电梯毕业设计

毕业设计

姓 名：李维涛

专 业：机电一体化 班 级：机电0801班 设计课题：电梯系统PLC自动控制设计 指导教师： 王永强

电子信息工程系印制

二年九月

毕业设计任务书

毕业设计题目：电梯系统PLC自动控制设计 毕业设计目的：通过对电梯系统进行PLC自动控制设计，综合应用PLC及电机拖动、电气控制相关课程知识，提高学生知识综合运用能力及PLC控制系统的整体设计能力。 毕业设计任务： 电梯系统由拖动电动机、电气控制部分、控制面板、显示部分等组成，要求根据控制要求，选用相应的PLC作为控制器对电梯系统进行自动控制。 毕业设计主要技术数据： 1、 电梯运行到位后具有手动或自动开门和关门的功能。 2、 利用指示灯显示厢外召唤信号、厢内指令信号和电梯到达信号。 3、 电梯能够根据控制信号自动上升或下降到相应的楼层。 毕业设计工作量要求： 整个系统程序分为4个块，由四组学生各自完成，开门关门控制程序、电梯到层指示控制程序、层呼叫指示控制程序、电梯启动和运行控制程序。 毕业设计进度计划： 第五周、第六周：下达设计任务，查阅资料。完成初步设计。 第七周、第八周：完成总体方案设计，画出程序流程图。 第九周、第十周：完成程序设计及调试。 第十一周、第十二周：整理资料，撰写论文，进行预答辩。 第十四周：参加统一答辩。 毕业设计应完成的技术资料： 1、 设计报告 2、 I/O接线图纸 3、 I/O分配表 4、 梯形图程序 参考文献： [1]黄云龙.可编程控制器[M]。北京：科学出版社，2003. 教研室主任意见： 系主管领导意见： 任务下达日期 2010年9月28日 规定完成日期 2010年11月19日

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目录

第一章 绪 论 .................................. 1

1.1电梯PLC控制系统现状.............................................................................................................................1 1.2电梯的分类 ...................................................................................................................................................2 1.3 课题要求、设计的目的及意义...............................................................................................................2 1.4本设计主要工作 ..........................................................................................................................................2

第二章 电梯PLC控制系统总体方案的确定 ............ 4

2.1 PLC控制系统设计的基本原则、内容和步骤 .....................................................................................4 2.1.1 PLC控制系统设计的基本原则 ......................................................................................................4 2.1.2 PLC控制系统设计的主要内容及步骤 .........................................................................................4 2.2 电梯PLC控制系统总体结构及控制方案 .............................................................................................4 2.2.1总体结构 ..............................................................................................................................................4 2.2.2控制方案 ..............................................................................................................................................7

第三章 PLC控制系统的实现 ...................... 10

3. 1 PLC简介 ....................................................................................................................................................10 3.1.1 PLC特点 ............................................................................................................................................10 3.1.2 PLC控制电梯的优点 ......................................................................................................................11 3.3 PLC的选型 .................................................................................................................................................12 3.3.1 输入输出（I/O）点数的估算 ........................................................................................................12 3.3.2 存储器容量的估算............................................................................................................................12 3.3.3 控制功能的选择 ................................................................................................................................13 3.3.4 PLC机型的选择.................................................................................................................................14 3. 4I/O接线图 .................................................................................................................................................18 3. 5程序框图....................................................................................................................................................19 3. 6梯形图设计 ...............................................................................................................................................23 3. 7语句表指令 ...............................................................................................................................................24

致 谢 ....................................... 29 参考文献 .................................... 30

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第一章 绪 论

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，而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，随着人们对其要求的提高，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代替原来文在已通有的继电器控制。本变频器的基础上，采用PLC对电梯进行控制，通过合理的选择和设计，提高了电梯的控制水平，并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。本文在阐述电梯的结构和可编程控制器（PLC）的结构和工作原理的基础上，针对四层电梯，使用三菱FX2N可编程控制器，设计了电梯的PLC控制系统。其包括了电梯的指层控制模块，轿内指令模块，厅外召唤模块，电梯的选层和定向模块，电梯的开关门运行模块，电梯运行模块等，实现了电梯电梯的指层控制，轿内指令控制，厅外召唤控制，电梯的选层和定向控制，电梯的开关门控制和自动运行等功能。

这种电梯控制系统应用于实际运行的电梯中，运行结果表明：电梯安全性和可靠性高，日常保养维护和保障检修方便，运行成本低。

1.1电梯PLC控制系统现状

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。

PLC是一种用于自动化控制的专用计算机，实质上属于计算机控制方PLC控制一般具有可靠性高、易操作、维修、编程简单、灵活性强等特点

电梯采用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.另外可方便地增加或改变控制功能。也可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。

随着电力电子技术、微电子技术和计算机控制技术的飞速发展，交流变频调速技术的发展也十分迅速。电动机交流变频调速技术是当今节电、改善工艺流程以提高产品质量和改善环境、推动技术进步的一种主要手段。变频调速以其优异的调速性能和起制动性能、高效率、高功率因数和节电效果，广泛的适用范围及其它许多优点而被国内外公认为最有发展前途的调速方式。

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调速范围广、控制精度高，动态性能好，舒适、安静、快捷，几乎可与直流电机媲美。同时明显改善了电动机供电电源的质量，减少了谐波，提高了效率和功率因数，节能显著。

随着城市建设的不断发展，楼群建筑不断增多，电梯在当今社会的生活中有着广泛的应用。电梯作为楼群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，大部分电梯控制系统都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，拖动控制则由变频器来完成；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。国内厂家大多选择第二种方式，其原因在于生产规模较小，自己设计和制造微机控制装置成本较高；而PLC可靠性高，程序设计方便灵活，抗干扰能力强、运行稳定、等特点，所以现在的电梯控制系统广泛采用可编程控制器 （PLC）来实现。

1.2电梯的分类

电梯按照用途可分为:乘客电梯、载货电梯、客货两用电梯、病床电梯、船用电梯、消防电梯与汽车电梯等多个类型。

电梯按照定速分类可分为：低速电梯、快速电梯、高速电梯、超高速电梯。 电梯按照驱动方式可以分为以:直流电梯、交流双速电梯、交流调压调速电梯、交流变压变频调速电梯、液压电梯；

电梯按照控制方式可以分为:信号控制电梯、集选控制电梯、并联控制电梯、群控电梯；

1.3 课题要求、设计的目的及意义

（1）课题要求：电梯系统由拖动电动机、电气控制部分、控制面板、显

示部分等组成，要求根据控制要求，选用相应的PLC作为控制器对电梯系统进行自动控制。整个系统程序分为4个块，由四组学生各自完成，开门关门控制程序、电梯到层指示控制程序、层呼叫指示控制程序、电梯启动和运行控制程序。

（2）设计的目的：通过对电梯系统进行PLC自动控制设计，综合应用

PLC、电气控制相关课程知识，提高学生知识综合运用能力及PLC控制系统的整体设计能力。

1.4本设计主要工作

本次设计的主要工作是根据本次的设计题目（电梯系统PLC自动控制设计）的要求，主要对电梯的控制部分做以设计。在设计过程中，首先要对控制部分的

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