plc的电梯群控系统设计单梯控制
随着当今社会的不断进步，现代的建筑技术突飞猛进，多层和高层楼层已成为现在的发展趋势。而电梯是一个垂直方向的交通工具，因此在这些高层或是大规模建筑中为满足需要一般都安装了多部电梯。在这种发展趋势下，我们必须采用使电梯集中进行控制的群控系统对建筑物内的电梯群进行统一管理并且进行统一调度，从而不仅让各种电梯含有基本的运行步骤与警报，还使电梯的运行质量提高，还有提供了电梯响应速度。而对电梯集中进行控制的系统就是利用当前先进的计算机技术，通信技术，数据处理技术动态的对楼宇多部电梯进行实时统一调度。因此，研究和制造智能化、高效的电梯控制系统，满足规模越来越庞大的现代建筑群的需要，具有极其重要的现实意义，备受工业界的关注。本系统由PLC作为核心，以WINCC作为监控，交流电机作为驱动系统，行程开关、光幕传感器、压力传感器等作为检测装置，指示灯、按钮、数码管作为显示或是控制装置及一些机械器件组成。通过对PLC的编程来采集电梯中的多个信号来实现对电梯的控制，在从自己画的WINCC图来监控程序在运行过程的情况是否满足需要，做出修改。而PLC中编程量的复杂程度与所给的任务有关。关键词 电梯，PLC，WINCC，交流电机，传感器
目 录
1 绪论 1
1.1 研究背景及研究意义 1
1.2 国内外发展状况 2
1.3 课题研究的任务与启发 2
2 电梯的基本知识 3
2.1 电梯的种类 3
2.2 电梯的主要结构 4
2.3 电梯的安全与保护装置 5
3 PLC的基本知识 5
3.1 PLC的结构 6
3.2 PLC工作原理 6
3.3 PLC的特点 8
3.4 PLC的主要功能 8
3.5 PLC的应用范围 8
3.6 PLC控制电梯系统的优点 9
4 电梯控制系统的硬件系统 9
4.1 电梯的平面图与简要说明 9
4.2 电梯的主要电气设备 10
4.3 交流双速电机 10
4.4 门电机的工作原理与特 12
5 电梯控制系统的软件设计 13
5.1 电梯控制系统的主要功 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
能 13
5.2 程序设计的思想及流程图 13
5.3 PLC的选型及I/O分配 15
5.4 编程博图软件介绍 21
5.5 梯形图中各部分环节设计 25
6 控制系统调试 32
结论 41
致谢 42
参考文献 43
1 绪论
1.1 研究背景及研究意义
随着当今社会的不断进步，现代的建筑技术突飞猛进，多层和高层楼层已成为现在的发展趋势。而电梯是一个垂直方向的交通工具，因此在这些高层或是大规模建筑中为满足需要一般都安装了多部电梯。在这种发展趋势下，我们必须采用使电梯集中进行控制的群控系统对建筑物内的电梯群进行统一管理并且进行统一调度，从而不仅让各种电梯含有基本的运行步骤与警报，还使电梯的运行质量提高，还有提供了电梯响应速度。而对电梯集中进行控制的系统就是利用当前先进的计算机技术，通信技术，数据处理技术动态的对楼宇多部电梯进行实时统一调度。因此，研究和制造智能化、高效的电梯控制系统，满足规模越来越庞大的现代建筑群的需要，具有极其重要的现实意义，备受工业界的关注。
可编程序控制器用英文字母被简写为PLC（Programmable Logical Controller），它作为工业自动化的宠儿，从它诞生就备受大家关注。PLC由于其体型小，逻辑能力强，工作状态安全稳定，给各种工业设备提供了安全可靠的工作氛围。因此，人们常以现代工业三大支柱来说明PLC的重要性，另外两个分别是DCS与工业PC。基于上述背景，本文借鉴现有的电梯以单梯控制作为本文的核心，在以电梯的群控算法和MCGS为辅助，通过实验验证和改进，使用西门子公司的PLC和WINCC构建电梯控制系统，实现对电梯的合理调度与运行。本文的电梯控制系统为三电梯十层，采用西门子系列PLC S71200作为主机进行3电梯的基本运行、报警与群控调度；西门子公司的S1200作为其最新一代小型PLC，寄予了西门子公司对其的厚望与其发展的方向。S71200不仅使其存储容量增加，而且其模拟量输出，还有脉冲输出也增加了，同时其程序扫描周期也缩短，CPU型号变的也强大，并且集成了以太网功能，使其不用向S7300一样，方便了PLC与WINCC的人机界面连接。
