基于PLC的电梯控制系统设计本科生毕业设计

2023-09-27 来源：东饰资讯网

重庆科技学院本科生毕业设计摘要

重庆科技学院

毕业设计（论文）

题目基于PLC的电梯控制系统设计

院（系）电气与信息工程学院专业班级自动化 2010-4 学生姓名杜林博学号 2010441395 指导教师任国燕职称讲师评阅教师职称

2014年 6 月 8 日

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学生毕业设计（论文）原创性声明

本人以信誉声明：所呈交的毕业设计（论文）是在导师的指导下进行的设计（研究）工作及取得的成果，设计（论文）中引用他（她）人的文献、数据、图件、资料均已明确标注出，论文中的结论和结果为本人独立完成，不包含他人成果及为获得重庆科技学院或其它教育机构的学位或证书而使用其材料。与我一同工作的同志对本设计（研究）所做的任何贡献

均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。

矚慫润厲钐瘗睞枥庑赖。

毕业设计（论文）作者（签字）：

年月日

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摘要

随着社会不断前进的发展过程，人们为了对各种类型的建筑物内的电梯进行全面的管理和调度，更好的满足建筑物内部人员需求，以及为了使电梯更智能、更易操控、发展更迅速。人们决定由PLC控制取缔传统的继电器控制。聞創沟燴鐺險爱氇谴净。 PLC（可编程逻辑控制器）它是采用一类可编程的存储器，用于内部存储程序，执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等指令，并通过数字量或模拟量输入/输出控制各种机械理性或生产过程。是具有集计算机控制、自动控制技术、通信技术一体的新型自动控制装置，PLC的发展已经成为不可避免的趋势。PLC的编程采用易学易懂的梯形图语言。控制灵敏，抗干扰能力强，运行稳定。残骛楼諍锩瀨濟溆塹籟。本次设计是基于PLC控制系统的基础上满足人们日常生活和商业化运输的需要，取代传统的继电器电梯控制方式，运用更为可靠稳定的基于PLC的控制方式。争取能够设计出一款高效、安全、价廉的电梯控制系统。酽锕极額閉镇桧猪訣锥。

关键词：PLC 稳定安全

Ⅰ

重庆科技学院本科生毕业设计 ABSTRACT

ABSTRACT

With the development of society continues to advance , in order to lift all types of people in the building to conduct a comprehensive management and scheduling , to better meet the needs of internal staff buildings, and in order to make the elevator more intelligent , more control, the development of more quickly. It is controlled by the PLC decided to ban traditional relay control .

PLC ( programmable logic controller ) which is the use of a programmable memory for internal storage procedures , perform logical, sequential control, timing , counting and arithmetic operations such instruction , and through digital or analog input / output rational control of various machinery or production processes. Is a set of computer-controlled , automatic control technology, new communication technologies integrated automatic control devices , the development of PLC has become an inevitable trend. Easy to learn PLC programming using ladder language. Control sensitive , strong anti-interference ability and stable operation.

This design is to meet the needs of people's daily lives and commercial transportation control system based on PLC base , replace the traditional relay elevator control, based on the use of a more reliable and stable control of the PLC. Be able to design an efficient, safe, inexpensive elevator control system .彈贸摄尔霁毙攬砖卤庑。 Keywords: PLC；stable；optimize；safe

Ⅱ

重庆科技学院本科毕业设计目录

摘要 ..................................................... I謀荞抟箧飆鐸怼类蒋薔。 ABSTRACT ................................................................. II 1 绪论 ................................................... 6厦礴恳蹒骈時盡继價骚。 1.1电梯的起源与现状 .................................... 6茕桢广鳓鯡选块网羈泪。 1.1.1 电梯起源 ............................................................................................... 6鹅娅尽損鹌惨歷茏鴛賴。 1.1.2 国内电梯发展史 ................................................................................. 6籟丛妈羥为贍偾蛏练淨。 1.1.3 电梯的分类 .......................................................................................... 7預頌圣鉉儐歲龈讶骅籴。 1.2 PLC可编程控制器 .................................... 8渗釤呛俨匀谔鱉调硯錦。 1.2.1 可编程控制器的由来 ........................................................................ 8铙誅卧泻噦圣骋贶頂廡。 1.2.2 可编程控制器的基本结构 ............................................................... 8擁締凤袜备訊顎轮烂蔷。 1.2.3 可编程控制器的工作原理 ............................................................... 9贓熱俣阃歲匱阊邺镓騷。 2 电梯的机械系统 .......................................... 11坛摶乡囂忏蒌鍥铃氈淚。 2.1 拽引电机 .......................................... 11蜡變黲癟報伥铉锚鈰赘。 2.2 轿厢和对重装置 .................................... 12買鲷鴯譖昙膚遙闫撷凄。 2.3 变频器 ............................................ 13綾镝鯛駕櫬鹕踪韦辚糴。 2.3.1 变压变频调速基本原理 .................................................................. 13驅踬髏彦浃绥譎饴憂锦。 2.3.2 变频器的分类 .................................................................................... 14猫虿驢绘燈鮒诛髅貺庑。 2.3.3变频器选型 ......................................................................................... 14锹籁饗迳琐筆襖鸥娅薔。 2.3.4 MM420参数设置 ................................................................................ 14構氽頑黉碩饨荠龈话骛。 2.3.5变频器容量计算 ................................................................................ 15輒峄陽檉簖疖網儂號泶。 2.3.6变频器制动电阻容量计算 .............................................................. 15尧侧閆繭絳闕绚勵蜆贅。 3 电梯的控制系统设计 ...................................... 17识饒鎂錕缢灩筧嚌俨淒。 3.1电梯控制流程 ....................................... 17凍鈹鋨劳臘锴痫婦胫籴。 3.2 I/O口计算分配 ..................................... 18恥諤銪灭萦欢煬鞏鹜錦。 3.3主体程序设计 ....................................... 20鯊腎鑰诎褳鉀沩懼統庫。 3.4 开关门程序设计 .................................... 21硕癘鄴颃诌攆檸攜驤蔹。 3.5 复位程序设计 ...................................... 23阌擻輳嬪諫迁择楨秘騖。 3.6 信号灯程序设计 .................................... 23氬嚕躑竄贸恳彈瀘颔澩。 4 结论 .................................................... 25釷鹆資贏車贖孙滅獅赘。参考文献 .................................................. 26怂阐譜鯪迳導嘯畫長凉。致谢..................................................................... 27

