畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) (論 文)專 業(yè) 班 級(jí) 學(xué)生姓名 學(xué) 號(hào) 課 題 基于PLC的建筑設(shè)備自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) ——電梯控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)（一） 指導(dǎo)教師 摘要 本文介紹一種電梯PLC控制系統(tǒng)電梯是垂直方向的運(yùn)輸設(shè)備，是高層建筑中不可缺少的交通運(yùn)輸設(shè)備它靠電力，拖動(dòng)一個(gè)可以載人或物的轎廂，在建筑的井道內(nèi)導(dǎo)軌上做垂直升降運(yùn)動(dòng)，在人們生活中起著舉足輕重的作用而控制電梯運(yùn)行的PLC系統(tǒng)也要求越來(lái)越高，要求達(dá)到電梯運(yùn)行的“穩(wěn)、準(zhǔn)、快”的運(yùn)行目的該系統(tǒng)主要由PLC、邏輯控制電路組成其中包括繼電器、接觸器、行程開(kāi)關(guān)、按鈕、發(fā)光指示器和變頻器組成為一體的控制系統(tǒng)本機(jī)控制單元采用以西門子的可編程控制器PLC對(duì)機(jī)器進(jìn)行全過(guò)程控制為了提高電梯控制系統(tǒng)的可靠性和設(shè)備的工作效率，設(shè)計(jì)了以PLC為核心控制器的電梯控制系統(tǒng)，用來(lái)取代以往的較復(fù)雜的繼電器—接觸器控制。

本設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)針對(duì)的是五層電梯核心控制部分采用的是軟件程序控制，從而在保證電梯正常運(yùn)行這個(gè)要求的情況下，大大的提高了電梯故障檢查與維修的方便性和容易性，同時(shí)還克服了手動(dòng)操作所帶來(lái)的一些人為干擾因素，實(shí)現(xiàn)了電梯主機(jī)的啟動(dòng)加速與穩(wěn)定運(yùn)行、停車制動(dòng)、呼叫優(yōu)先響應(yīng)和開(kāi)關(guān)門等控制功能，取得了良好的預(yù)期效果關(guān)鍵詞：電梯；PLC；梯形圖；控制系統(tǒng) AbstractThis text introduces the control system of a kind of elevator PLC. The elevator is perpendicular directional of the conveyance equipments be in the high building of transportation equipments. It depends electric power, dragging along to move a car that can carry person or thing and lead a track in the building of the well way up do perpendicularity to ascend and descend sport, there is prominent function in the people's life. And the control elevator circulate of the PLC system also has more and more high request, request to attain the movement purpose of "steady, quasi-, quick" of elevator movement. That system mainly from PLC, logic control the electric circuit constitute. Include an exchanges difference to tread electric motor among them, after the electric appliances, get in touch with a machine, route of travel switch and press button, give out light the indicator constitute and transducer for the control system of integral whole. The machine control unit adoption carries on whole process a control to the machine by the programmable controller PLC of Siemens company.In order to improve the reliability of elevator control system and equipment working efficiency, people designed PLC as the core controller in the elevator control system which replace the used complex relay - contactor control.The core control is partly adopted software program control system, the elevator breakdown checking and maintenance convenience is greatly improved and at the same time, the manual operation of some human interference is overcome in order to guarantee the normal operation of the elevator requirements in the situation.Therefore, accelerated starting and stable operation in the elevator host , parking brake, call preferred response, and open closing control functions are realized,which achieve the expected great performance.Key words: Elevator; PLC; Ladder diagram; Control system目 錄1 緒論 1 1.1 PLC電梯控制系統(tǒng)概述 1 1.2 PLC的定義和組成 2 1.3 可編程控制 2 1.4 PLC的等效工作電路 3 1.5 PLC的工作原理 3 1.6 可編程控制器的特點(diǎn) 42電梯設(shè)備及發(fā)展動(dòng)態(tài) 5 2.1 電梯的出現(xiàn)及發(fā)展 5 2.2 電梯的分類 6 2.3 電梯的結(jié)構(gòu) 62.3.1曳引系統(tǒng) 62.3.2 導(dǎo)向系統(tǒng) 62.3.3轎廂 72.3.4 門系統(tǒng) 72.3.5 重量平衡系統(tǒng) 72.3.6 電力拖動(dòng)系統(tǒng) 72.3.7 電氣控制系統(tǒng) 72.3.8 安全保護(hù)系統(tǒng) 7 2.4 電梯發(fā)展展望 73 西門子S7-300軟件與硬件設(shè)計(jì) 9 3.1 STEP 7編程軟件的編程語(yǔ)言及基本指令 9 3.2 STEP 7編程軟件的基本指令 10 3.3電梯設(shè)計(jì)流程圖 12 3.4 電梯控制I/O口的分配 13 3.5 PLC I/O硬件連接圖 144電梯功能及模塊化程序說(shuō)明 16 4.1梯形圖的設(shè)計(jì) 164.1.1 開(kāi)關(guān)門環(huán)節(jié) 164.1.2 層樓信號(hào)的產(chǎn)生與清除環(huán)節(jié) 184.1.3停層信號(hào)的登記與消除環(huán)節(jié) 184.1.4 呼信號(hào)的登記與消除環(huán)節(jié) 194.1.5 電梯的定向環(huán)節(jié) 20結(jié)束語(yǔ) 23致謝 24參考文獻(xiàn) 25附錄 26I基于PLC的建筑設(shè)備自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)——電梯控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)（一）1 緒論1.1 PLC電梯控制系統(tǒng)概述近年來(lái)我國(guó)的經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展，人民生活水平的迅速梯高，工作居住條件得到了巨大的改善。

