基于PLC的四层电梯控制设计课程设计

1、学 号： 课 程 设 计题 目电梯的PLC模拟控制系统设计学 院物流工程学院专 业物流工程班 级物流zy1101班姓 名申聚鹏 同 组 者王佳莹指导教师刘有源2014年6月23日课程设计任务书学生姓名： 申 聚 鹏 专业班级： 物流zy1101班 指导教师： 刘 有 源 工作单位： 物流工程学院 题 目: 电梯的PLC模拟控制系统设计 初始条件： 1)PLC型号：西门子公司S7系列，S7-300 3)PLC的相关资料指导书 要求完成的主要任务: （包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求） 1)基于西门子公司S7-300和SIMATIC Manager /Step7 V5.4或

2、更高版本的编程环境设计电梯的上升和下降控制。 2)根据控制要求分配PLC I/O地址，画出PLC与控制对象的接线图，设计控制流程，按照模块化的方式设计程序，既可以采用LAD编程，也可以采用STL编程，还可以采用组合方式编程。 3)编写的程序需要输入PLC，调试通过。时间安排：十八周到十九周设计，十九周答辩指导教师签名： 年 月 日系主任（或责任教师）签名： 年 月 日本科生课程设计成绩评定表姓 名申聚鹏性 别男专业、班级物流zy1101班课程设计题目：电梯的PLC模拟控制系统设计课程设计答辩或质疑记录：成绩评定依据： 1. 选题合理、目的明确 10分 2. 设计方案正确，具有可行性，创新性 2

3、0分 3. 设计结果 20分 4. 态度认真、学习刻苦、遵守纪律 15分 5. 设计报告的规范化、参考文献充分（不少于5篇） 10分 6. 答辩 25分最终评定成绩（以优、良、中、及格、不及格评定）指导教师签字： 年 月 日摘 要随着城市建设的不断发展，高层建筑不断增多，电梯在国民的日常生活中有着越来越广泛的应用。但随着电梯输送量增大、输送次数频繁、输送距离延长等一系列变化，早期的电梯控制系统开始显现出其不足，传统控制系统不仅故障发生率高且维修难度较大。新时期，智能控制系统的运用能有效处理传统电梯控制系统的不足，让设备操作运行变得更加顺利，大大缓解电梯装置操控的难度，使得整个系统按理想的状态运

4、行控制。PLC 技术的运用使得电梯在运行过程中能严格按照程序指令执行操作，实现各种逻辑控制。在结构方面，由于可编程控制器的结构组成较为简单且操控起来难度小，PLC 不会受到外在条件的限制，只要保持正常供电则能创建网络。这种结构特点让 PLC 在电梯控制系统中的运用更加灵活；在传输方面，PLC 的数据传输效率较高，由于带宽条件比较稳定，使得系统内部的数据能按照编制好的程序运行。电梯中的 PLC 智能控制系统可以实现数据的稳定传输，让电梯控制信号及时发出操控指令；在控制方面，可编程控制器不仅能单独控制使用，也可以和其它网络结构互相连接运行。最常见的则是计算机与 PLC 的联网控制，将其用于电梯控制

5、系统调配之后，电梯运行更加稳定。这些优点使得PLC在智能控制领域得到越来越广泛的应用。通过运用PLC技术，电梯控制系统具有手动和自动操作的功能，并且具有指层、厅召唤、选层、选向等功能和集选控制的特点。当乘员进入电梯后，按下楼层按钮，电梯门自动/手动关闭后。电梯进行下列运作：根据轿厢所处位置及乘员所到层数。判定轿厢的运行方向，保证轿厢停在选定的楼层上；同时，根据楼层的呼叫，与电梯相同运行方向时停车，自动/手动开关门。另外在轿厢内外均有信号灯显示电梯的运行方向及所处楼层数。总之，电梯的控制是比较复杂的，传统控制系统的功能已经无法适应与满足电梯控制的发展及要求。现在的可编程控制器的使用为电梯的控制提

