plc控制六层电梯的群控设计
摘 要本次毕业设计主要以六层电梯模型为被控对象，电梯模型使用WinCC画面仿真，主要包括：电梯整体（包括轿厢、电机、限位开关、急停按钮、重启按钮等等）、各个楼层按钮（上行按钮、下行按钮、指示灯等等）、电梯内部设备（轿厢开门按钮、轿厢关门按钮、指示灯等）等。在实际操作中，由人为模拟各楼层用户对电梯的操作行为，可以模拟现实情况下大量用户使用电梯时的具体用例，从而观察PLC所控制的电梯的行为是否符合要求。电梯模型中各IO参数均可与PLC通过现场总线相连，实施自动控制，本次设计对PLC在实际工程中的投入使用具有重要的参考价值。
目 录
第一章 绪论 1
1.1 电梯技术发展历史与展望 1
1.1.1 电梯的发展史 1
1.1.2 电梯群控的发展史 2
1.1.3 电梯未来发展方向 2
1.2 PLC 3
1.2.1 PLC的工作原理 4
1.2.2 PLC选型 5
第二章 电梯模型简介 6
2.1 电梯的机械系统 6
2.1.1 电梯的驱动系统 6
2.1.2 电梯的层门和轿门系统 6
2.1.3 电梯的机械安全保护系统 7
2.2 电梯的电气控制系统 7
2.3 电梯的井道信息系统 8
2.4 电梯的安全防护系统 8
第三章 三部电梯的硬件设计 10
3.1 任务说明 10
3.2 方案设计 10
3.3 硬件连接图 10
3.4 S71200与MM440变频器的连接图 11
第四章 控制系统设计 14
4.1电梯控制逻辑流程图 14
4.2 I/O分配表 16
4.3 程序设计 18
4.3.1 硬件组态 18
4.3.2 编程设计 20
第五章 程序调整与故障分析 26
5.1 程序调试 26
5.2 程序调试过程中出现的问题 26
5.3 程序最终运行情况 27
结束语 29
致 谢
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
30
参考文献 31
第一章 绪论
电梯作为商店、住宅、多层厂房和高层以及超高层智能大厦等高层建筑不可或缺的垂直交通工具，电梯的服务质量和服务效率的提高对建筑物的有效使用和性能的发挥将产生非常重要的影响。随着社会的不断发展，建筑物规模越来越大，楼层越来越多，对电梯的调速精度、调速范围、响应速度等静态和动态特性提出了更高的要求。
电梯的群控技术指由单台电梯的独立控制到多台电梯的协调控制，对电梯进行合理的调度和管理，即电梯群控。电梯群控系统（Elevator Group Control System，EGCS）是指，根据建筑物内的交通流状况，合理配置多部电梯组成梯群，由微机控制系统统一管理梯群的召唤信号，并对当前的交通状况进行智能识别，且根据交通模式的识别结果结合不同的优化目标产生系统的控制策略，针对不同的控制策略应用相应的优化派梯算法，得出最优派梯决策，从而将最优策略指令分配给各电梯。
1.1 电梯技术发展历史与展望
1.1.1 电梯的发展史
自公元1000多年前，人类便开始制造各种各样的升降装置并应用于生产，但直到1852年才出现了用电动机驱动的升降装置。下表11是电梯技术发展历程。
表11 电梯技术发展历程
时间
相关事件
1852年
用电动机拖动的升降装置出现，但其结构相当简单，没有任何安全防护装置，也没有用于载人，仅供货物运送。
1854年
在纽约水晶宫举行的世博会上，美国人Elisha Graves Otis第一次向世人展示了他的发明——历史上第一部安全升降梯，它的原理也是至今仍然秉承的。
1857年
世界第一台载人电梯问世，并被安装于纽约市Demarest大楼
1889年
世界上第一台用蜗轮蜗杆减速的电梯被制造出来，安装在电梯上的直流电机通过蜗杆减速，驱动卷筒使轿厢上下运动。
