PLC的电梯控制系统(毕业设计).doc

1、 黑龙江职业学院毕业论文（设计）题 目： PLC 电梯控制系统 专 业： 机电一体化 班 级： 机电 13-01 班 学生姓名： 芦 晶 指导教师： 胡春玲 2016 年 5 月 31 日黑龙江职业学院毕业论文毕业设计（论文）任务书学生姓名： 芦晶 学号：1302050141院 别：电气工程学院 专业：机电一体化技术任务起止时间： 2015.7.1 至 2016.5.31毕业设计（论文）题目：PLC 电梯控制系统毕业设计工作内容：本毕业设计的主要内容是：在可编程控制器（PLC）的编程环境下通过对电梯运动过程的分析运用交直流变速系统的相关理论，写出电梯运动过程的控制程序并画出控制电路图，运用西门

2、子仿真软件对该控制系统进行仿真，验证控制程序满足设计要求。完成毕业设计的目标，并以论文的形式将整个毕业设计内容书面化。参考资料：1殷洪义 吴建华 PLC 原理与实践 清华大学出版社 20082柴瑞娟 陈海霞 西门子 PLC 编程技术及工程应用 机械工业出版社 20073胡学林 可编程控制器原理及应用 电子工业出版社 20084朱近康编著 扩展频谱通信及其应用 中国科学技术大学出版社20045武艺峰编著系列 单片机的开发应用技术北京航空航天大学出版社 20056 王整风 谢云敏 可编程控制器原理与实践教程 上海交通大学出版社 20077 郁汉琪 电气控制与可编程序控制器应用技术 南京 东南大学出

3、版社 20038 常晓玲 电气控制系统与可编程控制器 北京 机械工业出版社 20069 严盈富 罗海平 屋海勤 监控组态软件与 PLC 入门 北京人民邮电出版社 200610 张 运 刚 宋 小 春 从 入 门 到 精 通 西 门 子 工 业 网 络 通 信 实 战 北 京 人 民 邮 电 出 版2007指导教师意见：签名：主任意见：签名：黑龙江职业学院毕业论文年 月 日 年 月 日黑龙江职业学院毕业论文摘 要随着我国科技与经济的进步，电梯逐渐融入我们的日常生活与工作当中。它不仅仅是高层建筑里的必备设施，在多层建筑里也是不可缺少的垂直运输工具。电梯的控制系统已由初期的继电控制向微机控制发展。可

4、编程控制器由于具有可靠性高，功能强大等特点已经成为电梯微机控制系统的核心。本机控制单元采用以三菱公司的可编程控制器 PLC 对机器进行全过程控制整个系统通过 PLC、逻辑控制电路对电梯的升降；加、减速；平层、起动、自动控制。其机构简单、运行效率高、平层精度高，易于理解与掌握。关键词：电梯；控制系统；可编程控制器黑龙江职业学院毕业论文目 录摘 要 .I目 录 .II一、绪 论.1（一）选题依据及研究意义 .1（二）国内外发展状况 .2二、可编程序控制器简介 .5（一）可编程序控制器的发展历史 .5（二）PLC 的特点 .7（三）PLC 的工作原理 .91.可编程序控制器的工作原理 .102.扫描

5、周期 .10（四）PLC 的体系结构 .111.CPU 模块 .122.I/O 模块 .123.编程器 .134.开关量 I/O 模块 .135.输出模块 .14（五）PLC 的选型 .151.输入输出（I/O）点数的估算 .152.存储器容量的估算 .153.控制功能的选择 .154.机型的选择 .17（六）FX2N 可编程序控制器简介 .19（七）PLC 控制程序设计 .191.PLC 控制系统的设计基本原则 .192.PLC 提供的编程语言 .19三、电梯控制系统的设计部分 .21黑龙江职业学院毕业论文（一）电梯系统的硬件构成 .21（二）电梯系统的软件部分 .22（三）电梯控制系统的人

