2022年电梯PLC控制系统设计与调试 .pdf

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1、第 1 页 共 23 页目录摘要 . . 2 Abstract . . 3 绪论 . . 4 0.1 选题背景 . . 4 0.2 方案的比较和论证 . . 4 第 1 章 电梯概述 . . 5 1.1 电梯的发展简史 . . 5 1.1.1 电梯的起源 . 5 1.1.2 电梯技术发展趋势. 5 1.2 电梯的基本结构 . . 6 1.3 电梯的类型 . . 8 第 2 章 可编程控制器简介 . . 9 2.1 PLC 的定义 . . 9 2.2 PLC 的结构及各部分的作用. . 9 2.3 PLC 的工作原理 . . 10 2.4 PLC 在电梯控制中的应用特点. . 10 2.4.1

2、PLC 的特点 . 10 2.4.2 PLC 控制电梯的优点. 11 2.5 梯形图设计规则 . . 11 第 3 章 三层楼电梯 PLC控制系统设计 . . 12 3.1 电梯的控制要求. 12 3.2 PLC 控制系统的设计分析 . . 12 3.3 电梯控制系统硬件设计. . 13 3.3.1 PLC 型号选择 . 13 3.3.2 电梯 PLC I/O 配线表 . 13 3.3.3 PLC 输入输出接线示意图. 14 3.3.4 硬件的设计和选择. 15 3.4 电梯控制系统软件设计. . 15 3.4.1 程序设计思路 . . 15 3.4.2 三层楼电梯梯形图程序. . 16 3.

3、4.3 三层楼电梯指令表 . . 18 3.4.4 电梯的安装与调试运行. . 19 结论 . . 21 致谢 . . 22 参考文献 . . 23 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 23 页 - - - - - - - - - 第 2 页 共 23 页三层楼电梯 PLC控制系统设计与调试摘要：本论文阐述了可编程控制器PLC在电梯控制系统中的应用，介绍了3 层楼电梯的 PLC控制系统的总体设计方案、设计过程、组成，列出了具体的主要硬件电路、I/O 分配表、电

4、梯的控制梯形图及指令表，并给出了系统组成框图和程序流程图。在分析处理随机信号逻辑关系的基础上， 指出了 PLC的编程方法， 设计了一套完整的电梯控制系统方案。电梯的电气系统由拖动系统和控制系统两部分组成。目前电梯设计使用可编程控制器(PLC)，功能变化灵活，编程简单，故障少，噪音低。维修保养方便，节能省工，抗干扰能力强，控制箱占地面积少，使电梯运行更加安全、方便、舒适。当乘员进入电梯，按下楼层按钮，电梯门自动关闭后控制系统进行下列运作：根据轿厢所处位置及乘员所处层数。判定轿厢运行方向，较厢运行。将轿厢停在选定的楼层上；同时，根据楼层的呼叫，顺路停车，自动开关门。另外在轿厢内外均要有信号灯显示电

5、梯运行方向及楼层数。关键字：PLC 电梯控制程序设计梯形图名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 23 页 - - - - - - - - - 第 3 页 共 23 页Abstract:This paper describes PLC in the elevator control system, introduced the 3-story elevator PLC control system design of the program, the design

6、 process, lists the specific hardware of the main circuit, I / O allocation table, lift the ladder and control orders form, and gives the system and procedures for the flow chart diagram. In the analysis of random signal processing logic on the basis of the relationship, pointing out that the PLC pr

7、ogramming methods, design a complete set of elevator control system program. Elevators electrical system by the drive system and control system composed of two parts. At present, the use of the elevator design PLC (PLC), changes in the function of flexible, simple programming, less failure, low-nois

8、e. Easy maintenance, energy-saving labor, anti-jamming ability, and a small control box area, so that the lift operation more safe, convenient and comfortable. When the crew entered the elevator, press the button on the floor, the elevator doors closed automatically after. Control System for the ope

9、ration of the following: According to the car and the location where crew-rise. To determine the direction of running car than the car is running. It will be selected in the car parked on the floor; at the same time, according to the call of the floor, stopping on the way to automatically switch the

