摘要
随着科学技术的发展，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，电梯主要分为机械系统与控制系统两大部份，随着自动控制理论与微电子技术的发展，电梯的拖动方式与控制手段均发生了很大的变化，交流调速是当前电梯拖动的主要发展方向。目前电梯控制系统主要有三种控制方式：继电路控制系统(早期安装的电梯多位继电器控制系统)、PLC控制系统、微机控制系统。继电器控制系统由于故障率高、可靠性差、控制方式不灵活以及消耗功率大等缺点，目前已逐渐被淘汰。微机控制系统虽在智能控制方面有较强的功能，但也存在抗扰性差，系统设计复杂，一般维修人员难以掌握其维修技术等缺陷。而PLC控制系统由于运行可靠性高，使用维修方便，抗干扰性强,设计和调试周期较短等优点，倍受人们重视等优点，已成为目前在电梯控制系统中使用最多的控制方式，目前也广泛用于传统继电器控制系统的技术改造。
关键词PLC；电梯；控制系统；设计
I
Abstract
Along with science's and technology's development, the recent years, our country's elevator production technology obtained the rapidly expand. Some elevator factory unceasingly is also improving the design, the revision craft. The renewal production renewal's elevator, the elevator mainly divides into the mechanical system and the control system two major parts, along with the automatic control theory and microelectronic technology's development, elevator's dragging way and the control method has had the very big change, the exchange velocity modulation is the current elevator dragging main development direction. At present the lift control system mainly has three control modes: Following electric circuit control system (“early installment elevator many black-white control system), PLC control system, microcomputer control system. Because the black-white control system the failure rate is high, the reliability is bad, control mode not nimble as well as consumed power big and so on shortcomings, at present has been eliminated gradually.
Key words PLC, elevator, control system, design
II
目录
摘要 .......................................................................................................................... I Abstract....................................................................................................................... I I 第1章绪论 .. (5)
1.1 课题研究目的和意义 (5)
1.2 电梯控制系统的组成 (6)
1.3 PLC在电梯系统的应用现状与发展趋势 (8)
1.4 可编程控制器简介 (8)
1.4.1 可编程控制器的发展 (8)
1.4.2 PLC的用途 (9)
1.4.3 可编程控制器的特点 (10)
1.4.4 PLC的工作原理 (12)
1.4.5 PLC的编程语言 (13)
1.5 论文的主要研究内容 (13)
第2章电梯PLC 控制系统结构方案 (15)
2.1 楼层状态指示设计 (16)
2.2 电梯下行程序设计 (16)
2.3 电梯上行程序设计 (17)
2.4 电梯到达时程序设计 (17)
第3章系统输入输出设计 (20)
3.1 PLC输入信号的确定方法 (20)
3.2 PLC输出信号的确定方法 (21)
第4章电梯PLC控制系统设计 (26)
4.1 电梯的控制要求 (26)
4.2 PLC控制系统的设计分析 (26)
4.3 电梯模型PLC控制系统设计 (27)
4.4 PLC的选择 (29)
4.5 I/O分配表 (29)
4.6 硬件接线图 (30)
4.7 PLC程序梯形图 (31)
第5章电梯PLC的调试与安装 (37)
III
5.1 模拟调试 (37)
5.2 安装调试 (37)
5.2.1 单指令运行调试 (37)
5.2.2 复杂运行调试 (38)
结论 (39)
致谢 (40)
参考文献 (41)
I V
第1章绪论
1.1课题研究目的和意义
自1889年美国奥迪斯升降机公司推出世界第一部以电动机为动力的升降机以来，电梯在驱动方式上经历了卷筒式驱动、牵引式驱动等历程，逐渐形成了直流电机拖动和交流电机拖动两种不同的拖动方式。如今电梯已成为人们进出高层建筑不可或缺的代步工具；而且作为载人工具，人们在运行的平滑性、高速性、准确性、高效性等一系列静、动态性能方面对它提出了更高的要求。由于早期的电梯继电器控制方式存在故障率较高、可靠性差、接线复杂、一旦接收完成不易更改等缺点，所以需要开发一种安全、高效的控制方式。可编程控制器既保留了继电器控制系统的简单易懂、控制精度高、可靠性好、控制程序可随工艺改变、易于与计算机接口、维修方便等诸多高品质性能。因此，PLC在电梯控制领域得到了广泛而深入的应用[1]。
随着微电子技术和计算机技术的迅速发展，PLC在工业控制领域内得到十分广泛地应用。PLC是一种基于数字计算机技术、专为在工业环境下应用而设计的电子控制装置，它采用可编程序的存储器，用来存储用户指令，通过数字或模拟的输入/输出，完成一系列逻辑、顺序、定时、记数、运算等确定的功能，来控制各种类型的机电一体化设备和生产过程。
电梯是随着高层建筑的兴建而发展起来的一种垂直运输工具。多层厂房和多层仓库需要有货梯;高层住宅需要有住宅梯；百货大楼和宾馆需要有客梯,自动扶梯。在现代社会,电梯已像汽车、轮船一样，成为人类不可缺少的交通运输工具。据统计,美国每天乘电梯的人次多于乘载其它交通工具的人数。当今世界,电梯的使用量已成为衡量现代化程度的标志之一。追溯电梯这种升降设备的历史,据说它起源于公元前236年的古希腊。当时有个叫阿基米德的人设计出人力驱动的卷筒式卷扬机。1858年以蒸汽机为动力的客梯，在美国出现,继而有在英国出现水压梯。1889年美国的奥梯斯电梯公司首先使用电动机作为电梯动力,这才出现名副其实的电梯,并使电梯趋于实用化。1900年还出现了第一台自动扶梯。1949年出现了群控电梯,首批4~6台群控电梯在纽约的联合国大厦被使用。1955年出现了小型计算机控制电梯。1962年美国出现了速度达8米/秒的超高速电梯。1963年一些先进工业国只成了无触点半导体逻辑控制电梯。1967年可控硅应用于电梯，使电梯的拖动系统筒化，性能提高。1971年集成电路被应用于电梯。第二年又出现了数控电梯。1976年微处理机开始用于电梯，使电梯的电气控制进入了一个新的发展时期[13]。
