【正文】 北方工業(yè)大學(xué) 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告書 題 目： 基于 PLC 六層電梯系統(tǒng)設(shè)計(jì) 指導(dǎo)教師： 專業(yè)班級(jí)： 電氣 09A— 1 學(xué) 號(hào)： 09101080119 姓 名： 日 期： 2021 年 6 月 18 日 2 基于 PLC 六層電 梯系統(tǒng)設(shè)計(jì) 摘要 本文主要根據(jù)現(xiàn)有電梯功能情況，詳細(xì)列出 PLC 的資源配置，分為速度控制系統(tǒng)與邏輯控制系統(tǒng)，共同完成 6 層電梯的 PLC 控制系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案。課程設(shè)計(jì)采用 TVT— 2021E 組合式多層電梯模型， 由曳引系統(tǒng)、導(dǎo)向系統(tǒng)、門系統(tǒng)、轎廂系統(tǒng)、重量平衡系統(tǒng)、電力拖動(dòng)系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)、安全保護(hù)系統(tǒng)等組成 實(shí)現(xiàn)電梯的外呼，內(nèi)呼，手動(dòng)設(shè)置。通過 S7200 控制變頻器，再由變頻器控制電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)達(dá)到預(yù)期目的。 關(guān)鍵詞： PLC 控制；變頻器；旋轉(zhuǎn)編碼器；電梯模型 3 SIXSTORY ELEVSTOR SYSTRM BASED ON PLC IS DESIGNED Abstract This article main according to the existing elevator functions, detailed list PLC, resource allocation, divided into speed control system and logic control system, with six floors of the elevator PLC control system of the overall design scheme. Course design of the TVT 2021 e posite multilayer elevator model, by the traction system, guiding system, door systems, capsules, weight, balance system, electric drive system, electric control system, realization of elevator safety protection system of outside call, call, manually. By S7200 control inverter, the inverter to control motor rotation to achieve expected purpose. Key words: PLC control。 Frequency converter。 Rotary encoder。 elevator model 4 目錄 第一章緒論 ............................................................................. 6 課題的研究背景及意義 ......................................... 6 課題研究的內(nèi)容 ............................................... 7 在電梯控制中的應(yīng)用以及發(fā)展前景 ............................ 8 第二章 電梯的工作原理 ...................................................... 10 電梯的結(jié)構(gòu)及組成部件 ....................................... 10 電梯控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 .......................................... 14 電梯控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的功能 ...................................... 15 第三章 硬件的選型 ............................................................ 15 PLC 的選擇 .................................................. 15 PLC 的定義和特點(diǎn) ...................................... 15 PLC 的主要功能和應(yīng)用 .................................. 18 PLC 與其他工業(yè)控制系統(tǒng)的比較 .......................... 19 變頻器的選擇 ............................................... 