10、 door. Moreover must have the signal light inside and outside the sedan theater box to demonstrate the elevator movement direction and the floor number.Keyword:PLC ； elevator control ； programming ； trapezoid figure 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，

11、共 23 页 - - - - - - - - - 第 4 页 共 23 页绪论0.1 选题背景随着城市建设的不断发展，高层建筑不断增多，电梯在国民经济和生活中有着广泛的应用。电梯作为高层建筑中垂直运行的交通工具已与人们的日常生活密不可分，广泛的应用于高层住宅，大型公共建筑，工厂仓库等场所，节省了人力和时间，提高了工作效率。电梯作为现代化的产物，早在上个世纪就进入了我们的生活之中。大规模的经济建设尤其是蓬勃发展的房地产业给国内电梯行业开拓了更为广阔的市场。随着经济建设的持续高速发展，我国电梯需求量越来越大。由此，一个更为庞大的电梯市场已经在国内轰然形成。我国以前主要都是依靠国外的进口技术，本国的

12、电梯厂商主要都是依靠为进口电梯作销售代理或者售后维修进行经营。但是随着技术的革新和与国外的交流，当今经济建设需求的各类电梯，几乎全部都可以在中国生产。电梯生产作为一门国家的新兴产业，它这种能有减少人口膨胀对环境所造成的巨大压力的特性，注定了其在中国具有一片光明的前景。国内电梯的生产能力、产品质量和制造成本有很强的国际竞争力。关税的降低使国外电梯产品的进口量有可能增长，但同时也给国产电梯以及零部件的出口提供了机会；我国电梯市场是很大的市场，也是很挑剔的市场。随着我国城市化、城镇化和村镇化建设步伐的加快，尤其是西部大开发战略的实施，住宅建设势头不减， 住宅电梯的需求量继续看好；电梯是一种售后服务工

13、作量特别大的机电产品，其使用可靠性不但取决于产品的制造与安装，而且更大程度上取决于完善的维修与保养。为了更好地适应市场要求，电梯企业目前应该注意进一步遵守市场行为规范，努力培育自主开发能力，组建完善的维修保养和售后服务网络，不断提高国产电梯和民族品牌的市场竞争力。面对如此广袤的电梯市场，所谓“科技就是第一生产力”，处于科技前沿的电子设计技术很自然地就与电梯控制设计一拍即合，给设计师们以巨大的设计空间。因此，本设计就是希望在以开发更安全、更快捷的三层电梯控制系统为前提下，结合电子设计技术，对电梯控制进行设计。0.2 方案的比较和论证影响电梯质量好坏的重要因数是它的控制系统。传统的电梯自动控制一是

14、由继电器接触器进行控制，其缺点是触点多，接线复杂，故障率高，可靠性差，维护工作量大，二是有微机控制，其缺点是系统抗干扰能力弱，而采用PLC组成的控制系统很好的解决了上述问题，它工作可靠性高，灵活性好，通用性高，编程简单，使用方便，而且它的抗干扰能力远远强于传统电梯的，它使电梯的运行更加安全，方便。已成为目前电梯系统中使用最多的控制方式。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 23 页 - - - - - - - - - 第 5 页 共 23 页第 1 章 电梯概述

15、1.1 电梯的发展简史1.1.1 电梯的起源电梯在汉语词典中的解释为：建筑物中用电作动力的升降机, 代替步行上下的楼梯。说到电梯的起源要从公元前2600 年埃及人在建造金字塔时使用了最原始的提升系统说起，但这一类起重机的能源均为人力。到了1203 年，法国的二修道院安装了一台起重机，所不同者只是该机器是利用驴作为动力，载荷由绕在一个大滚筒上的绳子进行起吊。此种方法一直沿用到近代直到瓦特发明了蒸汽机，约在1800 年，煤矿主才能利用起重机把矿井中的煤输送上来。数百年来人们制造过各种类型的升降梯，它们都具有一个共同的缺陷：只要起吊绳突然断裂，升降梯便急速地坠落到底层。1854年奥的斯设计了一种制动

