基于PLC双速电梯的设计与制作
摘 要
建筑物作为人类文明的标志，它体现不同发展时期不同的程度。在21世纪的今天，高楼大厦已随处可见。各大城市都有自己标志性的建筑，标志着
现代文明发展。
为了提高人们的生活水平和工作效率，人们发明了电梯。现在，电梯成为生活中不可或缺的一部分。本次毕业设计的主要内容是开发基于PLC的
四层电梯系统程序，利用计算机与可编程控制器的结合，设计电梯系统的梯形逻辑图，然后调试运行。
围绕这个目标，本文首先介绍了电梯的基本结构，接着论述了各主要环节的控制部分以及控制要求，然后着重介绍了基于PLC的电梯系统程序开发过
程。
关键词 可编程逻辑控制器(PLC) 曳引机 梯形图程序
第一章 绪论
1.1 前 言
随着现代城市的发展，高层建筑日益增多，电梯成为人们日常生活必不可少的代步工具。电梯性能的好坏对人们生活的影响越来越显著，因此必须
努力提高电梯系统的性能，保证电梯的运行及高效节能又安全可靠。可编程控制器（PLC）是根据顺序逻辑控制的需要而发展起来的，是专门为工业
环境应用而设计的数字运算装置的电子装置。鉴于其种种有点，目前，电梯的继电器控制方式已逐渐被PLC控制代替。但是，现在很多PLC控制电梯
的程序设计思想还是源自于传统继电器的组合逻辑设计法，程序结构比较复杂，并且很难完成比较高级的控制功能，使系统的控制功能不易增加，
技术水平难以提高。 本设计充分发挥PLC在数据运算和数据处理方面的优势，采用纯数字式控制方法，能够非常准确、高效地实现电梯上行、下行
以及电梯门开关等控制功能，并具有智能分析楼层信号能力以及良好的可扩展性。本系统采用的是“双排序表查询算法”。所谓的“双排序表”，
即设定两个数据表，一个专门存储上行信号的升序排列的数据表和一个专门存储下行信号的降序排列的数据表，电梯完全按照两个数据表中的数据
运行。采用这种控制策略有如下优点： 首先，由于电梯的停靠和启动方向是由表中的数据来指定，而非传统的组合逻辑控制方式。这样就有效地避
免了由于逻辑错误而导致一系列如漏停、多停等电梯运行故障。增加了电梯的可靠性和运行稳定性，并减少了维护成本。 其次，用数据表的方式存
储呼叫信号，可以方便地通过各种优化算法对这些呼叫信号进行优化处理，使电梯的运行更加智能化，提高电梯运送乘客的工作效率，同时也达到
了节省能源的目的。 最后，纯数字式的处理方法有效地避免了传统设计方法中的组合逻辑爆炸的风险，可以使系统高效地运行在高楼层电梯系统中
，而不用担心负担过重而导致系统瘫痪甚至崩溃。这种控制算法具有非常优良的可扩展和可升级性。只要稍加修改，便可将其移植到其他的电梯控
制系统中。
第二章 PLC控制电梯的系统设计
这次毕业设计选的题目，也是我正从事的工作。这三年对机电一体化的学习，也为这次设计和工作打下了良好的基础。电梯是机械和电气联系很深
，机与电高度集成化的现代科技产品。两者相辅相成，需要相互紧密配合才能运行好。在公司的培训，我系统的了解了电梯构造原理，从事这一行
业，也正好完全运用到了以前所学的专业知识。虽然在公司里好多东西都是现成的，比如控制电梯的微机板，都是直接采购回来，下载程序就可以
了，不需要我们编程，只需知道修改设置参数，基本上电梯都用到变频器，这样控制电梯更高效，尤其是调速方面，主机方面用的大多是最先进的
永磁同步曳引机。这些对于更入门的我们来说科技含量都很高，大体上的原理知道，深入一点就有难度了。但是经过对梯型图的认识了解，其实微
机板程序控制和plc控制是相通的，只是科技更发达，集成化更高了，带来很多便捷从而减轻了人的劳动负担。然后我就设计一个相对简单的电梯模
型，我再根据对系统的了解，和参考控制电路控制程序，运用所学的西门子S7-200，来完成四层站电梯的设计。
具体设计具体要求：
1接收并登记电梯所在楼层外边的所有指令信号，登记并输出登记信号。
2根据最早登记的信号，自动判断电梯是上行还是下行，这种逻辑判断称为电梯的定向。电梯的定向根据首先登记信号的性质可分为两种。一种是指
令定向，指令定是把指令指出的目的地与当前电梯位置比较得出“上行”或“下行”结论。例如，电梯在二楼，指令为一楼则向下行；指令为四楼
则向上行。第二种是呼梯定向，呼梯定向是根据呼梯信号的来源位置与当前电梯位置比较，得出“上行”或“下行”结论。例如，电梯在二楼，三
楼乘客要向下，则按呼梯按钮，这个时电梯的运行应该是向上到三楼接该乘客，所以电梯应向上。
3电梯接收到多个信号时，采用首个信号定向，同向信号定向。同向信号先执行，一个方向任务全部完后再换向。例如，电梯在三楼，依次输入二楼
指令信号、四楼指令信号、一楼指令信号。如用信号排队方式，则电梯下行至二楼—上行至四楼—下行至一楼。而用同向先执行方式，则为电梯下
行至二楼—上行至四楼。显然，第二种方式往返路程短，因而效率高。
4要具有同向截车功能。例如，电梯在一楼，指令为四楼则上行，上行中三楼有呼梯信号，如果该呼梯信号为呼梯向上（K5），则当电梯到达三楼时
停站并且开门载客；如果呼梯信号为呼梯向下（K4），就不能停站，而是先到四楼后再返回到三楼停站。
5一个方向的任务执行完要换向时，依据最远站换向原则。例如，电梯在一楼根据二楼指令向上，此时三楼、四楼分别在呼梯向下信号。电梯到达二
楼停站，下客后继续向上。如果到三楼停站换向，则四楼的要求不能兼顾，如果到四楼停站换向，则到三楼可顺向截车
目录
目录 Ⅰ
毕业设计任务书 Ⅲ
调研报告 Ⅳ
摘要 V
第1章 绪论 1
1.1前言 1
第2章plc控制电梯的系统设计 2
第3章plc简介及其特点 4
3.1 plc历史 4
3.2 plc发展阶段 5
3.3 plc简介 6
3.4电梯控制中plc控制的优点 7
第4章电梯的构造和原理 7
4.1 电梯发展趋势 7
4.2 电梯基本结构 7
4.3 安全保护系统 14
4.4 电梯控制系统 16
第5章电气系统设计 21
5.1 plc选型 21
5.2 I/O分配 25
第6章硬件设计 21
6.1 曳引系统 28
6.2 电梯的起动加速和减速 28
6.3 曳引电动机控制电路 28
6.4 PLC外部接线图 29
第7章系统调试 31
7.1硬件调试 32
7.2编译的梯形图程序 33
总结 35
参考文献 36
致谢 37
外文翻译 38
参考文献
SIMATIC S7-200可编程序控制器系统手册 2002 2003
可编程控制器技术与应用系统设计 机械工业出版
电气控制系统 北京理工大学
可编程原理及应用 机械工业出版
电梯构造与原理 中山职院
电梯控制技术 中山职院
电梯标准与检测 中山职院
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