电梯作为高层建筑物的重要交通工具与人们的工作和生活日益紧密联系。PLC作为新一代工业控制器，以其高可靠性和技术先进性，在电梯控制中得到广泛应用，从而使电梯由传统的继电器控制方式发展为计算机控制的一个重要方向，成为当前电梯控制和技术改造的热点之一。高校中关于PLC 教学实验的中等模型较少，为此，自行设计并制作了专用4层集选电梯。
此电梯模型所采用的类型为三菱FX2C。PLC程序设计采用模块化编程思想，即根据各功能实现的条件及原则设计各个功能模块。设计的程序要求完成电梯自动运行功能如：内选外召唤信号的登记、消号、到层自动开门、延时自动运行等。合理分配轿厢内指令的执行和厅外召唤的应答。关于PLC 控制系统的基本结构及电梯控制系统的安装与调试重点介绍如下。
1.2电梯控制系统的组成
一、电梯硬件的分析
电梯的组成：
(1)曳引系统
曳引系统的主要功能是输出与传递动力，使电梯运行。
曳引系统主要由曳引机、曳引钢丝绳，导向轮，反绳轮组成。
(2)导向系统
导向系统的主要功能是限制轿厢和对重的活动自由度，使轿厢和对重只能沿着导轨作升降运动。
导向系统主要由导轨，导靴和导轨架组成。
(3)轿厢
轿厢是运送乘客和货物的电梯组件，是电梯的工作部分。
轿厢由轿厢架和轿厢体组成。
(4)门系统
门系统的主要功能是封住层站入口和轿厢入口。
门系统由轿厢门，层门，开门机，门锁装置组成。
(5)重量平衡系统
系统的主要功能是相对平衡轿厢重量，在电梯工作中能使轿厢与对重间的重量差保持在限额之内，保证电梯的曳引传动正常。
系统主要由对重和重量补偿装置组成。
(6)电力拖动系统
电力拖动系统的功能是提供动力，实行电梯速度控制。
电力拖动系统由曳引电动机，供电系统，速度反馈装置，电动机调速装置等组成。
(7)电气控制系统
电气控制系统的主要功能是对电梯的运行实行操纵和控制。
电气控制系统主要由操纵装置，位置显示装置，控制屏(柜)，平层装置，选层器等组成。
(8)安全保护系统
保证电梯安全使用，防止一切危及人身安全的事故发生。
由限速器，安全钳，缓冲器，端站保护装置组成。
二、电梯控制系统主要由电力拖动部分和电气控制部分组成。
(1)电力拖动
电力拖动部分由拽引电机、抱闸和相应的开关电路以及开门机组成。由于所设计的只是一个教学模型，梯速低于 1.5m/s，所以只要能实现电机的正反转即可，而不必考虑电机的机械特性。制动时为满足准确停层的需要，定子回路可接入电抗器减速最后再加上抱闸制动。故在制动过程中采用了三档延时切换控制。
(2)电气控制
电气控制部分又称控制电路，它是电梯控制系统的核心。它包含两部分：拖动控制电路和信号控制电路。拖动控制电路因电梯的拖动方式不同而各异。可以是接触器线圈及其相关的控制电路，也可以是电力电子器件的门极控制电路，对于有速度闭环控制的系统，还必须考虑含有电源、电压、速度检测电路和调节电路。信号控制电路与拖动的方式关系不大，主要与程序能够实现的功能有直接的关系。因此，不同的拖动方式的电梯可以采用同一信号控制电路。
(3)PLC系统部分
完成所设定的控制任务所需要的PLC规模主要取决于控制系统对输入，输出点的需求量和控制过程的难易程度。
I／O点的估算：
系统的输入点有：门厅召唤按钮6个输入点；轿内指令按钮4个点；楼层感应器4个点；门区感应l点；手动开门l点：共计输入点16点。而输出点有：快慢速接触器2点；上下行接触器2点；楼层指示灯4点；门锁1个点；共计输出点9点。总计I／O点数为16／9. 综上所述，根据具体情况，我们选择三菱的FX系列。输入输出点数为34点，电机20点，考虑10%到15%的I/O裕量，我们选择FX2C-64MR这种型号。
1.3PLC在电梯系统的应用现状与发展趋势
随着我国经济的发展，城市中涌现出越来越多的高层建筑，而与之配套的电梯已成为人们日常生活中不可缺少的工具。同时，由于城市老龄化问题日益突出，多层建筑同样也有使用电梯的要求。而目前，国内中小电梯厂商大多采用继电器控制或微机控制方法实现对电梯的控制，前者硬布线的逻辑控制方式具有原理简单、直观等特点，但通用性差，逻辑系统由许多触点组成，接线复杂、故障率高、设备庞大，现已慢慢淡出市场；后者在工业控制系统中的应用十分广泛，在电梯控制上取代传统的继电器控制方式慢慢受到人们的重视。
根据电梯的功能要求，微机控制电梯的方式主要分为4种：单微机控制方式，双微机控制方式，三微机控制方式，群控电梯的微机控制方式。单微机控制方式又分为2种，即单板机控制方式和单片机控制方式；双微机控制方式由控制系统CPU和拖动系统CPU以及部分继电器组成整个电梯的控制系统，可以实现起制动闭环、稳速开环控制，也可以实现全闭环控制；三微机控制方式也称为多微机控制方式，以上海三菱的VFCL系统为例，它采用三个CPU来控制电梯，整个系统由三部分组成：DR-CPU驱动部分、CC-CPU控制和管理部分、ST-CPU 串行传部分，VFCL系统的驱动部分采用VVVF方式对曳引机进行速度控制，控制部分主要对选层器、速度图形和安全检查电路三方面进行控制；群控方式使用的微机数量根据方式的不同也有所不同。但是由于微机控制的可靠性不高，容易发生故障，从而使电梯难以达到用户希望的安全、稳定、可靠等要求[2]。
PLC自问世以来，以其高可靠的特点在工业自动化领域获得广泛的应用。近年来，随着超大规模集成电路技术和通信技术的进步，PLC的性价比逐年提高，使用PLC控制电梯，是一种投资小、见效快、可靠性高的好方法[2]。
1.4可编程控制器简介
1.4.1可编程控制器的发展
第一台可编程控制器的设计规范是美国通用公司提出的。当时的目的是要求设计一种新的控制装置以取代继电器盘，在保留了继电器控制系统的简单易懂、操作方便、价格便宜等优点的基础上，同时具有现代化生产线所要求的时间响应快、控制精度高、可靠性好、控制程序、可随工艺改变、易于与计算机接口、维修方便等诸多高品质与功能。这一设想提出后，美国数字设备公司（DEC）于
1969年研制成第一台PLC，型号为PDP-14，投入通用汽车公司的生产线控制中，取得了令人满意的效果，从此开创了PLC的新纪元。
第一台PLC具有模块化、可扩充、可重编程及用于工业环境的特性。这些控制器易于安装，占用空间小，可重复使用。尽管控制器编程有些琐碎，但它具有公共的工厂标准—梯形图编程语言，这样使得不熟悉计算机的人也能方便的使用它。
在短时间内，PLC在其他工业部门也得到应用。到70年代初，食品、金属和制造等工业部门相继使用PLC代替继电器控制设备，迈出了其实用化阶段的第一步。
70年代中期，由于大规模集成电路的出现，使8位微处理器和位片处理器相继问世，使可编程控制技术产生了飞跃。在逻辑运算功能的基础上，增加了数值运算、闭环控制、提高了运算速度，扩大了输入输出规模。在这个时期，日本、原西德和法国相继研制出了自己的PLC，我国在1974年也开始研制。
70年代由于超大规模集成电路的出现，使PLC向大规模、高速性能方向发展，形成了多种系列化产品。这是面向工程技术人员的编程语言发展成熟，出现了工艺人员使用的图形语言。在功能上，PLC可以代替某些模拟控制装置和小型机DDC系统。
进入八九十年代后，PLC的软硬件功能进一步得到加强，PLC已发展成为一种可提供诸多功能的成熟的控制系统，能与其他设备通信，生成报表，调度产生，可诊断自身故障及机器故障。这些改进使PLC符合今天对高质量高产出的要求。尽管PLC功能越来越强，但他仍然保留了先前的简单与易于使用的特点[2] (PLC实物图1-1)