21 第四章 PLC 的系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) .............................................. 25 PLC 控制 系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本原則 .................................. 25 輸入 /輸出點(diǎn)分配： ........................................... 26 PLC 外部接線圖 .............................................. 28 PLC 的編程語言 .............................................. 28 STEP 7 概述 ................................................. 29 流程圖 ................................................... 31 5 梯形圖 ................................................... 39 第五章 組態(tài)王 ..................................................................... 51 組態(tài)王的概述 ................................................ 51 組態(tài)王截圖 .................................................. 51 第六章 觸摸屏 .................................................. 53 觸摸屏概述 .................................................. 53 本課程設(shè)計(jì)用的三菱 GT10 ..................................... 54 致謝 ....................................................................................... 57 主要參考文獻(xiàn) ....................................................................... 58 附錄 ...................................................................................... 61 外文翻譯 ............................................................................. 111 6 第一章緒論 課題的研究背景及意義 電梯是高層賓館、商店、住宅、多層廠房和倉(cāng)庫(kù)等高層建筑不可缺少的垂直方向的交通工具。隨著社會(huì)的發(fā)展，建筑物規(guī)模越來越大，樓層越來越多，對(duì)電梯的調(diào)速精度、調(diào)速范圍等靜態(tài)和動(dòng)態(tài)特性提出了更高的要求。 電梯是集機(jī)電一體的復(fù)雜系統(tǒng)，不僅涉及機(jī)械傳動(dòng)、電氣控制和土建等工程領(lǐng)域，還要考慮可靠性、舒適感和美學(xué)等問題。目前，由可編程序控制器 (PLC)和微機(jī)組成的電梯運(yùn)行邏輯控制系統(tǒng)，正以很快的速度發(fā)展著。采用 PLC 控制的電梯可靠性高、維護(hù)方便、開發(fā)周期短，這種電梯運(yùn)行更加可靠，并具有 很大的靈活性，可以完成更為復(fù)雜的控制任務(wù)，己成為電梯控制的發(fā)展方向。 可編程序控制器，是微機(jī)技術(shù)與繼電器常規(guī)控制技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，是在順序控制器和微機(jī)控制器的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的新型控制器，是一種以微處理器為核心用作數(shù)字控制的專用計(jì)算機(jī)。自 1969 年針對(duì)工業(yè)自動(dòng)控制的特點(diǎn)和需要而丌發(fā)的第一臺(tái) PLC問世以來，迄今己 30 多年，它的發(fā)展雖然包含了前期控制技術(shù)的繼承和演變，但又不同于順序控制器和通用的微機(jī)控制裝置。它不僅充分利用微處理器的優(yōu)點(diǎn)來滿足各種工業(yè)領(lǐng)域的實(shí)時(shí)控制要求，同時(shí)也照顧到現(xiàn)場(chǎng)電氣操作維護(hù)人員的技能和習(xí) 慣，摒棄了微機(jī)常用的計(jì)算機(jī)編程語言的表達(dá)方式，獨(dú)具風(fēng)格地形成一套以繼電器梯形圖為基礎(chǔ)的形象編程語言和模塊化的軟件結(jié)構(gòu)，使用 7 戶程序的編制清晰直觀、方便易學(xué)，調(diào)試和查錯(cuò)都很容易。 