16、器：在升降梯的平台顶部安装一个货车用的弹簧及一个制动杆与升降梯井道两侧的导轨相连结，起吊绳与货车弹簧连结， 这样仅是起重平台的重量就足以拉开弹簧，避免与制动杆接触。 如果绳子断裂，货车弹簧会将拉力减弱， 两端立该与制动杆咬合， 即可将平台牢固地原地固定免继续下坠。“安全的升降梯”发明成功了！一时间，奥的斯成了众人注目的中心。第一台升降机并非奥的斯所发明，但他却是第一台“安全”升降梯的发明者。“安全”这一概念不仅开创了升降梯工业，而且也为那些想建造更高层建筑物以增加更多可利用空间的设计们打开了通途。然而真正能够称为电梯（用电能驱动升降梯）的产品应该是在20 世纪初才出现的。在 20 世纪初，美国

17、 OTIS电梯公司首先使用直流电动机作为动力，生产出以槽轮式驱动的直流电梯。从此以后，电梯这个产品，一直在日新月异的发展着。目前的电梯产品，不但规格品种多，自动化程度高，而且安全可靠，乘坐舒适。1.1.2 电梯技术发展趋势随着现代建筑的发展，日益增高的高层建筑已成为现代都市的重要标志，作为高层建筑的垂直运载工具电梯得到了快速发展。 (1) 结构不断紧凑化，体积不断轻型化、小巧化随着新技术、新结构、新材料、新工艺的发展，电梯的机械系统结构简单化、体积小型化、材料轻型化、工艺先进化、外观漂亮化。同时，无机房电梯在新世纪将会有较大速度发展。 (2)技术含量更高，性能更好电梯行业技术发展非常迅速，几年

18、前推出的具有先进性能、高舒适性的VV VF电梯，如今已成为电梯行业的标准配置，因为永磁同步无齿轮曳引机具有更节能、更洁挣、更安全、更安静、更经济的特点，所以永磁同步曳引机逐步成为新型曳引机的主流: 由于永磁技术的先进性，将来很有可能取代VVVF技术。另外，网络控制和智能群控系统. 以其控制的先进性、快速性、准确性和可靠性亦是电梯的发展潮流。电梯的速度要求越来越快，高速、超高速电梯的数量愈来愈多。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 23 页 - - - - -

19、- - - - 第 6 页 共 23 页（3）安装更方便、更快捷高效、安全可重复使用的无脚手架安装，将是高层电梯安装的主要方式; 随着新技术的开发、应用，电梯的硬件系统给安装带来更大的方便，使电梯安装更快、效率更高。（4）更加节能、绿色环保绿色理念是电梯发展总趋势。有专家预言“谁最先推出绿色产品并抢占市场，谁就掌握市场竞争主动权”。发展趋势主要有：不断改进产品的设计，生产环保型低能耗、低噪声、无漏油、无漏水、无电磁干扰、无井道导轨油渍污染的电梯。电梯曳引采用尼龙合成纤维曳引绳，钢皮带等无润滑油污染曳引方式。电梯装璜将采用无（少）环境污染材料。电梯空载上升和满载下行电机再生发电回收技术。安装电梯

20、将无需安装手脚架。电梯零件在生产和使用过程中对环境没有影响（如刹车皮一定不能使用石棉）并且材料是可以回收的。1.2 电梯的基本结构电梯是机电合一的大型复杂产品, 机械部分相当于人的躯体, 电器部分相当于人的神经. 机与电的高度合一 , 使电梯成了现代科学技术的综和产品. 对于电梯的结构而言, 传统的方法是分为机械部分和电气部分, 但以功能系统来描述 , 则更能反映电梯的特点. 下面简单介绍电梯机械部分的结构, 而我们的主要目的是怎样来控制它. 1.曳引系统曳引系统由曳引机、曳引钢丝绳、导向轮及反绳轮等组成。曳引机由电动机、联轴器、制动器、减速箱、机座、曳引轮等组成，它是电梯的动力源。曳引钢丝绳