图1-1 三种常见的PLC
1.4.2PLC的用途
PLC的初期由于其价格高于继电器控制装置,使其应用受到限制。但近年来由于微处理器芯片及有关元件价格大大下降,使PLC的成本下降,同时又由于PLC的功能大大增强,使PLC 的应用越来越广泛,广泛应用于钢铁、水泥、石油、化工、
采矿、电力、机械制造、汽车、造纸、纺织、环保等行业[6-9]。PLC的应用通常可分为五种类型：
（1）顺序控制这是PLC应用最广泛的领域，用以取代传统的继电器顺序控制。PLC可应用于单机控制、多机群控、生产自动线控制等。如注塑机、印刷机械、订书机械、切纸机械、组合机床、磨床、装配生产线、电镀流水线及电梯控制等。
（2）运动控制 PLC制造商目前已提供了拖动步进电动机或伺服电动机的单轴或多轴位置控制模版。在多数情况下，PLC把扫描目标位置的数据送给模版块，其输出移动一轴或数轴到目标位置。每个轴移动时，位置控制模块保持适当的速度和加速度，确保运动平滑。相对来说，位置控制模块比计算机数值控制（CNC）装置体积更小，价格更低，速度更快，操作方便。
（3）闭环过程控制 PLC能控制大量的物理参数，如温度、压力、速度和流量等。PID（Proportional Intergral Derivative）模块的提供使PLC具有闭环控制功能,即一个具有PID控制能力的PLC可用于过程控制。当过程控制中某一个变量出现偏差时,PID控制算法会计算出正确的输出,把变量保持在设定值上。
（4）数据处理在机械加工中，出现了把支持顺序控制的PLC和计算机数值控制（CNC）设备紧密结合的趋向。著名的日本FANUC公司推出的Systen10、11、12系列，已将CNC控制功能作为PLC的一部分。为了实现PLC和CNC设备之间内部数据自由传递，该公司采用了窗口软件。通过窗口软件，用户可以独自编程，由PLC送至CNC设备使用。美国GE公司的CNC设备新机种也同样使用了具有数据处理的PLC。预计今后几年CNC系统将变成以PLC为主体的控制和管理系统。
（5）通信和联网为了适应国外近几年来兴起的工厂自动化（FA）系统、柔性制造系统（FMS）及集散控制系统（DCS）等发展的需要，必须发展PLC之间，PLC和上级计算机之间的通信功能。作为实时控制系统，不仅PLC数据通信速率要求高，而且要考虑出现停电故障时的对策。
1.4.3可编程控制器的特点
PLC的性能特点
(1)硬件的可靠性
PLC是在工业环境的恶劣条件下应用而设计的，一个设计良好的PLC能置于有很强的电噪声、电磁干扰、机械振动、极端温度和湿度很大的环境中[5]。
在硬件设计方面，首先是选用优质器件，再就是采用合理的系统结构，加固，简化安装，使它易于抗振动冲击，对印制电路板的设计、加工及焊接都采取
了极为严格的工艺措施，而且在电路、结构及工艺上采取了一些独特的方式。例如，在输入/输出电路中都采用了光电隔离措施，做到电浮空，既方便接地，用提高了抗干扰性能；各个I/O端口都除采用了常规模拟器滤波以外，还加上了数字滤波；内部采用了电磁屏蔽措施，防止辐射干扰；采用了较先进的电源电路，以防止由电源回路串入的干扰信号；采用了较合理的电路程序，一旦某模块出现故障，进行在线插拔、调试时不会影响各机的正常运行。
由于PLC本身具有很高的可靠性，所以发生故障的部位大多集中在输入/输出的部件上，以及如传感器件、限位开关、光电开关、电磁电机等外围装置上。
(2) 编程简单，使用方便
用微机实现自动控制，常使用汇编语言编程，难于掌握，要求使用者具有一定水平的计算机硬件和软件知识。
PLC采用面向控制过程、面向问题的“自然语言”编程，容易掌握。例如，目前打多数PLC均采用的梯形图语言编程方式，既继承了传统控制线路的清晰直观感，又顾及了大多数电气技术人员的读图习惯及应用微机的水平很容易被电气技术人员所接受，易于编程，程序改变时也容易修改，很灵活方便。
这种面向控制过程、面向问题的编程方式，与目前微机控制常用的汇编语言相比，虽然在PLC内部增加了解释程序，增加了程序执行时间，但对大多数的机电控制设备来说，这是微不足道的。
(3) 接线简单，通用性好
PLC的接线只需将输入信号的设备（按钮、开关等）与PLC输入端子连接，将接受输出信号执行控制任务的执行元件（接触器、电磁阀等）与PLC输出端子连接。接线简单、工作最少，省去了传统的继电器控制系统接线和拆线的麻烦。PLC的编程逻辑提供了能随要求而改变的“接线网络”，这样生产线的自动化过程就能随意改变。这种性能使PLC具有很高的经济效益。
用于连接现场设备的硬件接口实际上是PLC的组成部分，模块化的自诊断接口电路能指出故障，并易于排除故障与替换故障部件，这样的软硬件设计就使现场电气人员与技术人员易于是用。
(4)可连接为控制网络系统
PLC可连成功能很强的网络系统。网络可分为两类：一类是低速网络，采用主从方式通信，传输速率从几千波特到上万波特，传输距离为500—2500m；另一类为高速网络，采用令牌传送方式通信，传输速率为1M—10Mbps，传输距离为500—1000m，网上结点可达1024个。这两类网络可以级连，网上可兼容不同类型的可编程控制器和计算机，从而组成控制范围很大的局部网络。
(5) 易于安装，便于维护
PLC安装简单而且功能有效，其相对小的体积使之能安装在通常继电器控制箱所需空间的一半的地方，在从继电器系统改换到PLC系统的情况下，PLC小的
模块结构使之能安装在继电器附近并将连线向已有接线端，其实改换很方便，只要将输入/输出设备连向接线端即可。
在大型安装中，长距离输入/输出站点安放在最优地点。长距离站通过同轴电缆获双扭线连向CPU，这种配置大大减少了物料和劳力，长距离子系统方法也意味着系统不同部分可在到达安装场地前由PLC制造商预先连好线，这一方法大大减少了电气技术人员的现场安装时间。
从一开始，PLC便以易维护作为设计目标。由于几乎所有器件都是固态的，维护时只需更换模块级插入式部件，故障检测电路将诊断指示器嵌在每一部件中，就能指示器是否正常工作，借助于编程设备可见输入/输出是ON还是OFF，还可写编程指令来报告故障。
PLC的这些及其他特性使之成为任何一个控制系统的有益部分。一旦安装后，其作用立即显现，其收益也马上实现，向其他智能设备一样,PLC的潜在优点还取决于应用时的创造性。
1.4.4PLC的工作原理
PLC具有微机的许多特点，但它的工作方式却与微机有很大不同。微机一般采用等待命令的工作方式。PLC则采用循环扫描工作方式。在PLC中，用户程序按先后顺序存放，CPU从第一条指令开始执行程序，直至遇到结束符后又返回第一条。如此周而不断循环。每一个循环称为一个扫描周期。一个扫描周期大致可分为I/O刷新和执行指令两个阶段。
所谓I/O刷新即对PLC的输入进行一次读取，将输入端各变量的状态重新读入PLC中存入内部寄存器，同时将新的运算结果送到输出端。这实际是将存入输入、输出状态的寄存器内容进行了一次更新，故称为“I（输入）/O(输出) 刷新”。
由此可见，若输入变量在I/O刷新期间状态发生变化，则本次扫描期间输出端也会相应的发生变化，或者说输出队输入产生了响应。反之，若在本次I/O刷新之后，输入变量才发生变化，则本次扫描输出不变，即不响应，而要到下一次扫描期间输出才会产生响应。由于PLC采用循环扫描的工作方式，所以它的输出对输入的响应速度要受扫描周期的影响。扫描周期的长短主要取决于这几个因数：一是CPU执行指令的速度，二是每条指令占用的时间，三是指令条数的多少，即程序的长短。
