两层货运电梯控制系统PLC课程设计.doc
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菏泽学院
HezeUniversity
课程设计
题 目
两层货运电梯控制系统
姓 名
袁硕学号2015174084
院系
蒋震机电工程学院
专 业
自动化（本）
指导教师
杨慧刚职称助教
年月日
菏泽学院教务处制
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PLC课程设计任务书及成绩评定
专业自动化设计题目两层货运电梯控制系统
学生姓名袁硕学号2015174084指导教师杨慧刚指导教师职称助教
1.设计的主要内容（技术指标）与要求：
本文主要介绍运用PLC所控制的两层货运电梯控制系统，以及相关程序和硬件的设计。
主要内容包括：
1.两层货运电梯控制系统的基本结构原理；
2.两层货运电梯控制系统的PLC机型选择、I/O分配以及外部接线图；
3.两层货运电梯控制系统的控制流程及相关程序的设计。
2.进度安排：
第一、二天：
查阅相关文献
第三、四天：
确立多个方案，选择最优方案
第五、六天：
针对方案进行硬件电路设计并调试
第七、八天：
针对方案进行软件设计并调试
第九、十天：
总结报告，写论文
成绩评定
设计成绩：
指导老师：
（签字）年月日
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目录
摘要 1
关键词 1
Abstract 1
Keywords 1
1绪论 2
1.1概述 3
1.2设计题目应用背景和意义 3
1.3课程设计目的 3
1.4电梯的工作原理 3
1.5系统组成总体结构 4
2硬件设计 5
2.1PLC的选定与基本结构 5
2.1.1CPU的构成及功能 5
2.1.2储存器 5
2.1.3I/O点的统计与CPU选型 5
2.1.4PLC的选取 5
2.1.5PLC基本结构 6
2.2PLC输入/输出接口分配 6
2.3电机控制部分电路 7
2.3.1曳引电机 7
2.3.2门电机 7
3软件设计 9
3.1程序过程分析 9
3.2调试方法 9
3.3程序流程图 10
3.4主程序设计梯形图 11
4课程设计总结 12
参考文献 13
附录 14
致谢 19
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两层货运电梯控制系统
专业学生袁硕
指导教师杨慧刚
摘要：
本文在阐述电梯的结构和可编程控制器的机构和工作原理的基础上，针对两层电梯，采用西门子S7-200（CPU224）可编程控制器，提出了电梯的PLC控制系统的总体方案、设计过程、组成，包括电梯的选层和定向模块、电梯运行方向和停靠的层站的控制，自动运行和自动开关门等功能。
通过对PLC编写相应的梯形图程序，达到电梯的不同情况的运行的控制。
其结构简单，使用方便，便于理解和掌握。
关键词：
PLC；电梯；逻辑控制
TwolayersoftheelevatorPLCcontroldesign
StudentmajoringinautomationYuanShuo
TutorYanghuiGang
Abstract：
Thisarticleonthestructureoftheelevatorandtheinstitutionsandworkingprincipleofprogrammablecontroller,onthebasisofinviewofthetwolayersofelevator,theSiemensS7-200CPU224）programmablecontroller,theoverallschemeoftheelevatorPLCcontrolsystemwasputforward,thedesignprocess,composition,includingtheselectedlayerandorientationoftheliftmodule,thecontrolofelevatorrunningdirectionandparkedstop,automaticoperationandautomaticdoors,andotherfunctions.WritethecorrespondingbasedonPLCladderdiagramprogram,tothedifferentsituationofelevatorrunningcontrol.Itsstructureissimple,easytouse,easytounderstandandgrasp.