21、的两端分别连接轿厢和对重（或者两端固定在机房上），依靠钢丝绳与曳引轮绳槽之间的摩擦力来驱动轿厢升降。导向轮的作用是分开轿厢和对重的间距，采用复绕型时还可增加曳引能力。导向轮安装在曳引机架上或承重梁上。当钢丝绳的绕绳比大于1 时，在轿厢顶和对重架上应增设反绳轮。反绳轮的个数可以是 1 个、2 个甚至 3 个，这与曳引比有关。2. 导向系统导向系统由导轨、导靴和导轨架等组成。它的作用是限制轿厢和对重的活动自由度，使轿厢和对重只能沿着导轨作升降运动。导轨固定在导轨架上，导轨架是承重导轨的组件，与井道壁联接。导靴装在轿厢和对重架上，与导轨配合，强制轿厢和对重的运动服从于导轨的直立方向。3. 门系统门系

22、统由轿厢门、层门、开门机、联动机构、门锁等组成。轿厢门设在轿厢入口，由门扇、门导轨架、门靴和门刀等组成。层门设在层站入口，由门扇、门导轨架、门靴、门锁装置及应急开锁装置组成。开门机设在轿厢上，是轿厢门和层门启闭的动力源。4. 轿厢轿厢用以运送乘客或货物的电梯组件。它是由轿厢架和轿厢体组成。轿厢架是轿厢体的承重构架，由横梁、立柱、底梁和斜拉杆等组成。轿厢体由轿厢底、轿厢壁、轿厢顶及照明、通风装置、轿厢装饰件和轿内操纵按钮板等组成。轿厢体空间的大小由额定载重量或额定载客人数决定。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精

23、心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 23 页 - - - - - - - - - 第 7 页 共 23 页5. 重量平衡系统重量平衡系统由对重和重量补偿装置组成。对重由对重架和对重块组成。对重将平衡轿厢自重和部分的额定载重。重量补偿装置是补偿高层电梯中轿厢与对重侧曳引钢丝绳长度变化对电梯平衡设计影响的装置。6. 电力拖动系统电力拖动系统由曳引电机、供电系统、速度反馈装置、调速装置等组成，对电梯实行速度控制。曳引电机是电梯的动力源，根据电梯配置可采用交流电机或直流电机。供电系统是为电机提供电源的装置。速度反馈装置是为调速系统提供电梯运行速度信号。一般采用测速发电机或速度脉冲发生器

24、，与电机相联。调速装置对曳引电机实行调速控制。7. 电气控制系统电气控制系统由操纵装置、位置显示装置、控制屏、平层装置、选层器等组成, 它的作用是对电梯的运行实行操纵和控制。操纵装置包括轿厢内的按钮操作箱或手柄开关箱、层站召唤按钮、轿顶和机房中的检修或应急操纵箱。控制屏安装在机房中，由各类电气控制元件组成，是电梯实行电气控制的集中组件。位置显示是指轿内和层站的指层灯。层站上一般能显示电梯运行方向或轿厢所在的层站。选层器能起到指示和反馈轿厢位置、决定运行方向、发出加减速信号等作用。8. 安全保护系统安全保护系统包括机械和电气的各类保护系统，可保护电梯安全使用。机械方面的有：限速器和安全钳起超速保

25、护作用；缓冲器起冲顶和撞底保护作用；还有切断总电源的极限保护等。电气方面的安全保护在电梯的各个运行环节都有。电梯结构图如图 11 所示：名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页，共 23 页 - - - - - - - - - 第 8 页 共 23 页1-减速箱； 2-曳引轮；3-曳引机底座； 4-导向轮；5-限速器； 6-机座；7-导轨支架； 8- 曳引钢绳；9-开关碰铁； 10- 紧急开关；11-导靴； 12-轿架；13-轿门； 14-安全钳；15-导轨； 16-绳

