PLC四層電梯控制系統(tǒng)設(shè)計方案[]

1、作者： Pan Hongliang僅供個人學(xué)習(xí)目錄引言摘要1第一章緒論：2一可編程控制器簡介 21.1可編程控制器的定義 .21.2 S7-200 Micro PLC 的概述.：21.3可編程控制器的工作原理 .21.4編程控制器與其它工業(yè)比較 ：3二、變頻器簡介 ：42.1變頻器的定義:4 2.2變頻器的工作原理 .52.3變頻器面板按鈕功能 .5三、 傳感器簡介 .63.1傳感器的定義：6 2.23.2傳感器的分類.6 第二章四層電梯控制系統(tǒng)設(shè)計方案論證 .72.1設(shè)計方案比較:7 2.2可編程控制器（PLC的選擇 ：7 2.3變頻器的選擇7第三章硬件設(shè)計 83.0系統(tǒng)框圖：&3.

2、1 變頻器參數(shù)設(shè)置 8 3.2減速及平層控制 :23.3電梯機房里的主要部件 :12 "-3.4電梯井道里的主要部件 :11"3.5 轎廂上的主要部件 :1-1- 3.6電梯層門口的主要部件 .123.7電梯的安全保護(hù)環(huán)節(jié) .123.8 電梯控制系統(tǒng)操作過程 :：123.9電梯控制系統(tǒng)實現(xiàn)的功能 ：13第四章軟件設(shè)計 :14 4.1: 1/0（輸入/輸出）端口分配 :144.2:外部接線圖 15 "-4.3:梯形圖164.4梯形圖控制分析 ：.：30 -設(shè)計心得 33參考文獻(xiàn):33 基于PLC四層電梯控制系統(tǒng)設(shè)計作者：eb15385960引 言四層電梯設(shè)計采用西門

3、子S7-200控制，利用軟件實現(xiàn)對電梯運行自動控制， 大大提高了電梯的可靠性、安全性、快捷性，另外節(jié)省了大量外部接線，簡化了 控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。另外可以方便的增加或改變控制功能，并便于檢修。本設(shè)計系從第一章介紹PLC變頻器、傳感器開始，先概要的介紹了PLC既念和工作方式，變頻器和傳感器概念、工作原理以及分類。第二章通過比較設(shè)計方案，確定設(shè)計方案。第三章合理設(shè)置變頻器參數(shù)，提高運行過程中電梯帶來的舒適感，設(shè)置電梯 井道、轎廂內(nèi)、電梯層門口的各個部件，設(shè)置保障電梯運行時安全保護(hù)環(huán)節(jié)，達(dá) 到電梯運行安全第一。第四章確定輸入輸出端口，設(shè)計PLC外部接線圖，編寫梯形圖，對梯形圖網(wǎng) 絡(luò)解釋說明。摘要隨著科學(xué)技

4、術(shù)的發(fā)展，我國的電梯生產(chǎn)技術(shù)得到了迅速發(fā)展。隨著自動控制理論與微電子技術(shù)的發(fā)展、電梯的拖動方式與控制手段均發(fā)生了很大的變化，交流調(diào)速是當(dāng)前電梯拖動的主要發(fā)展方向。目前電梯控 制系統(tǒng)主要有三種控制方式：繼電器控制系統(tǒng)、PLC控制系統(tǒng)、微機控制系統(tǒng)。繼電器控制系統(tǒng)由于故障率高、可靠性差、控制方式不靈活以及消耗功率大等缺點，目前已逐步被淘汰，微機控制系統(tǒng)雖智能控制 方面有較強的功能，但也存在抗擾性差，系統(tǒng)設(shè)計復(fù)雜，一般維修人員難以掌握其維修技術(shù)等缺陷。而PLC控制系統(tǒng)由于運行可靠性高，使用維修方便，抗干擾性強，設(shè)計和調(diào)試周期較短等優(yōu)點，備受人們重視等 優(yōu)點，已成為目前在電梯控制系統(tǒng)中使用最多的控制方

5、式。關(guān)鍵詞:電梯PLC第一章緒論一、可編程控制器簡介1.1可編程控制器的定義PLC英文全稱Programmable Logic Controlle，中文全稱為可編程邏輯控制器，定義：一種數(shù)字運算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境中而設(shè)計的。它采用一類 可編程的控制器，用于其內(nèi)部存儲程序執(zhí)行邏輯運算，順序控制，定時，技術(shù)與運算操作等面向用戶的指令，并通過數(shù)字或模擬式輸入/輸出控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程。1.2 S7-200 Micro PLC 的概述S7-200系列是一類可編程邏輯控制器(Micro PLC)。這一系列產(chǎn)品可以滿足多 種多樣自動化控制需要，(如圖1.2 )展示一臺S7-200Mic