对于慢速控制系统，响应速度常常不是主要的，故这种方式不但没有坏处反而可以增强系统抗干扰能力。因为干扰常是脉冲式的、短时的，而由于系统响应较慢，常常要几个扫描周期才响应一次，而多次扫描后，瞬间干扰所引起的误动作将会大大减少，故增加了抗干扰能力。
但对控制时间要求较严格、响应速度要求较快的系统，这一问题就需慎重考
虑。应对响应时间作出精确的计算，精心编排程序，合理安排指令的顺序，以尽可能减少周期造成的响应延时等的不良影响。
1.4.5PLC的编程语言
PLC提供了较完整的编程语言，以适应PLC在工业环境中的应用。利用编程语言，按照不同的控制要求编制不同的控制程序，这相当于设计和改变继电器的硬接线线路，这就是所谓的“可编程序”。程序由编程器送到PLC内部的存储器中，它也能方便地读出、检查与修改。
PLC提供的编程语言通常由三种：梯形图、功能图、及布尔逻辑编程。
梯形图(Ladder Programming)是应用最广的，梯形图编程有时称为继电器梯形图逻辑图编程。它使用的最广是因为它和以往的继电器控制线路很接近。梯形图是在原电器控制系统中常用的接触器、继电器梯形图基础上演变而来的，它与电气操作原理相呼应。它的最大优点是形象、直观和实用，为广大电气技术人员所熟知。PLC的梯形图与电气控制系统梯形图的基本思想是一致的，只是在使用符号和表达方式上有一定区别。PLC的梯形图使用的时内部继电器、定时器/计数器，都是由软件实现的，其主要特点为使用方便、修改灵活。
功能图编程（Function Chart Programming）是一种较新的编程方法。它的作用使用功能图来表达一个顺序控制过程。
布尔逻辑编程(Boolean Logic Programming)包括“与”（AND）、或(OR)、非(NOT)以及定时器、计数器、触发器等[4]。
每一种编程方法都有它的优点和缺点，根据每一种特殊的控制要求，根据编程者的熟练程度正确合理应用编程方法。
1.5论文的主要研究内容
随着国民经济的飞速发展, 现代化程度日益提高,高层建筑愈来愈多, 电梯也随之增多, 电梯产品在人们物质文化生活中的地位得到了提高,成为重要的运输设备之一。国内传统的电梯控制是由继电器、接触器构成。它不仅存在着可靠性差、成本高、故障率高等缺点,而且在层数增加时,配线变化给制造及安装带来诸多不便。由此可见，研究一种新的电梯控制系统具有十分重要的意义。基于此，我们提出了本次设计：PLC在电梯控制系统中的应用。
本设计主要以PLC作为工具对升降电梯的各种操作进行控制。通过编写程序，对电梯的升降动作进行模拟仿真。此电梯模型所采用的类型为三菱FX2C。PLC程序设计采用模块化编程思想，即根据各功能实现的条件及原则设计各个功
PLC课程设计四层电梯控制 一、实训目的 1.掌握复杂输入输出控制系统的程序编程技巧 2.掌握四层电梯控制系统的接线、调试、操作 三、面板图 电梯的电气控制系统由控制装置，操纵装置，平层装置，和位置显示装置等部分组成。其中控制装置根据电梯的运行逻辑功能要求，控制电梯的运行，设置在机房中的控制柜上。操纵装置是由轿厢内的按钮箱和厅门的召唤箱按钮来操纵电梯的运行的。平层装置是发出平层控制信号，使电梯轿厢准确平层的控制装置。所谓平层，是指轿厢在接近某一楼层的停靠站时，欲使轿厢地坎与厅门地坎达到同一平面的操作。位置显示装置是用来显示电梯所在楼层位置的轿内和厅门的指示灯，厅门指示灯还用尖头指示电梯的运行方向.
四、控制要求 1.总体控制要求：电梯由安装在各楼层电梯口的上升下降呼叫按钮（U1、U2、D2、U3、D3、D4），上升下降呼叫指示（UP1、UP2、DP2、UP3、DP3、DP4），电梯轿厢内楼层选择按钮（S1、S2、S3、S4），电梯轿厢内楼层选择指示（SL1、SL2、SL3、SL4），电梯轿厢内楼层指示（L1、L2、L3、L4），上升下降指示（UP、DOWN），各楼层到位行程开关（SQ1、SQ2、SQ3）组成。电梯自动执行呼叫。 2.电梯在上升的过程中只响应向上的呼叫，在下降的过程中只响应向下的呼叫，电梯向上或向下的呼叫执行完成后再执行反向呼叫。 3.电梯停止运行等待呼叫时，同时有不同呼叫时，谁先呼叫执行谁。 4.具有呼叫记忆、内选呼叫指示功能。 5.具有楼层显示、方向指示、到站声音提示功能。 五、功能指令使用及程序流程图 1.较复杂逻辑程序的编写方法 在编写较复杂逻辑程序时，应遵循以下原则及顺序： 1）确定系统所需的动作及次序。 第一步是设定系统输入及输出数目，可由系统的输入及输出分立元件数目直接取得。 第二步是根据系统的控制要求，确定控制顺序、各器件相应关系以及作出何种反应。 2）将输入及输出器件编号 每一输入和输出，包括定时器、计数器、内置继电器等都有一个唯一的对应编号，不能混用。 3）画出梯形图。 根据控制系统的动作要求，画出梯形图。梯形图设计规则如下： a.触点应画在水平线上，不能画在垂直分支上。应根据自左至右、自上而下的原则 和对输出线圈的几种可能控制路径来画。 b.不包含触点的分支应放在垂直方向，不可放在水平位置，以便于识别触点的组合 和对输出线圈的控制路径。 c.在有几个串联回路相并联时，应将触头多的那个串联回路放在梯形图的最上面。 在有几个并联回路相串联时，应将触点最多的并联回路放在梯形图的最左面。这种 安排，所编制的程序简洁明了，语句较少。 d.不能将触点画在线圈的右边，只能在触点的右边接线圈。 2.程序流程图
优秀论文审核通过 未经允许切勿外传 西安高新科技职业学院 毕业设计（论文） 课题名称三菱plc四层电梯控制 年级 2008 系别计算机科学与技术系 专业应用电子技术 班级 08级应用电子 姓名梁婷学号 指导教师赵鹏
摘要: 随着科学技术的发展、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，电梯主要分为机械系统与控制系统两大部份，随着自动控制理论与 微电子技术的发展，电梯的拖动方式与控制手段均发生了很大的变化，交 流调速是当前电梯拖动的主要发展方向。目前电梯控制系统主要有三种控 制方式：继电路控制系统(“早期安装的电梯多位继电器控制系统)、PLC 控制系统、微机控制系统。继电器控制系统由于故障率高、可靠性差、控 制方式不灵活以及消耗功率大等缺点，目前已逐渐被淘汰。微机控制系统 虽在智能控制方面有较强的功能，但也存在抗扰性差，系统设计复杂，一 般维修人员难以掌握其维修技术等缺陷。而PLC控制系统由于运行可靠性 高，使用维修方便，抗干扰性强,设计和调试周期较短等优点，倍受人们 重视等优点，已成为目前在电梯控制系统中使用最多的控制方式，目前也 广泛用于传统继电器控制系统的技术改造。 目录 引言.............................................................................. 一、电梯控制系统的组成............................................................. （一）电力拖动 ................................................................ （二）电气控制 ................................................................ 二、电梯PLC 控制系统的基本结构.................................................... （一）楼层状态指示设计......................................................... （二）电梯下行程序设计.........................................................