26、头组合；17-对重， 18-补偿链；19-补偿链导轮 20- 张紧置；21-缓冲器； 22-底坑；23-层门； 24-呼梯盒；25-层楼指示灯： 26-随行缆；27-轿壁； 28-轿内操纵箱；29-开门机； 30-井道传器；31-电源开关； 32- 控制柜；图 11 电梯结构图1.3 电梯的类型按使用性质分：客梯；货梯；消防电梯按电梯行驶速度分： 高速电梯。速度大于 2m/s。 中速电梯。速度在 2m/s1.5m/s之间。低速电梯。运送食物电梯常用低速，速度在1.5m/s 以内。观光电梯：观光电梯是把竖向交通工具和登高流动观景相结合的电梯。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - -

27、- - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 8 页，共 23 页 - - - - - - - - - 第 9 页 共 23 页第 2 章 可编程控制器简介2.1 PLC 的定义可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境应用而设计的。它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算, 顺序控制，定时，计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/ 输出控制各种类型的机械或生产过程。可编程控制器及其有关外部设备，都按易于与工业控制系统联成一个整体，易于扩充其功能的原则设计。总之，可编程控制器是一台计算机

28、，它是专为工业环境应用而设计制造的计算机。它具有丰富的输入 / 输出接口，并且具有较强的驱动能力。但可编程控制器产品并不针对某一具体工业应用，在实际应用时，其硬件需根据实际需要进行选用配置，其软件需根据控制要求进行设计编制。2.2 PLC 的结构及各部分的作用1、主机主机部分包括中央处理器（CPU ） 、系统程序存储器和用户程序及数据存储器。CPU是PLC的核心，它用以运行用户程序、监控输入/ 输出接口状态、作出逻辑判断和进行数据处理，即读取输入变量、完成用户指令规定的各种操作，将结果送到输出端，并响应外部设备（如电脑、打印机等）的请求以及进行各种内部判断等。PLC 的内部存储器有两类，一类是

29、系统程序存储器，另一类是用户程序及数据存储器。2、输入 / 输出（ I/O ）接口I/O 接口是 PLC与输入 / 输出设备连接的部件。输入接口接受输入设备（如按钮、传感器、触点、行程开关等）的控制信号。输出接口是将主机经处理后的结果通过功放电路去驱动输出设备（如接触器、电磁阀、指示灯等）。I/O 接口一般采用光电耦合电路，以减少电磁干扰，从而提高了可靠性。I/O 点数即输入 / 输出端子数是 PLC的一项主要技术指标，通常小型机有几十个点，中型机有几百个点，大型机将超过千点。3、电源图中电源是指为CPU 、存储器、 I/O接口等内部电子电路工作所配置的直流开关稳压电源，通常也为输入设备提供直

30、流电源。4、编程编程是 PLC利用外部设备，用户用来输入、检查、修改、调试程序或监示PLC的工作情况。通过专用的PC/PPI 电缆线将 PLC与电脑联接，并利用专用的软件进行电脑编程和监控。5、输入 / 输出扩展单元I/O 扩展接口用于将扩充外部输入/ 输出端子数的扩展单元与基本单元（即主机） 连接在一起。6、外部设备接口此接口可将打印机、条码扫描仪, 变频器等外部设备与主机相联，以完成相应的操作。PLC的基本结构如图3-1 所示。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 9

31、页，共 23 页 - - - - - - - - - 第 10 页 共 23 页图 2-1 PLC 的基本结构2.3 PLC 的工作原理PLC是采用“顺序扫描，不断循环”的方式进行工作的。即在PLC运行时， CPU根据用户按控制要求编制好并存于用户存储器中的程序，按指令步序号（或地址号）作周期性循环扫描，如无跳转指令，则从第一条指令开始逐条顺序执行用户程序，直至程序结束。然后重新返回第一条指令，开始下一轮新的扫描。在每次扫描过程中，还要完成对输入信号的采样和对输出状态的刷新等工作。PLC的一个扫描周期必经输入采样、程序执行和输出刷新三个阶段。PLC在输入采样阶段：首先以扫描方式按顺序将所有暂存