6、ro PLC。由于具有緊 湊的設(shè)計、良好的擴展性、低廉的價格以及強大的指令，使得S7-200可以近乎完美地滿足小規(guī)模的控制要求。此外，豐富的CPU類型和電壓等級使其在解決用 戶的工業(yè)自動化問題時，具有很強的適應(yīng)性。圖1.2西門子PLC S7-200外部結(jié)構(gòu)1.3可編程控制器的工作原理(一) PLC的工作方式PLC雖然以微處理器為核心，具有微型計算機的許多特點，但它的工作方式卻 與微型計算機有很大的不同，微型計算機一般采用等待命令或中斷的工作方式， 如常見的鍵盤掃描方式或I/O掃描方式，當(dāng)有按鍵按下或I/O動作，則轉(zhuǎn)入相應(yīng) 的子程序或中斷服務(wù)程序，無按鍵按下，則繼續(xù)掃描等待。PLC采用循環(huán)掃描的

7、工作方式，即順序掃描，不斷循環(huán)這種工作方式是在系統(tǒng)軟件控制下進(jìn)行對。當(dāng)PLC運行時，CPU根據(jù)用具按控制要求編寫好并存于用戶存儲器中的程序，按序 號作周期性的程序循環(huán)掃描，程序從第一條指令開始，逐條順序執(zhí)行用戶的程序 直到程序結(jié)束。然后重新返回第一條指令，在開始下一次掃描；如此周而復(fù)始。 實際上PLC掃描工作除了執(zhí)行用戶程序外，還要完成其他工作，整個工作過程分 為自診斷。通訊服務(wù)、輸入處理、輸出處理、程序執(zhí)行五個階段。(1) 自診斷每次掃描用戶程序之前，都先執(zhí)行故障自診斷程序。自診斷內(nèi)容包括I/O部分、 存儲器、CPU等，并通過CPU設(shè)置定時器來監(jiān)視每次掃描是否超過規(guī)定的時間， 如果發(fā)現(xiàn)異常，

8、貝M亭機并顯示出錯，若自診斷正常，貝U繼續(xù)向下掃描。(2) 通訊服務(wù)PLC檢查是否有與編程器、計算機等的通訊要求，若有則驚醒相應(yīng)處理。(3) 輸入處理PLC在輸入刷新階段，首先以掃描方式按順序從輸入縮存器中寫入所有輸入端 子的狀態(tài)或數(shù)據(jù)，并將其存入內(nèi)存中為其專門開辟的暫存區(qū)一輸入狀態(tài)映像區(qū)中， 這一過程稱為輸入采樣，或是如刷新，隨后關(guān)閉輸入端口，進(jìn)入程序執(zhí)行階段， 即使輸入端有變化，輸入映像區(qū)的內(nèi)容也不會改變，變化的輸入信號的狀態(tài)只能 在下一個掃描周期的輸入刷新階段被讀入。（4）輸出處理同輸入狀態(tài)映像區(qū)一樣，PLC內(nèi)存中也有一塊專門的區(qū)域稱為輸出狀態(tài)映像區(qū)， 當(dāng)程序的所有指令執(zhí)行完畢，輸出狀態(tài)

9、映像區(qū)中所有輸出繼電器的狀態(tài)就在 CPU 的控制下被一次集中送至輸出鎖存器中， 并通過一定的輸出方式輸出，推動外部 的相應(yīng)執(zhí)行器件工作，這就是PLC輸出刷新階段。（5）程序執(zhí)行PLC在程序執(zhí)行階段，按用戶程序順序掃描執(zhí)行每條指令。從輸入狀態(tài)映像區(qū) 獨處輸入信號的狀態(tài)，經(jīng)過相應(yīng)的運算處理等，將結(jié)果寫入輸出狀態(tài)映像區(qū)。通 常將自診斷和通訊服務(wù)合稱為監(jiān)視服務(wù)。 輸入刷新和輸出刷新稱為I/O刷新。可 以看出，PLC在一個掃描周期內(nèi)，對輸入狀態(tài)的掃描只是在輸入采樣階段進(jìn)行， 對輸出賦的值也只有在輸出刷新階段才能被送出，而在程序執(zhí)行階段輸入、輸出會被封鎖。這種方式稱做集中采樣、集中輸出。（二）掃描周期掃描