PLC現(xiàn)已成為現(xiàn)代工業(yè)控制三大支柱 (PLC、 CAD／ CAM、 ROBOT)之一，以其可靠性、邏輯功能強(qiáng)、體積小、可在線修改控制程序、具有遠(yuǎn)程通信聯(lián)網(wǎng)功能，易與計(jì)算機(jī)接口、能對(duì)模擬量進(jìn)行控制、具備高速記數(shù)與位控等高性能模塊等優(yōu)異性能，同益取代由大量中間繼電器、 時(shí)間繼電器、記數(shù)繼電器等組成的傳統(tǒng)的繼電一接觸控制系 .PLC 的應(yīng)用深度和廣度已經(jīng)成 為一個(gè)國(guó)家工業(yè)先進(jìn)水平的重要標(biāo)志之一。 總之，電梯的控制是比較復(fù)雜的，可編程控制器的使用為電梯的控制提供了廣闊的空間。 PLC 是專門為工業(yè)過程控制而設(shè)計(jì)的控制設(shè)備，隨著 PLC 應(yīng)用技術(shù)的不斷發(fā)展，將使得它的體積大大減小，功能不斷完善，過程的控制更平穩(wěn)、可靠，抗干擾性能增強(qiáng)、機(jī)械與電氣部件有機(jī)地結(jié)合在一個(gè)設(shè)備內(nèi)，把儀表、電子和計(jì)算機(jī)的功能綜合在一起。因此，它已經(jīng)成為電梯運(yùn)行中的關(guān)鍵技術(shù)。 課題研究的內(nèi)容 課題所研究的內(nèi)容主要是用可編程控制器（ PLC）改造在用電梯自動(dòng)控制系統(tǒng)。由于大部分老式電梯的電控系統(tǒng)可靠 性欠佳，用戶尋求對(duì)電梯的電控系統(tǒng)進(jìn)行改造，以節(jié)約資金。因此，對(duì)電梯控制技術(shù)進(jìn)行研究，找出一條適合國(guó)產(chǎn)老式電梯的改造之路，并進(jìn)而提高國(guó)產(chǎn)電梯的技術(shù)水平和質(zhì)量，具有十分重要的意義。 針對(duì)老式電梯采用的繼電器邏輯控制方式存在功能弱、故障多、可靠性差和工作壽命短等缺陷，提出采用功能強(qiáng)、故障率低、可靠性高的可編程控制器（ PLC）來控制電梯。 論文的主要內(nèi)容如下： 首先對(duì)電梯系統(tǒng)及可編程控制器（ PLC）作了比較全面的總結(jié) 8 和介紹。接著闡述了電梯控制系統(tǒng)的分類及特點(diǎn)，電梯的控制系統(tǒng)分為調(diào)速和信號(hào)控制兩大部分。確定了系統(tǒng)的 總體結(jié)構(gòu)，由 PLC 來實(shí)現(xiàn)電梯信號(hào)控制，有雙速電機(jī)實(shí)現(xiàn)調(diào)速，完成了電機(jī)和可編程控制器（ PLC）的選擇。然后是系統(tǒng)硬件開發(fā)，完成了 PLC 的選型、 I/O 點(diǎn)數(shù)分配與 PLC 的連接。在分析了電梯系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)方法基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)出了軟件流程圖，提出了模塊化編程思想，介紹了系統(tǒng)的軟件開發(fā)。最后對(duì)改造后的電梯系統(tǒng)進(jìn)行模擬調(diào)試。 在電梯控制中的應(yīng)用以及發(fā)展前景 目前，在電梯的控制方式上，主要有繼電器控制、 PLC 控制和微型計(jì)算機(jī)控制三種。而 PlC 實(shí)際上是一種專用計(jì)算機(jī)，它采用巡回掃描的方式分時(shí)處理各項(xiàng) 任務(wù)，而且依靠程序運(yùn)行，這就保證只有正確的程序才能運(yùn)行，否則電梯不會(huì)工作；又由于 PLC中的內(nèi)部輔助繼電器及保持繼電器等實(shí)際上是 PLC 系統(tǒng)內(nèi)存工作單元，即無線圈又無觸點(diǎn)，使用次數(shù)不受限制，屬無觸點(diǎn)運(yùn)行，因此，它比繼電器控制有著明顯的優(yōu)越性，運(yùn)行壽命更長(zhǎng)，工作更加可靠安全，自動(dòng)化水平更高。 PLC 控制是三種控制方式中最具有可靠性、實(shí)用性和靈活性的控制方式，它更適合于用在電梯的技術(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)。 目前意義上的 ―綠色 ‖，一般是強(qiáng)調(diào) ―天然 ‖的一面，強(qiáng)調(diào)與環(huán)境的協(xié)調(diào)與和諧。電 梯屬于純粹的工業(yè)產(chǎn)品，其天然性應(yīng)表現(xiàn)為對(duì)環(huán)境影響的盡可能小，與環(huán)境的協(xié)調(diào)與平衡，以及電梯本身的人性化。這也應(yīng)是綠色電梯的發(fā)展方向。 (1)智能化。我們這罩所說的智能化電梯是傳統(tǒng)的人工智能是 9 無法勝任的。傳統(tǒng)的智能控制是一種技術(shù)的事先安排，說到底 是一種程序控制，是一種周期性的系統(tǒng)自動(dòng)控制，實(shí)際上還算不上智能 。智能化要求電梯有自動(dòng)安全檢測(cè)功能，讓電梯自己能夠檢測(cè)到電梯的故障所在，并及時(shí)報(bào)警予以排除。 (2)安全。運(yùn)行安全是電梯的根本和關(guān)鍵。可以說，電梯的全部其他工作都是以此為中心展開的，使電梯安全運(yùn)行更有保障。運(yùn)行安全不僅要消除電梯啟動(dòng)時(shí)較強(qiáng)的電磁輻射，使用安全材料和運(yùn)行穩(wěn)定，而且要有一種良好的視覺效果，讓每一位乘客在寬