plc的变频调速电梯系统设计
当代社会高层建筑越来越多，大家出门上下楼也都要乘坐电梯，想必大家要是一大早出门发现电梯故障心情一定是非常不美丽的吧。随着传统继电器控制系统的淘汰现在已经改用处理速度快并且可靠性强的可编程控制器（PLC）来作为控制系统，依靠此控制系统电梯便能安全可靠的将乘客送达。就在这时，电动机交流变频调速技术迅速跳跃到大众的视野中，我们所熟知的电梯直流调速拖动方式也被淘汰了，改为现在大众熟知的交流调压调频技术控制，此时此刻PLC控制系统便随之诞生了。自我检测功能是PLC控制系统的标志，自保护功能也是它的一大亮点之一，总而言之，电梯拥有了PLC控制系统，广大乘客都能直观的感受到电梯的平稳与舒适，这是设计师们最希望看到的。 本课题在开头先比较详细的介绍了电梯系统的“灵魂”——可编程控制器（PLC）以及变频器，系统的硬件与软件设计也会详细的向大家介绍到，之后按步骤分别完成了PLC与变频器的选型工作、外部接线图的工作以及最重要的软件流程图和程序的编译工作。本课题研究的目的就是希望通过以上的电梯系统设计流程，在提高电梯的控制水平之外，最重要的是把广大乘客对电梯的舒适度、平稳性这种问题给解决了，并且节约电能这项功能也可以完成。
目录
一、引言 1
二、设计思路 1
（一）系统的总体结构 1
（二） 设计思路 2
三、方案的选择 3
（一）PLC控制系统与其他控制系统比较 3
1.PLC控制与继电器控制比较 3
2.PLC的结构及其组成 4
（二） PLC的选型 6
（三） 变频器的选择 6
三、 系统硬件设计 8
（一） PLC控制系统的设计 8
（二）外部接线图 10
（三）输入输出点分配 12
四、 系统软件设计 14
（一） 电梯系统软件设计流程图 14
（二） 功能实现——梯形图设计 14
总结 16
致谢 17
参考文献 17
附录 18
一、引言
电梯的发展历史在中国也有百余年了。很多年前一些楼层高的 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: &351916072&
宾馆、商务住宅、企业仓库还有企业的厂房这些高层的建筑中都用到了这种垂直方式的交通工具——电梯。自改革开放以来，我们的社会以肉眼可见的速度飞速发展着，顺应社会发展的还有到处林立的高楼大厦，电梯对高楼大厦的供应也就越来越多，在大众的生活越来越好的同时，对于电梯的功能要求自然也不例外。且电梯是否能够安全可靠的运行也主要取决于电梯的控制系统，比如电梯要停在哪一层，电梯执行打开或者关闭轿门的命令，电梯此时是否安全，这些都需要系统的监控。之前包括现在，我们所使用的电梯的电梯系统是都集机电一体的复杂系统，而且设计师们对于电梯的设计不光要求设计机械传动、电气控制以及土建这些工程领域，还考虑乘客的舒适性、电梯的稳定性，电梯内部外部的美观这些问题也必须要考虑到。而对于现在电梯而言，舒适性、稳定性、美观这些是远远不够的，现如今环保是个大热门，所以对于电梯而言，节能、省钱这些也都是必不可少的功能。
最开始的电梯是靠继电器来控制的，它的控制系统是由按钮和接触器组成起来的，系统结构简单且价格便宜，但缺点就是灵活性差，可行性较低。继电器控制系统随着可编程控制器（PLC）的普及而被淘汰，因为PLC处理速度快、可靠性强的特点而备受大众的青睐。近几年来电动机交流变频调速技术如一匹黑马，迅速跳跃到大众的视野中，直流调速这种电梯拖动方式也就被淘汰了。变频调速的拖动方式在直流调速能保证乘客的舒适度和平层的精度的基础之下，还降低了能耗，节约了能源，并且减小运行费用这些环保的性能也是首当其冲的。
二、设计思路
（一）系统的总体结构
电梯系统采用的是集中控制方式，其中包括信号控制系统和拖动控制系统两大部分。图1为PLC电梯控制系统框图，控制系统主要硬件包含：可编程控制器（PLC）主机系统及扩展、调速装置与主拖动系统、轿厢操纵盘、安全装置、厅外呼梯盘、显示装置等。
图1 PLC电梯系统控制框图
设计思路