10、周期即完成一次掃描（I/O刷新、程序執(zhí)行和監(jiān)視服務(wù)）所需要的時間， 有PLC的工作過程可知，一個完整的掃描周期 T應(yīng)為：T=（輸入一點時間*輸入 點數(shù)）+ （運算速度*程序步數(shù)）+（輸出一點時間*輸出點數(shù)）+ 監(jiān)視服務(wù)時間掃描周期的長短主要取決于三個要素： 一時CPL執(zhí)行指令的速度；二是每條指 令占用的時間；三是執(zhí)行指令條數(shù)的多少，即用戶程序的長度。掃描周期越長， 系統(tǒng)的響應(yīng)速度越慢。現(xiàn)在廠家生產(chǎn)的基型PLC的一個掃描周期大約為10ms這對于一般的控制系統(tǒng)來說完全是允許的， 不但不會造成影響，反而可以增強系 統(tǒng)的抗干擾能力，這是因為輸入采樣僅在輸入刷新階段進(jìn)行。PLC在一個工作周期的大部分時間

11、里實際上是與外設(shè)隔離的，而工業(yè)現(xiàn)場的干擾常常是脈沖式的， 短期的，由于系統(tǒng)響應(yīng)慢，往往要幾個掃描周期才相應(yīng)一次，多次掃描因瞬時干 擾而引起的誤動作將會大大減少，從而提高了系統(tǒng)的抗干擾能力。但是對控制時 間要求較嚴(yán)格、相應(yīng)速度要求較快的系統(tǒng)，就需要精心編制程序，必要時還需要 采取一些特殊功能，以減少因掃描周期造成的影響帶來的不良影響。1.4編程控制器與其它工業(yè)比較基于PLC控制的電梯自動控制管理系統(tǒng)，PLC就物理結(jié)構(gòu)來說有豐富的輸入輸 出端，而從PLC的邏輯結(jié)構(gòu)來看，內(nèi)部有許多軟元件，如輸入輸出繼電器、輔助 繼電器、狀態(tài)器、計數(shù)器、計時器和數(shù)據(jù)寄存器及器件所對應(yīng)的常開常閉接點， 方便對電梯上下、

12、召喚信號自動定位、召喚信號自動排序、樓層顯示、欠壓保護(hù)、 短路保護(hù)、過載保護(hù)等；大所數(shù)PLC的編程方式都用梯形圖編程、指令表編程和順序功能圖（ SFC編 程，特別是梯形圖編程方式，方便編寫，直觀易懂，容易修改。除了運用基本指 令可以完成大量工作，功能指令的擴展更為系統(tǒng)開發(fā)、調(diào)試和維護(hù)帶來許多便利， 本文以梯形圖編程方式設(shè)計四層電梯自動控制系統(tǒng)，無論從設(shè)計到功能分析都是 極為方便的?？删幊炭刂破鞯脑硎窃诖_立了工作任務(wù)，裝入了專用程序后成為一種專用機， 它采用循環(huán)掃描工作方式，系統(tǒng)工作管理及應(yīng)用程序執(zhí)行都是按循環(huán)掃描方式完 成的。一次循環(huán)可分五個階段，分別為內(nèi)部處理階段、通信服務(wù)階段、輸入處理

13、階段、程序執(zhí)行階段、輸出處理階段。二、變頻器簡介2.1變頻器的定義：變頻器（如圖2.1 ）是利用電力半導(dǎo)體期間的通斷作用將工頻電源變換為另 一頻率的電能控制裝置，能實現(xiàn)對交流異步電動機的啟動、 變頻調(diào)速、提高運轉(zhuǎn) 精度、改變功率因數(shù)、過流/過壓/過載保護(hù)等功能。圖2.1西門子MM44變頻器示意圖2.2變頻器的工作原理：主電路是給異步電動機提供調(diào)壓調(diào)頻電源的電力變換部分，變頻器的主電路大體上可分為兩類：電壓型是將電壓源的直流變換為交流的變頻器，直流回路的濾波是電容。電流型是將電流源的直流變換為交流的變頻器，其直流回路濾波是 電感。它由三部分構(gòu)成，將工頻電源變化為直流功率的“整流器”，吸收在變流

14、其和逆變器產(chǎn)生的電壓脈動的“平波回路”，以及將直流功率變換為交流功率的 “逆變器”。2.3變頻器面板按鈕功能（如圖2.3）:圖2.3變頻器控制面板示意圖1：改變電動機的轉(zhuǎn)動方向；2:啟動變頻器；3:停止變頻器；4:電動機點動；5:訪問參數(shù)；6:減小數(shù)值：減小面板上顯示的參數(shù)數(shù)值；7:增加數(shù)值：增加面板上顯示的參數(shù)數(shù)值；8:功能：變頻器運行過程中，在顯示任何一個參數(shù)時按下此鍵并保持 2秒鐘, 將顯示直流回路電壓、輸出電流、輸出頻率、輸出電壓、由P0005選定的數(shù)值。三、傳感器簡介3.1傳感器的定義：傳感器（如圖3.1 ）是能感受規(guī)定的被測量并按照一定規(guī)律將其轉(zhuǎn)換成可用 輸出信號的器件或裝置。圖3

