【正文】 基于 S7200PLC 的 四層電梯控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 摘 要 本課題設(shè)計(jì)的意義在于改變了以往繼電器控制的電梯可靠性和穩(wěn)定性差的缺點(diǎn)，鑒于繼電器控制存在著上述的種種弊端，現(xiàn)將 PLC 應(yīng)用于電梯控制 ,收到了良好效果?？删幊炭刂破鲬?yīng)用于電梯控制，用軟件編程替代原有繼電器硬件布線控制，使控制系統(tǒng)具有了極大的柔性和通用性。隨著人們對(duì)其要求的提高，電梯得到了快速發(fā)展，其拖動(dòng)技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到了智能控制，其邏輯控制也由 PLC代替原來的繼電器控制。本設(shè)計(jì)在已有的變頻器的基礎(chǔ)上，采用 PLC 對(duì)電梯進(jìn)行控制，通過合理的選擇和設(shè)計(jì)，提高 了電梯的控制水平， 并改善了電梯運(yùn)行的舒適感， 使電梯達(dá)到了較為理想的控制效果。 本文介紹一種電梯 PLC 控制系統(tǒng)。電梯是垂直方向的運(yùn)輸設(shè)備，是高層建筑中不可缺少的交通運(yùn)輸設(shè)備。它靠電力，拖動(dòng)一個(gè)可以載人或物的轎廂，在建筑的井道內(nèi)導(dǎo)軌上做垂直升降運(yùn)動(dòng)，在人們生活中起著舉足輕重的作用。而控制電梯運(yùn)行的 PLC 系統(tǒng)也要求越來越高，要求達(dá)到電梯運(yùn)行的“穩(wěn)、準(zhǔn)、快”的運(yùn)行目的。該系統(tǒng)主要由 PLC、邏輯控制電路組成。其中包括交流異步電動(dòng)機(jī)、繼電器、接觸器、行程開關(guān)、按鈕、發(fā)光指示器組成為一體的控制系統(tǒng)。本機(jī)控制單元采用以西門子的可編程控制器 PLC 對(duì)機(jī)器進(jìn)行全過程控制。 關(guān)鍵字：可編程控制器 PLC，繼電器控制，垂直運(yùn)輸設(shè)備 目 錄 一、 緒論 ........................................................1 二、 方案設(shè)計(jì) ....................................................2 電梯繼電器控制系統(tǒng)的特點(diǎn)及存在問題 .........................2 電梯繼電器控制系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn) ................................................................2 控制電梯的優(yōu)點(diǎn) .........................................2 ..............................................3 三、 PLC 硬件系統(tǒng)的設(shè)計(jì) ...........................................3 的選擇 ..............................................3 ................................................................4 ........................................4 四、軟件設(shè)計(jì) ....................................................4 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖 ..............................................6 .重要程序設(shè)計(jì) .............................................7 ......................................7 ....................................7 ....................................8 五、總結(jié)與展望 .................................................12 參考文獻(xiàn) .......................................................13 附錄 ...........................................................14 附錄一 完整程序匯 總 ............................................14 附錄二 實(shí)驗(yàn)接線圖 ..............................................19 第 1 頁(yè) 共 19 頁(yè) 一、 緒 論 可編程序控制器（ PLC）是近十幾年發(fā)展起來的一種新型工業(yè)控制器，由于它把計(jì)算機(jī)的編程靈活，功能強(qiáng)大，應(yīng)用面廣等優(yōu)點(diǎn)與繼電器系統(tǒng)的控制簡(jiǎn)單，使用方便，抗干擾能力強(qiáng) ,價(jià)格便宜 ,體積小等優(yōu)點(diǎn)結(jié)合起來，在工業(yè)生產(chǎn)控制中廣泛地應(yīng)用。 電梯是一種特殊的垂直運(yùn)輸工具，都市人 們的日常生活已經(jīng)越來越離不開它。現(xiàn)在隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，高樓處處可見，而高樓的主要運(yùn)輸工具都是電梯，所以接觸電梯的人也越來越多，且隨時(shí)影響人們的工作、生活、學(xué)習(xí)。因此人們對(duì)電梯的安全性，穩(wěn)定性也越來越高。 