Keywords:
PLC;Theelevator;Logiccontrol
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1绪论
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着广泛的应用。
电梯作为高层建筑中垂直运行的交通工具已于人们的日常生活密不可分。
在许多交通设备中，电梯时自动化程度最高的先进设备的一种。
以前的电梯主要是采用单片机控制，其性能等各方面都不太完善，现在电梯控制系统多采用PLC，从电梯的性能、器件的灵活性及安全保障等方面都有了很大的提高。
实际上电梯是根据外部呼叫通信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，拖动控制则有变频器来完成；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。
有PLC控制代替传统继电器控制已成为发展定局。
PLC是集计算机控制、自动控制技术、通信技术为一体的新型自动控制装置。
它的编程软件采用易学易懂的梯形图语言，控制灵活方便，抗干扰能力强，运行稳定可靠，通过对电梯控制系统的研究和设计，可以更加深刻的了解和认识PLC技术的核心和未来发展的方向。
PLC（ProgrammableLogicController），可编程逻辑控制器，是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境应用而设计的。
它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算，顺序控制，定时，计数与算数操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。
可编程控制器是以微处理器为核心，结合计算机技术，自动控制技术和通信技术发展起来的一种新型工业控制装置。
目前可编程控制器成为工业领域中最重要应用最多的控制装置，居工业生产自动化三大支柱的首位。
其应用的深度和广度成为衡量一个国家工业自动化程度高低的标志。
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1.1概述
本文提出了一种基于西门子S7-200系列PLC的两层电梯控制系统方案。
本方案以西门子PLCS7-200（CPU226）作为主控核心，与辅助电路相结合，组成两层电梯系统。
设计包括两个方面，一是系统的硬件设计，包括PLC，曳引电机和门电路；二是系统的软件设计，实现程序对系统的实现。
电梯由安装在每个楼层的上升和下降呼叫按钮进行呼叫操纵，其操纵内容为电梯运行方向，SQ4，SQ5为到位行程开关。
使电梯完成上行、下行功能，并有故障提示。
1.2设计题目应用背景和意义
课程设计的主要目的是通过某一生产设备的电气控制装置的设计实践，了解一般电气控制系统设计过程、设计要求、应完成的工作内容和具体设计方法。
通过设计也有助于复习、巩固以往所学的知识，达到灵活应用的目的。
电气设计必须满足生产设备和生产工艺的要求，因此，设计之前必须了解设备的用途、结构、操作要求和工艺过程，在此过程中培养从事设计工作的整体观念。
课程设计应强调能力培养为主，在独立完成设计任务的同时，还要注意其他几方面能力的培养与提高，如独立工作能力与创造力；综合运用专业及基础知识的能力，解决实际工程技术问题的能力；查阅图书资料、产品手册和各种工具书的能力；工程绘图的能力；书写技术报告和编制技术资料的能力。
1.3课程设计目的
课程设计的主要目的是通过某一生产设备的PLC控制装置的设计实践，了解一般PLC控制系统设计过程、设计要求、应完成的工作内容和具体设计方法。
通过设计也有助于复习、巩固以往所学的知识，达到灵活应用的目的。
PLC设计必须满足生产设备和生产工艺的要求，因此，设计之前必须了解设备的用途、结构、操作要求和工艺过程，在此过程中培养从事设计工作的整体观念。
课程设计应强调能力培养为主，在独立完成设计任务的同时，还要注意独立工作能力与创造力等方面能力的培养与提高。
1.4电梯的工作原理
两头分别连着轿厢和对重，环绕在曳引轮和导向轮上靠曳引绳与通过减速器变速后带动曳引轮转动曳引轮摩擦产生的牵引力是实现轿厢起落运动和达到运输目的主要动力，导靴固定在轿厢上，可以沿着安装在墙体上的固定导轨做重复起落运动，预防轿厢在运动中偏斜或摆动，常闭块式制动器在电动机工作时松闸，使电梯运转，在失电情况下制动，使轿厢停止运动，并在指定层站上保持其静止状态，让人员和货物出入，运载乘客或其他载荷的箱体的部件是轿厢，用来补充曳引绳运动中的张力和重量变化，使曳引电动机安全运行，轿厢得以安全停靠的装置也很重要，电气系统控制电梯选层、平层、测速和照明工作，并随时显示轿厢的运动方向和所在楼层位置，安全装置保证电梯运行安全。
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1.5系统组成总体结构
通过利用PLC控制两层电梯的设计方案总体框图如图1所示
门电机
楼层运行指示灯
报警指示灯
传感器：
行程开关
PLC西门子S7-200
电梯指令按钮
曳引电机
图1设计方案总体框图
各部分功能：
（1）以PLC为主控制器，接收电梯的楼层呼叫信号与霍尔元件产生的楼层感应信号（即行程开关），经程序判断使曳引电机和门电机启动，并通过楼层指示灯和上下行指示灯显示电梯的行程，如有故障则故障灯亮。
（2）楼层位置感应，用霍尔元件实现，用霍尔元件输出的开关量表示感应到的电梯当前位置，用三个开关量SQ4，SQ5表示。
当SQ4接通时，表示电梯当前位置为一楼；当SQ5接通时，表示电梯当前位置为二楼。
SQ4，SQ5即行程开关。
（3）电梯指令按钮按下，表示要到达的楼层
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