谚辞調担鈧谄动禪泻類。附录 1 电气图............................................................28

嘰觐詿缧铴嗫偽純铪锩。附录 2 程序图............................................................36

熒绐譏钲鏌觶鷹緇機库。 5

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1 绪论

1.1电梯的起源与现状

1.1.1 电梯起源

很久以前，人类就开始使用比较原始的方法来运送人和货物，通过人或者畜提供动力给简陋的机械。1800初，欧美国家开始尝试用蒸汽机给升降机械提供动力。到了1845年，研制出世界上第一台使用液压作为动力的升降机，而液压驱动的介质是水。虽然工程师们不停的的改良升降工具，但是研究出来的升降机器并不被工业界认为是真正的升降机。直到1852年美国杨克斯的机械工程师奥的斯先生发明了世界上第一台安全升降机。鶼渍螻偉阅劍鲰腎邏蘞。 1857年3年23日，奥的斯公司安装上了世界上第一台真正意义上的客运升降机。1862年，奥的斯公司成功研制出只由蒸汽机控制的升降机。1878年，奥的斯公司在纽约百老汇大街155号安装了第 1台水压式乘客升降机。1889年12月，奥的斯公司在纽约的第玛瑞斯特大楼成功安装了1台直接连接式升降机。这是以直流电动机为动力的世界第1台电力驱动升降机，从此电梯就真正诞生了。

纣忧蔣氳頑莶驅藥悯骛。随着近年来建筑业不断的发展和人们对建筑的大量需求，同时高层建筑和智能化建筑的不断的涌现。因此人们不得不对电梯提出更高的要求以保证人们的生命财产安全，传动继电器电梯越来越不能满足人们日常生活和建筑物内的运输需要，这就需要更加稳定、合理、安全、高效的电梯控制系统来缓解电梯运行的压力，因此出现了PLC电梯控制系统。颖刍莖蛺饽亿顿裊赔泷。

1.1.2 国内电梯发展史

和国外比较起来，我国因受国外专利技术限制，使得国内在电梯控制系统方面的研究则起步较晚。从整体情况看，系统稳定性还不太理想，因此，寻找一种

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更加稳定的电梯控制系统方案是国内电梯控制系统急待解决的问题。濫驂膽閉驟羥闈詔寢賻。据统计，我国在用电梯34多万台，每年还保持5万左右的增幅。电梯已经在中国有了100多年的历史。在改革开放之后，我国的电梯在数量和质量方面有了很大的飞跃。銚銻縵哜鳗鸿锓謎諏涼。 100多年来，中国电梯行业的发展经历了以下几个阶段：

（1）1900～1949年：对进口电梯的销售、安装、维保阶段，这一时间段我国电梯拥有量仅约一千多台；

（2）1950～1979年：独立自主，艰苦研制、生产阶段，这一时间段我国共生产、安装电梯大约1万台；

（3）1980年至今：建立三资企业，这一时间段是行业快速发展的阶段，这一阶段我国共生产、安装电梯约40万台。目前，我国已成为世界最大的新装电梯市场和最大的电梯生产国。挤貼綬电麥结鈺贖哓类。 2002年，中国电梯年产量首次突破6万台。自改革开放以来中国电梯行业掀起第3次发展浪潮。第1次时间出现在1986～1988年，第2次时间出现在1995～1997年。我国电梯年产量如下表所示。赔荊紳谘侖驟辽輩袜錈。

年份 1983 1986 1993 1998 2001 2002 里程碑突破5千台突破1万台突破2万台突破3万台突破4万台突破6万台实际年产量/万台 0.51 1.13 2.41 3.02 4.67 6.20

1.1.3 电梯的分类

电梯的分类多种多样，但是一般按以下几种类型分类：客运电梯、载货电梯、医用电梯、杂物电梯、住宅电梯、客货电梯。各类电梯的用途不一样，比如：客运用于客流量较大的建筑物，为了满足客流量和高效率，因此运行速度快。载货电梯要满足能同时装载人和货物，用于低楼层建筑。医用电梯需要满足同时装载医护人员和病床，因此轿厢要有足够的长度。杂物电梯用于图书馆、餐馆等为了运送图书或者食物，不能载人。塤礙籟馐决穩賽釙冊庫。

