基于PLC的四层电梯控制系统的设计
基于PLC的四层电梯控制系统的设计[20200419155508]
摘 要
随着我国经济的高速发展，人口数量的急速增长。高楼大厦的数量也变得越来越多，使得电梯变成人们生活中不可或缺的一部分。与此同时，计算机技术和可编程控制技术有了进一步的发展，电梯的控制方式也从以往的继电器控制变成了可编程控制器控制，更利于人们对电梯控制。
本设计是以广泛应用的三菱PLC作为控制核心，设计了四层电梯的控制系统。实现了电梯的曳引电机控制、开关门的控制、轿厢的运动方向、楼层显示和层站内外招呼的控制，自动开关门等功能。通过变频器的控制，对电梯的运行有了改善，并提高了电梯在运行过程中的舒适度。并用组态王作为其上位机做出四层电梯的监控画面。提高了电梯控制系统中的电梯工作的安全性能和可靠性能，更有利于电梯控制系统的维修，同时也可以减少电梯的运行成本。
摘 要
*查看完整论文请 +Q: 3 5 1 9 1 6 0 7 2
关键字:PLC可编程控制器电梯控制变频器组态王
目 录
1. 绪论 1
1.1 课题研究及意义 1
1.2 电梯的发展现状 1
1.2.1 电梯的发展概况 1
1.2.2 电梯的发展趋势 1
1.3 课程的主要研究内容 2
2. 四层电梯控制系统的控制方案 4
2.1 四层电梯控制系统的工作原理 4
2.2 四层电梯控制系统要实现的功能 4
2.3 四层电梯控制系统的控制方案 4
3. 四层电梯控制系统的硬件设计与选型 6
3.1 电梯曳引电机及门电机电路 6
3.2 可编程控制器的介绍与选型 6
3.2.1 可编程控制器的介绍 6
3.2.2 可编程控制器的选型 6
3.3 系统I/O分配 7
3.4 PLC接线图 8
3.5 变频器的简介 9
3.5.1 变频器的定义 9
3.5.2 变频器的工作原理 10
3.5.3 变频器面板按钮功能 10
3.5.4 变频器的选型 10
3.5.5 变频器的参数设置 11
3.5.6 变频器的接线 12
4. 系统的软件设计 14
4.1 软件流程图 14
4.2 电梯模型介绍 15
4.3 程序语句 15
4.3.1 内呼信号输入 15
4.3.2 外呼信号输入 16
4.3.3 层数显示 16
4.3.4 判定电梯上下行的设计 17
4.3.5 开关门设计 18
4.3.6 电梯上行设计 20
4.3.7 电梯下行程序设计 22
5. 组态软件的监控画面 23
5.1 组态王的特点 23
5.2 四层电梯的监控画面 23
5.2.1新建工程 23
5.2.2 四层电梯的监控画面 23
5.2.3 内部参数的设定 24
5.2.4 电梯的COM端的设置 25
5.2.5 电梯的动画链接及程序编程 26
5.2.6 仿真与调试 27
6. 总结 31
参考文献 32
附录 33
致谢 43
1. 绪论
1.1 课题研究及意义
随着我国经济的高速发展，人口的快速增大，对住宅的需求也越来越大。由此，人们的住宅由以前的小房子变成了高楼大厦，电梯也渐渐的成为了人们生活中不可或缺的一部分。同时电梯的进一步普及，大家对电梯的安全性和舒适性也提出了更高的要求，使得电梯有了更快的进步。目前人们根据电梯的运行方式对电梯提出了二种控制方式。第一种控制方式是用微型计算机作为主机来对其进行信号控制，用来实现对电梯信号的采集、执行等功能的分析与处理。第二种是由可编程控制器（PLC）来进行信号控制的控制方式。而现在的大部分电梯采用的是第二种控制方式由可编程控制器来控制。
