基于PLC四层电梯控制系统设计

黑龙江工程学院I目录引言...............................................................................................................................I摘要..............................................................................................................................II第1章绪论.............................................................................................................11.1本课题设计的内容...........................................11.2本课题设计的目的和意义.....................................11.3可编程的控制简介...........................................11.3.1可编程控制器的定义.....................................11.3.2S7-200MicroPLC的概述...............................11.3.3可编程控制器的工作原理.................................1第2章系统控制方案的确定.............................................................................32.1电梯的概述.................................................32.2系统设计的基本步骤.........................................32.3设计方案比较...............................................32.4系统控制方案...............................................42.5主要部件...................................................42.5.1电梯机房的主要部件....................................42.5.2电梯井道里的主要部件..................................62.5.3车厢上的主要部件......................................62.5.4电梯层门口的主要部件..................................72.5.5电梯的安全保护环节....................................72.5.6电梯控制系统操作过程..................................72.5.7电梯控制系统实现的功能................................8第3章系统硬件设计...........................................................................................93.1可编程控制器(PLC)的选型....................................93.1.1PLC概述...............................................93.1.2PLC的选型.............................................93.2变频器的选型...............................................93.2.1变频器的工作原理.....................................103.2.2变频器面板按钮功能...................................103.2.3变频器面板按钮功能...................................103.2.4变频器的选择.........................................103.2.5变频器参数设置.......................................113.3传感器的选型..............................................123.3.1传感器的定义.........................................12黑龙江工程学院II3.3.2变频器的选择.........................................123.4变频器参数设置............................................12第4章系统软件设计.........................................................................................134.1PLC梯形图概述............................................134.2系统框图.................................................134.3减速及平层控制...........................................144.4I/O（输入输出）端口分配..................................144.5梯形图控制分析...........................................15结束语...........................................................17致谢..............................................................18参考文献..................................................................................................................19附图A........................................................................................................................20附图B........................................................................................................................35黑龙江工程学院II引言四层电梯设计采用西门子S7-200控制，利用软件实现对电梯运行自动控制，大大提高了电梯的可靠性、安全性、快捷性，另外节省了大量外部接线，简化了控制系统结构。另外可以方便的增加或改变控制功能，并便于检修。本设计系从第一章介绍本课题设计的内容，实习的目的意义，可编程控制器的原理，S7-200MicroPLC的概述第二章通过比较设计方案，确定设计方案。第三章合理设置变频器参数，提高运行过程中电梯带来的舒适感，设置电梯井道、轿厢内、电梯层门口的各个部件，设置保障电梯运行时安全保护环节，达到电梯运行安全第一。第四章确定输入输出端口，设计PLC外部接线图，编写梯形图，对梯形图网络解释说明。黑龙江工程学院II摘要电梯作为现代高层建筑的垂直交通工具，与人们的生活紧密相关，随着人们对电梯运行安全性、高效性、舒适性等要求的不断提高，电梯得到快速发展。其拖动技术已经发展到了调频调压调速，其逻辑控制也由PLC代替原来的继电器控制。电梯采用了PLC控制，用软件实现对电梯运行的自动控制，可靠性大大提高。控制系统结构简单，外部线路简化，可方便的增加或改变控制功能，也可以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。而电动机交流变频器调速技术是当今节电、改善工艺流程以提高产品质量、改善环境、推动技术进步的一种主要手段。变频器调速以其优异的调速性能和起制动性能、高效率、高功率因素和节电效果，广泛的适用范围及其它许多优点而获国内外公认为最有发展前途的调速方式。因此，PLC控制技术加变频器调速技术已成为现代电梯行业的一个热点。本设计考虑到载客电梯的实际操作功能，又兼顾载电梯控制中具有递推功能，所设计的控制系统针对的是四层电梯。代替传统的继电控制系统，由变频器实现对电梯的拖动调速，使PLC与调速拖动装置相结合，构成PLC集选控制系统，实现了电梯的各种控制功能，提高了电梯运行的可靠性，降低了故障率。关键字：可编程控制器PLC；四层电梯；变频器；电机；传感器黑龙江工程学院1第1章绪论1.1本课题设计的内容本设计将在以下几个方面对电梯控制系统进行研究和论证。1.电梯类型的选择。综合电梯的类别和各类的特点和要求，在本课题中主要研究四层电梯上下行控制，开、关门控制、内外呼叫控制。2.电梯硬件系统的设计。本课题设计的电梯要求运行迅速准确度高，在电梯的格层检测系统中选用用在工业自动控制上大量运用的具有检测精度高、寿命长、稳定性能好的接近传感器，运用感应器的开关量信号输入给PLC来实现PLC对电梯的控制。由于本课题的具体需求在硬件系统的设计过程中主要考虑了电梯的经济实用、稳定的需要。3.电梯控制系统软件的设计。在本设计中选用了目前运用最多的PLC编程语言梯形图，梯形图的编程能直观明了的设计出机械手控制的要求，梯形图的编写运用Step7Microwin编程软件，此软件支持全部的西门子系列的PLC，并且具有强大的诊断功能，能更快的查找出故障的原因，从而大大缩短了维修时间。1.2本课题设计的目的和意义随着我国经济的高速发展，微电子技术、计算机技术和自动控制技术也得到了迅速发展电梯也已成为人类现代生活广泛使用的人员运输工具。随着人们对电梯运行安全性、高效性、舒适性等要求的提高，电梯得到了快速发展，其拖动技术已经发展到了调频调压调速，其逻辑控制也由PLC代替原来的继电器控制。可编程序控制器（PLC）因为稳定可靠、结构简单、成本低廉、简单易学、功能强大和使用方便已经成为应用面最广、最广泛的通用工业控制装置，成为当代工业自动化的主要支柱之一。电梯控制要求接入设备使用简便，对应于系统组态的编程简单，具有人性化的人机界面，配备应用程序库，加快编程和调试速度。通过PLC对程序设计，提高了电梯的控制水平，并改善了电梯运行的舒适感。因此PLC在电梯控制系统中的应用非常广泛，非常有实际价值。1.3可编程控制器简介1.3.1可编程控制器的定义PLC英文全称ProgrammableLogicController，中文全称为可编程逻辑控制器，定义：一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境中而设计的。它采用一类可编程的控制器，用于其内部存储程序执行逻辑运算，顺序控制，定时，技术与运算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。1.3.2S7-200MicroPLC的概述黑龙江工程学院2S7-200系列是一类可编程逻辑控制器(MicroPLC)。这一系列产品可以满足多种多样自动化控制需要，由于具有紧凑