乘客电梯运行监测系统的设计
本课题目标是实现电梯运行的正常功能。通过采用理论分析的方法分析电梯运行监测系统的功能和设计要求，并且根据实际工况设计监测系统的硬件结构。最后采用计算机软件进行分析和模拟本设计着重在对于电梯门系统的监测，以及冲顶和蹲底的监测，通过使用行程开关和变频器的综合利用，联合PLC以及上位机来实现监测界面的显示。课题中采用的PLC为西门子旗下S7-200系列中的224XP，本款PLC最大的特点是集成了模拟量的输入口。并且通过一个EM223的扩展模块来实现数据的接收。在通信方面使用西门子的PPI通讯。上位机为亚控旗下的组态王，通过使用其内部图库，以及相应的参数设置来实现监测界面实时数据的显示。仿真方面也是采用组态王，通过仿真PLC设置，结合一些相应的程序编写来达到监测界面监测效果的显示。
目 录
第一章 绪论 1
1.1 课题研究的背景及意义 1
1.2 电梯概述 2
1.2.1 电梯结构介绍 2
1.2.2 电梯分类 4
1.3课题的研究现状与发展 5
1.4研究目标及主要内容 7
第二章 电梯监测系统方案选择 8
2.1 电梯监测系统比较及方案的初步确定 8
2.1.1 电梯监测系统分类 8
2.1.2 电梯监测系统的监测模式比较 8
2.1.3 电梯监测系统功能比较 9
2.1.4电梯监测系统信号传输方式比较 10
2.1.5本设计方案确定 10
2.2 电梯监测系统的可编程控制器的分析 11
2.2.1可编程控制器（PLC）简介 11
2.2.2可编程控制器（PLC）的优点 11
2.2.3可编程控制器（PLC）硬件组成及功能 12
2.2.4 可编程控制器的工作原理 12
2.2.5可编辑控制器(PLC)选型 13
2.3电梯监测系统系统功能要求分析 13
2.3.1楼层监测方法 13
2.3.2 电梯门系统运行状态监测方法 14
2.3.3电梯运行速度监测方法 14
2.3.4 电梯乘客监测方法 14<
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br /> 2.4 电梯监测系统信号采集元件的分析 14
2.4.1 行程开关及应用 14
2.4.2热释电红外传感器及应用 15
2.4.3 变频器及应用 16
第三章 电梯监测系统理论分析 17
3.1 电梯监测系统功能实现 17
3.1.1监测要求 17
3.1.2 监测系统电气原理 17
3.1.3 PLC程序设计 20
3.2电梯监测界面的实现 26
3.2.1 组态王简介 26
3.2.2 主要性能特点 26
3.2.3 组态王工程开发流程 26
3.3 通讯设计 34
3.3.1 PLC与组态王通讯 34
3.3.2 PLC与变频器通讯 34
第四章 仿真分析 35
4.1 模拟电梯构建 35
4.2 电梯模拟监测画面效果 42
课程总结 45
参考文献 46
致谢 47
第一章 绪论
1.1 课题研究的背景及意义
随着社会的前进，高楼大厦的逐渐普遍，电梯已成为现代人们日常生活中必不可少的一部分。其实电梯最原始的模型早在公元前2600年就应用于埃及金字塔的建造中，而它的基本原理到目前为止还未发生变化，即一个平衡物体下降时，带动负载平台的上升。自那以后，在科技水平的带动下，这个升降工具从采用人畜力转变为采用蒸汽动力，再而是采用液压驱动。电梯的更新换代十分迅速，但是有一个问题却始终没有得到很好的解决——安全问题。直至1852年伊莉莎.格雷福斯.奥的斯发明了一种安全制动装置，并且使用直流电动机提供动力，电梯开始在世界范围内得到广泛的应用。
1900年，奥的斯公司为中国上海提供2台电梯后，电梯逐渐步入中国市场。与此同时，电梯革命在中国疯狂的拉开了帷幕。1951年，在党中央的要求下，天津从庆生电机厂生产了第一台由我国自主设计制造的电梯，这标志着中国电梯自主产业开始起步。在这100多年的发展中，我国从对进口电梯维保，销售阶段走到了自主研制，生产阶段。1980年后，随着三资企业的建立，我国电梯业迎来了新一轮的发展狂潮。据不完全调查统计，在2013年的数据统计，中国电梯保有量将近300万台，到2015年可能达到420万。目前，我国已成为世界电梯产量大国，约占世界总产量的1/2，同时也是最大的新装电梯国。
