plc的多层电梯控制系统设计
随着社会的发展，电梯逐渐在人们生活中普及。特别是在高层建筑中，它承担着大量物流、人流的输送，在社会生产生活中扮演着越来越重要的角色，所以设计安全、有效的电梯控制系统还是很有必要的。本次毕业设计的主要任务是研究五层电梯控制系统的结构，设计出电路原理图，选择三菱FX2N系列的PLC来实现电梯的控制，利用三菱编程软件进行梯形图设计和仿真验证。所设计的五层电梯能实现这几个功能通过楼层感应器确定电梯的位置、通过操纵盘和呼梯盒上的按钮能够控制运行命令和召唤信号、电梯设有开关轿厢门按钮、电梯自动定向、利用上下行接触器实现上下行控制、利用平层感应器实现制动。关键词 五层电梯，三菱PLC，梯形图，控制系统
目 录
1 引言 1
1.1 研究课题的研究现状和意义 1
1.2 电梯的发展 1
2 电梯的概述 2
2.1 电梯的基本分类 2
2.2 电梯控制系统的系统结构 3
2.3 电梯运行方式的分析 4
2.4 所设计电梯的控制要求 5
2.5 电梯的安全保护 5
3 PLC的概述 6
3.1 PLC的定义 6
3.2 PLC的分类方法 6
3.3 PLC的工作原理 7
4 电梯的硬件设计 8
4.1 电梯的基本结构 8
4.2 PLC的选择 12
4.3 三菱PLC的I/O分配 13
4.4 电气原理图和外部接线图 16
5 电梯控制系统的软件设计 20
5.1 程序流程图设计 20
5.2 层楼信号 22
5.3 内呼信号 23
5.4 外呼信号 25
5.5 开门环节 28
5.6 关门环节 30
5.7 上下行和制动环节 31
5.8 电梯定向环节 32
5.9 电梯超载和报警环节 35
5.10 电梯按错键环节 36
6 电梯控制系统的仿真验证 36
结 论 41 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
致 谢 42
参 考 文 献 43
附录A 指令表 44
1 引言
1.1 研究课题的研究现状和意义
进入21世纪后，随着科学技术的快速发展，多层电梯已经在人们日常生活中占据着重要的位置。电梯不但为老百姓的生活提供了很多方便，还在一定程度上节省了人们外出的时间，提升了建筑物的利用效率。目前在现阶段，电梯存在这三种控制方式：微机控制系统、PLC控制系统和继电器控制系统。在电梯系统经过这么长时间发展后，人们越来越注重电梯运行的可靠性和安全性。现代电梯控制系统应该具备这几个条件：电梯系统中的电气和机械安全保护系统必须可靠有效、电梯运行过程中运行方向必须能够确定、在电梯运行过程中电梯层门和轿厢门必须关闭好。而在之前利用继电器运行的电梯系统存在着很多缺点，其中包括所设计出来的电梯体积过于庞大、接线比较复杂、系统经常会出现故障和通用性差。这些问题减缓了继电器控制方式的发展，同时也影响着电梯的安全运行。所以现在人们更加青睐于用PLC设计的控制系统[2]。
PLC控制的电梯系统相较于其他控制系统有很多优势。首先PLC电梯控制系统功能很强大，当电梯的控制功能出现问题时，只要更改相应的程序，不用改变硬件和接线，这样大大降低了成本。其次电梯在现代生活中承担着越来越重要的责任，而设计出安全高效的电梯控制系统，驱动电梯安全运行，成为人们的日常生活得以安全进行的保证。PLC控制的电梯系统可以与电脑连接，提高了它的安全性，还能对故障进行自动检测和显示报警。满足电梯安全性的要求。最后PLC控制系统还能利用模拟式或数字式的输入输出方式来控制各种机械设备和生产过程，在这个过程中，PLC的可编程计算、计数、顺序控制等指令都会被运用，在日常生活中具有重大意义。总之PLC可以控制功能较小或者是层数较低的控制系统，比如本次设计的五层电梯控制系统，PLC控制的优势会更加突出。