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1.2 PLC可编程控制器

可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller，PLC），它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等指令，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。裊樣祕廬廂颤谚鍘羋蔺。

1.2.1 可编程控制器的由来

1969年，DEC（美国数字设备公司）研制出第一台PLC，成功的在美国通用汽车自动装配线上得到应用。这种新型的工业控制装置具有简单易懂，操作方便，可靠性高，通用灵活，体积小，使用寿命长等一系列的优点，很快在美国及其全世界的其他工业领域推广应用。我国从1974年开始研制，在1977年开始应用在工业中。仓嫗盤紲嘱珑詁鍬齊驁。

1.2.2 可编程控制器的基本结构

可编程控制器的结构多种多样，但其组成基本原理一样，都以微处理器为

核心，功能的实现基于硬件和软件的支持。绽萬璉轆娛閬蛏鬮绾瀧。

图1.2.2PLC基本结构图

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①CPU (中央控制处理单元)

PLC的CPU主要采用微处理器（微处理器型号一般有8080、8086、80286、80386等）、单片机和双极型位片式微处理器。骁顾燁鶚巯瀆蕪領鲡赙。 ②存储器

PLC一共配有两种存储器：系统存储器、用户存储器 ③输入输出接口

作用：连接用户和PLC控制器，将各输入信号转换成PLC标准电平供PLC处理，再将处理好的输出信号转换成用户设备所要求的信号。瑣钋濺暧惲锟缟馭篩凉。对输入输出接口的要求：良好的抗干扰能力；对各类输入输出信号（开关量、模拟量、直流量、交流量）的匹配能力。鎦诗涇艳损楼紲鯗餳類。 PLC输入输出接口的类型：模拟量输入输出接口、开关量输入输出接口（直流、交流及交直流）。用户应根据输入输出信号的类型选择合适的输入输出接口。

栉缏歐锄棗鈕种鵑瑶锬。 ①开关量输入接口电路

一般的电源输入：直流(12∽24)V输入、交流(100∽120)V输入与交流(200∽240)V输入和交直流(12∽24)V输入。直流输入一般由机内24v电源提供，输入信号接通时输入电流一般小于10mA；交流输入模块的电源则由使用者提供。

辔烨棟剛殓攬瑤丽阄应。 ②开关量输出接口电路

有三种形式，即继电器输出、晶体管输出和晶闸管输出。开关量输出端的负载电源一般由用户提供，输出电流一般不超过2A。峴扬斕滾澗辐滠兴渙藺。开关量输出端的负载电源一般由用户提供，输出电流一般不超过2A。 ③用户输入输出设备:

用户输入器件有控制开关和检测元件，即各种开关、按钮、传感器等；用户输出设备主要有接触器、电磁阀、指示灯等。詩叁撻訥烬忧毀厉鋨骜。

1.2.3 可编程控制器的工作原理

PLC有运行模式和停止模式，运行模式包括内部处理、输入处理、通信操作、输出处理、程序执行一共五个阶段。则鯤愜韋瘓賈晖园栋泷。（1）内部处理阶段：

PLC检查CPU模块的硬件是否正常，复位监视定时器。（2）通信服务阶段：

PLC与一些智能模块通信响应输入命令。

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（3）输入处理阶段：

输入处理也叫输入采样。在此阶段顺序读取所有输入端子的通断状态，并将所读取的信息存到输入映象寄存器中，此时，输入映像寄存器被刷新。胀鏝彈奥秘孫戶孪钇賻。（4）程序处理阶段：

按先上后下，先左后右的步序，对梯形图程序进行逐句扫描并根据采样到输入映像寄存器中的结果进行逻辑运算，运算结果再存入有关映像寄存器中。但遇到程序跳转指令，则根据跳转条件是否满足来决定程序的跳转地址。鳃躋峽祷紉诵帮废掃減。（5）输出刷新阶段：

程序处理完毕后，将所有输出映象寄存器中各点的状态，转存到输出锁存器中，再通过输出端驱动外部负载。

PLC的工作特点：集中采样、集中输出、周期性循环扫描，“串行”的工作方式

PLC 的工作方式是一个不断循环的顺序扫描工作方式为扫描周期。 PLC 的扫描周期与 CPU 的运算速度、I/O 点的情况、应用程序的长短等有关。稟虛嬪赈维哜妝扩踴粜。

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2 电梯的机械系统

电梯的机械系统由驱动、轿厢、对重装置、导向系统、轿门、开关门系统、红外传感系统、安全保护系统组成。

图2.1.1拽引电机

2.1 拽引电机

拽引电机分为有齿拽引电机和无齿拽引电机，无齿拽引电机一般用于高速电梯v≧2.5m/s的电梯上，无齿拽引机用于v≦2.5m/s的电梯上。电梯的电机要求频繁的起动和制动，起步电流要小，起动力矩要大，同时满足噪声小。再根据不同的负重需求来选择合适的电机。综合各种因素，选择绕线型Y系列三相异步电动机。陽簍埡鲑罷規呜旧岿錟。拽引电机工作情况很复杂，一般采用以下公式：