6、 .25结 论 .27致 谢 .28参考文献 .29黑龙江职业学院毕业论文第 0 页一、绪论随着我国经济的发展, 城市中涌现出越来越多的高层建筑, 而与之配套的电梯已成为人们日常生活中不可缺少的工具。同时, 由于城市老龄化问题日益突出, 多层建筑同样也有使用电梯的要求。而目前, 国内中小电梯厂商大多采用继电器控制或微机控制方法实现对电梯的控制前者控制线路复杂、体积大、故障率高、维护困难后者可靠性不高, 容易发生故障, 从而使电梯难以达到用户希望的安全、稳定、可靠的基本要求。自问世以来, 以其高可靠的特点在工业自动化领域获得广泛的应用。近年来, 随着超大规模集成电路技术和通信技术的进步, 的性能

7、价格比逐年提高, 使用控制电梯, 是一种投资小、见效快、可靠性高的好方法。（一）选题依据及研究意义（1）题目背景：随着城市建设的不断发展，楼群建筑不断增多，电梯在当今社会的生活中有着广泛的应用。电梯作为楼群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。实际上电梯是根据外部呼叫信号以及自身控制规律等运行的，而呼叫是随机的，电梯实际上是一个人机交互式的控制系统，单纯用顺序控制或逻辑控制是不能满足控制要求的，因此，大部分电梯控制系统都采用随机逻辑方式控制。传统的电梯运行逻辑控制系统采用继电器逻辑控制线路。这种控制线路，存在易出故障、维护不便、运行寿命较短、占用空间大等缺点。从技术上发展来看，这

8、种系统将逐渐被淘汰。如何解决电梯的可靠性、维护方便等问题已成为全社会关注的焦点和大众的迫切心声。（2）题目研究的意义：目前，由可编程序控制器和微机组成的电梯运行逻辑控制系统，正以很快的速度发展着。采用 PLC 控制的电梯可靠性高、维护方便、开发周期短，这种电梯运行更加可靠，并具有很大的灵活性，可以完成更为复杂的控制任务，已成为电梯控制的发展方向，其许多功能是传统的继电器控制系统无法实现。可编程控制（Programmable Controller）系统是专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作电子系统。它采用一种可编程的存储器，在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指

9、令，通过数字式或模拟式的输黑龙江职业学院毕业论文第 1 页入输出控制各种类型的机械设备或生产过程。通过可编程控制器可以实现由继电器实现的逻辑控制功能，而且最主要的是可编程控制器的“可编程”功能，使得当改变电梯的控制功能时，只要更改程序即可，而不需要像继电器控制系统那样改变硬件和接线。（二）国内外发展状况国内外发展状况在经济不断发展，科学技术 R 新月异的今天，楼的高度已和经济发展同样的速度成长起来。作为建筑的中枢神经，电梯起着不可或缺的作用，电梯作为建筑物内的主要运输工具，像其他的交通工具一样，已经成为我们 R 常生活的一个不可缺少的组成部分。一个国家的电梯需求总量，主要受其经济增长速度、城市

10、化水平、人口密度及数量、国家产业结构等综合因素的影响。在全球经济持续低迷的情况下，我国国民经济仍然以较高的速度持续增长，城市化水平不断提高。这从客观上导致了我国电梯行业的空前繁荣景象，我国已经成为全球最大的电梯市场。上世纪 80 年代以来，随着经济建设的持续高速发展，我国电梯需求量越来越大。总趋势是上升的，目自口进入了“第三次浪潮”，2004 年总产量超过了 8 力台，而且目前还没有减速的迹象。从 1949 年建国以来全国共生产安装了 6l 万多台电梯。尽管如此，我国的电梯远未达到饱和的程度。全世界平均 1000 人有 l 台电梯，我国如果要达到这个水准，还需要增加 70 万台。到那时候，全国

11、在用电梯将达到 130 万台，每年仅报废更新就需要 6 万台。到 2005 年，中国电梯的年产量达到 135 万台，与 1980 年相比，25 年增长了 59 倍，产量每年平均增长 178。2005 年安装验收电梯 124465 台，截至 05 年底，我国的在用电梯总数已达 651794 台。如此庞大的市场需求为我国电梯行业的发展创造了广阔的舞台!我国电梯行业已经具备了很强的生产能力。兴旺的电梯市场吸引了全世界所有的知名电梯公司，美国奥的斯、瑞士迅达、芬兰通力、德国蒂森、同本三菱、只立、东芝、富士达等 13 家大型外商投资公司在国内的市场份额达到了 74”先进技术和先进管理的引进对国内电梯企业