32、在输入锁存器中的输入端子的通断状态或输入数据读入，并将其写入各对应的输入状态寄存器中，即刷新输入。随即关闭输入端口，进入程序执行阶段。PLC在程序执行阶段：按用户程序指令存放的先后顺序扫描执行每条指令，经相应的运算和处理后，其结果再写入输出状态寄存器中，输出状态寄存器中所有的内容随着程序的执行而改变。输出刷新阶段：当所有指令执行完毕，输出状态寄存器的通断状态在输出刷新阶段送至输出锁存器中，并通过一定的方式（继电器、晶体管或晶闸管）输出，驱动相应输出设备工作。2.4 PLC 在电梯控制中的应用特点2.4.1 PLC 的特点PLC是一种用于工业自动化控制的专用计算机，实质上属于计算机控制方式。 P

33、LC与普通微机一样，以通用或专用CPU作为字处理器，实现通道 ( 字) 的运算和数据存储，另外还CPU 模块I/O 模块编程器电源接口名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 10 页，共 23 页 - - - - - - - - - 第 11 页 共 23 页有位处理器 (布尔处理器 ) ，进行点(位)运算与控制。 PLC控制一般具有可靠性高、易操作、维修、编程简单、灵活性强等特点。2.4.2 PLC 控制电梯的优点(1) 在电梯控制中采用了PLC ，用软件实现对电梯运行的自

34、动控制，可靠性大大提高。 (2)去掉了选层器及大部分继电器，控制系统结构简单，外部线路简化。 (3)PLC可实现各种复杂的控制系统，方便地增加或改变控制功能。 (4) PLC可进行故障自动检测与报警显示，提高运行安全性，并便于检修。 (5)用于群控调配和管理，并提高电梯运行效率。 (6)更改控制方案时不需改动硬件接线。2.5 梯形图设计规则(1) 触点的安排梯形图的触点应画在水平线上，不能画在垂直分支上。(2) 串、并联的处理在有几个串联回路相并联时，应将触点最多的那个串联回路放在梯形图最上面。在有几个并联回路相串联时，应将触点最多的并联回路放在梯形图的最左面。(3) 线圈的安排不能将触点画在

35、线圈右边，只能在触点的右边接线圈。(4) 不准双线圈输出如果在同一程序中同一元件的线圈使用两次或多次，则称为双线圈输出。这时前面的输出无效，只有最后一次才有效，所以不应出现双线圈输出。(5) 重新编排电路如果电路结构比较复杂，可重复使用一些触点画出它的等效电路，然后再进行编程就比较容易。(6) 编程顺序对复杂的程序可先将程序分成几个简单的程序段，每一段从最左边触点开始，由上之下向右进行编程，再把程序逐段连接起来。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 11 页，共 23 页

36、- - - - - - - - - 第 12 页 共 23 页第 3 章 三层楼电梯 PLC控制系统设计3.1 电梯的控制要求一层呼叫按钮 PB1 、二层下呼叫按钮PB2 、二层上呼叫按钮PB3 ，三层呼叫按钮 PB4 ，一层行程开关 LS1、二层行程开关 LS2、三层行程开关 LS3；输出信号有：电梯上升KM1 、电梯下降 KM2 ，控制要求如下：1不允许同时有两层楼要求停电梯；2当二层不需要停时，能越过二层直接到达所需楼层。图 31 电梯示意图3.2 PLC 控制系统的设计分析任何一种控制系统都是为了实现被控对象的工艺要求，以提高生产效率和产品质量。因此，在设计 PLC控制系统时，应遵循以

37、下基本原则：1. 最大限度地满足被控对象的控制要求充分发挥 PLC的功能，最大限度地满足被控对象的控制要求，是设计PLC控制系统的首要前提，这也是设计中最重要的一条原则。这就要求设计人员在设计前就要深入现场进行调查研究，收集控制现场的资料，收集相关先进的国内、国外资料。同时要注意和现场LS3 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 12 页，共 23 页 - - - - - - - - - 第 13 页 共 23 页的工程管理人员、工程技术人员、现场操作人员紧密配合，拟定控制