15、.1壓力傳感器3.2傳感器的分類：（1）按被測量原理分類：可分為位移、力、力矩、轉(zhuǎn)速、振動、加速度、溫度、壓力、流量、流速等傳感器。（2）按測量原理分類：可分為電阻、電容、電感、光柵、熱電偶、超聲波、激 光、紅外、光導(dǎo)纖維等傳感器。（3）按傳感器轉(zhuǎn)換能量供給形式分類：可分為能量變換型（發(fā)電型）和能量控 制型（參量型）兩種。第二章四層電梯控制系統(tǒng)設(shè)計方案論證2.1設(shè)計方案比較電梯控制方式主要分為三種，分別是繼電器控制方式、微機控制方式和可編 程控制器（PLC控制方式，由于繼電器控制存在功能弱、故障多、可靠性差和 工作壽命短的缺陷現(xiàn)在已逐漸被淘汰，微機控制可靠性差故也不多采用，而PLC控制采用一種

16、巡回掃描的方式分時處理各項任務(wù)，而且依靠程序運行，這就保證只有正確的程序才能運行，否則電梯不會工作。又由于PLC中的內(nèi)部輔助繼電器 及保持繼電器等是它本身系統(tǒng)內(nèi)存工作單元，即無線圈又無觸點，使用次數(shù)不受 限制，因此，它比繼電器控制有明顯的優(yōu)越性，比微機控制有明顯的可靠性，自 動化水平更咼。綜上所述PLC控制是三種控制方式中最具有可靠性、優(yōu)越性和實用性的控制 方式，它更適合用在電梯的技術(shù)改造和控制系統(tǒng)的更新?lián)Q代，是電梯控制系統(tǒng)中 理想的控制新技術(shù)，所以本次課程設(shè)計采用可編程控制器 （PLC ）作為控制方式。 2.2可編程控制器（PLC的選擇目前市場是可編程控制器種類繁多，有西門子的、三菱的、歐姆

17、龍的等。 同一品牌的可編程控制器也有很多類型，僅西門子就S7-200/S7-300/S7-400這三個系列。結(jié)合自身學(xué)習(xí)特點，在學(xué)習(xí)期間接觸西門子 S7-200的時間比較長，熟悉 S7-200的各種功能指令，可以熟練利用S7-200各種功能指令編程。結(jié)合PLC S7-200本身具有的：模塊結(jié)構(gòu)、可靠性好、多功能性、易編程性等特點，本 次課題設(shè)計需要輸入端口 26個，輸出端口 11個。故設(shè)計中選用西門子PLC S7-200 CPU224。2.3變頻器的選擇電梯的調(diào)速要求除了一般工業(yè)控制的靜態(tài)、動態(tài)性能外，他的舒適度指標(biāo)往往是選擇的一項重要內(nèi)容。本設(shè)計中拖動調(diào)速系統(tǒng)的關(guān)鍵在于保證電梯按理 想的給定

18、速度曲線運行以改善電梯運行的舒適度。由于西門子MM440變頻器具有：（1）調(diào)試簡單；（2）模塊化的結(jié)構(gòu)，配 置靈活性最大；（3） 6個可編程，帶隔離的數(shù)字輸入；（4） 2個可表定的模 擬輸入（0V至10V，0mA至20mA），它們也可作為第7和第8個數(shù)字輸入；（5） 2個可編程的模擬輸出（0mA至20mA）；（ 6） 3個完全可編程的繼電 器輸出（30V直流/5A，阻性負(fù)載；250V交流/2A，感性負(fù)載）；（7）當(dāng)使用 較高的開關(guān)頻率時，電機可以低噪音運行（在開關(guān)頻率較高情況下，要降格使 用）（8）完善的變頻器和電動機保護(hù)功能。所以本次課題設(shè)計采用西門子 MM440變頻器。第三章硬件設(shè)計3.0

19、系統(tǒng)框圖（1）控制系統(tǒng)框圖（如圖3.0 V 1）圖3.0 V 1控制系統(tǒng)框圖(2) 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖(如圖3.0 V 2)圖3.0 V2系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖3.1變頻器參數(shù)設(shè)置參數(shù)設(shè)置原則(如表3. 1):(1) 為減小啟動沖擊及增加調(diào)速的舒適感，其斜坡上升時間和斜坡下降時間應(yīng)當(dāng)長一些(如圖時間t (s) /f (Hz)曲線)；(2) 為了提高運行效率，快車頻率應(yīng)選為工頻，而爬行頻率要盡可能低些，以 減小停車沖擊；(3) 零速一般設(shè)置為Oft，帶速抱閘將影響舒適感；表3.1變頻器參數(shù)設(shè)置圖3.1.1 時間t (s) /f (Hz)曲線3.2減速及平層控制電梯的工作特點是頻繁啟制動，為了提高工作效率、改善舒適感