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（式子2.1）

(1K)QVP 102 

P为拽引电动机功率（kW）；K为电梯平衡系数，一般取0.4~0.5；Q为电梯轿厢额定载重量（kg）；V为电梯额定运行速度（m/s）；η为电梯的机械总效率，一

般取0.5~0.55。沩氣嘮戇苌鑿鑿槠谔應。

2.2 轿厢和对重装置

轿厢由轿门、厅门、开门机、门锁等组成，主体分为轿厢架和轿厢体。

图2.2.1轿厢结构示意图

轿厢由轿厢底、轿厢壁、轿门等组成，根据所需设定高度，一般为2m。

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图2.2.2对重结构示意图

对重装置位于井道内，主要由重架和重块构成，对重装置的作用是让电梯保持平衡，减小电机功率的损耗。若轿厢或对重撞在缓冲器上后，电梯失去曳引条件，因为相互平衡所以可以避免冲顶事故的发生。对重装置的重量计算公式为：

钡嵐縣緱虜荣产涛團蔺。 P=G+KQ （式

子2.2）

P：对重装置总重量（kg）； G：轿厢净重(kg)；

K：平衡系数（一般为0.45~0.5）； Q：电梯额定载重量（kg）。

2.3 变频器

在选用变频器调速需要考虑乘坐的舒适性、经济性、效率、稳定性等。因此选用变压变频调速（VVVF）。也是目前运用最多的一种调速方式。懨俠劑鈍触乐鹇烬觶騮。

2.3.1 变压变频调速基本原理

异步电动机定子三相对称绕组互为120°。转速公式如下：

n：同步转速

f：定子绕组电源频率； p：磁极对数； s：异步电机转差率。

在转差率s变化不大时，n正比于f，即改变转速，只需要改变定子频率f。另根据公式U≈4.44fNΦ，要保持Φ不变，则需要保证fN为常数。所以必须通过变频器

60f(1-s) (式子2.3) p重庆科技学院本科生毕业设计参考文献获得电压和频率可调节的供电电源。謾饱兗争詣繚鮐癞别瀘。

2.3.2 变频器的分类

（1）从结构上分类：间接变频，先将工频交流电源通过整流装置变成直流，然后经过逆变器将直流变为可控频率的交流，即交-直-交变频。呙铉們欤谦鸪饺竞荡赚。直接变频：只用一个变换环节就可以吧恒压恒频的交流电源变成变压变频电源。即交-交变频，此类型变频所需装置过多，体积庞大，在电梯调速中没有应用。莹谐龌蕲賞组靄绉嚴减。（2）从电源性质分类：电压源变频器，在交-直-交变频器中，中间直流环节采用的是大电容滤波。直流部分的电压电流波形比较平直。麸肃鹏镟轿騍镣缚縟糶。电流源变频器，在交-直-交变频器中，中间直流环节采用的是大电感滤波。直流回路的电流波形比较平直。

2.3.3变频器选型

电梯调速系统必须符合工业控制的静态、动态性能，同时也要满足其舒适度。因此本次设计选用西门子MM420变频器。納畴鳗吶鄖禎銣腻鰲锬。 MM420变频器是模块化设计的多功能标准变频器，属于控制三相交流电动机速度的变频器系列，由微处理器控制。具有很高的运行可靠性和功能多样性，给电梯提供了可靠的保护。風撵鲔貓铁频钙蓟纠庙。

2.3.4 MM420参数设置

变频器参数设计原则：

（1）较小的启动电流，较小的速度环比例，较大的积分时间常数；（2）为了提高电梯运行效率，快车频率选工频，爬行频率尽可能最低，减小停车时候的冲击；

（3）电梯没运行时频率设计为0HZ。参数 r0206

设定值说明变频器的额定功率 14

重庆科技学院本科生毕业设计参考文献 r0207 r0208 P0291 P0292 P1800 P0210 P1130 P1131 P1132 P1133 P1210 P1300 P1310 P1311 P1312 1 15 4 220 0.6s 0.6s 0.6s 0.6s 变频器的额定电流变频器的额定电压变频器保护的配置变频器的过载报警信号脉宽调制频率按电源电压斜坡上升起始段圆弧时间斜坡上升结束段圆弧时间斜坡下降起始段圆弧时间斜坡上升结束段圆弧时间自动再启动控制方式连续提升加速度提升起动提升表2.1

2.3.5变频器容量计算

变频器的功率一般根据拽引机电机功率、运行速度、载重和配种计算，则

变频器的功率公式为：

P=[（W1+W2-W3）×g+F1] ×v （式

子2.3.1）灭嗳骇諗鋅猎輛觏馊藹。 P：电梯上升所需拽引功率（kW）； W1：电梯自重（kg）； W2：电梯载重（kg）； W3：电梯配重（kg）； g：重力加速度（m/s2）； v：电梯最高运行速度（m/s）。

摩擦力因素忽略不计。变频器功率P1接近电机功率，可取P1=1.5P

2.3.6变频器制动电阻容量计算

电梯从运动到禁止状态，变频器频率变化快，可能使反电动势大于端电压，

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电机就处于发电状态。在直接主回路上安装制动电阻是变频器调速不可或缺的一部分。MM420变频器的制动电阻值越小，制动力矩越大，流过制动单元的电流越大。若快速制动出现过电压，说明电阻值过大，应减少制动电阻值。铹鸝饷飾镡閌赀诨癱骝。制动力矩 92% 100% 110% 120% 制动电阻的阻值 R=780/电动机功率（kW） R=700/电动机功率（kW） R=650/电动机功率（kW） R=600/电动机功率（kW）表2.2

