基于PLC控制的六层电梯控制系统.doc

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内蒙古科技大学矿业与煤炭学院专科毕业设计说明书（毕业论文）

摘　　要

因为城市建设的不断发展，高层建筑不断增多，所以电梯在人们的生活中的地位越来越重要。

现在电梯控制系统主要有三种方式：

继电器控制系统、PLC控制系统、微机控制系统。

PLC控制系统凭借运行可靠性高，使用维修方便，抗干扰性强，设计和调试周期较短等优点，备受人们重视，已成为电梯控制系统中使用最多的控制方式。

本文在电梯的结构和可编程控制器的结构和工作原理的基础上，针对六层电梯，使用西门子S7-200可编程控制器，设计电梯控制系统，包括轿内指令和厅外召唤信息的登记与消除、电梯的选层和定向、电梯的开关门运行、电梯上下控制、电梯的指层控制等部分，实现了轿内与各层呼梯指令的记录、电梯运行方向和选层的控制，电梯上下行和自动开关门、电梯的指层控制等功能。

关键词：

六层电梯；控制系统；可编程控制器；

Abstract

Becauseofthecontinuousdevelopmentofcityconstruction,high-risebuildingscontinuetoincrease,sotheelevatorinthepeople'slifeisbecomingmoreandmoreimportant.Nowtheelevatorcontrolsystemmainlyhasthreeways:

therelaycontrolsystem,PLCcontrolsystem,microcomputercontrolsystem.PLCcontrolsystemwithhighluckreliability,maintenanceconvenience,stronganti-interference,designanddebuggingcycleshortadvantages,peoplepaymoreandmoreattention,hasbecometheelevatorcontrolsystemintheuseofmostofthecontrolmethod.

Inthispaper,thestructureoftheelevatorandonthebasisofstructureandworkingprincipleoftheprogrammablecontroller,forthesixstoreelevator,usingSiemensS7-200programmablecontroller,thedesignofelevatorcontrolsystem,includingcarinstructionandthehallcallinformationfortheregistrationandeliminate,elevatorlayerandsetto,theelevatordoorswitchoperation,elevatorcontrol,elevatortocontrollayer,thecarandeachlayerofcallinstructionrecords,theelevatorrunningdirectionandlayerselectioncontrol,elevatorupanddownandautomaticopeningandclosingthedoor,elevatorreferstothelayercontrol,andotherfunctions.Keywords:

sixlayerelevator;controlsystem;programmablecontroller;