1.2 电梯的发展
真正意义上世界第一台电梯1852年诞生在德国首都柏林，它是利用电动机提供动力。1853年，电梯工业的新纪元在美国拉开帷幕，这得归功于奥的斯所发明的电梯安全装置。1857年，第一台载人电梯出现在世人面前。1889年，一台由电力驱动蜗轮减速的电梯由奥的斯公司发明问世，这台电梯的出现为现代电梯的设计发明奠定了
思想基础。
在20世纪的90年代，很多电梯运行时的质量很不可靠，它们的控制系统是由继电器接触器控制的，曳引系统采用的是直流电机或者是交流单速电机，这种系统机组结构复杂，运行效率低。同时，这些电梯运行能耗高，投资成本高。所以这些电梯大多处于闲置状态。而随着世界电梯技术的日益成熟，电梯业存在着2种控制方式：一种是以可编程控制器来实现信号的控制；而另一种是利用微机信号来完成电梯的运行状态功能的设定和信号的采集。目前，世界上大部分的电梯生产厂家都选用第一种方式，因为用PLC控制系统能够保证电梯的安全运行，该系统还具有故障报警、自诊断、故障显示等功能。在未来，电梯的发展将会更加迅速，主要会朝这几个方向发展：电梯将会广泛应用蓝牙技术、绿色电梯在世界上普及、有希望乘坐电梯去太空、电梯产业信息化、电梯群控系统智能化以及高速电梯越来越多。
我国生产电梯的技术水平和质量也在不断提升中，国产电梯业产值达到了1600亿，电梯产销量占全球产销量的三分之二。这说明我国的电梯行业目前处于世界上的有利位置，这也得利于自从1985年参加国际标准化组织以来，我国将先进国家标准和国际标准运用到民族电梯业中，民族电梯品牌进入高速发展期。进入21世纪，政府加大支持力度，为民族电梯的发展创造了空间，如2008年，政府为了表明优先选购国内优秀自主创新产品的立场，特意颁布了首购和订购管理方法。2009年，政府公布了有关装备制造业的振兴计划，促进了电梯制造业的发展，逐渐依靠自己区域的知名品牌形成了电梯制造集中地。在2017年6月份，中国电梯行业协会将会举办中国国际展览会，来与世界各地的电梯生产产家交流学习电梯技术。
目 录
1 引言 1
1.1 研究课题的研究现状和意义 1
1.2 电梯的发展 1
2 电梯的概述 2
2.1 电梯的基本分类 2
2.2 电梯控制系统的系统结构 3
2.3 电梯运行方式的分析 4
2.4 所设计电梯的控制要求 5
2.5 电梯的安全保护 5
3 PLC的概述 6
3.1 PLC的定义 6
3.2 PLC的分类方法 6
3.3 PLC的工作原理 7
4 电梯的硬件设计 8
4.1 电梯的基本结构 8
4.2 PLC的选择 12
4.3 三菱PLC的I/O分配 13
4.4 电气原理图和外部接线图 16
5 电梯控制系统的软件设计 20
5.1 程序流程图设计 20
5.2 层楼信号 22
5.3 内呼信号 23
5.4 外呼信号 25
5.5 开门环节 28
5.6 关门环节 30
5.7 上下行和制动环节 31
5.8 电梯定向环节 32
5.9 电梯超载和报警环节 35
5.10 电梯按错键环节 36
6 电梯控制系统的仿真验证 36
结 论 41 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
致 谢 42
参 考 文 献 43
附录A 指令表 44
1 引言
1.1 研究课题的研究现状和意义