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3 电梯的控制系统设计

3.1电梯控制流程攙閿频嵘陣澇諗谴隴泸。

开门楼层是否改变延时 Y 关门送入七段码显示 N 是否停止运行信号保持 N 电梯制动楼层检测平层检测是否目标层 Y 楼层检测 N 电梯运行电梯加速 N 目标层与本层是否同层 N 电梯选向电梯启动 Y 初始化等待是否门厅呼叫 Y Y N 是否轿厢呼叫 N 确认本层与目标层

Y 图3.1.1 停止

17 重庆科技学院本科生毕业设计参考文献

当乘客需要用电梯的时候，当乘客进入轿厢后，按下相应楼站的选层按钮，便完成了运行指令的预先登记，电梯便自动决定运行方向。电梯自动关门，当门完全关闭后，电梯开始启动、加速，直至稳速运行。当电梯到选欲停靠的目的层站前方某一距离位雹时，向电梯控制系统信号，电梯便自动减速准备停靠。当轿厢到平层区，发出平层信号控制轿厢准确，并自动取消完成的信号，自动开门。

趕輾雏纨颗锊讨跃满賺。电梯运行过程中，如果厅外有人按动厅门召唤电钮，只要申请乘梯方向符合此时电梯运行方向，则电梯能被顺向截停。当同向登记信号已被执行以后，电梯便自动换向运行，执行另一方向的运行登记指令。如果电梯在某一层开门时有人或物碰触了门安全触扳，或检测到关门障碍时，电梯便停止关门井立即转为开门。如果坐乘电梯的乘客正逢电梯关门时，可按门厅外上、下按钮进行开门。同时若检测到超重，电梯发出警报，并转为开门状态。夹覡闾辁駁档驀迁锬減。

3.2 I/O口计算分配

本次设计是基于PLC的五层电梯系统设计。因此在轿箱内面板设计1~5层输入和开关门及报警8个按钮，门厅外1和5层分别只有一个上呼按钮，2~4 上下按钮共6个按钮。每层限位开关输入共5个，出现火灾或者其他应急情况一个紧急停止按钮。超重和防夹人2个输入。一共25个（包括开门到位、关门到位输入）。视絀镘鸸鲚鐘脑钧欖粝。因为本次设计尝试设计两台电梯，因此预留了一部分I.0口。符号外呼一层上外呼二层上外呼二层下外呼三层上外呼三层下外呼四层上外呼四层下外呼五层下梯1内呼一层梯1内呼二层梯1内呼三层地址 I0.0 I0.1 I0.2 I0.3 I0.4 I0.5 I0.6 I0.7 I1.0 I1.1 I1.2 数据类型 BOOL BOOL BOOL BOOL BOOL BOOL BOOL BOOL BOOL BOOL BOOL 18

重庆科技学院本科生毕业设计参考文献梯1内呼四层梯1内呼五层梯1一层限位开关梯1二层限位开关梯1三层限位开关梯1四层限位开关梯1五层限位开关梯1红外传感器梯1超重梯1开门到位梯1关门到位强制停止梯1手动开门梯1手动关门 I1.3 I1.4 I2.2 I2.3 I2.4 I2.5 I2.6 I2.7 I3.0 I3.1 I3.2 I4.4 I4.5 I4.6 表3.1单台电梯I/O输入口

符号梯1开门梯1关门梯1上升梯1下降外呼一层上灯外呼二层上灯外呼二层下灯外呼三层上灯外呼三层下灯外呼四层上灯外呼四层下灯外呼五层下灯梯1内呼一层灯梯1内呼二层灯梯1内呼三层灯梯1内呼四层灯梯1内呼五层灯

BOOL BOOL BOOL BOOL BOOL BOOL BOOL BOOL BOOL BOOL BOOL BOOL BOOL BOOL 地址 Q 0.0 Q 0.1 Q 0.4 Q 0.5 Q 1.0 Q 1.1 Q 1.2 Q 1.3 Q 1.4 Q 1.5 Q 1.6 Q 1.7 Q 2.0 Q 2.1 Q 2.2 Q 2.3 Q 2.4 19

数据类型 BOOL BOOL BOOL BOOL BOOL BOOL BOOL BOOL BOOL BOOL BOOL BOOL BOOL BOOL BOOL BOOL BOOL 重庆科技学院本科生毕业设计参考文献数码管1a段数码管1b段数码管1c段数码管1d段数码管1e段数码管1f段数码管1g段电梯1上行显示灯电梯1下行显示灯梯1开门灯梯1关门灯 Q 4.2 Q 4.3 Q 4.4 Q 4.5 Q 4.6 Q 4.7 Q 5.0 Q 6.0 Q 6.1 Q 6.4 Q 6.5 表3.2单台电梯I/O输出口