20、，要求電梯 能平滑減速至速度為零時，準(zhǔn)確平層，即“無速停車包閘”，不要出現(xiàn)爬行現(xiàn)象 或低速抱閘，即直接停止，要做到這一點是要準(zhǔn)確發(fā)出減速信號，在接近層樓面時 按距離精確的自動矯正速度給定曲線。本設(shè)計采用旋轉(zhuǎn)編碼器檢測轎廂位置，只要電梯運行，計數(shù)器就可以精確地確定走過的距離， 達(dá)到與減速點相應(yīng)的預(yù)制數(shù) 時即可發(fā)出減速命令。3.3電梯機房里的主要部件(如圖3.5 )圖3.5電梯構(gòu)架圖1. 拽引機(1) 驅(qū)動電動機：交流梯專用的雙速電動機制動器：在電梯上通常采用雙瓦塊常閉式電磁制動器。電梯停止或電源斷電情況下制動抱閘，以保證電梯不致移動。(2) 減速箱：渦輪蝸桿減速箱。(3) 拽引輪：拽引機上的繩輪

21、稱為拽引輪。兩端借助拽引鋼絲繩分別懸掛轎廂 和對重，并依靠拽引鋼絲繩與拽引輪繩槽間的靜摩擦力來實現(xiàn)電梯轎廂的 升降（4）導(dǎo)向輪或復(fù)繞輪（導(dǎo)向輪又稱抗繩輪）：因為電梯轎廂尺寸一般都比較大， 所以轎廂懸掛中心和對重懸掛中心間的距離往往大于設(shè)計上所允許的拽引 輪直徑。因此對一般電梯而言，通常要設(shè)置導(dǎo)向輪，以保證兩股向下的拽 引鋼絲繩之間的距離等于或接近轎廂懸掛中心和對重懸掛中心間的距離。 對于復(fù)繞的無齒輪電梯而言，改變復(fù)繞輪的位置同樣可以達(dá)到上述目的。2限速器：當(dāng)轎廂運行速度達(dá)到限定值時，能發(fā)出電信號并產(chǎn)生機械動作的安全 裝置3. 控制柜：各種電子元器件和電氣元器件安裝在一個防護(hù)用的柜形結(jié)構(gòu)內(nèi)，按預(yù)

22、定程序控制轎廂運行的電控設(shè)備。4. 電源開關(guān)、照明開關(guān)5選層器、極限開關(guān)。機械樓層指示器、發(fā)電機組等部件3.4電梯井道里的主要部件（如圖3.5 ）1. 轎廂：轎廂是電梯的主要部件，是容納乘客或貨物的裝置。2. 導(dǎo)軌：供轎廂和對重在升降運行中起導(dǎo)向作用的組件。3. 對重裝置：設(shè)置在井道中，由拽引鋼絲繩經(jīng)拽引輪與轎廂連接， 在運行過程中 起平衡作用的裝置。4緩沖器：當(dāng)轎廂超過下線位置時，用來吸收轎廂或?qū)χ匮b置所產(chǎn)生動能的制 停安全裝置。緩沖器一般設(shè)置在井道低坑上。5. 限位開關(guān)：該裝置是可以裝載轎廂上，也可以裝在電梯井道上端站和下端站附 近，當(dāng)轎廂運行超過端站時，用于切斷控制電源的安全裝置。6.

23、接線盒：固定在井道壁上，包括井道中間接線盒及各層站接線盒。7. 控制電纜：電纜兩端分別與井道中間接線盒和轎內(nèi)操作箱連接。8. 補償鏈或補償繩：用于補償電梯在升、降過程中由于拽引鋼絲繩在拽引輪兩邊 的重量變化。9. 平層感應(yīng)器或井道傳感器：在平層區(qū)內(nèi)，使轎廂地坎與廳門地坎自動準(zhǔn)確對準(zhǔn) 的裝置。3.5轎廂上的主要部件1 操作箱：裝載轎廂內(nèi)靠近轎廂門附近。用指令開關(guān)、按鈕或手柄等操作轎廂 運行的電氣裝置。2. 轎內(nèi)指層燈：設(shè)置于轎廂內(nèi)，客梯一般裝在轎門上方，貨梯一般裝在轎廂側(cè) 壁，用以顯示電梯運行位置和運行方向的裝置。3. 自動門機：裝于轎廂頂?shù)那安浚孕⌒偷慕涣?、直流、變頻電動機為動力的 自動門開