我们使用的程序与界面的编写放弃了以前两个软件的麻烦建立，而是采用西门子公司最近几年才推行的博图软件，其使以前的程序与画面分散建立与通信都集中在一个软件上。大大缩短了程序的开发周期，也让系统的可靠性提高，维护变得方便等。
1.2 国内外发展状况
自从20世纪第一台电梯发明至今，国外的电梯厂家与品种日益繁多，电梯的控制与运行技术也在向着网络化、智能化发展，电梯的运行速度越来越快并且越来越稳，控制方式越来越灵活与方便。而我国随着30年的经济快速发展，电梯行业进入了爆炸性增长阶段。在过去几年中，我国的电梯生产与销售保持在20%以上的年增长率，其市场份额占全球的一半以上，促进了我国电梯行业技术的快速发展。但是与国外相比，还是处于落后阶段。
目前，我国电梯处于转变阶段。提出致力于研究、开发、制造、安装、维修、保养、更新改造电梯，在引进先进的控制理念与技术的基础上，使国内电梯行业快速发展，创出自己的品牌与技术。尤其在用PLC控制电梯中，由以前的引进、吸收再到自主研发。
已经熟练的在电梯上用PLC进行控制。然而PLC在电梯上进行控制为何受欢迎可以概括以下几个因素：
1.PLC可以控制更加复杂的系统，其辅助触点就拥有无数个，让我们对控制功能更加方便的增加和改变；
2.PLC用于进行控制系统统一控制和统一调度，可有效的提高对电梯统一管理并且进行统一调度；
3.与传统继电器控制方式相比，用PLC设计电梯控制，可以提升系统的设计效率，且接线简单，维修方便；
4.PLC的接口很丰富，利用许多接口可以通过加入报警和检测等装置提升了电梯在运行时的稳定性和安全性；
5.在增加电梯功能或改变运行方式时，不需要改动硬件接线。
1.3 课题研究的任务与启发
在经过确定课题设计后，为了更加了解用PLC实现对电梯的群控设计，我查阅了许多关于PLC实现控制电梯的群控设计、电梯的单梯控制基本要求和保护措施相关的书籍、报刊和网络资料。希望可以对我的课题有更深入、直观的认识。在不断的学习、思考、总结的过程中，我深刻地意识到随着控制技术的飞速发展，现代的电梯控制系统已经渐渐取代了传统的继电器控制方法。因为电梯的需求量越来越大，所以对他的控制与运行提出了越来越多的规格与要求，使电梯的技术突飞猛进，越来越朝着更高的要求前进。
目 录
1 绪论 1
1.1 研究背景及研究意义 1
1.2 国内外发展状况 2
1.3 课题研究的任务与启发 2
2 电梯的基本知识 3
2.1 电梯的种类 3
2.2 电梯的主要结构 4
2.3 电梯的安全与保护装置 5
3 PLC的基本知识 5
3.1 PLC的结构 6
3.2 PLC工作原理 6
3.3 PLC的特点 8
3.4 PLC的主要功能 8
3.5 PLC的应用范围 8
3.6 PLC控制电梯系统的优点 9
4 电梯控制系统的硬件系统 9
4.1 电梯的平面图与简要说明 9
4.2 电梯的主要电气设备 10
4.3 交流双速电机 10
4.4 门电机的工作原理与特 12
5 电梯控制系统的软件设计 13
5.1 电梯控制系统的主要功 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
能 13
5.2 程序设计的思想及流程图 13
5.3 PLC的选型及I/O分配 15
5.4 编程博图软件介绍 21
5.5 梯形图中各部分环节设计 25
6 控制系统调试 32
结论 41
致谢 42
参考文献 43
1 绪论
1.1 研究背景及研究意义