BOOL BOOL BOOL BOOL BOOL BOOL BOOL BOOL BOOL BOOL BOOL 3.3主体程序设计

本次设计设计根据I/O口的估算，使用西门子公司生产的SIMATIC S7-300系列PLC。选用了一共3个模块，一个16位2个32为模块。偽澀锟攢鴛擋緬铹鈞錠。将电梯从上升的所有上升和下降情况（电梯1停在1层上到2层、电梯1停在1层上到3层、电梯1停在1层上到4层、电梯1停在1层上到5层、电梯1停在1层上到5层、电梯1停在2层下到1层……）罗列出所有的过程情况存入M区，用M记录电梯运行的过程。緦徑铫膾龋轿级镗挢廟。如图：

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图3.1

3.4 开关门程序设计

记录好过程后用常开触点M的导通与否来判断是否给电机供电，是否供电还需要满足两个条件，电梯必须没在开门过程中，并且关门到位。程序一共分为2部分，一部分是电梯在上升情况时电梯上升，一种是下降过程中电机下移程序

騅憑钶銘侥张礫阵轸蔼。部分设计如图：

图3.2电梯上升或下降

电梯开门的时候电机不能上升或下降，否则会出现安全问题，为了方便检测在主程序中加一个电梯功能块：

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图3.3电梯关门功能块

电梯开门需要满足：（1）电梯触碰到限位开关

（2）到达楼层时有相应的外呼信号，并满足顺序截停的原则

（3）电梯处于超重，电梯关门，电梯开门到位等情况电梯都不能开门（4）电梯没有处于紧急停止状态电梯关门需要满足

（1）电梯没有处于开门过程（2）电梯没有处于超重状态（3）电梯关门到位限位开关没有导通（4）电梯没有处于紧急停止状态部分电梯开关门程序设计图：

图3.4电梯部分开关门程序

电梯开门完成后触碰到限位开关，如果轿厢内没有内呼开门的信号，那么5S过后电梯自动关门，用的是计数器延时，此时电梯开门到位是导通的。关门程序设计如图：疠骐錾农剎貯狱颢幗騮。

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图3.4电梯延时5S关门程序

3.5 复位程序设计

在日常生活中，不可能是一个人需要用电梯，更多的情况是不同楼层的人需要到达不同的楼层，对运行中的电梯发出请求信号，因此完成了上一个信号后，电梯需要清除之前的请求，相应下一个请求。镞锊过润启婭澗骆讕瀘。电梯在完成一次记录过后，需要对完成了的信号进行清除，否则电梯完成一个信号后，不再对下一个请求做任何动作，不停的上升或者不停的重修开关门，因此需要设计一个将信号进行复位的程序。部分程序设计如图：榿贰轲誊壟该槛鲻垲赛。

图3.4电梯延时5S关门程序

3.6 信号灯程序设计

在所有的电梯系统中，都需要信号灯来提示电梯的运行状态，上升或下降，

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电梯所处楼层等。有内呼请求的时候按钮灯也被点亮。上升下降可以用一个LED灯，楼层显示所用的是七段数码管。邁茑赚陉宾呗擷鹪讼凑。

图3.5七段数码管

通过如图所示分配7个输出地址Q来点亮七段数码管。

显示灯思路：电梯在一层到二层的时候，应该显示的是电梯处于一层，并且上升灯点亮，表示电梯处于一层上升到二层的过程，若上升灯不亮，表示电梯处于相应的楼层并在处于开关门状态。将每一段能够被点亮的情况写在一起，只要满足情况，不同的数码管段被点亮，达到显示楼层的目的。嵝硖贪塒廩袞悯倉華糲。部分程序设计如图：

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图3.6七段数码管每一段显示情况

4 结论

本文使用西门子S7-300可编程控制器设计了5层5站电梯控制系统。描述了电梯的结构和可编程控制器的结构和工作原理。同时讲述了电梯的变频器的选用、轿内指令和厅外指令的消除、电梯的选层的逻辑控制、电梯的开关门运行、电梯的运行状态以及如何防夹人、超重处理和应急处理，实现了电梯的响应控制、轿内指令和各层厅外指令的记录消除、电梯运行方向和停站的控制，自动运行和自动开关门等功能。这种电梯控制系统在实际运行中的结果表明：电梯控制系统以PLC（可编程控制器）为核心，与变频器相配合，实现了对电梯的运行速度进行调速，提高了电梯的舒适度，增强了电梯运行的安全性和可靠性，方便了电梯的同常保养维护和故障检修工作的同时，降低了电梯运行的成本。电梯起动、制动及运行平稳、舒适，安全保护可靠，能够满足日常生活中电梯的控制要求。该栎谖碼戆沖巋鳧薩锭。该电梯控制系统对不同楼层高度的建筑物，只需简单的将外围电路进行扩展，就能满足使用要求，具有很强的通用性。系统安装调试工作少，方便日后的维修和保养。劇妆诨貰攖苹埘呂仑庙。

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参考文献

[1] 常国兰．电梯自动控制技术[M]．北京：机械工业出版社，2008.06 [2] 刘剑等．电梯电气设计[M]．北京：中国电力出版社，2006

[3] 陈家盛．电梯结构原理及安装维修[M]．北京：机械工业出版社，2011.1 [4] 陈继文等．电梯控制原理及其应用[M]．北京：北京邮电大学出版社，2012.5 ……