從電梯控制統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方法分，電梯的控制系統(tǒng)經(jīng)歷了繼電器控制、可編程序控制（ PLC）、單片微機(jī)控制、多微機(jī)控制多種形式。繼電器控制系統(tǒng)是 80 年代最廣泛的一種電梯控制方式，有控制邏輯線路簡(jiǎn)單、直接、易于理解和掌握的優(yōu)點(diǎn)，但由于該類系統(tǒng)是由眾多繼電器、接觸器構(gòu)成，使用一段時(shí)間后其接觸點(diǎn)往往接觸不良，所以電梯故 障高，眾多的繼電器、接觸器動(dòng)作噪聲較大，整個(gè)控制柜體積大。隨著多微機(jī)系統(tǒng)在電梯控制系統(tǒng)中的應(yīng)用，電梯控制發(fā)生了限大的變化，因?yàn)槲C(jī)在電梯中的應(yīng)用不僅取代了大部分繼電器和選層器，整個(gè)系統(tǒng)更加可靠，靈活性更加提高，功能大增強(qiáng)了。但微機(jī)的集成度高，功能項(xiàng)目固化，一般維修人員及工程人員修改或增加不了其功能。如要修改或增加其功能要找回生廠家或用專用的工具?？删幊绦蚩刂破魅〈^電器構(gòu)成的電梯控制系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)由繼電器實(shí)現(xiàn)的邏輯控制功能，而且觸點(diǎn)少、可靠高、故障率低、維修方便、噪聲小最主要的是可編程序控制系統(tǒng)的 可編程 功能，使得當(dāng)改變電梯的控制功能時(shí)，只要更改程序即可。而 PLC 的編程語(yǔ)言需不盡相同，但都有通俗易懂，便于自學(xué)的優(yōu)點(diǎn)一般維修及工程人員都能掌握 ,當(dāng)然 PLC 電梯控制系統(tǒng)只適用于小高層的樓房。 PLC 可靠性高，程序設(shè)計(jì)方便靈活。本設(shè)計(jì)在用可編程 PLC 控制，不但提高了電梯可靠性、可維護(hù)性以及靈活性，同時(shí)延長(zhǎng)了使用壽命，縮短了電梯的開發(fā)周期，并提高了電梯的控制水平，改善了電梯運(yùn)行的舒適感，使電梯達(dá)到了較為理想的控制效果。 第 2 頁(yè) 共 19 頁(yè) 二、方案設(shè)計(jì) . 電梯繼電器控制系統(tǒng)的特點(diǎn)及存在問題 統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn) （ 1）所有控制功能及信號(hào)處理均有硬件實(shí)現(xiàn)，線路直觀，易于理解和掌握， 適合于一般技術(shù)人員和技術(shù)工人所掌握。 （ 2）系統(tǒng)的保養(yǎng)、維修及故障檢查無需較高的技術(shù)和特殊的工具、儀器。 （ 3）大部分電器均為常用控制電器，更換方便，價(jià)格較便宜。 （ 4）多年來我國(guó)一直生產(chǎn)這類電梯，技術(shù)成熟，已經(jīng)形成系列化產(chǎn)品，技術(shù)資料圖紙齊全，熟悉、掌握的人員較多。 (1) 系統(tǒng)觸點(diǎn)繁多、接線線路復(fù)雜，且觸點(diǎn)容易燒壞磨損，造成接觸不良，因而故障率較高。 (2) 普通控制電器及硬件接線方法難以實(shí) 現(xiàn)較復(fù)雜的控制功能，使系統(tǒng)的控制功能不易增加，技術(shù)水平難以提高。 (3) 電磁機(jī)構(gòu)及觸點(diǎn)動(dòng)作速度比較慢，機(jī)械和電磁慣性大，系統(tǒng)控制精度難以提高。 (4) 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)龐大，能耗較高，機(jī)械動(dòng)作噪音大。 (5) 由于線路復(fù)雜，易出現(xiàn)故障，因而保養(yǎng)維修工作量大。費(fèi)用高；而且檢查故障困難，費(fèi)時(shí)費(fèi)工。 控制電梯的優(yōu)點(diǎn) 隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，樓房越來越高，而電梯成為了高層樓房的必須設(shè)備。 電梯從手柄開關(guān)操縱電梯、按鈕控制電梯發(fā)展到了現(xiàn)在的群控電梯，為高層運(yùn)輸做出了不可磨滅的貢獻(xiàn)。 PLC 在電梯控制上的應(yīng)用主要體現(xiàn)在它的邏輯開關(guān)控制功 能。由于 PLC 具有邏輯運(yùn)算，計(jì)數(shù)和定時(shí)以及數(shù)據(jù)輸入輸出的功能。在電梯控制過程中，各種邏輯開關(guān)控制與 PLC 很好的結(jié)合，很好的實(shí)現(xiàn)了對(duì)電梯的控制。 電梯的電氣系統(tǒng)由拖動(dòng)系統(tǒng)和控制系統(tǒng)兩部分組成。傳統(tǒng)的電氣控制系統(tǒng)采 用的繼電器邏輯控制由于觸點(diǎn)多、故障率高、可靠性差、體積大等缺點(diǎn)，正逐漸被淘汰。目前電梯設(shè)計(jì)使用可編程控制器 (PLC)，要求功能變化靈活，編程簡(jiǎn)單，故障少，噪音低。維修保養(yǎng)方便，節(jié)能省工，抗干擾能力強(qiáng)，控制箱占地 第 3 頁(yè) 共 19 頁(yè) 面積少。當(dāng)乘員進(jìn)入電梯，按下樓層按鈕，電梯門自動(dòng)關(guān)閉后．控制系統(tǒng)進(jìn)行下列運(yùn)作：根據(jù)轎廂 所處位置及乘員所處層數(shù)．判定轎廂運(yùn)行方向，保證轎廂平層時(shí)減速。將轎廂停在選定的樓層上；同時(shí)，根據(jù)樓層的呼叫，順路停車，自動(dòng)開關(guān)門。另外在轎廂內(nèi)外均要有信號(hào)燈顯示電梯運(yùn)行方向及樓層。 (1) 初始時(shí)沒有呼叫信號(hào)時(shí)，電梯處于任意層，且在沒有呼叫信號(hào)是電梯禁止不動(dòng)。 (2) 根據(jù)電梯最早記憶信號(hào)，再判斷是上行還是下行。即就是電梯的定向。電梯的定向根據(jù)初始信號(hào)的狀態(tài)可分為兩種。一種是指令定向，指令定向