在电梯不断发展的这一个半世纪以来，由于科技的进步，电梯的外观，功能，性能也在不断改良，进步。到目前为止，电梯技术也趋于成熟，但是有一个问题却还在不断的为人们敲响警钟——安全。
我国虽然是电梯的生产大国，但电梯技术还同国外一些电梯制造强国存在一定的差距。虽然，近年来在科技的支持，国家标准的完善和一些法律法规的健全下，电梯安全水平在不断提高，我国万台电梯事故发生率和死忙率都在下降，但是电梯事故还是会发生。据2012年的统计，我国发生36起电梯事故，形式仍然有待改善。因此，电梯安全系统的发展是不容滞缓的。
目前，国内一些企业致力于这方面的发展，也已经开发出了几款电梯监测系统，这些系统大多通过无线网络来进行监测数据和命令的传输。但是现在数据采集功能，管理功能都比较简单，对电梯安全的监测还是比较薄弱的。因此电梯运行监测系统的发展前景还是很大的。
1.2 电梯概述
1.2.1 电梯结构介绍
电梯是一种通过电机提供动力的垂直升降机，在至少两列垂直或小于15度倾角的刚性导轨之间运行，用于在高层建筑物间运输或载客。它由四部分组成：机房，轿厢，井道和层站。
图1.1 电梯结构示意图
（1）减速箱 （2）曳引轮 （3）曳引轮底座 （4）导向轮 （5）限速器 （6）机座 （7）导轨支架 （8）曳引钢丝绳 （9）开关磁铁 （10）紧急终端开关 （11）导靴 （12）轿厢 （13）轿门 （14）安全钳 （15）导轨 （16）绳头组合 （17）对重 （18）补偿链 （19）补偿链导轮 （20）张紧装置 （21）缓冲器 （22）底坑 （23）层门 （24）呼梯盒 （25）层楼指示灯 （26）随行电缆 （27）轿壁 （28）轿内操作箱 （29）开门机 （30）井道传感器 （31）电源开关 （32）控制柜 （33）引电机 （34）制动器
电梯机房是一个控制中心，它一般会安置在井道顶部（即上机房）或者井道底部（即下机房）。它由曳引机，导向轮，限速器，控制柜以及电源控制器等设备组成。其中曳引机即为电梯轿厢升降的主拖动装置，主要由电动机，制动联轴器和制动器，曳引轮，底座构成，根据不同电梯种类还有减速器和光电码盘等部分。电梯控制柜为电梯运行的控制装置，由各种电子器件组成。
目 录
第一章 绪论 1
1.1 课题研究的背景及意义 1
1.2 电梯概述 2
1.2.1 电梯结构介绍 2
1.2.2 电梯分类 4
1.3课题的研究现状与发展 5
1.4研究目标及主要内容 7
第二章 电梯监测系统方案选择 8
2.1 电梯监测系统比较及方案的初步确定 8
2.1.1 电梯监测系统分类 8
2.1.2 电梯监测系统的监测模式比较 8
2.1.3 电梯监测系统功能比较 9
2.1.4电梯监测系统信号传输方式比较 10
2.1.5本设计方案确定 10
2.2 电梯监测系统的可编程控制器的分析 11
2.2.1可编程控制器（PLC）简介 11
2.2.2可编程控制器（PLC）的优点 11
2.2.3可编程控制器（PLC）硬件组成及功能 12
2.2.4 可编程控制器的工作原理 12
2.2.5可编辑控制器(PLC)选型 13
2.3电梯监测系统系统功能要求分析 13
2.3.1楼层监测方法 13
2.3.2 电梯门系统运行状态监测方法 14
2.3.3电梯运行速度监测方法 14
2.3.4 电梯乘客监测方法 14<
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
br /> 2.4 电梯监测系统信号采集元件的分析 14
2.4.1 行程开关及应用 14
2.4.2热释电红外传感器及应用 15
2.4.3 变频器及应用 16
第三章 电梯监测系统理论分析 17
3.1 电梯监测系统功能实现 17
3.1.1监测要求 17
3.1.2 监测系统电气原理 17
3.1.3 PLC程序设计 20
3.2电梯监测界面的实现 26