1903年
美国奥的斯公司发明了不带减速器的无齿轮高速电梯。这种电梯的传动机构采用曳引驱动代替以往的卷筒。
1915年
美国工程师设计出了一种用于交流传动的自动控制系统，并在此基础上设计出了高速电梯（6m/s）。
1924年
电梯上开始采用信号控制系统，大大方便了电梯司机的操纵。
1928年
集选控制电梯出现。
1937年
电梯上开始采用能智能识别峰值客流的自动控制系统，实现了简易的自动控制。
1945年
实现了电梯群的自动选层。
1948年
出现了全自动、带有固定程序的群控电梯。
1949年
电梯上广泛使用电子技术，提高了电梯的自动化程度。
续表11
1953年
第一台自动人行道试制成功。
1955年
电梯的控制系统开始采用真空管小型计算机。
1962年
开始出现了超高速（8m/s）电梯。
1967年
电力电子器件开始广泛应用于电梯的拖动系统。
1971年
大规模集成电路开始用于电梯控制。
1976年
微处理器芯片开始用于电梯控制。
1989年
第一台直线电动机电梯诞生，这种电梯已经不再需要专门的电梯机房，这一事件标志着电梯技术已经进入到了了一个崭新的时代。
1990年
电梯控制系统开始采用了总线技术，提高了系统的可靠性，为进一步实现电梯的群控、智能化和远程监控提供了非常便利的条件。
1.1.2 电梯群控的发展史
电梯的群控技术主要经历了4个发展阶段。第1阶段：1971年以前，电梯群控技术的初级阶段，采用的是继电器顺序控制、轿厢区间指派方式。第2阶段：1971－1975年，采用集成电路可以进行较为复杂的逻辑计算，控制方式采用候梯时间预测控制。第3阶段：1975－1988年，计算机开始应用于电梯群控系统，在此阶段着重研究电梯群控系统的动态特性，控制方式主要是最小候梯时间控制和综合评价函数控制。第4阶段：从1988年至今，是电梯群控技术的快速发展阶段，标志是基于计算机及其网络的人工智能技术的应用，即：专家系统技术、模糊逻辑技术、神经网络技术、模糊神经网络技术、进化算法（如遗传算法、免疫算法）等技术的应用。
目 录
第一章 绪论 1
1.1 电梯技术发展历史与展望 1
1.1.1 电梯的发展史 1
1.1.2 电梯群控的发展史 2
1.1.3 电梯未来发展方向 2
1.2 PLC 3
1.2.1 PLC的工作原理 4
1.2.2 PLC选型 5
第二章 电梯模型简介 6
2.1 电梯的机械系统 6
2.1.1 电梯的驱动系统 6
2.1.2 电梯的层门和轿门系统 6
2.1.3 电梯的机械安全保护系统 7
2.2 电梯的电气控制系统 7
2.3 电梯的井道信息系统 8
2.4 电梯的安全防护系统 8
第三章 三部电梯的硬件设计 10
3.1 任务说明 10
3.2 方案设计 10
3.3 硬件连接图 10
3.4 S71200与MM440变频器的连接图 11
第四章 控制系统设计 14
4.1电梯控制逻辑流程图 14
4.2 I/O分配表 16
4.3 程序设计 18
4.3.1 硬件组态 18
4.3.2 编程设计 20
第五章 程序调整与故障分析 26
5.1 程序调试 26
5.2 程序调试过程中出现的问题 26
5.3 程序最终运行情况 27
结束语 29
致 谢
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
30
参考文献 31
第一章 绪论
电梯作为商店、住宅、多层厂房和高层以及超高层智能大厦等高层建筑不可或缺的垂直交通工具，电梯的服务质量和服务效率的提高对建筑物的有效使用和性能的发挥将产生非常重要的影响。随着社会的不断发展，建筑物规模越来越大，楼层越来越多，对电梯的调速精度、调速范围、响应速度等静态和动态特性提出了更高的要求。