电气控制技术课程设计说明书四层电梯模型PLC控制系统设计学生姓名：李平 专业：电气工程及其自动化 班级：1303班 学号：1330140313 指导教师雷军职称高级实验师 完成时间：2016年6月
湖南工学院电气控制技术课程设计课题任务书 学院：电气与信息工程学院专业：电气工程及其自动化
目录 摘要.................................................................... - 1 - 1 概述.................................................................... - 2 - 1.1电梯发展状况及发展趋势................................ 错误！未定义书签。2总体方案设计............................................................. - 4 - 2.1四层电梯控制系统分析............................................... - 4 - 3 PLC机型的选择........................................................... - 6 - 3.1 PLC的I／O点数估算............................................... - 6 - 3.2 输入输出模块的选择................................................. - 6 - 3.3 机型的确定......................................................... - 6 - 4 硬件设计................................................................ - 8 - 4.1四层电梯主电路设计................................................. - 8 - 4.2 输入输出分配表..................................................... - 9 - 4.3 PLC接线图......................................................... - 9 - 5 软件设计............................................................... - 10 - 5.1 设计要求.......................................................... - 10 - 5.2 程序流程图........................................................ - 10 - 5.3 程序语句.......................................................... - 12 - 5.3.1复位程序段................................................... - 12 - 5.3.2用户输入输出程序段........................................... - 14 - 5.3.2电梯空闲状态程序段........................................... - 15 - 5.3.3电梯上下行主程序段........................................... - 15 - 5.3.4开关门子程序................................................. - 16 - 5.3.4清除标记子程序............................................... - 17 - 5.3.5设定上下行最近目标层子程序................................... - 18 - 设计总结................................................................. - 19 - 致谢................................................................... - 20 - 参考文献................................................................. - 21 -
成 绩 南京工程学院 课程设计说明书(论文) 题目四层电梯PLC控制 课程名称电气设备与电气控制 院（系、部、中心）电力工程学院 专业电气工程及其自动化 班级 学生姓名 学号 设计地点 指导教师
设计起止时间：2008年12月8日至2008年12月19日 目录 四层电梯控制 (7) 一. 四层电梯控制上下行主电路 (7) 二. 四层电梯控制电路图 (7) 三. 四层电梯门电机控制电路原理 (9) 四. 四层电梯实物平面图 (9) 五. 程序流程图 (10) 六. 输入/输出的分配表 (11) 七．四层电梯控制程序梯形图 (11) 八. 实验步骤 (21) 九. 电梯额定计算 (22) 十. 心得体会......................... 错误！未定义书签。 十一. 参考文献 (23)
南京工程学院 课程设计任务书 题目四层电梯 课程名称可编程控制器原理及应用院系电力工程学院 专业电气工程及其自动化设计地点 指导教师
设计起止时间：2010 年12月13日至2010年12月25日 1．课程设计应达到的目的 通过对本课程的设计，使学生对于PLC可编程控制器有更深的了解，通过对四层电梯的控制编程使学生对于PLC编程更加熟悉，能够更深刻的理解PLC控制的精髓。 2．课程设计题目及要求 题目：四层电梯PLC控制 要求： 1.开始时，电梯处于任意一层。 2.当有外呼梯信号到来时，电梯响应该呼梯信号，到达该楼层时，电梯停止运行，电梯门打开，延时3S后自动关门。 3.当有内呼梯信号到来时，电梯响应该呼梯信号，到达该楼层时，电梯停止运行，电梯门打开，延时3S后自动关门。 4.在电梯运行过程中，电梯上升（或下降）途中，任何反方向下降（或上升）的外呼梯信号均不响应，但如果反向外呼梯信号前方向无其它内、外呼梯信号时，则电梯响应该外号，但不响应二层向下外呼梯信号。同时，如果电梯到达三层，如果四层没有任何呼梯信号，则电梯可以响应三层向下外呼梯信号。 5.电梯应具有最远反向外梯响应功能。例如：电梯在一楼，而同时有二层向下外呼梯，三层向下外呼梯，四层向下外呼梯，则电梯先去四楼响应四层向下外呼梯信号。 6.电梯未平层或运行时，开门按钮和关门按钮均不起作用。平层且电梯停止运行后，按开门按钮电梯门打开，按关门电梯门关闭。
四层电梯控制系统设计-
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电气与电子信息学院 课程设计说明书 课程名称：电气控制技术与PLC课程设计题目：四层电梯控制系统设计 专业：电气工程及其自动化
年级：2014 学生： 学号： 指导教师： 完成日期：2018年 1 月 5 日 四层电梯控制系统设计 摘要：本设计采用FX2设计了四层电梯的控制系统，详细进行了参数计算，空气开关、接触器等诸多电器的选型，对主电路、控制回路进行了接线与保护。 控制PLC系统FX2N由于体积小，重量轻，能耗低,运行可靠性高，抗干扰能力强，使用维修方便，系统的设计、安装、调试工作量小，容易改造，设计和调试周期较短等优点被我们选择，在控制过程分析基础之上采用或顺序控制法编写了梯形图程序，程序调试通过，实现了控制要求。最终在易控组态的的开发环境上我们模拟成功了四层电梯的控制。 关键词：PLC ，四层电梯， FX2N
目录 1前言.................................................. 错误！未定义书签。2总体方案设计 .......................................... 错误！未定义书签。 2.1 方案1.............................................. 错误！未定义书签。 2.2 方案2 (2) 2.3 方案选择............................................ 错误！未定义书签。3硬件设计.. (3) 3.1电梯简介 (3) 3.1.1 电梯的发展简史 (3) 3.1.2 电梯系统的基本结构 ....................................... 错误！未定义书签。 3.1.3电梯控制系统的组成 (5) 3.2硬件选择 (5) 3.3三菱FX2N型PLC (6) 3.3.1 基本介绍 (6) 3.3.2 基本指令系统特点 (7) 3.3.3 FX2N产品的编程原件及其功能 (7) 3.4主电路图与接线图 (10) 3.4.1 主电路图 (10) 3.4.2 电梯控制信号原理 (11) 3.4.3 I/O分配表 (12) 3.4.4 PLC端口接线图 (13) 3.5控制面板设计 (14) 4软件设计 (15)