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致谢

岁月匆匆，转眼间四年的本科生学习就己经接近了最后一段时间，论文也马上要进入答辩阶段。在整个论文的整个写作过程，除了自己努力之外，离不幵老师的指导、同学的帮助以及家人的支持。臠龍讹驄桠业變墊罗蘄。首先，我要衷心的感谢我的导师一任国燕导师。她一丝不苟、严谨细致、认真负责、精益求精的工作风格是我学习的榜样，深深地感染和激励着我。本文研究方向的选择、论文题目的确定、框架结构的形成，到论文的撰写至反复修改定稿，都得到了张老师悉心、细致的指导。张老师的每一次教诲，对我来讲都是一次教育和提高。在此谨向老师致以诚挚的谢意和崇高的敬意。同时，我还要感谢所有给我传授知识和做人道理的其他各位老师，正是他们的教导，让我在学习过程中收获颇多，让我的知识面得到了很大的扩展。此外，我还要感谢一起度过学习生活的各位同学，正是他们的帮助和关心，使我的求学经历更加丰富、充实。

鰻順褛悦漚縫冁屜鸭骞。此篇论文的写作虽己告一段落，但我仍觉许多遗憾。由于本人专业水平及精力等因素限制，文中仍有许多不足之处，恳请各位专家、学者给予批评指正。大学本科的学习即将告一段落，但是学习还没有结束，奋斗的路还很长，我将继续前行，争取更大的进步。穑釓虚绺滟鳗絲懷紓泺。

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附录：1

DL1L2 L3 N1234L11L21L311-1升降电机1-2开关门电机D C X1:123KM1KM2KM3KM4CFR1FR2X1:456B U1V1W1PEU2V2W2PEBD1D2A 123设计审核制图标准化杜林博子图编号CS-17-01第 01 页共 17 页第 01 页A 主电路子图页码子图页数总图页码4 D1234L11L21L312-1升降电机2-2开关门电机D NCCKM5KM6KM7KM8FR3FR4X1:789X1:101112B U3V3W3PEU4V4W4PEBD3D4A设计审核制图杜林博子图编号CS-17-02第 02 页共 17 页第 02 页A 主电路4子图页码子图页数总图页码 1228 标准化3重庆科技学院本科生毕业设计参考文献

D1234空开L11NPLCQF2(12A)103104 D+10/C1-10/A1CC24V05/B407/B409/B410/D111/C112/C110113/C114/C115/C116/C117/C110205/C407/C409/C410/C111/B112/B113/B114/B115/B116/B117/B1BB PS 307 L N L+24V ML+ML+M设计审核制图标准化杜林博子图编号CS-17-03第 03 页共 17 页第 03 页A 12PLC-CPUA PLC电源及直流电源子图页码子图页数总图页码123434 D 1-1电梯外呼一层1-2电梯外呼二层1-3电梯外呼二层1-4电梯外呼三层1-5电梯外呼三层1-6电梯外呼四层1-6电梯外呼四层1-7电梯外呼五层上行按钮上行按钮下行按钮上行按钮下行按钮上行按钮下行按钮下行按钮DC L+ I0.0X2:1I0.12I0.23I0.34I0.45I0.56I0.67I0.78CSB0X3:1SB12SB23SB34SB45SB56SB67SB78B B10105/B1A设计审核制图标准化杜林博子图编号CS-17-04第 04 页共 17 页第 04 页A数字量输入端口接线子图页码子图页数总图页码1234 29 重庆科技学院本科生毕业设计参考文献

D D C2-1电梯1内呼一层按钮2-2电梯1内呼二层按钮2-3电梯1内呼三层按钮2-4电梯1内呼四层按钮2-5电梯1内呼五层按钮2-6电梯2内呼一层按钮2-7电梯2内呼二层按钮 2-8电梯2内呼三层按钮L+I1.0X2:9I1.110I1.211I1.312I1.413I1.514I1.615I1.716M102C03/B3SB8X3:9SB910SB1011SB1112SB1213SB1314SB1415SB1516B 04/B4B101 03/B3A设计审核制图标准化杜林博子图编号CS-17-05第 05 页共 17 页第 05 页A数字量输入端口接线子图页码子图页数总图页码1234 D1234 2-5电梯2内呼四层按钮2-5电梯2内呼五层按钮3-1电梯1一层限位开关3-2电梯1二层限位开关3-3电梯1三层限位开关3-4电梯1四层限位开关3-5电梯1五层限位开关3-6电梯1红外传感器DC BL+I2.0X2:17I2.118I2.219I2.320I2.421I2.522I2.623I2.724CSB16X3:17SB1718SQ119SQ220SQ321SQ422SQ523SQ624