24、關(guān)轎門和廳門的裝置。4. 安全觸板（光電裝置）：設(shè)置在層門轎門之間，在層門、轎門關(guān)閉過程中， 當(dāng)有乘客或障礙物觸及時，門立刻停止并返回開啟的安全裝置。5. 轎門：設(shè)置在轎廂入口的門。6. 稱重裝置：能檢測轎廂內(nèi)的負(fù)載變化狀態(tài)，并發(fā)出信號的裝置，適用于乘客 或貨物電梯等。7. 安全鉗：由于限速器作用而引起動作，迫使轎廂或?qū)χ匮b置制停在導(dǎo)軌上， 同時切斷控制回路的安全裝置。8. 導(dǎo)靴：設(shè)置在轎廂架和對重裝置上，使轎廂和對重裝置沿著導(dǎo)軌運行的裝置9. 其他部件：轎頂安全窗、光電保護(hù)、超載裝置、鄰梯指示等部件，要視電梯 規(guī)格、型號、種類及客戶要求而設(shè)置。3.6電梯層門口的主要部件1層門：設(shè)置在層站入口

25、的封閉門。2. 層門門鎖：設(shè)置在層門內(nèi)側(cè)，門關(guān)閉后，將門鎖緊，同時接通控制回路，轎 廂可運行的機電聯(lián)鎖安全裝置。3. 樓層指示燈；設(shè)置在層站層門上方或一側(cè)，用以顯示轎廂運行層站位置和方 向的裝置。4. 層門方向指示燈：設(shè)置在層站層門上方或一側(cè)，用以顯示轎廂欲運行方向并 裝有到站音響機構(gòu)的裝置。5. 呼梯盒：設(shè)置在層站門側(cè)，當(dāng)乘客按下需要的召喚按鈕時，在轎廂內(nèi)即可顯 示或登記，令電梯運行?？吭谡賳緦诱镜难b置。6. 電梯門側(cè)壁上裝有壓力傳感器，當(dāng)電梯在關(guān)門時施加一定壓力，梯門從新打 開。3.7電梯的安全保護(hù)環(huán)節(jié)（一）斷繩與超速保護(hù)；（二）轎門與層門鎖保護(hù)；（三）安全電路保護(hù)；（四）梯門入口安全保護(hù)

26、；（五）上、下端站的強迫減速保護(hù)；（六）上、下方向限位保護(hù)及終端保護(hù)；（七）缺相、錯相保護(hù)；（八）電梯電氣控制系統(tǒng)中的短路保護(hù)；（九）拽引電動機（交流原動機、主變壓器）的過載保護(hù)；（十）電動機運轉(zhuǎn)時間限制保護(hù)；（十一）緊急停止保護(hù)；（十二）轎廂上行超速保護(hù)；3.8電梯控制系統(tǒng)操作過程 按動召喚按鈕，電梯牽引機啟動到達(dá)召喚層停止、 響鈴、電梯門和轎廂門 同時打開。（2）人進(jìn)入轎廂，超重保護(hù)沒有報警。（3）電梯門開的同時計時器開始計時5秒鐘,5秒鐘到電梯門和轎廂門自動關(guān) 閉。 按動選層鍵，電梯牽引機啟動到達(dá)選擇層停止、響鈴、電梯門和轎廂門同 時打開。（5）電梯門打開的同時計時器開始計時 5秒鐘，5

27、秒鐘到電梯門和轎廂門自 動關(guān)閉。當(dāng)電梯行駛過程中收到正向召喚信號，則到達(dá)召喚樓層時停止，接收到反 向召喚信號，電梯繼續(xù)執(zhí)行當(dāng)前信號，在順向信號執(zhí)行完畢后執(zhí)行反向信 號,執(zhí)行過程中自動相應(yīng)最近的信號。（7）電梯門和轎廂門設(shè)有壓力傳感器，當(dāng)受到一定推力時，門自動返回計時5 秒后重新關(guān)閉。3.9電梯控制系統(tǒng)實現(xiàn)的功能1. 電梯內(nèi)外當(dāng)前樓層顯示；2. 各層廳外召喚按鈕；3. 轎廂內(nèi)樓層選擇指令鍵；4. 一臺交流電動機拽引轎廂上升和下降；5待客召喚自動開門，當(dāng)電梯在某層時，按下召喚信號自動開門；6感到壓力及時自動重新開關(guān)門；7. 到站有自動響鈴提示并自動開門經(jīng) 5秒自動關(guān)門；8. 指令記憶，當(dāng)轎廂接收多

28、個指令后，電梯能按順序自動?？寇囬T，并自動 選擇最佳運行方向；9. 自動定向功能，當(dāng)轎廂接收多個指令時，按照先入為主原則，自動確定運 行方向；10. 呼梯記憶和順向截梯功能，當(dāng)電梯運行時，遇到順向召喚信號能?？繎?yīng) 答；11. 自動換向功能，當(dāng)電梯運行到頂層或最底層時，能自動換向運行；12. 自動關(guān)門待客功能，當(dāng)電梯全部完成轎廂內(nèi)指令，又無廳外召喚信號時， 電梯能自動關(guān)門停在原位待客。第四章軟件設(shè)計4.1 : 1/0（輸入/輸出）端口分配根據(jù)控制要求I/O端口分布（如圖4.1）圖4.1輸入輸出端口分配4.2 :外部接線圖（如圖4.2） 根據(jù)I/O端口設(shè)計外部接線圖圖4.2外部接線圖4.3 :梯形