因为乘客什么时间，什么地点，乘客所要到达的楼层都是随机性的，所以随机的逻辑控制系统是电梯所需要的控制系统。此设计梯形图的编制顺序为：呼叫信号输入，呼叫信号存储，楼层显示，判断上下行，开关门，轿厢上下行。
如果电梯停在一楼，此时按下三楼向上的按钮，输入信号存储器中数字和轿厢位置信号寄存器中的数字进行比较，如果乘客按下的输入信号存储器中的数字大于轿厢位置信号寄存器中的数字，电梯上行，相反的时候电梯则下行。如果在上行过程中按下了二楼向上按钮，则电梯先到达二楼载客，然后再上行到三楼载客。如果上行过程中二楼下呼，由于乘客按下的电梯行径方向按钮与电梯此刻正在运行的方向相反的话，电梯会先上行到三楼，再去二楼载客。电梯控制要求具体功能如下：
（1）当乘客在一层呼叫电梯时，电梯的PLC系统就通电，一层作为电梯运行的起始点；
（2）当电梯在上下运行时，电梯不允许开门，当到达目标层并且电梯停稳之后才允许对门进行动作；
（3）当乘客在电梯的轿厢外某一层按下上升或者下降的按钮时，对应的上升或下降的指示灯亮，当电梯到达并停稳在这一呼叫层时，轿厢打开，对应的指示灯灭；
（4）电梯上升控制要求：
电梯执行上升命令的时候要依照顺序停在临近的上方目标层，当进出的乘客完成进出动作后，再关闭轿厢门继续上升直到到达目标层；
电梯上升到的目标层应该是乘客想进出的电梯的最高层，而不是电梯的最顶层；
如果在电梯执行上升命令时，经过的楼层轿厢外有乘客按下行按钮，不予理睬；
（5）电梯下降时控制要求：
电梯执行下降命令的时候要依照顺序停在临近的下方目标层，当进出的乘客完成进出动作后，再关闭轿厢门继续下降直到到达目标层电梯；
电梯下降的目标层应该是乘客想进出的电梯的最底层，而不是电梯的最底层；
如果在电梯执行下降命令时，经过的楼层轿厢外有乘客按上行按钮，不予理睬；
（6）如果电梯的轿厢外没有乘客按上行或下行的按钮时，电梯就没有上升或者下降的目标，电梯就暂停运行，等待指令。
（7）电梯在轿厢底部装有超载开关，当电梯超载开关动作时，电梯不能关门运行，电梯发出报警信号，报警指示灯亮。
三、方案的选择
（一）PLC控制系统与其他控制系统比较
1.PLC控制与继电器控制比较
据资料显示电梯控制系统的控制方式最早是由继电器系统所组成的，是一种顺序控制系统。改革开放以来我们的科学与计算机技术发展的很快，在九十年代后期的时候科学以及计算机技术进步的尤为显著，随之便被运用到大众的生活中了，也提高了大众的生活水平，所以大众对老式的继电器控制系统的电梯便越来越不满意，它的毛病也越来越显著。
目录
一、引言 1
二、设计思路 1
（一）系统的总体结构 1
（二） 设计思路 2
三、方案的选择 3
（一）PLC控制系统与其他控制系统比较 3
1.PLC控制与继电器控制比较 3
2.PLC的结构及其组成 4
（二） PLC的选型 6
（三） 变频器的选择 6
三、 系统硬件设计 8
（一） PLC控制系统的设计 8
（二）外部接线图 10
（三）输入输出点分配 12
四、 系统软件设计 14
（一） 电梯系统软件设计流程图 14
（二） 功能实现——梯形图设计 14
总结 16
致谢 17
参考文献 17
附录 18
一、引言
电梯的发展历史在中国也有百余年了。很多年前一些楼层高的 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: &351916072&
宾馆、商务住宅、企业仓库还有企业的厂房这些高层的建筑中都用到了这种垂直方式的交通工具——电梯。自改革开放以来，我们的社会以肉眼可见的速度飞速发展着，顺应社会发展的还有到处林立的高楼大厦，电梯对高楼大厦的供应也就越来越多，在大众的生活越来越好的同时，对于电梯的功能要求自然也不例外。且电梯是否能够安全可靠的运行也主要取决于电梯的控制系统，比如电梯要停在哪一层，电梯执行打开或者关闭轿门的命令，电梯此时是否安全，这些都需要系统的监控。之前包括现在，我们所使用的电梯的电梯系统是都集机电一体的复杂系统，而且设计师们对于电梯的设计不光要求设计机械传动、电气控制以及土建这些工程领域，还考虑乘客的舒适性、电梯的稳定性，电梯内部外部的美观这些问题也必须要考虑到。而对于现在电梯而言，舒适性、稳定性、美观这些是远远不够的，现如今环保是个大热门，所以对于电梯而言，节能、省钱这些也都是必不可少的功能。