3.2.1 组态王简介 26
3.2.2 主要性能特点 26
3.2.3 组态王工程开发流程 26
3.3 通讯设计 34
3.3.1 PLC与组态王通讯 34
3.3.2 PLC与变频器通讯 34
第四章 仿真分析 35
4.1 模拟电梯构建 35
4.2 电梯模拟监测画面效果 42
课程总结 45
参考文献 46
致谢 47
第一章 绪论
1.1 课题研究的背景及意义
随着社会的前进，高楼大厦的逐渐普遍，电梯已成为现代人们日常生活中必不可少的一部分。其实电梯最原始的模型早在公元前2600年就应用于埃及金字塔的建造中，而它的基本原理到目前为止还未发生变化，即一个平衡物体下降时，带动负载平台的上升。自那以后，在科技水平的带动下，这个升降工具从采用人畜力转变为采用蒸汽动力，再而是采用液压驱动。电梯的更新换代十分迅速，但是有一个问题却始终没有得到很好的解决——安全问题。直至1852年伊莉莎.格雷福斯.奥的斯发明了一种安全制动装置，并且使用直流电动机提供动力，电梯开始在世界范围内得到广泛的应用。
1900年，奥的斯公司为中国上海提供2台电梯后，电梯逐渐步入中国市场。与此同时，电梯革命在中国疯狂的拉开了帷幕。1951年，在党中央的要求下，天津从庆生电机厂生产了第一台由我国自主设计制造的电梯，这标志着中国电梯自主产业开始起步。在这100多年的发展中，我国从对进口电梯维保，销售阶段走到了自主研制，生产阶段。1980年后，随着三资企业的建立，我国电梯业迎来了新一轮的发展狂潮。据不完全调查统计，在2013年的数据统计，中国电梯保有量将近300万台，到2015年可能达到420万。目前，我国已成为世界电梯产量大国，约占世界总产量的1/2，同时也是最大的新装电梯国。
在电梯不断发展的这一个半世纪以来，由于科技的进步，电梯的外观，功能，性能也在不断改良，进步。到目前为止，电梯技术也趋于成熟，但是有一个问题却还在不断的为人们敲响警钟——安全。
我国虽然是电梯的生产大国，但电梯技术还同国外一些电梯制造强国存在一定的差距。虽然，近年来在科技的支持，国家标准的完善和一些法律法规的健全下，电梯安全水平在不断提高，我国万台电梯事故发生率和死忙率都在下降，但是电梯事故还是会发生。据2012年的统计，我国发生36起电梯事故，形式仍然有待改善。因此，电梯安全系统的发展是不容滞缓的。
目前，国内一些企业致力于这方面的发展，也已经开发出了几款电梯监测系统，这些系统大多通过无线网络来进行监测数据和命令的传输。但是现在数据采集功能，管理功能都比较简单，对电梯安全的监测还是比较薄弱的。因此电梯运行监测系统的发展前景还是很大的。
1.2 电梯概述
1.2.1 电梯结构介绍
电梯是一种通过电机提供动力的垂直升降机，在至少两列垂直或小于15度倾角的刚性导轨之间运行，用于在高层建筑物间运输或载客。它由四部分组成：机房，轿厢，井道和层站。
图1.1 电梯结构示意图
（1）减速箱 （2）曳引轮 （3）曳引轮底座 （4）导向轮 （5）限速器 （6）机座 （7）导轨支架 （8）曳引钢丝绳 （9）开关磁铁 （10）紧急终端开关 （11）导靴 （12）轿厢 （13）轿门 （14）安全钳 （15）导轨 （16）绳头组合 （17）对重 （18）补偿链 （19）补偿链导轮 （20）张紧装置 （21）缓冲器 （22）底坑 （23）层门 （24）呼梯盒 （25）层楼指示灯 （26）随行电缆 （27）轿壁 （28）轿内操作箱 （29）开门机 （30）井道传感器 （31）电源开关 （32）控制柜 （33）引电机 （34）制动器
电梯机房是一个控制中心，它一般会安置在井道顶部（即上机房）或者井道底部（即下机房）。它由曳引机，导向轮，限速器，控制柜以及电源控制器等设备组成。其中曳引机即为电梯轿厢升降的主拖动装置，主要由电动机，制动联轴器和制动器，曳引轮，底座构成，根据不同电梯种类还有减速器和光电码盘等部分。电梯控制柜为电梯运行的控制装置，由各种电子器件组成。
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