进入21世纪后，随着科学技术的快速发展，多层电梯已经在人们日常生活中占据着重要的位置。电梯不但为老百姓的生活提供了很多方便，还在一定程度上节省了人们外出的时间，提升了建筑物的利用效率。目前在现阶段，电梯存在这三种控制方式：微机控制系统、PLC控制系统和继电器控制系统。在电梯系统经过这么长时间发展后，人们越来越注重电梯运行的可靠性和安全性。现代电梯控制系统应该具备这几个条件：电梯系统中的电气和机械安全保护系统必须可靠有效、电梯运行过程中运行方向必须能够确定、在电梯运行过程中电梯层门和轿厢门必须关闭好。而在之前利用继电器运行的电梯系统存在着很多缺点，其中包括所设计出来的电梯体积过于庞大、接线比较复杂、系统经常会出现故障和通用性差。这些问题减缓了继电器控制方式的发展，同时也影响着电梯的安全运行。所以现在人们更加青睐于用PLC设计的控制系统[2]。
PLC控制的电梯系统相较于其他控制系统有很多优势。首先PLC电梯控制系统功能很强大，当电梯的控制功能出现问题时，只要更改相应的程序，不用改变硬件和接线，这样大大降低了成本。其次电梯在现代生活中承担着越来越重要的责任，而设计出安全高效的电梯控制系统，驱动电梯安全运行，成为人们的日常生活得以安全进行的保证。PLC控制的电梯系统可以与电脑连接，提高了它的安全性，还能对故障进行自动检测和显示报警。满足电梯安全性的要求。最后PLC控制系统还能利用模拟式或数字式的输入输出方式来控制各种机械设备和生产过程，在这个过程中，PLC的可编程计算、计数、顺序控制等指令都会被运用，在日常生活中具有重大意义。总之PLC可以控制功能较小或者是层数较低的控制系统，比如本次设计的五层电梯控制系统，PLC控制的优势会更加突出。
1.2 电梯的发展
真正意义上世界第一台电梯1852年诞生在德国首都柏林，它是利用电动机提供动力。1853年，电梯工业的新纪元在美国拉开帷幕，这得归功于奥的斯所发明的电梯安全装置。1857年，第一台载人电梯出现在世人面前。1889年，一台由电力驱动蜗轮减速的电梯由奥的斯公司发明问世，这台电梯的出现为现代电梯的设计发明奠定了
思想基础。
在20世纪的90年代，很多电梯运行时的质量很不可靠，它们的控制系统是由继电器接触器控制的，曳引系统采用的是直流电机或者是交流单速电机，这种系统机组结构复杂，运行效率低。同时，这些电梯运行能耗高，投资成本高。所以这些电梯大多处于闲置状态。而随着世界电梯技术的日益成熟，电梯业存在着2种控制方式：一种是以可编程控制器来实现信号的控制；而另一种是利用微机信号来完成电梯的运行状态功能的设定和信号的采集。目前，世界上大部分的电梯生产厂家都选用第一种方式，因为用PLC控制系统能够保证电梯的安全运行，该系统还具有故障报警、自诊断、故障显示等功能。在未来，电梯的发展将会更加迅速，主要会朝这几个方向发展：电梯将会广泛应用蓝牙技术、绿色电梯在世界上普及、有希望乘坐电梯去太空、电梯产业信息化、电梯群控系统智能化以及高速电梯越来越多。
我国生产电梯的技术水平和质量也在不断提升中，国产电梯业产值达到了1600亿，电梯产销量占全球产销量的三分之二。这说明我国的电梯行业目前处于世界上的有利位置，这也得利于自从1985年参加国际标准化组织以来，我国将先进国家标准和国际标准运用到民族电梯业中，民族电梯品牌进入高速发展期。进入21世纪，政府加大支持力度，为民族电梯的发展创造了空间，如2008年，政府为了表明优先选购国内优秀自主创新产品的立场，特意颁布了首购和订购管理方法。2009年，政府公布了有关装备制造业的振兴计划，促进了电梯制造业的发展，逐渐依靠自己区域的知名品牌形成了电梯制造集中地。在2017年6月份，中国电梯行业协会将会举办中国国际展览会，来与世界各地的电梯生产产家交流学习电梯技术。
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