PLC 课程设计四层电梯控制 实训目的 1. 掌握复杂输入输出控制系统的程序编程技巧 2. 掌握四层电梯控制系统的接线、调试、操作 序号 名 称 型号与规格 数量 备注 1 实训装置 THPFSL- 2 1 2 实训挂箱 A19-1 1 3 导线 3号 若干 4 通讯编程电缆 SC-09 1 二菱 5 实训指导书 THPFSL-1/2 1 6 计算机（带编程软件） 1 自备 电梯的电气控制系统由控制装置，操纵装置，平层装置，和位置显示装置等部分组成。 其中控制装置根据电梯的运行逻辑功能要求，控制电梯的运行，设置在机房中的控制柜上。 操纵装置是由轿厢内的按钮箱和厅门的召唤箱按钮来操纵电梯的运行的。 平层装置是发出平 层控制信号，使电梯轿厢准确平层的控制装置。 所谓平层，是指轿厢在接近某一楼层的停靠 站时，欲使轿厢地坎与厅门地坎达到同一平面的操作。 位置显示装置是用来显示电梯所在楼 层位置的轿内和厅门的指示灯，厅门指示灯还用尖头指示电梯的运行方向 四、 控制要求 1. 总体控制要求： 电梯由安装在各楼层电梯口的上升下降呼叫按钮 （ U1、U2、D2、 UP DO 邮J SL4 SL3 SL2 SL DM4 LP3 S4 □ S2 I S3 □ $1 □ 1關 1 f ] S3 r \ S2 1 I SI f 'll 1 I W i i 03 i i □2 1 1 1丨〕 o o 1 1 | U2 i I I JI 1 1 S04 1 I SQ3 1 I 1 1 1 | SQ 2 ! 1 I 1 1 5Q1 1 I 1 1 L4 I I 1 1 L3 1 I 1 1 1 1 口 Ll i i UP i i DOWN 1 1 Q n. 1 1 I DW I A3 DN2 LP3 I 1 1 (1 1 1 Q | UP2 1 ■ I I JP1 I I SL4 1 1 SL3 1 I 1 1 1 | SL2 1 1 SL1 1 .1 + COM 04 U3 D3 U2 02 JI DM3 UP2
目录 摘要 课程设计任务书 一课程设计要求 (2) 1.1 课程设计目的 (2) 1.2 课程设计要求 (2) 二实验设备及选型 (2) 2.1 实验设备 (2) 2.2 四层电梯介绍 (2) 2.3 设备选型 (3) 三四层电梯的硬件设计 (5) 3.1 四层电梯的原理框图 (5) 3.2 曳引电机、门电机正反转的原理图 (7) 3.3 四层电梯PLC实际接线图 (7) 四四层电梯PLC程序设计 (9) 4.1 设计思想 (9) 4.2 输入/输出端子的分配 (9) 4.3 梯形图（图及说明） (10) 五实验操作步骤 (17) 六结论 (18) 6.1 实验结果 (18) 6.2 设计中遇到的问题 (18) 七设计体会 (19) 参考文献 (20)
一、课程设计目的及要求 1.1 课程设计目的 1、通过对工程实例的模拟，熟练地掌握PLC的编程和程序调试方法。 2、进一步熟悉PLC的I/O连接。 3、熟悉四层楼电梯内外按钮控制的编程方法。 1.2 课程设计要求 1、开始时，电梯处于任意一层。 2、当有外呼梯信号到来时，电梯响应该呼梯信号，到达该楼层时，电梯停止运行，电梯门打开，延时3S后自动关门。 3、当有内呼梯信号到来时，电梯响应该呼梯信号，到达该楼层时，电梯停止运行，电梯门打开，延时3S后自动关门。 4、在电梯运行过程中，电梯上升（或下降）途中，任何反方向下降（或上升）的外呼梯信号均不响应，但如果反向外呼梯信号前方向无其它内、外呼梯信号时，则电梯响应该外号，但不响应二层向下外呼梯信号。同时，如果电梯到达三层，如果四层没有任何呼梯信号，则电梯可以响应三层向下外呼梯信号。 5、电梯应具有最远反向外梯响应功能。例如：电梯在一楼，而同时有二层向下外呼梯，三层向下外呼梯，四层向下外呼梯，则电梯先去四楼响应四层向下外呼梯信号。 6、电梯未平层或运行时，开门按钮和关门按钮均不起作用。平层且电梯停止运行后，按开门按钮电梯门打开，按关门电梯门关闭。 二、实验设备及选型 2.1 实验设备 THPBA-2 网络型楼宇综合系统实验装置一台 THPBA-DT型四层电梯模型一台 施奈德可编程控制器PLC一台 计算机、编程电缆一根、导线若干 2.2 四层电梯介绍 四层电梯的实物平面图，如图2.1
/ 第4章四层楼电梯控制系统设计 电动机控制电路图 根据设计要求，本次设计的电气控制系统主回路原理图如图4-2所示。图中M1，M2为曳引电机和门电机，交流接触器KM1~KM4通过控制两台电动机的运行来控制轿厢和厅门，从而进行对电梯的控制。FR1，FR2为起过载保护作用的热继电器，用于电梯运行过载时断开主电路。FU1为熔断器，起过电流保护作用。 曳引电机门电机 图4-2电动机控制电路图 PLC外部接线图 PLC外部接线图见下图4-3，其中包含主控制器CPU224CN及扩展模块EM223。接线图分为DC输入端和DC输出端。 ， 输入端DC24V的负极接公共端1M和2M。输入开关的一端接到DC24V的正极，输入开关的另一端连接到CPU224或ME223各输入端。
输出端DC24V的正极接L+端。输出负载的一端接到DC24V的负极，输入开关的另一端连接到CPU224或EM223各输出端。 ： } —
] ） 图4-3 PLC外部接线图 流程图 电梯上下行流程图见图4-4。假设电梯停在N（N=1,2,3,4）楼,M楼有信号,M ＞N时，电梯上行；M＜N时，电梯下行。 / 、
~ ； 图4-4 电梯上下行流程图 在电梯运行过程中，电梯上升（或下降）途中，任何反方向下降（或上升）的外呼梯信号均不响应，但如果反向外呼梯信号前方向无其它内、外呼梯信号时，则电梯响应该外号。 ； 电梯应具有最远反向外梯响应功能。例如：电梯在一楼，而同时有二层向下外呼梯，三层向下外呼梯，四层向下外呼梯，则电梯先去四楼响应四层向下外呼梯信号。 电梯响应流程图见图4-5。
， ? 图4-5 电梯响应流程图 . 当电梯到达系统控制的目标楼层时，控制系统发出开门信号，电梯门开，当门开到开门限位时，计时3秒钟，然后关门，直到关门限位产生信号。此过程期间，按开门按钮电梯门打开，按关门电梯门关闭，并且当门关闭动作时，门间来人会使光电传感器产生信号，控制系统发出开门信号，电梯开关门流程图见图4-6。
四层电梯的PLC控制 一、引言 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。 电梯是一种特殊的起重运输设备，由轿厢、拖动电动机及减速传动机械、井道及井道设备、召唤系统及安全装置构成。轿厢是载人或装货的部位。电梯的轿厢及配重分别系在钢丝绳的两端，钢丝绳跨挂在曳引轮上，曳引轮经减速机构由电动机拖动，使得轿厢上下运动。 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)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已逐渐被PLC控制代替。同时，由于电机交流变频调速技术的发展电梯的拖动方式已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已成为现代电梯行业的一个热点。 本设计考虑到载客电梯的实际操作功能，又兼顾载客电梯控制中具有递推功能，所设计的控制系统针对的是四层电梯。代替传统的继电控制系统，由变频器实现对电梯的拖动调速，使PLC与调速拖动装置相结合，构成PLC集选控制系统，实现了电梯的各种控制功能，提高额电梯运行的可靠性，降低了故障率。
二丶设计任务 2.1 控制要求 表7-1 控制信号说明 （1）曳引电动机-升降电动机 必须在门关闭的情况下才能动作。 （2）自动门机 电梯的门只有当厅电梯停靠在某层时，才允许开启；检修状态时，可以在不关门状态下运行。 （3）层楼指示 层楼指示也叫“层显”，可以由低压灯泡构成，安装在每层门的上方和轿厢的内轿门的上方；现在多由数码管或LED 点阵显示器结构组成，与呼梯盒，运行的方向指示做成一体的结构。
毕业设计（论文）题目：基于PLC的四层电梯控制系统设计 系部：信息技术系 专业：电子信息工程 学号： 学生姓名： 指导教师姓名： 指导教师职称： 二○一○年五月八日
目录 摘要 (2) PLC-based four-story elevator control system design (3) 引言 (4) 第一章可编程控制器 (6) 1.1、可编程控制器的介绍 (6) 1.1.1 定义 (6) 1.1.2 PLC的构成 (6) 1.1.3 CPU的构成 (6) 1.1.4 I/O模块 (7) 1.1.5 电源模块 (7) 1.1.8 PLC的通信联网 (8) 1.2 可编程控制器的选用 (8) 1.2.1、PLC控制系统的I/O点数计算 (8) 1.2.2 PLC的型号选择 (9) 第二章硬件接线 (10) 2.1 外部接线图 (10) 2.2 I/O分配图 (11) 2.3 四层电梯模拟控制面板 (12) 第三章系统软件设计 (13) 3.1 PLC梯形图概述 (13) 3.2 MELSOFT系列GX Developer编程软件的操作方法 (13) 3.3系统工作过程分析 (14) 3.4 控制要求 (14) 3.5过程分析 (15) 3.6 调试过程 (17) 3.6.1准备工作 (17) 3.6.2调试程序 (17) 结论 (19) 参考文献 (20) 附件一：梯形图 (21) 附件二：指令表 (26)
