基于PLC的电梯控制程序设计方案Word文档格式.docx

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IV

年

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毕业设计（论文）答辩委员会意见：

V

摘 要

论文题目：

09秋电力系统及其自动化申请人：

随着现代城市的发展，高层建筑日益增多，电梯成为人们日常生活必不可少的代步工具。

电梯性能的好坏对人们生活的影响越来越显著，因此必须努力提高电梯系统的性能，保证电梯的运行既高效节能又安全可靠。

采用PLC对电梯信号系统进行控制，开发出了完整的电梯控制软件，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。

该系统具有先进、可靠、经济的特色。

该电梯控制系统具有手动和自动的功能，并且具有指层、厅召唤、选层、选向等功能。

具有集选控制的特点。

关键词：

电梯；

PLC；

梯形图

论文类型：

设计报告

VII

目录

目 录

IX

1绪论 1

1.1电梯继电器控制系统的特点及存在问题 2

1.1.1电梯继电器控制系统的优点 2

1.1.2电梯继电器控制系统存在的问题 2

1.2PLC及其在电梯控制中的应用特点 2

1.2.1PLC的特点 4

1.2.2PLC控制电梯的优点 4

1.3课题的提出 4

1.4课题的主要讨论内容 5

1.5电梯的功能要求 7

2电梯设备及电梯发展动态 7

2.1电梯的出现及发展 7

2.2电梯设备 8

2.2.1电梯的分类 8

2.2.2电梯的主要组成部分 8

2.2.3电梯的安全保护装置 8

2.2.4电梯技术发展情况 9

2.2.5电梯发展展望 9

3PLC的选择及其硬件开发 9

3.1可编程序控制器（PLC）的选择 11

3.1.1轿厢位置检测 11

3.1.2可编程控制器（PLC）的选

型 11

3.2PLC控制系统硬件开发 12

3.3设计思想 12

3.4I/O点数的分配及机型的选择 13

3.5电梯PLC输入、输连接出图 18

4系统软件开发 18

4.1电梯内部部件功能简介 19

4.2电梯的外部部件功能简介 19

4.2电梯的初始状态、运行中状态和运行后状态分析 19

4.3电梯的控制要求 20

4.4软件流程图 20

4.5梯形图程序………………………………………………………………………,,.24

5电梯模拟调试及安装 38

5.1电梯模拟调试 38

5.2电梯安装调试 38

6结论 40

致谢 41

参考文献 42

附 录 45

声明

西安交通大学网络教育学院论文

1绪论

近年来我国的经济飞速发展，人民生活水平的迅速梯高，工作居住条件得到了巨大的改善。

电梯作为建筑物内的垂直交通运输工具，与人们的生活息息相关。

传统的电梯曳引电动机采用接触器来实现电动机工作状态的改变，另外，传统的电梯控制系统由继电器接触器控制逻辑组成，存在着电气元件多、功能弱、电气故障频繁，可靠性差和工作寿命短等缺陷。

可编程控制器（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，不仅能满足乘客的舒适感和保证平稳的精度，还可以降低能耗，节约能源，减小运行费用。

因此，PLC控制技术加变频调速已成为现代电梯行列的一个热点。

本课题的研究题目——“基于PLC控制的电梯系统的研究”做诠释如下PLC控制是指电梯信号控制由PLC及其软件来实现，控制系统的核心为PLC。

其次课题开发的主要任务和内容是：

建立“PLC控制交的电梯系统”的总体框架；

信号控制系统利用 PLC 集中处理电梯运行方式、安全保护信号、内指令信号、外召唤信号、井道信号、门区信号、开关门及限位信号等信号，并显示电梯所到楼层、运行方向及呼梯应答等，实现开关门控制；

拖动控制系统中曳引机的启动、运行、制动停止，包括正反转信号及多种速度信号，经 PLC 运算、判断后通过电机来实现。

达到的要求是：

通过深入的理论研究和编程实践，全面认真的完成上述几个内容。

本课题的核心问题有两个：

一是运行效率、平层精度和安全性的要求；

二是PLC实现电梯信号控制及其软件开发。

对于第一个问题，通过选择合适的PLC，进行合理的设计和编程便可以实现。

本人选择的PLC是日本三菱公司的FX2N－60MR型可编程控制器。

第二个问题，根据电梯所要实现的功能以及 PLC 的顺序执行程序的特点，编写 PLC 程序主要是采取模块化编程思想，即根据各功能实现的条件及原则编写各个功能模块来实现。

