plc的电梯控制系统设计(附件)
本课题主要设计任务是基于PLC的电梯控制系统的设计。首先阐述了本文研究对象的背景和意义、电梯控制系统发展的现状以及本文主要的研究内容。同时介绍了常见电梯的基本结构组成、电梯相关部分的作用、变频器的选型，此处所选用的变频器为通用VS-616G5系列的。本文第二章主要侧重于介绍可编程控制系统的特点、工作原理以及结构，简单介绍了西门子可编程控制器并将其与传统的继电器控制系统作比较，阐述其各自的优缺点。本文第三章为文章主体部分，主要涉及电梯控制系统的设计。首先进行电梯运动过程的描述，其次是对电梯控制电路的设计，主要包括门电机、曳引电机以及整体的电气原理图的设计与绘制。并合理进行I/O分配，在此基础上设计出符合要求的系统程序梯形图，文中使用西门子公司的S7-300编程软件进行程序编写。而本文的第四章则是在第三章的基础上进行整个系统的软件仿真，由于缺少PLC实物，此处选择PLCSIM进行相关的信号模拟仿真，同时配合西门子公司的WINCC仿真软件进行纯软件的仿真。同时介绍了WINCC的使用流程，其中包括如何进行通讯口的设置、图形的编辑、动态图形的设置，以及相关程序的模拟效果，以检测控制系统梯形图设计的正确性。关键词：电梯；WINCC；可编程控制器（PLC）；梯形图 目录
第一章 绪论 1
1.1本论文研究课题的背景和意义 1
1.2电梯控制系统研究现状 1
1.3电梯的介绍 2
1.3.1电梯的种类介绍 2
1.3.2电梯的结构介绍 3
1.4调速变频器的类型选择 4
1.5本论文主要的研究内容 5
第二章 可编程控制器 6
2.1可编程控制器的简介与特点 6
2.2可编程控制器的工作原理与结构 6
2.3西门子系列PLC介绍 7
2.4 PLC与传统继电器的比较 7
第三章 五层电梯PLC控制系统设计 9
3.1电梯的控制系统的主要工作过程 9
3.2 电梯系统控制电路 11
3.2.1 电梯电器控制原理图 11
3.2.2 曳引电机电器原理图 12
3.2.3 电梯门电机电器原理图 13
3.2.4
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^3^5^1^9^1^6^0^7^2^*
介绍 7
2.4 PLC与传统继电器的比较 7
第三章 五层电梯PLC控制系统设计 9
3.1电梯的控制系统的主要工作过程 9
3.2 电梯系统控制电路 11
3.2.1 电梯电器控制原理图 11
3.2.2 曳引电机电器原理图 12
3.2.3 电梯门电机电器原理图 13
3.2.4 PLC I/O接线图 16
3.3 电梯控制系统的程序设计 16
3.3.1 西门子S7300使用 16
3.3.2 PLC输入输出（I/O）分配图 20
3.4 电梯控制系统梯形图设计 21
第四章 基于组态软件的电梯控制系统组态仿真 30
4.1WINCC组态软件的介绍 30
4.2利用WINCC进行图形生成 30
4.2.1项目的新建 30
4.2.2 变量的定义 31
4.2.3 图形的编辑 32
4.2.4 组态图形的设置 33
4.3 五层电梯控制系统的仿真环节 34
4.3.1电梯上升过程信号仿真 34
4.3.2电梯上升过程信号的呼叫与停止（信号的消除） 35
4.3.3 电梯开门信号仿真 36
4.3.4 电梯楼层灯信号模拟 36
4.3.5电梯外部上指示灯信号模拟 37
4.3.6 结合WINCC的组合仿真 38
结论 40
致谢 41
参考文献 42
附录 43
第一章 绪论
1.1本文研究课题的背景和意义
电梯的出现大大方便了人们的生活，随着各地城市建设以及经济活动的不断发展，并在计算机技术、自动控制技术和电子技术得到迅速发展的背景下。为满足现如今社会经济以及建筑行业发展的需要，电梯这种垂直交通运输工具得到了前所未有的发展，已经可以体现国家发展的水平。电梯在各类公司、办公大楼、高层住宅等场所都得到广泛的应用。现如今，房地产行业发展迅速尤其体现在在高层建筑的发展上，因此为满足人们出行以及工作的需要，电梯的重要性越来越高。因此电梯制造行业也得到了相应的发展。在载人电梯控制技术已经得到成熟的发展的背景下，为了追求安全可靠、运行稳定、舒适度高等优点，早期的电梯大多采用以继电器作为控制系统，虽然这种系统具有其自身的优点，但是在电梯运行稳定以及舒适方面存在一定的缺陷，为了解决这些问题，各类新兴技术如调频、调压等等都被应用到其中。现代电梯通常采用融合了多种智能化模块的PLC控制系统。以PLC控制系统为主要控制核心的电梯具有运行可靠、安全稳定、开发简便、灵活性高等特点并可完成一般情况下难以完成的任务，并且其接线简单，程序调试方便，兼容性较强，可以较好的适应设备的工业环境，因此，以PLC为控制系统的电梯已经成为电梯制造的主流趋势。这一趋势已经成为电梯控制的主要发展方向，在PLC技术日益发展的今天，电子技术不断应用到各行各业，已经成为国家技术发展的一种新标志。并将不断地改进以及融入更加新型的技术，以使电梯更加的满足人们的需要。