摘要 随着我国经济的高速发展，微电子技术、计算机技术和自动控制技术也得到了迅速发展，电梯也已成为人类现代生活中广泛使用的运输工具。随着人们对电梯运行的安全性、舒适性等要求的提高，电梯得到了快速发展，其拖动技术已经发展到了调频调压调速，其逻辑控制也由PLC代替原来的继电器控制。 可编程控制器（PLC）因为稳定可靠、结构简单、成本低廉、简单易学、功能强大和使用方便已经成为应用最广泛的通用工业控制装置，成为当代工业自动化的主要支柱之一。电梯控制要求接入设备使用简便，对应系统组态的编程简单，具有人性化的人机界面，配备应用程序库，加快编程和调试速度。通过PLC对程序设计，提高了电梯的控制水平，并改善了电梯的电梯运行的舒适感。本文争对以上优点，对电梯运行进行了改进，使其达到了比较理想的控制效果。 关键词PLC 电梯控制系统
电气与电子信息学院 课程设计说明书 课程名称：电气控制技术与PLC课程设计题目：四层电梯控制系统设计 专业：电气工程及其自动化
年 级： 2014 学 生： 学 号： 指导教师： 完成日期： 2018年 1 月 5 日 四层电梯控制系统设计 摘 要：本设计采用FX2设计了四层电梯的控制系统，详细进行了参数计算，空气开关、接触器等诸多电器的选型，对主电路、控制回路进行了接线与保护。 控制PLC 系统FX2N 由于体积小，重量轻，能耗低,运行可靠性高，抗干扰能 力强，使用维修方便，系统的设计、安装、调试工作量小，容易改造，设计和调试周期较短等优点被我们选择，在控制过程分析基础之上采用或顺序控制法编写了梯形图程序，程序调试通过，实现了控制要求。最终在易控组态的的开发环境上我们模拟成功了四层电梯的控制。
目录 1前言................................................... 错误!未定义书签。2总体方案设计 ........................................... 错误!未定义书签。 2.1 方案1 ............................................... 错误!未定义书签。 2.2 方案2 (2) 2.3 方案选择............................................. 错误!未定义书签。3硬件设计.. (3) 3.1电梯简介 (3) 3.1.1 电梯的发展简史 (3) 3.1.2 电梯系统的基本结构 ...................................................... 错误!未定义书签。 3.1.3电梯控制系统的组成 (5) 3.2硬件选择 (5) 3.3三菱FX2N型PLC (6) 3.3.1 基本介绍 (6) 3.3.2 基本指令系统特点 (7) 3.3.3 FX2N产品的编程原件及其功能 (7) 3.4主电路图与接线图 (10) 3.4.1 主电路图 (10) 3.4.2 电梯控制信号原理 (11) 3.4.3 I/O分配表 (12) 3.4.4 PLC端口接线图 (13) 3.5控制面板设计 (14) 4软件设计 (15)
四层电梯的PLC控制 摘要 在现代社会和经济活动中，计算机技术、自动控制技术和电力电子技术得到了迅速的发展，电梯已经成为城市物质文明的一种标志。特别是在高层建筑中，电梯是不可缺少的垂直运输设备。随着高层建筑飞速发展的今天，电梯行业也随之进入了新的发展时期,电梯控制技术已经发展到了调频调压调速，其逻辑控制也由PLC代替原来的继电器控制，其许多功能是传统的继电器控制系统无法实现的。 本设计针对我国电梯业的现状，将可编程序控制器(PLC)应用于四层电梯进行逻辑控制，通过合理的选择和设计，不但提高了电梯可靠性、可维护性以及灵活性，同时延长了使用寿命，缩短了电梯的开发周期，并提高了电梯的控制水平，改善了电梯运行的舒适感，使电梯达到了较为理想的控制效果。本文所设计的电梯与传统的电梯相比，在运行上具有良好的舒适感，在生活中可以节约电能，取得了良好的经济效益和社会效益，达到了理想的目的。该电梯控制系统具有指层、厅召唤、选层选向、手动和自动等功能，具有集选控制的特点。 在介绍电梯基本结构的基础上，深入分析了电梯的工作原理，阐述了PLC的优点及特点，重点分析了电梯的硬件设计和软件设计，研究并提出了基于PLC电梯控制系统设计的实现方案，最后对本论文的研究内容进行了总结与展望。 关键词电梯变频器 PLC控制变频调速
Four-storey Elevator PLC Control ABSTRACT In the modern social and economic activities, computer technology, automatic control technology and power electronic technology has been rapid development, the lift has become a symbol of urban material. Especially in the high-rise building, the elevator is not a lack of vertical transportation equipment. With the rapid development of high-rise buildings of today, the lift industry also has entered a new period of development, elevator control technology has been developed to the FM speed regulator, the logic control by the PLC to replace the original relay control, many of its functions traditional relay control system can not be achieved. The design for the status quo of China's elevator industry will be a programmable logic controller (PLC) used for four-storey elevator control logic, through the rational selection and design, not only to improve the reliability of the elevator, maintainability, and flexibility, while extending the of life and shorten the development cycle of the elevator and the elevator control to raise the level of the elevator operation to improve the comfort, so that the lift to reach a more satisfactory control effect. In this paper, the design of the elevator by the elevator when compared with the traditional, in the run with good comfort, in life can save energy, and achieved good economic and social benefits to achieve the desired purpose. The elevator control system has a mean layer, the Office of calls to the layer selected, manual and automatic functions with a set of features to control the election. In introducing the basic structure of the lift on the basis of the depth analysis of the working principle of the elevator, on the merits and characteristics of PLC, the focus of an analysis of the lift hardware design and software design, research and PLC based control system designed to lift the achievement of the program, Finally, the study of this thesis are summarized and prospects.