29、圖4.4梯形圖控制分析1. 網(wǎng)絡(luò)1至網(wǎng)絡(luò)6:當(dāng)按下召喚按鈕I0.0、I0.1、I0.2、I0.3時，對應(yīng)輔 助繼電器，M0.0、M0.1和M0.2、M0.3和M0.4、M0.5得電，如果轎廂在 呼叫層上方 M0.0、M0.1、M0.3接通電梯下行輸出 Q0.1,反之M0.2、M0.4、M0.5接通電梯上行輸出，當(dāng)電梯開門時，才能將當(dāng)前呼梯信號清除，只有 當(dāng)前信號有效，轎廂到達(dá)時，才能自動開。當(dāng)有多個呼梯信號同時發(fā)生， 根據(jù)轎廂位置，利用時間繼電器，管理轎廂上行或者下行，例如轎廂在 二層，一層、三層和四層同時有呼梯，轎廂先去三層四層，最后去一層。2. 網(wǎng)絡(luò)7至網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)18：當(dāng)按下選層按鈕，如果是

30、向上輔助繼電器M0.6、M0.7、M1.0、M1.2、M1.3、M1.6接通電梯上行輸出，電梯上行；反之M1.1、 M1.4、M1.5、M1.7、M2.0、M2.1接通電梯下行輸出，電梯下行。3. 網(wǎng)絡(luò)19至網(wǎng)絡(luò)24:利用時間繼電器，將多個同時呼梯信號排序，如果轎 廂在三層，這時一層、二層和四層同時有呼梯，通過網(wǎng)絡(luò)22輔助繼電器 M2.5先斷開網(wǎng)絡(luò)1的M0.0和網(wǎng)絡(luò)6的M0.5,然后分別利用時間繼電器 T41定時1秒、T42定時2秒接通M0.0和M0.5。使轎廂先去二層再去一 層最后去四層。4. 網(wǎng)絡(luò)25至網(wǎng)絡(luò)30：當(dāng)有多個選層信號時，分別利用定時繼電器將信號延時輸入,起到對選層信號智能逐一執(zhí)

31、行的作用。例如網(wǎng)絡(luò)25如果轎廂在二層當(dāng)去一層、三層/四層時按下時，利用輔助繼電器 M3.4先斷開網(wǎng) 絡(luò)M1.3和網(wǎng)絡(luò)M1.4輸入，利用定時器T46延時5秒鐘接通M1.2和M1.3, 使轎廂先去一層。5. 網(wǎng)絡(luò)31至網(wǎng)絡(luò)38：當(dāng)轎廂運行時正好有順向呼梯信號，電梯運行到呼 梯層停止并開門接客，然后繼續(xù)運行。6. 網(wǎng)絡(luò)39至網(wǎng)絡(luò)40為電梯上行和下行輸出。上行和下行互鎖，都設(shè)有開 門、關(guān)門、故障、開門限位保護(hù)。7. 網(wǎng)絡(luò)41至網(wǎng)絡(luò)45為電梯開門輸出，碰到開門限位開關(guān)I2.4時電梯停止 開門。網(wǎng)絡(luò)45設(shè)有電梯門側(cè)壓力傳感器輸入I1.3，當(dāng)側(cè)門感受到一定 壓力時重新將門打開。Q0.4是電鈴，與開門輸出并聯(lián)

32、，當(dāng)門開時電鈴?fù)?時響。8. 網(wǎng)絡(luò)46至網(wǎng)絡(luò)47是電梯關(guān)門過程，當(dāng)門碰到極限開關(guān)I2.4時停止開門， 并接通定時器T45定時5秒鐘，T45接通關(guān)門輸出Q0.3，電梯門自動關(guān) 閉，當(dāng)碰到關(guān)門限位開關(guān)I2.5時斷開關(guān)門輸出Q0.3，電梯停止關(guān)門。9. 網(wǎng)絡(luò)48為電梯的安全保護(hù)輸入，當(dāng)任何一個元器件發(fā)生故障時，Q1.1會立即被接通得電，并通過 Q1.1的常閉觸點斷開電梯所有的輸入輸出， 使電梯立即停止運行。10. 網(wǎng)絡(luò)49是電梯超載保護(hù)輸入，當(dāng)電梯超載時發(fā)出警告信號，并斷開關(guān)門 輸出。當(dāng)超載解除時繼續(xù)執(zhí)行關(guān)門輸出。11. 網(wǎng)絡(luò)50至網(wǎng)絡(luò)53是電梯運行顯示指示信號輸出，用于顯示轎廂當(dāng)前所 在樓層。設(shè)計