电梯的群控技术指由单台电梯的独立控制到多台电梯的协调控制，对电梯进行合理的调度和管理，即电梯群控。电梯群控系统（Elevator Group Control System，EGCS）是指，根据建筑物内的交通流状况，合理配置多部电梯组成梯群，由微机控制系统统一管理梯群的召唤信号，并对当前的交通状况进行智能识别，且根据交通模式的识别结果结合不同的优化目标产生系统的控制策略，针对不同的控制策略应用相应的优化派梯算法，得出最优派梯决策，从而将最优策略指令分配给各电梯。
1.1 电梯技术发展历史与展望
1.1.1 电梯的发展史
自公元1000多年前，人类便开始制造各种各样的升降装置并应用于生产，但直到1852年才出现了用电动机驱动的升降装置。下表11是电梯技术发展历程。
表11 电梯技术发展历程
时间
相关事件
1852年
用电动机拖动的升降装置出现，但其结构相当简单，没有任何安全防护装置，也没有用于载人，仅供货物运送。
1854年
在纽约水晶宫举行的世博会上，美国人Elisha Graves Otis第一次向世人展示了他的发明——历史上第一部安全升降梯，它的原理也是至今仍然秉承的。
1857年
世界第一台载人电梯问世，并被安装于纽约市Demarest大楼
1889年
世界上第一台用蜗轮蜗杆减速的电梯被制造出来，安装在电梯上的直流电机通过蜗杆减速，驱动卷筒使轿厢上下运动。
1903年
美国奥的斯公司发明了不带减速器的无齿轮高速电梯。这种电梯的传动机构采用曳引驱动代替以往的卷筒。
1915年
美国工程师设计出了一种用于交流传动的自动控制系统，并在此基础上设计出了高速电梯（6m/s）。
1924年
电梯上开始采用信号控制系统，大大方便了电梯司机的操纵。
1928年
集选控制电梯出现。
1937年
电梯上开始采用能智能识别峰值客流的自动控制系统，实现了简易的自动控制。
1945年
实现了电梯群的自动选层。
1948年
出现了全自动、带有固定程序的群控电梯。
1949年
电梯上广泛使用电子技术，提高了电梯的自动化程度。
续表11
1953年
第一台自动人行道试制成功。
1955年
电梯的控制系统开始采用真空管小型计算机。
1962年
开始出现了超高速（8m/s）电梯。
1967年
电力电子器件开始广泛应用于电梯的拖动系统。
1971年
大规模集成电路开始用于电梯控制。
1976年
微处理器芯片开始用于电梯控制。
1989年
第一台直线电动机电梯诞生，这种电梯已经不再需要专门的电梯机房，这一事件标志着电梯技术已经进入到了了一个崭新的时代。
1990年
电梯控制系统开始采用了总线技术，提高了系统的可靠性，为进一步实现电梯的群控、智能化和远程监控提供了非常便利的条件。
1.1.2 电梯群控的发展史
电梯的群控技术主要经历了4个发展阶段。第1阶段：1971年以前，电梯群控技术的初级阶段，采用的是继电器顺序控制、轿厢区间指派方式。第2阶段：1971－1975年，采用集成电路可以进行较为复杂的逻辑计算，控制方式采用候梯时间预测控制。第3阶段：1975－1988年，计算机开始应用于电梯群控系统，在此阶段着重研究电梯群控系统的动态特性，控制方式主要是最小候梯时间控制和综合评价函数控制。第4阶段：从1988年至今，是电梯群控技术的快速发展阶段，标志是基于计算机及其网络的人工智能技术的应用，即：专家系统技术、模糊逻辑技术、神经网络技术、模糊神经网络技术、进化算法（如遗传算法、免疫算法）等技术的应用。
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