B10107/B1A设计审核制图杜林博子图编号DI-17-06第 06 页共 17 页A数字量输入端口接线子图页码子图页数 30

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D1234 3-7电梯1超重压力传感器3-8电梯1开门到位3-9电梯1关门到位3-10电梯2一层限位开关3-11电梯2二层限位开关3-12电梯2三层限位开关3-13电梯2四层限位开关3-14电梯2五层限位开关DC L+I3.025I3.126I3.227I3.328I3.429I3.530I3.631I3.732M102C03/B3SQ725SQ826SQ927SQ1028SQ1129SQ1230SQ1331SQ1432B06/B4 B10103/B3A KA3KM4KM3KA3设计审核制图标准化杜林博子图编号DI-17-07第 07 页共 17 页第 07 页A数字量输入端口接线4子图页码子图页数总图页码12311-1电梯1开门1-2电梯1关门21-3电梯2开门1-4电梯2关门2-1电梯1上升32-2电梯1下降2-3电梯2上升2-4电梯2下降4DL+03/B3101Q0.0Q0.1Q0.2Q0.3Q0.4Q0.5Q0.6Q0.7MDKA3KA4KA7K8KA1KA2KA5KA6CC03/B303/D2102103KA4KA4KA7KM8KM4KA7KA8KA8KA1KM2KM8KA1KA2KA2KA5KM6KM2KA5KA6KA6KM3KM7KM7KM1KM1KM5KM5KM6B 03/D2104BKM3FR2KM4FR2KM7FR4KM8FR4KM1FR1KM2FR1KM15FR3KM16FR3A设计审核制图杜林博子图编号CS-17-10第 10 页共 17 页第 10 页A数字量输出端口接线子图页码子图页数总图页码 1231 标准化34重庆科技学院本科生毕业设计参考文献

D1234 3-1电梯1外呼一3-2电梯1外呼二3-3电梯1外呼二层上显示灯层上显示灯层下显示灯3-4电梯1外呼三3-5电梯1外呼三3-6电梯1外呼四3-7电梯1外呼四3-8电梯1外呼五层上显示灯层下显示灯层上显示灯层下显示灯层下显示灯DC L+101Q1.0Q1.1Q1.2Q1.3Q1.4Q1.5Q1.6Q1.7MC 03/B3 AHL1HL2HL3HL4HL5HL6HL7HL8B03/B3102B 12123设计审核制图标准化杜林博子图编号CS-17-11第 11 页共 17 页第 11 页A数字量输出端口接线4子图页码子图页数总图页码34D 3-9电梯1内呼一3-10电梯1内呼层显示灯二层显示灯3-11电梯1内呼三层显示灯3-12电梯1内呼四3-13电梯1外呼层显示灯五层显示灯4-1电梯2外呼一4-2电梯2外呼二4-3电梯2外呼二层上显示灯层上显示灯层下显示灯DC L+101Q2.0Q2.1Q2.2Q2.3Q2.4Q2.5Q2.6Q2.7MC 03/B3 AHL9HL10HL11HL12HL13HL14HL15HL16B03/B3102B 设计杜林博子图编号CS-17-12第 12 页共 17 页第 12 页A 审核制图标准化数字量输出端口接线子图页码子图页数总图页码 32

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D D C L+1014-4电梯2外呼三4-5电梯2外呼三4-5电梯2外呼四层上显示灯层下显示灯层上显示灯4-6电梯2外呼四4-7电梯2外呼五4-8电梯2内呼一4-9电梯2内呼二4-10电梯2内呼层下显示灯层下显示灯层显示灯层显示灯三层显示灯Q3.0Q3.1Q3.2Q3.3Q3.4Q3.5Q3.6Q3.7MC 03/B3BHL17HL18HL19HL20HL21HL22HL23HL24 03/B3 1102BA设计审核制图标准化杜林博子图编号CS-17-13第 13 页共 17 页第 13 页A数字量输出端口接线4子图页码子图页数总图页码23DD4-11电梯2内呼四4-12电梯2内呼五层显示层显示灯5-1数码管1a段显示5-2数码管1b段显示5-3数码管1c段显示5-4数码管1d段显示5-5数码管1e段显示5-6数码管1f段显示C L+101Q4.0Q4.1Q4.2Q4.3Q4.4Q4.5Q4.6Q4.7MC03/B3HL25HL26HL27HL28HL29HL30HL31HL32B03/B3 102B A 123设计审核制图标准化杜林博子图编号CS-17-14第 14 页共 17 页第 14 页A数字量输出端口接线4子图页码子图页数总图页码 33

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1234 D 5-7数码管1g段显示5-8数码管2a段显示5-9数码管2b段显示5-10数码管2c段5-11数码管2d段5-12数码管2e段5-13数码管2f段5-14数码管2g段显示显示显示显示显示DCL+03/B3101Q5.0Q5.1Q5.2Q5.3Q5.4Q5.5Q5.6Q5.7MCHL33HL34HL35HL36HL37HL38HL39HL40B 03/B3 1102BA设计审核制图标准化杜林博子图编号CS-17-15第 15 页共 17 页第 15 页A数字量输出端口接线4子图页码子图页数总图页码231234D 6-1电梯1上行显6-2电梯1下行显6-3电梯2上行显示示示6-4电梯2下行显6-5梯1开门灯示6-6梯1关门灯6-7梯2开门灯6-8梯2关门灯DC L+101Q6.0Q6.1Q6.2Q6.3Q6.4Q6.5Q6.6Q6.7MC 03/B3 AHL41HL42HL43HL44HL44HL45HL46HL47B03/B3102B设计审核制图标准化杜林博子图编号CS-17-16第 16 页共 17 页第 16 页A数字量输出端口接线4子图页码子图页数总图页码 1234 3重庆科技学院本科生毕业设计参考文献

D1234 DCL+03/B3101Q7.0Q7.1Q7.2Q7.3Q7.4Q7.5Q7.6Q7.7MCB A03/B3102B

123设计审核制图标准化杜林博子图编号CS-17-17第 17 页共 17 页第 17 页A数字量输出端口接线4子图页码子图页数总图页码 35

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附录2

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