基于PLC的电梯控制系统的设计

摘 要

随着社会的发展，尤其是现代城市的建设高速发展所带来的高层建筑猛烈的增多，在高层建筑之间的垂直交通工具——电梯，对人们生活也就显得特别重要。在电梯出现的早期，其控制方式多为继电器控制方式，但这种控制方式有个致命的缺点——安全性差。随着微电子技术、计算机技术、和自动控制理论技术的发展，电梯的逻辑控制也由PLC代替了原来的继电器控制，安全性、可靠性得到了质的飞越。本文针对六层电梯控制系统，对其PLC系统的设计和调试进行了详细的阐述。

电梯是集机电一体的复杂系统，不仅涉及机械传动、电气控制和土建等工程领域，还要考虑可靠性、舒适感和美学等问题。而对现代电梯而言，应具有高度的安全性。事实上，在电梯上已经采用了多项安全保护措施。在设计电梯的时候，对机械零部件和电器元件都采取了很大的安全系数和保险系数。目前由可编程序控制器(PLC)和微机组成的电梯运行逻辑控制系统，正以很快的速度发展着。

关键词：PLC 电梯 控制系统

I

Design of elevator control system based on PLC

Abstract

With the development of society, especially the construction of modern city brought by rapid growth of the high-rise building more violent, elevator also is especially important for the people life in the high-rise building of vertical transportation! In the early, when lift is invented, its control way is relay control way, but this kind of control mode has a fatal flaw-poor safety. With the development of microelectronics technology, computer technology, and automatic control theory, the logic of the elevator control is PLC instead of the original relay control, and it is safety , reliability are improved.In this paper, the design and debugging of PLC system are stated in detail in a storied building six elevator model control system. The core of the system control part is made of Mitsubishi operation cost. So PLC control technology has become a modern elevator control of a hot spot.

The elevator is mechanical and electrical integration of the complex system, not only involves the mechanical transmission, electrical control and the civil engineering field, such as to consider issues such as reliability, comfort and aesthetics. And for the modern elevator, should have high security. In fact, have been adopted by a number of safety protection measures on the elevator. In the design of the elevator, the mechanical parts and electrical components are took a large safety coefficient and the coefficient of insurance. Keywords: PLC; elevator; control system

II

目 录

摘 要 ............................................................... I Abstract ............................................................ II 概论 ................................................................. 1 一、 电梯控制系统的方案设计 .......................................... 4

1.1 电梯的工作原理 ................................................ 4 1.2 电梯的功能要求 ................................................ 4 二、 电梯的硬件设计 .................................................. 5

2.1 PLC的简介 .................................................... 5

2.1.1 PLC的特点 ............................................... 5 2.1.2 PLC在电梯控制中的特点 ................................... 5 2.1.3 S7-200系列PLC的简介 .................................... 6 2.1.4 PLC的结构及组成 ......................................... 6 2.1.5 PLC的工作原理 ........................................... 8 2.2 电梯系统硬件的选择及电路图 .................................... 9

2.2.1曳引电动机主电路电路图设计 ............................... 9 2.2.2 电器柜布线图 ........................................... 10 2.2.3 控制门电路电路图 ....................................... 10 2.3 I/O的分配及PLC的选择 ....................................... 11

2.3.1 PLC控制系统的I/O点数计算与分配 ........................ 11 2.3.2 PLC的型号选择 .......................................... 11

三、 电梯控制系统的软件设计 ......................................... 13

3.1设计梯形图 ................................................... 13 3.2 程序说明 ..................................................... 14

3.2.1 电梯参数初始化程序段 ................................... 14 3.2.2 用户输入登记程序段 ..................................... 15 3.2.3 系统状态确定程序段 ..................................... 16 3.2.4 判断电梯是否在开关门程序段 ............................. 18 3.2.5 电梯开门子程序段 ....................................... 18 3.2.6 电梯关门子程序段 ....................................... 19

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3.2.7 判断电梯是否空闲程序段 ................................. 20 3.2.8 电梯空闲状态处理程序段 ................................. 20 3.2.9 确定电梯下一个目标楼层的子程序段 ....................... 21 3.2.10 清除标记子程序段 ...................................... 22 3.2.11 电梯上行主程序 ........................................ 24 3.2.12 确定上行最近目标子程序段 .............................. 24 3.2.13 电梯下行主程序段 ...................................... 26 3.2.14 确定电梯下行最近目标子程序段 .......................... 27

结 论 ............................................................... 29 参考文献 ............................................................ 30 谢 辞 ............................................................... 31 5附录????????????????????????????????32

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概论

（1） 选题的意义

电梯是高层宾馆、商店、住宅、多层厂房和仓库等高层建筑不可缺少的垂直方向的交通工具。随着社会的发展，建筑物规模越来越大，楼层越来越多，对电梯的调速精度、调速范围等静态和动态特性提出了更高的要求。

电梯是集机电一体的复杂系统，不仅涉及机械传动、电气控制和土建等工程领域，还要考虑可靠性、舒适感和美学等问题。而对现代电梯而言，应具有高度的安全性。事实上，在电梯上已经采用了多项安全保护措施。在设计电梯的时候，对机械零部件和电器元件都采取了很大的安全系数和保险系数。目前由可编程序控制器(PLC)和微机组成的电梯运行逻辑控制系统，正以很快的速度发展着。采用PLC控制的电梯可靠性高、维护方便、开发周期短，这种电梯运行更加可靠，并具有很大的灵活性，可以完成更为复杂的控制任务，己成为电梯控制的发展方向。

（2） 电梯的发展状况

近年来，我国的电梯生产技术得到了迅速发展．一些电梯厂也在不断改进设计、修改工艺。更新换代生产更新型的电梯，继电器组成的顺序控制系统是最早的一种实现电梯控制的方法。但是，进入九十年代，随着科学技术的发展和计算机技术的广泛应用，人们对电梯的安全性、可靠性的要求越来越高，继电器控制的弱点就越来越明显。可编程序控制器(PLC)最早是根据顺序逻辑控制的需要而发展起来的，是专门为工业环境应用而设计的数字运算操作的电子装置。鉴于其种种优点，目前，电梯的继电器控制方式己逐渐被PLC控制所代替。同时，由于电机交流变频调速技术的发展，电梯的拖动方式己由原来直流调速逐渐过渡到了交流变频调速。因此，PLC控制技术加变频调速技术己成为现代电梯行业的一个热点。

（3）电梯的结构及组成部件

电梯是机电一体化产品。其机械部分好比是人的躯体，电气部分相当于人的神经，控制部分相当于人的大脑。各部分通过控制部分调度，密切协同，使电梯可靠运行。尽管电梯的品种繁多，但目前使用的电梯绝大多数为电力拖动、钢丝绳拽引式结构，其机械部分由拽引系统，轿厢和门系统，平衡系统，导向系统以及机械安全保护装置组成；而电气控制部分由电力拖动系统，运行逻辑功能控制系统和电气安全保护等系统组成。

一 拽引系统

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