随着当今社会的不断进步，现代的建筑技术突飞猛进，多层和高层楼层已成为现在的发展趋势。而电梯是一个垂直方向的交通工具，因此在这些高层或是大规模建筑中为满足需要一般都安装了多部电梯。在这种发展趋势下，我们必须采用使电梯集中进行控制的群控系统对建筑物内的电梯群进行统一管理并且进行统一调度，从而不仅让各种电梯含有基本的运行步骤与警报，还使电梯的运行质量提高，还有提供了电梯响应速度。而对电梯集中进行控制的系统就是利用当前先进的计算机技术，通信技术，数据处理技术动态的对楼宇多部电梯进行实时统一调度。因此，研究和制造智能化、高效的电梯控制系统，满足规模越来越庞大的现代建筑群的需要，具有极其重要的现实意义，备受工业界的关注。
可编程序控制器用英文字母被简写为PLC（Programmable Logical Controller），它作为工业自动化的宠儿，从它诞生就备受大家关注。PLC由于其体型小，逻辑能力强，工作状态安全稳定，给各种工业设备提供了安全可靠的工作氛围。因此，人们常以现代工业三大支柱来说明PLC的重要性，另外两个分别是DCS与工业PC。基于上述背景，本文借鉴现有的电梯以单梯控制作为本文的核心，在以电梯的群控算法和MCGS为辅助，通过实验验证和改进，使用西门子公司的PLC和WINCC构建电梯控制系统，实现对电梯的合理调度与运行。本文的电梯控制系统为三电梯十层，采用西门子系列PLC S71200作为主机进行3电梯的基本运行、报警与群控调度；西门子公司的S1200作为其最新一代小型PLC，寄予了西门子公司对其的厚望与其发展的方向。S71200不仅使其存储容量增加，而且其模拟量输出，还有脉冲输出也增加了，同时其程序扫描周期也缩短，CPU型号变的也强大，并且集成了以太网功能，使其不用向S7300一样，方便了PLC与WINCC的人机界面连接。
我们使用的程序与界面的编写放弃了以前两个软件的麻烦建立，而是采用西门子公司最近几年才推行的博图软件，其使以前的程序与画面分散建立与通信都集中在一个软件上。大大缩短了程序的开发周期，也让系统的可靠性提高，维护变得方便等。
1.2 国内外发展状况
自从20世纪第一台电梯发明至今，国外的电梯厂家与品种日益繁多，电梯的控制与运行技术也在向着网络化、智能化发展，电梯的运行速度越来越快并且越来越稳，控制方式越来越灵活与方便。而我国随着30年的经济快速发展，电梯行业进入了爆炸性增长阶段。在过去几年中，我国的电梯生产与销售保持在20%以上的年增长率，其市场份额占全球的一半以上，促进了我国电梯行业技术的快速发展。但是与国外相比，还是处于落后阶段。
目前，我国电梯处于转变阶段。提出致力于研究、开发、制造、安装、维修、保养、更新改造电梯，在引进先进的控制理念与技术的基础上，使国内电梯行业快速发展，创出自己的品牌与技术。尤其在用PLC控制电梯中，由以前的引进、吸收再到自主研发。
已经熟练的在电梯上用PLC进行控制。然而PLC在电梯上进行控制为何受欢迎可以概括以下几个因素：
1.PLC可以控制更加复杂的系统，其辅助触点就拥有无数个，让我们对控制功能更加方便的增加和改变；
2.PLC用于进行控制系统统一控制和统一调度，可有效的提高对电梯统一管理并且进行统一调度；
3.与传统继电器控制方式相比，用PLC设计电梯控制，可以提升系统的设计效率，且接线简单，维修方便；
4.PLC的接口很丰富，利用许多接口可以通过加入报警和检测等装置提升了电梯在运行时的稳定性和安全性；
5.在增加电梯功能或改变运行方式时，不需要改动硬件接线。
1.3 课题研究的任务与启发
在经过确定课题设计后，为了更加了解用PLC实现对电梯的群控设计，我查阅了许多关于PLC实现控制电梯的群控设计、电梯的单梯控制基本要求和保护措施相关的书籍、报刊和网络资料。希望可以对我的课题有更深入、直观的认识。在不断的学习、思考、总结的过程中，我深刻地意识到随着控制技术的飞速发展，现代的电梯控制系统已经渐渐取代了传统的继电器控制方法。因为电梯的需求量越来越大，所以对他的控制与运行提出了越来越多的规格与要求，使电梯的技术突飞猛进，越来越朝着更高的要求前进。
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