1.2电梯控制系统的研究现状
正如之前所提，高层建筑快速发展，使我国电梯的生产技术也得到了突飞猛进的发展，各种设计和工艺正在不断地被革新改进。这促进了各大厂家生产出更新型的电梯。据我所知，在PLC技术尚未发展成熟之前，要想完成电梯的系统控制，通常需要采用由传统的继电器组成的顺序控制系统。这种情况持续到九十年代，因为科学技术的发展以及计算机技术和微电子技术被广泛的应用到工业生产制造中，使新型电梯的诞生成为可能，同时电梯的安全性、可靠性、稳定性的要求逐步受到人们的重视，在人们眼中安全始终是放在第一位，因此由继电器作为系统的核心控制的弱点就更加的被体现出来。这种前提下，可编程控制器这种以顺序逻辑为控制器原理的新型工具得到了广泛的发展，在各种场合都可以看到他们的身影。这种数字运算操作的电子装置，是专门为克服工业环境中的各种影响生产的干扰因素而设计的。所以PLC技术更多的被应用与工业领域，如化工、石油等领域。基于种种优点，用PLC作为控制系统的电梯受到了广泛的欢迎，并得到了大力的发展。同时新型变频器也在不断应用到电梯发展中，可以使电梯运行更加稳定可靠，配合PLC可以组成相对完美的控制装置。因此，当今电梯的主要发展趋势就是不断融入先进的技术，不断在原有的基础上进行改革创新，这样才能促进电梯以及相应的科学技术不断发展。
1.3 电梯的介绍
1.3.1电梯的种类介绍
电梯的种类按用途分可分为普通货运电梯、实用载人电梯、用于医疗的医用电梯、用于经典的观光电梯、用于船业的船舶电梯、相应的杂物电梯、汽车制造方面的车辆电梯以及工程建筑过程中使用到的建筑电梯等，除此之外还有用在特殊方向的电梯，比如用于冷藏业的冷库电梯、电站电梯、特殊场合的防爆电梯、用于运送煤炭的矿井电梯以及消防员紧急出警时的专用电梯等等。
按速度分类，电梯并不根据严格的速度进行类别分类，但通常情况下分为低速运行电梯（即电梯在运行过程中速度低于1.00m/s的电梯）、中速运行电梯（即电梯在运行过程中速度在1.00m/s~2.00m/s的电梯）、高速运行电梯（即电梯在运行过程中速度大于2.00m/s的电梯）、超高速运行电梯（即电梯在运行过程中速度大于5.00m/s的电梯）。随着越来越多的新兴技术不断被用在电梯生产
第一章 绪论 1
1.1本论文研究课题的背景和意义 1
1.2电梯控制系统研究现状 1
1.3电梯的介绍 2
1.3.1电梯的种类介绍 2
1.3.2电梯的结构介绍 3
1.4调速变频器的类型选择 4
1.5本论文主要的研究内容 5
第二章 可编程控制器 6
2.1可编程控制器的简介与特点 6
2.2可编程控制器的工作原理与结构 6
2.3西门子系列PLC介绍 7
2.4 PLC与传统继电器的比较 7
第三章 五层电梯PLC控制系统设计 9
3.1电梯的控制系统的主要工作过程 9
3.2 电梯系统控制电路 11
3.2.1 电梯电器控制原理图 11
3.2.2 曳引电机电器原理图 12
3.2.3 电梯门电机电器原理图 13
3.2.4
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^3^5^1^9^1^6^0^7^2^*
介绍 7
2.4 PLC与传统继电器的比较 7
第三章 五层电梯PLC控制系统设计 9
3.1电梯的控制系统的主要工作过程 9
3.2 电梯系统控制电路 11
3.2.1 电梯电器控制原理图 11
3.2.2 曳引电机电器原理图 12
3.2.3 电梯门电机电器原理图 13
3.2.4 PLC I/O接线图 16
3.3 电梯控制系统的程序设计 16
3.3.1 西门子S7300使用 16
3.3.2 PLC输入输出（I/O）分配图 20
3.4 电梯控制系统梯形图设计 21
第四章 基于组态软件的电梯控制系统组态仿真 30
4.1WINCC组态软件的介绍 30