6、供了更广阔的空间。PLC 是专门为工业过程控制而设计的控制设备，其功能完善、过程控制更为平稳可靠、抗干扰性能强，已经成为电梯智能控制领域中的关键技术。关键词：PLC控制技术；电梯控制系统；硬件设计；软件开发 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc392006895 1 绪论 f当电梯停在某层时，在电梯内部按动开门按钮，则电梯门打开，按动电梯内部的关门按钮，则电梯门关闭。但在电梯行进期间电梯门是不能被打开的。电气控制系统主回路原理图如图4-3所示。图中 M1，M2 为曳引电机和门电机，交流接触器 KM1KM4 通过控制两台电动机的运行来控制轿厢和厅门，从而进行电梯的控制

7、。FR1，FR2 为起过载保护作用的热继电器，用于电梯运行过载时断开主电路。FU1 为熔断器，起过电流保护作用。图4-3 电气控制主回路原理图4.5输入输出分配采用PLC构成四层电梯控制系统。电梯的上、下行由一台电动机拖动，电动机正转为电梯上升，反转为下降。一层有上升呼叫按钮 K1和指示灯H1，二层有上升呼叫按钮K2和指示灯H2以及下降呼叫按钮K4和指示灯H4，三层有上升呼叫按钮K3和指示灯H3以及下降呼叫按钮K5和指示灯H5，四层有下降呼叫按钮K6和指示灯H6。一至四层有到位行程开关SQ1SQ4。电梯内有一至四层呼叫按钮K10K7和指示灯H10H7；电梯开门和关门按钮SB1和SB2，电梯的开

8、门和关门分别通过电磁铁KM3和KM4控制，开门限位由行程开关ST1检测，关门限位由行程开关ST2检测。轿厢上行和下行由接触器KM1 和 KM2控制，并有上行记忆指示灯H11和下行记忆指示灯H12。综上所述，输入点共有18个，输出点共有16个。表4-1 输入输出分配表名称输入点名称输出点一楼行程开关上行记忆二楼行程开关下行记忆三楼行程开关电机正转四楼行程开关电机反转一楼内呼一楼内呼指示二楼内呼二楼内呼指示三楼内呼三楼内呼指示四楼内呼四楼内呼指示一楼外呼上行一楼外呼上行指示二楼外呼上行二楼外呼上行指示三楼外呼上行三楼外呼上行指示二楼外呼下行二楼外呼下行指示三楼外呼下行三楼外呼下行指示四楼外呼下行四

9、楼外呼下行指示开门限位门电机正转关门限位门电机反转手动开门手动关门4.6 PLC外部接线图PLC外部接线图如图4-4所示：图4-4 PLC外部接线图5软件系统开发系统的软件主程序流程图如图5-1所示。图5-1 程序流程图STEP 7V5.4是西门子公司专门为S7-300系列PLC设计的在个人计算机 Windows 操作系统下运行的编程软件，它的功能强大，使用方便，简单易学，可用梯形图（LAD）、语句表（STL）和功能块图三种编程语言编制程序，不同的编程语言编制的程序可以相互转换。STEP 7V5.4提供两套指令集，即SIMATIC 指令集（S7-300 方式）和国际标准指令集（IEC1131-

10、3 方式）。程序编制完成之后，利用 PLC 与计算机专用的 PC/PPI 电缆传送程序至 PLC。6结束语电梯控制技术是一项专业技术，它涉及到机电传动、自动化等多门课程。此次有关电梯控制的课程设计使我对自己所学的基础理论、专业知识和基本技能进行了综合的检验，培养了分析与解决实际问题的能力。同时这次课程设计也使我学习了很多新的知识，提高了我检索和获取知识的能力；使我建立起了一套完整的科学思考观，去解决课程设计中遇到的一系列的问题。相信此次的课程设计也会为我以后的生活、学习和工作起到很大的帮助。最后，感谢刘老师及实验室的研究生所给予的帮助，感谢他们在我遇到问题时对我的谆谆教导。参考文献1 许颖泉,胡剑凌.电梯PLC智能控制系统研究J.理论研究,2011(10).2 冯圣华.小型电梯PLC智能控制系统研究探讨J.现代商贸工业,