《电气控制与可编程控制器技术》 课程设计说明书 设计课题：四层电梯控制系统设计 专业班级：１０级自动化（３）班 姓名学号：高扬（080310186） 秦松亭（080310183） 宋龙文（080310152） 产江华（080310138） 指导教师：李彦梅 设计时间: 2012年12月 物理与电气工程学院 二〇一二年十二月
物理与电气工程学院10级自动化3班可编程控制器技术课程设计 摘要 电梯作为现代高层建筑的垂直交通工具，与人们的生活紧密相关，随着人们对电梯运行安全性、高效性、舒适性等要求的不断提高，电梯得到快速发展。其拖动技术已经发展到了调频调压调速，其逻辑控制也由PLC代替原来的继电器控制。 电梯采用了PLC控制，用软件实现对电梯运行的自动控制，可靠性大大提高。控制系统结构简单，外部线路简化，可方便的增加或改变控制功能，也可以进行故障自动检测与报警显示，提高运行安全性，并便于检修。而电动机交流变频器调速技术是当今节电、改善工艺流程以提高产品质量、改善环境、推动技术进步的一种主要手段。变频器调速以其优异的调速性能和起制动性能、高效率、高功率因素和节电效果，广泛的适用范围及其它许多优点而获国内外公认为最有发展前途的调速方式。因此，PLC控制技术加变频器调速技术已成为现代电梯行业的一个热点。 本设计考虑到载客电梯的实际操作功能，又兼顾载电梯控制中具有递推功能，所设计的控制系统针对的是四层电梯。代替传统的继电控制系统，由变频器实现对电梯的拖动调速，使PLC与调速拖动装置相结合，构成PLC集选控制系统，实现了电梯的各种控制功能，提高了电梯运行的可靠性，降低了故障率。 关键字：可编程控制器PLC；四层电梯；变频器；电机；编程；控制 第 2 页共19 页
基于P L C的四层电梯控制系统设计 摘要 国家经济的飞速发展，现代化程度日益提高，高层建筑越来越多，电梯也随之增多，电梯产品在人们物资文化生活中的地位得到了提高，成为重要的运输设备之一。国内传统的电梯控制一是由继电器、接触器构成。它不仅存在着可靠性差、成本高、故障率高等缺点，而且在层数增加时，配线变化给制造及安装带来诸多不便。若用PL C控制就解决了以上的不足。 本设计就以PL C作为工具对升降电梯的各种操作进行控制。先对四层电梯的硬件部分作分析，看需要什么样的开关，电机，信号灯等。然后，画出它的控制面板图，再根据控制面板图估计一下I/O点数，这样可以确定所选机型，然后再设计软件，写出流程图，梯形图，写出语句。 最后是进行调试，看看此程序是否可行。 前言 有了电梯，摩天大楼才得以崛起，现随着城市建设的不断发展，高层建筑的不断增多，电梯作为高层建筑中垂直运行的交通工具已与人们的日常生活密不可分。 电梯就是用于高层建筑物中的固定式升降运输设备，它有一个装载乘客的轿厢，沿着垂直或倾斜角度小于15°的导轨在各楼层间运行，是垂直运行的电梯(通常也简称为电梯)、倾斜方向运行的自动扶梯、倾斜或水平方向运行的自动人行道的总称。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。 代城市才得以长高。据估计，截至2002年，全球在用电梯约635万台，其中垂直电梯约610万台，自动扶梯和自动人行道约25万台。电梯已成为人类现代生活中广泛使用的人员运输工具。 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）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
课程设计任务书 ２０１３年春季学期
一、设计的目的及意义 (1) 二、设计任务 (2) 三、方案选择 (3) 3.1 电梯继电器控制系统的特点 (3) 3.2 PLC控制电梯的特点............................................................ 错误！未定义书签。 四、PLC硬件系统的设计 (5) 4.1四层电梯曳引电机及门电机电路图 (5) 4.2机型的选择 (5) 4.3 I /O点数的估算 (6) 4.4输入/输出的分配 (6) 4.5 PLC外部接线图 (7) 五、系统软件设计 (9) 5.1 PLC的编程语言 (9) 5.2程序流程图 (10) 5.3程序梯形图............................................................................... 错误！未定义书签。 5.4程序仿真 (19) 附录A..................................................................................................... 错误！未定义书签。参考文献................................................................................................. 错误！未定义书签。
一、设计的目的及意义 在现代社会和经济活动中，计算机技术、自动控制技术和电力电子技术得到了迅速的发展，电梯已经成为城市物质文明的一种标志。特别是在高层建筑中，电梯是不可缺少的垂直运输设备。随着高层建筑飞速发展的今天，电梯行业也随之进入了新的发展时期,电梯控制技术已经发展到了调频调压调速，其逻辑控制也由PLC代替原来的继电器控制，其许多功能是传统的继电器控制系统无法实现的。 本设计针对我国电梯业的现状，将可编程序控制器(PLC)应用于四层电梯进行逻辑控制，通过合理的选择和设计，不但提高了电梯可靠性、可维护性以及灵活性，同时延长了使用寿命，缩短了电梯的开发周期，并提高了电梯的控制水平，改善了电梯运行的舒适感，使电梯达到了较为理想的控制效果。本文所设计的电梯与传统的电梯相比，在运行上具有良好的舒适感，在生活中可以节约电能，取得了良好的经济效益和社会效益，达到了理想的目的。
可编程控制器应用实训报告
四层电梯控制 1、四层电梯控制功能要求 采用PLC 构成四层简易电梯电气控制。电梯的上、下行由一台电动机拖动，电动机正转为电梯上升，反转为下降。一层有上升呼叫按钮和指示灯，二层又上层呼叫按钮和指示灯以及下降呼叫按钮和指示灯，三层又上升呼叫按钮和指示灯以及下降呼叫按钮和指示灯，四层有下降呼叫按钮和指示灯；电梯开门和关门按钮，关门限位由行程开关检测。 ⒈ 开始时，电梯处于任意一层。 ⒉ 当有外呼梯信号到来时，轿厢响应该呼梯信号，到达该楼层并停止运行，轿厢门打开，延时3s 后自动关门。 ⒊ 当有内呼梯信号到来时，轿厢响应该呼梯信号，到达该楼层并停止运行，轿厢门打开，延时3s 后自动关门。 ⒋ 轿厢运行（轿厢上升或下降）过程中，任何反方向的外呼梯信号均不响应。但如果反向外呼梯信号前方再无其它内外呼梯信号时，则电梯响应该外呼梯信号。 ⒌ 电梯应具有最远反向外呼梯响应功能。 ⒍ 电梯未平层或运行时，开门按钮和关门按钮均不起作用。电梯平层或轿厢停止运行时，按开门按钮则轿厢门打开，按关门按钮则轿厢门关闭。 2、电器元件选型及其计算 设计要求：电梯可载重12人即1000kg 、电梯自重1000kg 、电梯上下行速v=0.5m/s 。可求的：总载重mg=2000kg 。kw v p 105.0*10*2000mg ===有功.设电动机效率 %90=η.P=有功p /η=10kw/0.9=11kw.取额定电压V U N 380=.功率因数85.0cos =?.则有 A COS U P I N N 2085 .0*380*311000 3=== ?。 然后根据此电机的额定电流选出继电器、熔断器和热继电器等数据。 （1） 熔断器额定电流约为电机额定电流的1.8-2.1倍； （2） 断路器额定电流约为电机额定电流的1.5倍； （3） 热继电器的额定电流约为电机额定电流的0.95-1.05倍； （4） 固体中间继电器的额定电流约为电机额定电流的6-7倍； （5） 交流接触器额定电流约为电机额定电流的2.5倍； （6） 铜芯电线一般为每平方毫米载流量4-6A 之间，线路长时取小值，线路短时取 大值。 （7）电机选择额定功率为3KW 的电机。 电气设备明细表
课程设计报告 题目四层电梯自动控制系统 专业班级___ 学号 学生姓名____ 指导教师_____ 学院名称电气信息学院_____ 完成日期：2014年12月10号
摘要 随着科学技术的发展，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，电梯主要分为机械系统与控制系统两大部份，随着自动控制理论与微电子技术的发展，电梯的拖动方式与控制手段均发生了很大的变化，交流调速是当前电梯拖动的主要发展方向。目前电梯控制系统主要有三种控制方式：继电路控制系统(早期安装的电梯多位继电器控制系统)、PLC控制系统、微机控制系统。继电器控制系统由于故障率高、可靠性差、控制方式不灵活以及消耗功率大等缺点，目前已逐渐被淘汰。微机控制系统虽在智能控制方面有较强的功能，但也存在抗扰性差，系统设计复杂，一般维修人员难以掌握其维修技术等缺陷。而PLC控制系统由于运行可靠性高，使用维修方便，抗干扰性强,设计和调试周期较短等优点，倍受人们重视等优点，已成为目前在电梯控制系统中使用最多的控制方式，目前也广泛用于传统继电器控制系统的技术改造。 关键词PLC；电梯；控制系统；设计
Abstract Along with science's and technology's development, the recent years, our country's elevator production technology obtained the rapidly expand. Some elevator factory unceasingly is also improving the design, the revision craft. The renewal production renewal's elevator, the elevator mainly divides into the mechanical system and the control system two major parts, along with the automatic control theory and microelectronic technology's development, elevator's dragging way and the control method has had the very big change, the exchange velocity modulation is the current elevator dragging main development direction. At present the lift control system mainly has three control modes: Following electric circuit control system (“early installment elevator many black-white control system), PLC control system, microcomputer control system. Because the black-white control system the failure rate is high, the reliability is bad, control mode not nimble as well as consumed power big and so on shortcomings, at present has been eliminated gradually.