方案选择是通过多种方案的比较和对照，完成电梯控制系统中控制方法的选择。

1.1电梯继电器控制系统的特点及存在问题

1.1.1电梯继电器控制系统的优点

（1）所有控制功能及信号处理均由硬件实现，线路直观，易于理解和掌握，适合于一般技术人员和技术工人所掌握。

5

（2）系统的保养、维修及故障检查无需较高的技术和特殊的工具、仪器。

（3）大部分电器均为常用控制电器，更换方便，价格便宜。

（4）多年来我国一直生产这类电梯，技术成熟，已形成系列化产品，技术资料图纸齐全，熟悉掌握的人员较多。

1.1.2电梯继电器控制系统存在的问题

（1）系统触点繁多接线线路复杂，且触点容易烧坏磨损，造成接触不良，因而故障率较高。

（2）普通控制电器及硬件接线方法难以实现较复杂的控制功能，使系统的控制功能不易增加，技术水平难以提高。

（3）电磁机构及触点动作速度比较慢，机械和电磁惯性大，系统控制精度难以提高。

（4）系统结构庞大，能耗较高，机械动作噪音大。

（5）由于线路复杂，易出现故障，因而保养维修工作量大，费用高；

而且检查故障困难，费时费工。

电梯继电器控制系统故障率高，大大降低了电梯的可靠性和安全性，经常造成停梯，给乘用人员带来不便和惊扰。

且电梯一旦发生冲顶或蹲底，不但会造成电梯机械部件损坏，还可能出现人身事故。

1.2PLC及其在电梯控制中的应用特点

1.2.1PLC的特点

PLC是一种用于工业自动化控制的专用计算机，实质上属于计算机控制方式。

PLC与普通微机一样。

以通用或专用CPU作为字处理器，实现字运算和数据存储，另外还有位处理器（布尔处理器），进行点（位）运算与控制。

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。

1、可靠性

对可维修的产品，可靠性包括产品的有效性和可维修性。

（1）PLC不需要大量的活动元件和接线电子元件，它的接线大大减少，与此同时，系统的维修简单，维修时间短。

（2）PLC采用了一系列可靠性设计的方法进行设计，例如，冗余设计，断电保护，故障诊断和信息保护及恢复等，提高了MTTR，使可靠性提高。

（3）PLC有较高的易操作性，它具有编程简单，操作方便，维修容易等特点，一般不易发生操作的错误。

（4）PLC是为工业生产过程控制而专门设计的控制装置，它具有比通用计算机更简单的编程语言和更可靠的硬件。

采用了精简化的编程语言，编程错误率大大降低，而为工业恶劣操作环境设计的硬件使可靠性大大提高。

（5）在PLC的硬件方面，采用了一系列提高可靠性的措施。

例如，采用可靠性的元件；

采用先进的工艺制造流水线制造；

对干扰的屏蔽、隔离和滤波等；

对电源的断电保护；

对存储器内容的保护等。

（6）PLC的软件方面，也采取了一系列提高系统可靠性的措施。

例如，采用软件滤波等；

软件自诊断；

简化编程语言等。

2、易操作性

PLC的易操作性表现在下列几个方面：

（1）操作方便

PLC的操作包括程序输入和程序更改的操作。

大多数PLC采用编程器进行输入和更改的操作。

编程器至少提供了输入信息的显示，对大中型的PLC，编程器采用了CRT屏幕显示，因此，程序的输入直接可以显示。

更改程序的操作也可直接根据所需要的地址编号或接点号进行搜索或顺序寻找，然后进行更改。

更改的信息可在液晶屏或CRT上显示。

（2）编程方便

PLC有多种程序设计语言可供使用。

对电气技术人员来说，由于梯形图与电气原理图较为接近，容易掌握和理解。

采用布尔助记符编程语言，十分有助于编程人员的编程。

（3）维修方便

PLC具有的自诊断功能对维修人员维修技能的要求减低。

当系统发生故障时，通过硬件和软件的自诊断，维修人员可以很快的找到故障的部位，以便维修。

3、灵活性

PLC的灵活性表现在以下几个方面：

（1）编程的灵活性。

PLC采用的编程语言有梯形图、布尔助记符、功能表图、功能模块和语句描述编程语言。

编程方法的多样性使编程方便、应用面拓展。

（2）扩展的灵活性。

PLC的扩展灵活性是它的一个重要特点。

它可根据应用的规模不同，即可进行容量的扩展、功能的扩展、应用和控制范围的扩展。

（3）操作的灵活性。

操作十分灵活方便，监视和控制变得十分容易

1.2.2PLC控制电梯的优点

（1）在电梯控制中采用了PLC，用软件实现对电梯运行的自动控制，可靠性大大提高。

（2）去掉了选层器及大部分继电器，控制系统结构简单，外部线路简化。

（3）PLC可实现各种复杂的控制系统，方便地增加或改变控制功能。

（4）PLC可进行故障自动检测报警显示，提高运行安全性，并便于检修。

（5）用于群控调配和管理，并提高电梯运行效率。

（6）更改控制方案时不需改动硬件接线。

此外，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没被广泛采用。

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。

1.3课题的提出

PLC以其优越的性能，在很多领域中得到了广泛的应用。

在电梯业也是如此，目前国内70～80年代安装完成的电梯绝大部分是继电器控制，线路复杂，节点接线多，故障率高，系统结构庞大，能耗较高，机械动作噪音大，严重地影响电梯运行质量。

应对这些电梯进行更