38、方案，共同解决设计中的重点问题和疑难问题。2. 保证 PLC控制系统安全可靠保证 PLC控制系统能够长期安全、可靠、稳定运行，是设计控制系统的重要原则。这就要求设计者在系统设计、元器件选择、软件编程上要全面考虑，以确保控制系统安全可靠。例如：应该保证PLC程序不仅在正常条件下运行，而且在非正常情况下（如突然掉电再上电、按钮按错等） ，也能正常工作。3. 力求简单、经济、使用及维修方便一个新的控制工程固然能提高产品的质量和数量，带来巨大的经济效益和社会效益，但新工程的投入、技术的培训、设备的维护也将导致运行资金的增加。因此，在满足控制要求的前提下，一方面要注意不断地扩大工程的效益，另一方面也要注

39、意不断地降低工程的成本。这就要求设计者不仅应该使控制系统简单、经济，而且要使控制系统的使用和维护方便、成本低，不宜盲目追求自动化和高指标。3.3 电梯控制系统硬件设计3.3.1 PLC 型号选择PLC的种类非常繁多，不同种类之间的功能设置差异很大，这既给PLC机型的挑选提供了十分广阔的空间，同时也带来了一定的难度。机型选择的基本原则应是在功能满足要求的前提下，力争最好的性价比，并有一定的升级空间。考虑到本次设计的电梯系统只有3 层，且开关量居多，模拟量较少；对于开关量控制为主的系统而言，一般PLC的响应速度足以满足控制的要求，在小型PLC中整体式比模块式的价格便宜，体积也小，但是在设计活动中，

40、经常碰到一些估计的指标，在设计活动中需要进行局部调整， 另外模块式 PLC排除故障所需时间短； 我们估算输入输出接口比较多；由于考虑到本次设计的电梯系统只有3 层，考虑到工厂造价，我们采用离线编程的方式，以减小软硬件的开销。统计输入、输出点数并选择PLC型号：输入信号有 7 个，考虑到有 15的备用点，即 7（115）8.05 ，取整数 9，因此共需 9 个输入点。输出信号有 6 个，考虑到有 15的备用点，即6（115） 6.9 ，取整数 7，因此共需 7 个输出点。因此可选用欧姆龙C20PCPU 类型可编程控制器，它有12 个输入点， 8 个输出点，满足本例的要求。3.3.2 电梯 PLC

41、 I/O 配线表三层楼电梯输入输出端子分配表见表31 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 13 页，共 23 页 - - - - - - - - - 第 14 页 共 23 页表 3-1 三层楼电梯输入输出信号的I/O 地址分配输入电器输入端子输出电器输出端子三层呼叫按钮 PB4 0002 电梯上升 KM1 0501 二层上呼叫按钮 PB3 0003 电梯下降 KM2 0500 二层下呼叫按钮 PB2 0001 三楼指示灯 3F 0504 一层呼叫按钮 PB1 0004

42、二楼上指示灯 2F上0505 三层行程开关 LS3 0005 二楼下指示灯 2F下0507 二层行程开关 LS2 0006 一楼指示灯 1F 0506 一层行程开关 LS1 0007 3.3.3 PLC 输入输出接线示意图PLC的输入输出模块与外部用户设备的接线方式分为汇点式和分割式，两种方式的区别在于：选用汇点式接法的系统使用的电源电压唯一，而选用分割式接法的系统电源电压不唯一。根据系统的实际情况，输入输出模块与外部设备的接线形式均匀，具体接法如下图 32 所示：图 32 PLC 输入输出接线图名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - -

43、- - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 14 页，共 23 页 - - - - - - - - - 第 15 页 共 23 页3.3.4 硬件的设计和选择这里所选择的硬件设备主要指的是主副回路的设备选择主要是以下设备的选型：1：曳引电动机：电梯的种类多种多样，按拖动系统来分有交流单速/ 交流双速拖动电梯、交流调压调速电梯等等。在此次设计中，将采用交流双速电机作为曳引电机，它的优点是简单，经济，更重要的是舒适感好。2：备用电机的选择：备用电机只要选择和曳引电机一样的型号即可。3：门电机：只要满足功率要求，门电机选用一般三相异步电动机即可。如图中所示电动机的正反转来实现门的开