4.2利用WINCC进行图形生成 30
4.2.1项目的新建 30
4.2.2 变量的定义 31
4.2.3 图形的编辑 32
4.2.4 组态图形的设置 33
4.3 五层电梯控制系统的仿真环节 34
4.3.1电梯上升过程信号仿真 34
4.3.2电梯上升过程信号的呼叫与停止（信号的消除） 35
4.3.3 电梯开门信号仿真 36
4.3.4 电梯楼层灯信号模拟 36
4.3.5电梯外部上指示灯信号模拟 37
4.3.6 结合WINCC的组合仿真 38
结论 40
致谢 41
参考文献 42
附录 43
第一章 绪论
1.1本文研究课题的背景和意义
电梯的出现大大方便了人们的生活，随着各地城市建设以及经济活动的不断发展，并在计算机技术、自动控制技术和电子技术得到迅速发展的背景下。为满足现如今社会经济以及建筑行业发展的需要，电梯这种垂直交通运输工具得到了前所未有的发展，已经可以体现国家发展的水平。电梯在各类公司、办公大楼、高层住宅等场所都得到广泛的应用。现如今，房地产行业发展迅速尤其体现在在高层建筑的发展上，因此为满足人们出行以及工作的需要，电梯的重要性越来越高。因此电梯制造行业也得到了相应的发展。在载人电梯控制技术已经得到成熟的发展的背景下，为了追求安全可靠、运行稳定、舒适度高等优点，早期的电梯大多采用以继电器作为控制系统，虽然这种系统具有其自身的优点，但是在电梯运行稳定以及舒适方面存在一定的缺陷，为了解决这些问题，各类新兴技术如调频、调压等等都被应用到其中。现代电梯通常采用融合了多种智能化模块的PLC控制系统。以PLC控制系统为主要控制核心的电梯具有运行可靠、安全稳定、开发简便、灵活性高等特点并可完成一般情况下难以完成的任务，并且其接线简单，程序调试方便，兼容性较强，可以较好的适应设备的工业环境，因此，以PLC为控制系统的电梯已经成为电梯制造的主流趋势。这一趋势已经成为电梯控制的主要发展方向，在PLC技术日益发展的今天，电子技术不断应用到各行各业，已经成为国家技术发展的一种新标志。并将不断地改进以及融入更加新型的技术，以使电梯更加的满足人们的需要。
1.2电梯控制系统的研究现状
正如之前所提，高层建筑快速发展，使我国电梯的生产技术也得到了突飞猛进的发展，各种设计和工艺正在不断地被革新改进。这促进了各大厂家生产出更新型的电梯。据我所知，在PLC技术尚未发展成熟之前，要想完成电梯的系统控制，通常需要采用由传统的继电器组成的顺序控制系统。这种情况持续到九十年代，因为科学技术的发展以及计算机技术和微电子技术被广泛的应用到工业生产制造中，使新型电梯的诞生成为可能，同时电梯的安全性、可靠性、稳定性的要求逐步受到人们的重视，在人们眼中安全始终是放在第一位，因此由继电器作为系统的核心控制的弱点就更加的被体现出来。这种前提下，可编程控制器这种以顺序逻辑为控制器原理的新型工具得到了广泛的发展，在各种场合都可以看到他们的身影。这种数字运算操作的电子装置，是专门为克服工业环境中的各种影响生产的干扰因素而设计的。所以PLC技术更多的被应用与工业领域，如化工、石油等领域。基于种种优点，用PLC作为控制系统的电梯受到了广泛的欢迎，并得到了大力的发展。同时新型变频器也在不断应用到电梯发展中，可以使电梯运行更加稳定可靠，配合PLC可以组成相对完美的控制装置。因此，当今电梯的主要发展趋势就是不断融入先进的技术，不断在原有的基础上进行改革创新，这样才能促进电梯以及相应的科学技术不断发展。
1.3 电梯的介绍
1.3.1电梯的种类介绍
电梯的种类按用途分可分为普通货运电梯、实用载人电梯、用于医疗的医用电梯、用于经典的观光电梯、用于船业的船舶电梯、相应的杂物电梯、汽车制造方面的车辆电梯以及工程建筑过程中使用到的建筑电梯等，除此之外还有用在特殊方向的电梯，比如用于冷藏业的冷库电梯、电站电梯、特殊场合的防爆电梯、用于运送煤炭的矿井电梯以及消防员紧急出警时的专用电梯等等。
按速度分类，电梯并不根据严格的速度进行类别分类，但通常情况下分为低速运行电梯（即电梯在运行过程中速度低于1.00m/s的电梯）、中速运行电梯（即电梯在运行过程中速度在1.00m/s~2.00m/s的电梯）、高速运行电梯（即电梯在运行过程中速度大于2.00m/s的电梯）、超高速运行电梯（即电梯在运行过程中速度大于5.00m/s的电梯）。随着越来越多的新兴技术不断被用在电梯生产
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