可编程控制器主要使用其逻辑开关控制功能来实现对电梯的控制。而可编程控制器具有可靠性高、优越性好、?实用性强的特点，更适用于电梯的有效控制。电梯作为高层建筑必不可少的工具，用于垂直运送货物和乘客。相对于传统电梯以继电器与接触器形成的控制系统，以PLC组成的控制系统能够解决传统电梯的缺点，其优点是故障率小，可靠性强，维护方便。PLC控制系统使得电梯的运行更加的方便，舒适安全。本设计旨在根据电梯的运行控制要求，以PLC为控制核心设计了电梯的控制系统。
1.2 电梯的发展现状
1.2.1 电梯的发展概况
在当今社会，电梯已成为科技、文明、经济的一个重要标杆，在高层建筑中起垂直运载作用的重要工具电梯也在飞快的发展当中。事实上，早在公元前1115年至1079年间我国就有了人力作为动力和简单提升设备的使用，如“辘护”、“桔棒”等。所以说，我国可以说是最早使用电梯雏形的几个国家中的一个。
在科技的日益发展的今天，电梯业的应用技术水平也在不断的提升，电梯的控制方式也越来越多，如可编程控制器控制、单片机控制和变频调速技术控制等，同时拖动系统不断地提高。随着人们生活水平的进一步提高，电梯业的技术也在不断的创新和完善之中，电梯业的材质、样式与操纵控制等也在不断的提高中，材质的颜色也越来越多样化，样式的形状也越来越多样化，操纵控制也在推陈出新。为了节省空间，出现了双层电梯，所以运输能力大大增强，为了节约时间，出现了自动人行道扶梯，所以运输速度也大大提高；电梯的形状在不断变化，三角形、圆形、半圆形，让乘客的视线更加开放。
1.2.2 电梯的发展趋势
(1)电梯种类多样化
市场不断的变化，促使商家对电梯的多样化重新考虑，一方面电梯的品种要符合新兴建筑的需求，一方面要保证安全可靠。只有安全可靠多样的电梯才能在市场中占有较大的份额。在安全可靠的基础上，电梯朝着高速，大容量等功用迅速发展。除了硬件方面的改善，在视觉美观方面也逐渐被人们重视，而无机房电梯去分布方式形成了一个独特的风格，保证了建筑整体的美观性，又节省了建筑空间，节省设计成本。总之，电梯技术因市场而有了更广阔的发展方向。
(2)电梯系统智能化
随着计算机、通讯技术的高速发展，形成了一个新兴名词“物联网”，在其基础上出现了智能楼宇，智能家居等新概念，智能楼宇便是能实现建筑的智能化管理的新型建筑，它将大厦的安保、消防，个人系统、楼宇设备、控制系统交互联系，保证了大厦的安全，给人类提供了一个舒适、能够高效工作的环境。对于电梯困人这方面智能楼宇在此表现出了不俗的实力，当人被困电梯，电梯能够通过通讯系统及时的向大厦安保反应和服务中心提供错误应答，安保即可通过监控系统通过语音缓解被困人群的情绪，另一方面，服务中心通过电梯自我故障检测系统返回的应答了解故障的属性，进行维修。大大缩短了维修服务的成本和时间，这种人性化的售后服务将会成为电梯技术发展的一个前进的目标。
(3)电梯能源绿色化
在当今，节能减排和低碳环保已成为21世纪的主题思想。电梯也有必要实现绿色化，即在电梯的制造、配置安装和使用中减少能耗。厂商可在电梯原材料的选取上改变以往的想法，选择一些低碳环保的材料。在电梯的配置安装方面可以协同房产开放商一起设计一个两全的方案，既能最大限度保证电梯容量，又能减少能耗。选择有用的驱动系统，或把机械系统的惯性和摩擦力减少，或选择节能的照明系统，或在出入口规划等都能达到节能的目标。另外在电梯运行中，我们也可以实现能耗的控制，通过电机空载上行，满载下行发电的特性，将反充电能反馈给电网。
1.3 课程的主要研究内容
四层电梯运行过程主要包括启动、停止、正转、反转、加速、减速等。电梯的控制主要包括曳引电机控制、开(关) 门的控制、轿厢的运动方向、楼层显示、层站招呼和安全保护指令信号的管理。所设计的四层电梯控制系统要能实现以下功能：
（1） 当行车方向由内选信号来决定时,其应顺向优先执行；
（2） 当行车在行驶过途中，如接收到外呼呼叫信号时,则其顺向便停车,反向则不停车；
（3） 内外呼信号都应该有记忆的功能,并且在执行信号命令后解除；