-1-

目　　录

摘　　要 1

Abstract 1

绪论 1

1.1电梯的概述 1

1.1.1电梯的分类 1

1.1.2电梯的组成 2

1.1.3电梯的工作原理 2

1.1.4电梯的国内外发展状况 3

1.2PLC控制电梯的优势 5

1.3电梯的发展趋势 6

1.4一般控制要求 6

1.5课题研究内容 6

2硬件系统的组成 8

2.1可编程控制器简介 8

2.1.1PLC的结构及各部分的作用 8

2.1.2PLC的工作原理 10

2.1.3PLC的程序编制 10

2.1.4PLC的输出方式 14

2.2PLC型号选择 15

2.3行程开关的概述 17

2.3.1行程开关的分类 17

2.3.2行程开关的选择 19

2.4系统安全设计 20

2.5硬件外部接线图 22

3软件设计 23

3.1电梯的控制要求 23

3.2电梯的运行流程 24

3.3流程图 25

3.4输入/输出（I/O）分配表 25

3.5控制程序设计 27

3.5.1开门、关门控制程序 27

3.5.2电梯选层定向辅助 32

3.5.3内指令信号等级与消除 37

3.5.4电梯外呼信号等级与消除 40

3.5.5电梯指层控制 46

3.5.6电梯初始控制 50

3.5.7报警器控制和超重控制 52

结　　论 53

参考文献 54

致　　谢 55

内蒙古科技大学矿业与煤炭学院专科毕业设计说明书（毕业论文）

绪论

自我国实行改革开放政策以来，随着技术进步和经济发展，全国各地高层建筑不断涌现，像雨后春笋一般。

作为高层建筑的垂直交通工具——电梯，其普及率逐年提高，需求量不断增长。

各种类型、规格繁多的电梯已在各楼堂馆所、商住厦宇内投入使用和运行。

在我国参与电梯制造、营销、安装和维修保养得从业人员不断增加，使用和管理人员众多。

因此，为了确保电梯正常运行、安全使用，为了提高从业人员的职业素质和操作技能，就必须要了解电梯、熟悉电梯、管理电梯、维护好电梯。

1.1电梯的概述

1.1.1电梯的分类

电梯主要就是利用轿厢在固定轨道中把乘客或者物品竖直方向运送到一定位置的固定设备。

通常来说无论它的驱动方式怎么样，我们都能把电梯作为建筑物内部垂直运输交通工具的总称。

通过对建筑物的各类需要的考虑，从而设计出不同种类的电梯。

目前电梯基本分类方法大致如下。

1.按用途分类

乘客电梯，载货电梯，客货电梯，病床电梯，住宅电梯，杂物电梯，汽车电梯，特种电梯，观光电梯。

2.按驱动方式分类

交流电梯，直流电梯，液压电梯，齿轮齿条电梯，螺杆式电梯，直线电动机驱动的电梯。

3.按速度分类

低速梯，中速梯，高速梯，超高速梯。

4.按电梯有无司机分类

有司机的电梯，无司机电梯，有/无司机电梯。

5.按操纵控制方式分类

手柄开关操纵，按钮控制电梯，信号控制电梯，集选控制电梯，并联控制电梯，群控电梯。

1.1.2电梯的组成

1.曳引系统

曳引系统主要的作用是使轿厢进行上下运行，为其提供动力。

2.导向系统

导向系统的主要的作用是为轿厢的运动指引方向，为轿厢的运行提供正确的线路。

3.轿厢

轿厢主要是运载乘客和货物的箱式设备，是电梯的主要部分。

4.门系统

门系统的主要功能是作为轿厢的门使用，使轿厢内部封闭而且更加安全。

5.重量平衡系统

重量平衡系统的主要功能是对所承载的人或货物进行测量，防止超过固定值。

6.电力拖动系统

电力拖动系统的功能主要是拖动整个轿厢系统，把电梯的速度控制在一定范围内。

7.电气控制系统

电气控制系统的功能是对电梯的运行和各方面的步骤进行全面设计和控制。

8.安全保护系统

安全保护系统保证电梯安全使用，可以防止危及人身安全的事故发生。

1.1.3电梯的工作原理

电梯在工作时，电梯的曳引绳两边一头接轿厢的主体另一头接对重部分，把曳引轮和导向轮连接在一起，并缠绕起来，曳引电机运行后通过变频器变速以后再使曳引轮变速运行，然后通过曳引绳与曳引轮之前相互摩擦而产生出的牵引力做功来使轿厢和对重上升下降，以此可以把人或物品运送到指定位置。

把导靴放置在轿厢上沿着位于建筑墙体上的导轨重复的做上升下降运动，以防轿厢在运动的过程中发生偏斜或摆动的问题。

在电动机运行时常闭块式制动器一旦出现松闸，可使电梯运行，如果在失电时下制动的情况发生的话，可能会使轿厢停止上升下降运行，并且在指定目标楼层上保持轿厢停止的状态，让里面的人或货物逃出。

轿厢的作用就是把乘客或者其他载货物运送到指定位置的一个箱体，对重主要是用来平衡轿厢的载荷、减少电动机的功率。

补偿装置的作用是对曳引绳运动时张力和重量的变化进行补偿，能够稳定曳引机的负载能力，也可以将轿厢安全的停止。

电气控制系统实现了对电梯各方面的控制。

指示呼叫系统可以把轿厢的运动方向和所在楼层的位置显示出来。

安全装置的作用是使电梯在运行过程中得到安全的保障。

1.1.4电梯的国内外发展状况

当今世界，电梯的生产情况与使用数量已成为衡量一个国家现代化程度的标志之一。

在一些发达的工业国家，电梯的使用相当普遍。

进入九十年代，在世界各地运行的电梯有400多万台，其中日本就有34万台。

全世界每年电梯需求量大约在15万台左右。

其中日本需3万台，美国需2万台，欧洲需5万台，东南亚需1.2万台。

预计近十年内世界年平均增长率为7%，亚太地区的年增长率为9%。

世界上有名的几家电梯公司，诸如：

美国奥梯斯公司、瑞士迅达公司、日本三菱和日立公司、芬兰科恩公司等，其电梯的产量已占世界市场的51%。

其中奥梯斯公司和三菱公司是世界上年产量很大的电梯生产企业。

根据有关资料统计，日本在1990～1991年一年中，共生产电梯31508台。

其中直流电梯为23台，占0.1%；交流电梯为22690台，占72%；液压电梯为7829台，占24.8%；住宅电梯966台，占3.1%。

在亚洲，日本对电梯市场占有绝对优势，其占有率为67%。

由日本的情况可见一斑。

目前，国外除了以交流电梯取代直流电梯外，在低层楼房越来越多地使用液压电梯。

此外，家用小型电梯将成为电梯家族中新的组成部分。

改革开放以来，我国电梯的需求量急剧上升。

1980年以前，全国电梯生产企业不足10家，1983年电梯生产企业增加到20家，到1991年，国内电梯生产企业已有200多家，多数为中、小型企业。

其中年产量超过1000台的企业有5家。

国家计委根据国情确定的行业生产规模每年生产2000台。

截止1991年，已有3家企业的设计生产能力达到或超过这个指标。

由此可见，80年代中期，我国电梯工业已取得迅速发展。

进入90年代，为把握生产质量，采取了发放生产许可证制度。

到1992年，已有110家电梯生产企业持有生产许可证，260家企业持有厂外安装许可证。

目前，交流调压调速电梯技术已趋成熟，一些企业都有成功的产品。

微机控制电梯是电梯技术的方向，一些生产企业和科研单位相结合，相继推出了微机控制的电梯新机型，使控制功能得到增强，电梯的性能得到改善，明显提高了可靠性。

除了合资企业外，也有其他厂家开发出了变频调速电梯新产品。

另外，用可编程控制器（PC）取代继电器控制系统的机型也已投产，使电梯性能得到改善，故障率明显降低。

在技术上，应该说这是一大进步，用PC对电梯进行控制还是有前途的。

有些生产企业开发了紧急供电装置、防火厅门、地震控制、自检测以及语言合成等电梯新功能；对机械系统采用了新结构、新材料、新技术和新工艺。

总之，与国外先进技术水平相比，虽然还存在一定差距，但国内电梯技术正以讯猛的发展速度赶超世界先进水平。

1.2PLC控制电梯的优势

自1889年美国奥梯斯升降机公司推出世界第一部以