基于PLC的电梯控制系统设计毕设论文

西北工业大学明德学院本科毕业设计论文

第一章 绪论 ....................................................................................................................................... 1 第二章 概述 ......................................................................................................................................................... 2

2.1电梯硬件的分析 .................................................................................................................... 2

2.1.1 电梯的组成 ................................................................................................................. 2 2.1.2电梯的工作原理 .......................................................................................................... 3 2. 2可编程控制器的介绍 ........................................................................................................... 3

2.2.1可编程控制器的发展 .................................................................................................. 3 2.2.2 PLC的用途 ................................................................................................................. 4 2.2.3可编程控制器(PLC)的特点 ........................................................................................ 6 2.2.4 PLC的工作原理 ......................................................................................................... 8 2.2.5 PLC的编程语言 ......................................................................................................... 8

第三章 变频器的原理与应用 ....................................................................................................................... 10

3.1 变频器 ................................................................................................................................. 10

3.1.1 变频器的基本结构 ................................................................................................... 10 3.1.2 变频器的原理 ........................................................................................................... 10 3.1.3 变频器的选型 ........................................................................................................... 12 3.2 变频调速技术 ..................................................................................................................... 12

3.2.1 变频调速的定义 ....................................................................................................... 12 3.2.2 变频调速的节能原理 ............................................................................................... 13 3.3 变频调速系统控制 ...................................................................................................... 14 3.4 本章小结 ............................................................................................................................. 15 第四章 硬件设计 .............................................................................................................................................. 16

4.1 PLC的选择 ......................................................................................................................... 16 4.2 系统硬件的介绍及使用 ..................................................................................................... 16 4.3 PLC的I/O资源配置 .......................................................................................................... 17 4.4 PLC的硬件接线图和系统主电路原理图 ......................................................................... 20 4.5 系统硬件的安全保护措施 ................................................................................................. 21

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第五章 软件设计 .............................................................................................................................................. 23

5.1 系统的工作原理介绍 ......................................................................................................... 23 5.2 系统功能实现分析与介绍 ................................................................................................. 25

5.2.1 两台PLC进行通信 ................................................................................................. 25 5.2.2全集选控制 ................................................................................................................ 28 5.2.3 保持开门时间的自动控制 ....................................................................................... 30 5.2.4 开门按钮和本层外呼叫开门 ................................................................................... 31 5.2.5 关门按钮关门 ........................................................................................................... 32 5.2.6门缝防夹保护 ............................................................................................................ 33 5.2.7 换站停靠和故障报警 ............................................................................................... 34 5.2.8错误指令取消 ............................................................................................................ 36

第六章 组态王的设计 .................................................................................................................................... 39

6.1 组态王概述 ......................................................................................................................... 39

6.1.1 绪言 ........................................................................................................................... 39 6.1.2 组态王的特点和功能 ............................................................................................... 39 6.1.3 组态王界面介绍 ....................................................................................................... 39 6.2 组态王与西门子PLC 200的通信 ............................................................................. 40 6.3 组态王数据词典的建立 ..................................................................................................... 42 6.4 系统组态画面设计 ............................................................................................................. 44

6.4.1 系统工作原理 ........................................................................................................... 44 6.4.2 主画面 ....................................................................................................................... 45 6.4.3 监控画面 ................................................................................................................... 47 6.4.4 控制画面 ................................................................................................................... 50 6.5 本章小结 ............................................................................................................................. 50 结论 ....................................................................................................................................................................... 51 参考文献 .............................................................................................................................................................. 52 致 谢 .............................................................................................................................................................. 53

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第一章 绪论

自1889年美国奥梯斯升降机公司推出世界第一部以电动机为动力的升降机以来，电梯在驱动方式上经历了卷筒式驱动、牵引式驱动等历程，逐渐形成了直流电机拖动和交流电机拖动两种不同的拖动方式。如今电梯已成为人们进出高层建筑不可或缺的代步工具；而且作为载人工具，人们在运行的平滑性、高速性、准确性、高效性等一系列静、动态性能方面对它提出了更高的要求。由于早期的电梯继电器控制方式存在故障率较高、可靠性差、接线复杂、一旦接收完成不易更改等缺点，所以需要开发一种安全、高效的控制方式。可编程控制器（PLC）既保留了继电器控制系统的简单易懂、控制精度高、可靠性好、控制程序可随工艺改变、易于与计算机接口、维修方便等诸多高品质性能。因此，PLC在电梯控制领域得到了广泛而深入的应用。

随着微电子技术和计算机技术的迅速发展，PLC（即可编程控制器）在工业控制领域内得到十分广泛地应用。PLC是一种基于数字计算机技术、专为在工业环境下应用而设计的电子控制装置，它采用可编程序的存储器，用来存储用户指令，通过数字或模拟的输入/输出，完成一系列逻辑、顺序、定时、记数、运算等确定的功能，来控制各种类型的机电一体化设备和生产过程。

电梯是随着高层建筑的兴建而发展起来的一种垂直运输工具。多层厂房和多层仓库需要有货梯;高层住宅需要有住宅梯;百货大楼和宾馆需要有客梯,自动扶梯......。在现代社会,电梯已像汽车、轮船一样,成为人类不可缺少的交通运输工具。据统计,美国每天乘电梯的人次多于乘载其它交通工具的人数。当今世界,电梯的使用量已成为衡量现代化程度的标志之一。追溯电梯这种升降设备的历史,据说它起源于公元前236年的古希腊。当时有个叫阿基米德的人设计出-----人力驱动的卷筒式卷扬机。1858年以蒸汽机为动力的客梯，在美国出现,继而有在英国出现水压梯。1889年美国的奥梯斯电梯公司首先使用电动机作为电梯动力,这才出现名副其实的电梯,并使电梯趋于实用化。1900年还出现了第一台自动扶梯。1949年出现了群控电梯,首批4~6台群控电梯在纽约的联合国大厦被使用。1955年出现了小型计算机(真空管)控制电梯。1962年美国出现了速度达8米/秒的超高速电梯。

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第二章 概述

2.1电梯硬件的分析

2.1.1 电梯的组成

(1)曳引系统

曳引系统的主要功能是输出与传递动力，使电梯运行。 曳引系统主要由曳引机、曳引钢丝绳，导向轮，反绳轮组成。 (2)导向系统

导向系统的主要功能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。

导向系统主要由导轨，导靴和导轨架组成。 (3)轿厢

轿厢是运送乘客和货物的电梯组件，是电梯的工作部分。 轿厢由轿厢架和轿厢体组成。 (4)门系统

门系统的主要功能是封住层站入口和轿厢入口。 门系统由轿厢门，层门，开门机，门锁装置组成。 (5)重量平衡系统

系统的主要功能是相对平衡轿厢重量，在电梯工作中能使轿厢与对重间的重量差保持在限额之内，保证电梯的曳引传动正常。

系统主要由对重和重量补偿装置组成。 (6)电力拖动系统

电力拖动系统的功能是提供动力，实行电梯速度控制。

电力拖动系统由曳引电动机，供电系统，速度反馈装置，电动机调速装置等组成。 (7)电气控制系统

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