摘 要
随着我国经济的高速发展，人口数量的急速增长。高楼大厦的数量也变得越来越多，使得电梯变成人们生活中不可或缺的一部分。与此同时，计算机技术和可编程控制技术有了进一步的发展，电梯的控制方式也从以往的继电器控制变成了可编程控制器控制，更利于人们对电梯控制。
本设计是以广泛应用的三菱PLC作为控制核心，设计了四层电梯的控制系统。实现了电梯的曳引电机控制、开关门的控制、轿厢的运动方向、楼层显示和层站内外招呼的控制，自动开关门等功能。通过变频器的控制，对电梯的运行有了改善，并提高了电梯在运行过程中的舒适度。并用组态王作为其上位机做出四层电梯的监控画面。提高了电梯控制系统中的电梯工作的安全性能和可靠性能，更有利于电梯控制系统的维修，同时也可以减少电梯的运行成本。
摘 要
*查看完整论文请 +Q: 3 5 1 9 1 6 0 7 2
关键字:PLC可编程控制器电梯控制变频器组态王
目 录
1. 绪论 1
1.1 课题研究及意义 1
1.2 电梯的发展现状 1
1.2.1 电梯的发展概况 1
1.2.2 电梯的发展趋势 1
1.3 课程的主要研究内容 2
2. 四层电梯控制系统的控制方案 4
2.1 四层电梯控制系统的工作原理 4
2.2 四层电梯控制系统要实现的功能 4
2.3 四层电梯控制系统的控制方案 4
3. 四层电梯控制系统的硬件设计与选型 6
3.1 电梯曳引电机及门电机电路 6
3.2 可编程控制器的介绍与选型 6
3.2.1 可编程控制器的介绍 6
3.2.2 可编程控制器的选型 6
3.3 系统I/O分配 7
3.4 PLC接线图 8
3.5 变频器的简介 9
3.5.1 变频器的定义 9
3.5.2 变频器的工作原理 10
3.5.3 变频器面板按钮功能 10
3.5.4 变频器的选型 10
3.5.5 变频器的参数设置 11
3.5.6 变频器的接线 12
4. 系统的软件设计 14
4.1 软件流程图 14
4.2 电梯模型介绍 15
4.3 程序语句 15
4.3.1 内呼信号输入 15
4.3.2 外呼信号输入 16
4.3.3 层数显示 16
4.3.4 判定电梯上下行的设计 17
4.3.5 开关门设计 18
4.3.6 电梯上行设计 20
4.3.7 电梯下行程序设计 22
5. 组态软件的监控画面 23
5.1 组态王的特点 23
5.2 四层电梯的监控画面 23
5.2.1新建工程 23
5.2.2 四层电梯的监控画面 23
5.2.3 内部参数的设定 24
5.2.4 电梯的COM端的设置 25
5.2.5 电梯的动画链接及程序编程 26
5.2.6 仿真与调试 27
6. 总结 31
参考文献 32
附录 33
致谢 43
1. 绪论
1.1 课题研究及意义
随着我国经济的高速发展，人口的快速增大，对住宅的需求也越来越大。由此，人们的住宅由以前的小房子变成了高楼大厦，电梯也渐渐的成为了人们生活中不可或缺的一部分。同时电梯的进一步普及，大家对电梯的安全性和舒适性也提出了更高的要求，使得电梯有了更快的进步。目前人们根据电梯的运行方式对电梯提出了二种控制方式。第一种控制方式是用微型计算机作为主机来对其进行信号控制，用来实现对电梯信号的采集、执行等功能的分析与处理。第二种是由可编程控制器（PLC）来进行信号控制的控制方式。而现在的大部分电梯采用的是第二种控制方式由可编程控制器来控制。
可编程控制器主要使用其逻辑开关控制功能来实现对电梯的控制。而可编程控制器具有可靠性高、优越性好、?实用性强的特点，更适用于电梯的有效控制。电梯作为高层建筑必不可少的工具，用于垂直运送货物和乘客。相对于传统电梯以继电器与接触器形成的控制系统，以PLC组成的控制系统能够解决传统电梯的缺点，其优点是故障率小，可靠性强，维护方便。PLC控制系统使得电梯的运行更加的方便，舒适安全。本设计旨在根据电梯的运行控制要求，以PLC为控制核心设计了电梯的控制系统。