最开始的电梯是靠继电器来控制的，它的控制系统是由按钮和接触器组成起来的，系统结构简单且价格便宜，但缺点就是灵活性差，可行性较低。继电器控制系统随着可编程控制器（PLC）的普及而被淘汰，因为PLC处理速度快、可靠性强的特点而备受大众的青睐。近几年来电动机交流变频调速技术如一匹黑马，迅速跳跃到大众的视野中，直流调速这种电梯拖动方式也就被淘汰了。变频调速的拖动方式在直流调速能保证乘客的舒适度和平层的精度的基础之下，还降低了能耗，节约了能源，并且减小运行费用这些环保的性能也是首当其冲的。
二、设计思路
（一）系统的总体结构
电梯系统采用的是集中控制方式，其中包括信号控制系统和拖动控制系统两大部分。图1为PLC电梯控制系统框图，控制系统主要硬件包含：可编程控制器（PLC）主机系统及扩展、调速装置与主拖动系统、轿厢操纵盘、安全装置、厅外呼梯盘、显示装置等。
图1 PLC电梯系统控制框图
设计思路
因为乘客什么时间，什么地点，乘客所要到达的楼层都是随机性的，所以随机的逻辑控制系统是电梯所需要的控制系统。此设计梯形图的编制顺序为：呼叫信号输入，呼叫信号存储，楼层显示，判断上下行，开关门，轿厢上下行。
如果电梯停在一楼，此时按下三楼向上的按钮，输入信号存储器中数字和轿厢位置信号寄存器中的数字进行比较，如果乘客按下的输入信号存储器中的数字大于轿厢位置信号寄存器中的数字，电梯上行，相反的时候电梯则下行。如果在上行过程中按下了二楼向上按钮，则电梯先到达二楼载客，然后再上行到三楼载客。如果上行过程中二楼下呼，由于乘客按下的电梯行径方向按钮与电梯此刻正在运行的方向相反的话，电梯会先上行到三楼，再去二楼载客。电梯控制要求具体功能如下：
（1）当乘客在一层呼叫电梯时，电梯的PLC系统就通电，一层作为电梯运行的起始点；
（2）当电梯在上下运行时，电梯不允许开门，当到达目标层并且电梯停稳之后才允许对门进行动作；
（3）当乘客在电梯的轿厢外某一层按下上升或者下降的按钮时，对应的上升或下降的指示灯亮，当电梯到达并停稳在这一呼叫层时，轿厢打开，对应的指示灯灭；
（4）电梯上升控制要求：
电梯执行上升命令的时候要依照顺序停在临近的上方目标层，当进出的乘客完成进出动作后，再关闭轿厢门继续上升直到到达目标层；
电梯上升到的目标层应该是乘客想进出的电梯的最高层，而不是电梯的最顶层；
如果在电梯执行上升命令时，经过的楼层轿厢外有乘客按下行按钮，不予理睬；
（5）电梯下降时控制要求：
电梯执行下降命令的时候要依照顺序停在临近的下方目标层，当进出的乘客完成进出动作后，再关闭轿厢门继续下降直到到达目标层电梯；
电梯下降的目标层应该是乘客想进出的电梯的最底层，而不是电梯的最底层；
如果在电梯执行下降命令时，经过的楼层轿厢外有乘客按上行按钮，不予理睬；
（6）如果电梯的轿厢外没有乘客按上行或下行的按钮时，电梯就没有上升或者下降的目标，电梯就暂停运行，等待指令。
（7）电梯在轿厢底部装有超载开关，当电梯超载开关动作时，电梯不能关门运行，电梯发出报警信号，报警指示灯亮。
三、方案的选择
（一）PLC控制系统与其他控制系统比较
1.PLC控制与继电器控制比较
据资料显示电梯控制系统的控制方式最早是由继电器系统所组成的，是一种顺序控制系统。改革开放以来我们的科学与计算机技术发展的很快，在九十年代后期的时候科学以及计算机技术进步的尤为显著，随之便被运用到大众的生活中了，也提高了大众的生活水平，所以大众对老式的继电器控制系统的电梯便越来越不满意，它的毛病也越来越显著。
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