電梯作為建筑物內(nèi)的垂直交通運(yùn)輸工具，與人們的生活息息相關(guān)傳統(tǒng)的電梯曳引電動(dòng)機(jī)采用接觸器來(lái)實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)工作狀態(tài)的改變，另外，傳統(tǒng)的電梯控制系統(tǒng)由繼電器接觸器控制邏輯組成，存在著電氣元件多、功能弱、電氣故障頻繁，可靠性差和工作壽命短等缺陷可編程控制器（PLC）是根據(jù)順序邏輯控制的需要而發(fā)展起來(lái)的，是專門為工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計(jì)的數(shù)字運(yùn)算操作的電子裝置鑒于其種種優(yōu)點(diǎn)，目前，電梯的繼電器控制方式已逐漸被 PLC 控制代替同時(shí)，由于電機(jī)交流變頻調(diào)速技術(shù)的發(fā)展，電梯的拖動(dòng)方式已由原來(lái)直流調(diào)速逐漸過(guò)渡到了交流變頻調(diào)速，不僅能滿足乘客的舒適感和保證平穩(wěn)的精度，還可以降低能耗，節(jié)約能源，減小運(yùn)行費(fèi)用因此，PLC 控制技術(shù)加變頻調(diào)速已成為現(xiàn)代電梯行列的一個(gè)熱點(diǎn)本課題的研究題目——“基于 PLC的電梯控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)”做詮釋如下 PLC 控制是指電梯信號(hào)控制由 PLC 及其軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)，控制系統(tǒng)的核心為 PLC其次課題開(kāi)發(fā)的主要任務(wù)和內(nèi)容是：建立“PLC 控制的電梯系統(tǒng)”的總體框架；信號(hào)控制系統(tǒng)利用 PLC 集中處理電梯運(yùn)行方式、安全保護(hù)信號(hào)、內(nèi)指令信號(hào)、外召喚信號(hào)、井道信號(hào)、門區(qū)信號(hào)、開(kāi)關(guān)門及限位信號(hào)等信號(hào)，并顯示電梯所到樓層、運(yùn)行方向及呼梯應(yīng)答等，實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)門控制；拖動(dòng)控制系統(tǒng)中曳引機(jī)的啟動(dòng)、運(yùn)行、制動(dòng)停止，包括正反轉(zhuǎn)信號(hào)及多種速度信號(hào)，經(jīng) PLC 運(yùn)算、判斷后通過(guò)電機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)。

達(dá)到的要求是：通過(guò)深入的理論研究和編程實(shí)踐，全面認(rèn)真的完成上述幾個(gè)內(nèi)容本課題的核心問(wèn)題有兩個(gè)：一是運(yùn)行效率、平層精度和安全性的要求；二是 PLC 實(shí)現(xiàn)電梯信號(hào)控制及其軟件開(kāi)發(fā)對(duì)于第一個(gè)問(wèn)題，通過(guò)選擇合適的PLC，進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)和編程便可以實(shí)現(xiàn)本人選擇的PLC是德國(guó)西門子公司的CPU-314 型可編程控制器第二個(gè)問(wèn)題，根據(jù)電梯所要實(shí)現(xiàn)的功能以及 PLC 的順序執(zhí)行程序的特點(diǎn)，編寫 PLC 程序主要是采取模塊化編程思想，即根據(jù)各功能實(shí)現(xiàn)的條件及原則編寫各個(gè)功能模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)方案選擇是通過(guò)多種方案的比較和對(duì)照，完成電梯控制系統(tǒng)中控制方法的選擇1.2 PLC的定義和組成可編程控制器（PLC）是以微處理器為核心，將自動(dòng)控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)融為一體而發(fā)展起來(lái)的嶄新的工業(yè)自動(dòng)控制裝置PLC以基本代替?zhèn)鹘y(tǒng)的繼電器控制而廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制的各個(gè)領(lǐng)域，它已躍居工業(yè)自動(dòng)化三大支柱的首位 PLC控制系統(tǒng)的硬件是由微處理器（CPU）、存儲(chǔ)器（ROM和RAM）、輸入/輸出（I/O）單元、電源單元及外圍設(shè)備等組成硬件結(jié)構(gòu)如圖1所示系統(tǒng)的規(guī)?？筛鶕?jù)實(shí)際應(yīng)用的需要而定，可大可小圖1-1PLC硬件結(jié)構(gòu)1.3 可編程控制 任何一個(gè)控制系統(tǒng)要完成目的控制功能，必須通過(guò)一定的控制程序來(lái)實(shí)現(xiàn)的。

通?？刂菩蚩煞謨纱箢悾汗潭ú季€程序和可編程序 （1）固定布線程序 傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)和電子器件系統(tǒng)中，要實(shí)現(xiàn)各種控制功能，其控制程序是由種電氣元件通過(guò)一定的聯(lián)接方式-布線而成，輸入設(shè)備如按鈕開(kāi)關(guān)、限位開(kāi)關(guān)、傳感器等，用以向控制系統(tǒng)送入信號(hào)輸出設(shè)備如接觸器、電磁閥等用以控制被控制對(duì)象的動(dòng)作其輸入對(duì)輸出的控制是通過(guò)接線來(lái)實(shí)現(xiàn)，接線工作結(jié)束后，控制程序也被確定下來(lái)，若要改變控制程序，則必須改變接線方式重新布線，對(duì)于一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)，是非常困難的 （2）可編程序控制 可編程序控制控制系統(tǒng)中完成一定的控制，只通過(guò)專用的編程器，用程序語(yǔ)言進(jìn)行編程，寫入可編程控制的程序的存儲(chǔ)器中，然后由可編程序控制器來(lái)完成各種操作在可編程系統(tǒng)中，若要改變控制程序，只用編程。