1.2 电梯的发展现状
1.2.1 电梯的发展概况
在当今社会，电梯已成为科技、文明、经济的一个重要标杆，在高层建筑中起垂直运载作用的重要工具电梯也在飞快的发展当中。事实上，早在公元前1115年至1079年间我国就有了人力作为动力和简单提升设备的使用，如“辘护”、“桔棒”等。所以说，我国可以说是最早使用电梯雏形的几个国家中的一个。
在科技的日益发展的今天，电梯业的应用技术水平也在不断的提升，电梯的控制方式也越来越多，如可编程控制器控制、单片机控制和变频调速技术控制等，同时拖动系统不断地提高。随着人们生活水平的进一步提高，电梯业的技术也在不断的创新和完善之中，电梯业的材质、样式与操纵控制等也在不断的提高中，材质的颜色也越来越多样化，样式的形状也越来越多样化，操纵控制也在推陈出新。为了节省空间，出现了双层电梯，所以运输能力大大增强，为了节约时间，出现了自动人行道扶梯，所以运输速度也大大提高；电梯的形状在不断变化，三角形、圆形、半圆形，让乘客的视线更加开放。
1.2.2 电梯的发展趋势
(1)电梯种类多样化
市场不断的变化，促使商家对电梯的多样化重新考虑，一方面电梯的品种要符合新兴建筑的需求，一方面要保证安全可靠。只有安全可靠多样的电梯才能在市场中占有较大的份额。在安全可靠的基础上，电梯朝着高速，大容量等功用迅速发展。除了硬件方面的改善，在视觉美观方面也逐渐被人们重视，而无机房电梯去分布方式形成了一个独特的风格，保证了建筑整体的美观性，又节省了建筑空间，节省设计成本。总之，电梯技术因市场而有了更广阔的发展方向。
(2)电梯系统智能化
随着计算机、通讯技术的高速发展，形成了一个新兴名词“物联网”，在其基础上出现了智能楼宇，智能家居等新概念，智能楼宇便是能实现建筑的智能化管理的新型建筑，它将大厦的安保、消防，个人系统、楼宇设备、控制系统交互联系，保证了大厦的安全，给人类提供了一个舒适、能够高效工作的环境。对于电梯困人这方面智能楼宇在此表现出了不俗的实力，当人被困电梯，电梯能够通过通讯系统及时的向大厦安保反应和服务中心提供错误应答，安保即可通过监控系统通过语音缓解被困人群的情绪，另一方面，服务中心通过电梯自我故障检测系统返回的应答了解故障的属性，进行维修。大大缩短了维修服务的成本和时间，这种人性化的售后服务将会成为电梯技术发展的一个前进的目标。
(3)电梯能源绿色化
在当今，节能减排和低碳环保已成为21世纪的主题思想。电梯也有必要实现绿色化，即在电梯的制造、配置安装和使用中减少能耗。厂商可在电梯原材料的选取上改变以往的想法，选择一些低碳环保的材料。在电梯的配置安装方面可以协同房产开放商一起设计一个两全的方案，既能最大限度保证电梯容量，又能减少能耗。选择有用的驱动系统，或把机械系统的惯性和摩擦力减少，或选择节能的照明系统，或在出入口规划等都能达到节能的目标。另外在电梯运行中，我们也可以实现能耗的控制，通过电机空载上行，满载下行发电的特性，将反充电能反馈给电网。
1.3 课程的主要研究内容
四层电梯运行过程主要包括启动、停止、正转、反转、加速、减速等。电梯的控制主要包括曳引电机控制、开(关) 门的控制、轿厢的运动方向、楼层显示、层站招呼和安全保护指令信号的管理。所设计的四层电梯控制系统要能实现以下功能：
（1） 当行车方向由内选信号来决定时,其应顺向优先执行；
（2） 当行车在行驶过途中，如接收到外呼呼叫信号时,则其顺向便停车,反向则不停车；
（3） 内外呼信号都应该有记忆的功能,并且在执行信号命令后解除；
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