

(2) 技术含量更高，性能更好。

(3) 安装更方便、更快捷。

(4) 理念是电梯发展趋势