44、关，采用星角降压启动，KS为速度继电器，用来对开关门到头时制动，防止轿，厅门的损坏。基于以上考虑，部分硬件的选择结果如下：曳引电机型号： YDDL160L-6/8 额定功率： 11KW 额定电压： 380V 额定电流： 23A 功率因数： 0.83 备用曳引电机选型通上门电动机型号： Y100L-2 额定功率： 3KW 额定电压： 380V 额定电流： 7A 功率因数： 0.87 主电路部分电器型号的选择结果如下：交流接触器： CJ20-25 熔断器： BLR1-63/3P 分断能力： 50000A 热继电器： JR16-20/3D 熔断式刀开关： HH4-30/3-25 门电路部分电器型号的

45、选择如下：交流接触器： TYC2-12-9 熔断器： BLR1-63/3P-14 热继电器： JR16-20/3 熔断式刀开关： HH3-15/2-10 3.4 电梯控制系统软件设计3.4.1 程序设计思路所设计的电梯模型共三层，电梯每层的楼厅均设有按钮召唤电梯；电梯内部设有按钮以便乘客选择要到达的楼层，还设有开关门按钮，方便乘客进出电梯。工作中的电梯控制系统的主要任务是对各种呼梯信号和当前电梯运行状态进行综合分析，再确定下一个工作状态。为实现电梯自动控制，要求控制系统具有自动定向，顺向截梯，反向保号，外呼指令记忆，停梯销号，自动开关门，自动报警，手动开关门等。名师资料总结 - - -精品资料

46、欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 15 页，共 23 页 - - - - - - - - - 第 16 页 共 23 页具体设计思路为：当电梯停于一楼或二楼时，按PB3 ，则电梯上升到LS3停止; 当电梯停于三楼或二楼时，按PB1 ，则电梯下降到LS1停止；当电梯停于一楼，按PB2 ，则电梯上升到 LS2停止；当电梯停于三楼，按PB2 ，则电梯下降到 LS2停止；当电梯停于一楼，而二、三楼均有人呼叫时，电梯上升到LS2时停 5 秒，然后继续上升到 LS3停止；当电梯停于三楼，而一楼、二楼均有人呼叫时，

47、电梯下降到LS2时停 5 秒，然后继续下降到 ls1 停止；当电梯上升途中，任何反方向的下降信号无效，当电梯下降途中，任何反方向的上升呼叫无效；每层楼之间的到达时间均应在10 秒之内，否则电梯停止。3.4.2 三层楼电梯梯形图程序三层电梯梯形图程序如图33 所示：名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 16 页，共 23 页 - - - - - - - - - 第 17 页 共 23 页图 33 PLC 控制的电梯梯形图如图 33 所示，中间继电器 1003、 1004 用来

48、处理在同方向同时有两层楼呼叫的情况，1003用来记忆二楼的呼叫信号，在电梯行到二楼时，1004 为 ON 5秒钟，使电梯停 5 秒后再运行。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 17 页，共 23 页 - - - - - - - - - 第 18 页 共 23 页3.4.3 三层楼电梯指令表LD 0002 OR 0504 AND NOT 0005 OUT 0504 LD 0003 OR 0505 AND NOT 0006 OUT 0505 LD 0001 OR 0507 A

49、ND NOT 0001 OUT 0507 LD 0004 OR 0506 AND NOT 0007 OUT 0506 LD 0003 OR 1003 AND NOT 1300 AND NOT 1302 OUT 1003 LD 1003 AND 1301 LD 1004 AND NOT TIM000 OR LD OUT 1004 TIM 000 #0050 LD 0005 DIFU 1300 LD 0006 DIFU 1301 LD 0007 DIFU 1302 LD 0507 AND NOT 0007 LD 0506 AND NOT 1004 OR LD AND NOT 0501 AND NO

50、T TIM001 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 18 页，共 23 页 - - - - - - - - - 第 19 页 共 23 页OUT 0500 LD 0505 AND NOT 0005 LD 0504 AND NOT 1004 OR LD AND NOT 0500 AND NOT TIM001 OUT 0501 LD 0005 AND NOT 0006 AND NOT 0007 TIM 001 #0100 END 3.4.4 电梯的安装与调试运行PLC电梯控