12、产生了强大的推动作用。苏州江南、山东百斯特、浙江巨人、上海华立、昌华、东莞飞鹏、宁波宏大、苏州申龙和东南液压电梯等一批优秀的电梯品牌看清了自己的定位与出路。目前国内市场需要的电梯产品，我国电梯行业几乎全部可以生产，不但大量替代了进口，而且有一定的出口。 国产电梯的技术水平和产品质量正在稳步提高。黑龙江职业学院毕业论文第 2 页自 1985 年我国参加了国际标准化组织 ISOTCl78 以来，先后等同或等效采用了一批国际标准和先进国家的标准。标准的高起点使我国电梯行业在技术上居于有利地位。许多新技术和新产品，如无机房电梯、无齿轮曳引机、永磁同步拖动技术、远程监控技术等，国际上也是刚刚出现，我国就

13、有许多企业可以生产了。国产电梯以其高质量，低成本的优势赢得了越来越多的国内外客户，为逐步进入国际市场创造了有利条件。随着计算机技术的发展，微型计算机在工业控制系统中得到了广泛的应用，在电梯控制上采用微型计算机，取代传统的继电器控制方式越来越受到人们的重视。使用微型计算机控制，它成本低，体积小，可靠性高，使用寿命长，简化了安装调试工作，使得电梯控制系统体积减小，节省能源、可靠性提高。可编程使灵活性增大。更突出的优点是微型计算机具有算术运算功能和灵活的逻辑运算功能，因此可以实现更完善的自动控制，例如对于电梯平层可以实现自适应控制，便平层情况达到最佳状态”目前，交流调压调速电梯技术已趋成熟，一些企业

14、都有成功的产品。微机控制电梯是电梯技术的方向，些生产企业与科研单位相结合，相继推出了微机控制的电梯新机型使控制功能得到增强，电梯的性能得到改善，明显提高了可靠性。除了合资企业外，也有其他厂家开发出了变频调速电梯新产品。另外，用可编程序控制器取代继电器控制系统的机型对单梯进行控制还是有前途的。有些生产企业开发了紧急供电装置、防火厅门、地震控制、自检测以及语言合成等电梯新功能；对机械系统采用了新结构、新材料、新技术和新工艺”。总之，与国外先进技术水平相比，虽然还存在一定差距,但国内电梯技术正以迅猛的发展速度赶超世界先进水平。中国电梯在亚洲市场占有越来越重要的位置，每年销售量己达 l 万台左右，约占

15、亚洲市场的 150，一些合资企业在出口创汇方面也做出了贡献“。当今世界，电梯的生产情况与使用数量已经成为衡量一个国家工业现代化程度的标志之一。在一些发达的工业国家，电梯的使用相当普遍。世界上有名的几家电梯公司，诸如：美国奥的斯公司、瑞士讯达公司、日本三菱和日立公司、芬兰科恩等，其电梯的产量已占世界市场的 51”。其中，奥的斯公司和三菱公司是世界上最大的电梯生产企业。目前，国外除了以交流电梯取代直流电梯以外，在低层楼房越来越多的使用液压电梯。此外，家用小型电梯将成走电梯家族中新的组成部分黑龙江职业学院毕业论文第 3 页随着科技的进步，电梯也更加安全、舒适。然而，人们的追求并没有就此停止下来，仍在不断地进行研究改进。绿色是和平，绿色是天然，绿色是和谐。电梯是载人的机电设备，要实现“绿色”，也就是强调电梯更舒适、更安全地为人类的生产和生活服务，强调电梯与环境的协调与和谐。国外对绿色电梯的研究做得比较出色的可能要数 Peters 了，他专门就绿色电梯进行研究。当然，他的研究是从电梯对环境影响的角度进行的。P 不可再生资源的消耗、产生废弃物和为生产满足曳引电梯的电力而产生的二氧化碳。同时他还认为，目前电力是不可持续的并对环境有损害，作为在地球上有责任的人，我们应当减少能源消耗，寻找可持续发展的能源。