33、心得這次畢業(yè)設(shè)計從開始到結(jié)束用力一個多月的時間，非常高興能夠圓滿完成。通過設(shè)計由最初對電梯工作過程一竅不通到自己獨立設(shè)計，漸漸明白了利用 PLC就可以實現(xiàn)控制電梯復(fù)雜的運行。在本次設(shè)計中學(xué)到最多的是電梯的控制過程， 比如說當(dāng)有多個呼層指令發(fā)出時， 電梯會 根據(jù)自己的位置最先響應(yīng)距離自己最近的信號，當(dāng)運行時再有呼梯信號進(jìn)來， 就先完成當(dāng)前任務(wù)，如果這個呼梯信號在運行方向前方，則到達(dá)呼叫層停止，然后再繼續(xù)運行，實現(xiàn)了控制過程的智能化。節(jié)省了電能消耗，在一定程度上保護(hù)了環(huán)境。設(shè)計中用到了 PLG變頻器、壓力傳感器，通過對 PLC為中心編程控制電梯整個運行過 程，為了使電梯可靠安全運行，加入了多種保護(hù)

34、開關(guān)，如拽引機超載保護(hù)防止電梯超載，梯門入口安全保護(hù)防止關(guān)門過程中有東西被夾到，為了讓人即使了解電梯運行狀況電梯裝有樓層顯示器、超載報警、電梯到達(dá)電鈴響鈴。通過變頻器變頻調(diào)速，電梯在平層時轎廂速度逐漸減小，并利用"無速停車抱閘”控制方法停止電梯，啟動時緩慢啟動，使人不感到眩暈、 振動大大提高了乘坐電梯的舒適度和安全系數(shù)。壓力傳感器主要用在電梯門側(cè)主要作用是收到壓力時及時打開門防止東西被夾到。剛開始在設(shè)計電梯召喚信號時用了兩個按鈕，即上樓呼梯和下樓呼梯， 但后來感覺這樣和在轎廂內(nèi)選層有所重復(fù)，并且大大增加編程難度，所以省略了廳外兩個召喚信號，改用一個召喚信號，上下樓選層在轎廂內(nèi)選擇，這

35、樣也極大的方便了不清楚要去樓層在上還是在下的用戶。設(shè)計中用到了變頻器這一新時代的產(chǎn)物，由于對變頻器的學(xué)習(xí)幾乎沒有， 所以在圖書館、網(wǎng)上找了許多資料，勉強了解了變頻器一些基礎(chǔ)知識，但也足夠本次設(shè)計用了。本次設(shè)計對我們是一個很大的考驗，也是一個很大的學(xué)習(xí)機會，讓我了解專業(yè)知識的同時也對本專業(yè)的發(fā)展前景充滿信心。原來在我們身邊還有許多能夠用我們所學(xué)的專業(yè)知識來 解決的問題，這使得我對我學(xué)的專業(yè)越來越喜歡，并且從理論結(jié)合實際中，我可以學(xué)到更多。所以這次的課程設(shè)計雖然艱難也學(xué)到了很多。我也明白了，設(shè)計必須建立在實際的基礎(chǔ)上。以后要更努力的學(xué)習(xí)， 提高自己。也要多多運用自己所學(xué)的知識來運用的實際中，解決實

36、際問題。致謝設(shè)計至此，算是告一段落。這次設(shè)計要感謝我的設(shè)計指導(dǎo)老師張老師，每次 遇到問題張老師都會詳細(xì)幫我分析問題，引導(dǎo)我找到解決問題的方法。在這里衷心的對張老師說聲：張老師您辛苦了！還要感謝學(xué)校給了我一個上大學(xué)的機會，使我學(xué)到了很多有用的知識。還要感謝我的從大一到大三教過我的每位老師。最后祝愿我們學(xué)校以后發(fā)展的越來越好！祝愿每位老師身體健康，工作順利!參考文獻(xiàn):1西門子S7-200系列PLC應(yīng)用實例詳解 化學(xué)工業(yè)出版社主編：趙光2 西門子S7-200PLC應(yīng)用100例 電子工業(yè)出版社主編：楊后川3 PLC技術(shù)應(yīng)用 北京理工大學(xué)出版社主編：白娟娟 郭軍4 電梯基本原理及安裝維修全書機械工業(yè)岀版社主編：何峰峰謝麗5 高性能變頻調(diào)速及其典型控制系統(tǒng) 人民郵電岀版社主編：王占福萍版權(quán)申明本文部分內(nèi)容，包括文字