【正文】 ual and maintain, can also overe to move to operate at the same time bring of some artificial interference factors.KEY WORDS: PLC，Elevator， Controls system目　錄前　言 1第1章 電梯的概述 2 3 3 電梯的結(jié)構(gòu) 5 電梯的工作原理 8第2章 PLC簡介 9 PLC的概念 9 PLC的發(fā)展歷程 10 PLC的結(jié)構(gòu) 11 中央處理單元（CPU） 12 12 12 12 編程器等外部設(shè)備 13 13 15第3章 電梯控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計 17 電梯控制的要求 17 電梯轎廂的控制要求 17 17 18 18 19第4章電梯PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計 21 PLC單臺電梯控制系統(tǒng)的工作流程 21 控制面板 22 超重報警 22 PLC I/O地址分配 23第5章 梯形圖分析 26 總流程設(shè)計 26 各模塊梯形圖設(shè)計 27 電梯運行狀態(tài)選擇程序 29 樓層指令輸入 30 電梯上下行判斷程序 31 最近上行目標(biāo)樓層確定程序 32 上行運行程序 34 最近下行目標(biāo)樓層確定程序 34 下行運行程序 36 開關(guān)門程序 36 換速程序 37 門定位程序 39 超重報警程序 41結(jié)　論 42謝 辭 43參考文獻 44附　錄 45外文資料翻譯 63前　言在我國，電梯、手扶梯、自動人行道等屬于起重運輸設(shè)備。系統(tǒng)的核心部分使用的是德國西門子S7—200，因為在核心控制部分采用的是軟件程序控制，從而在保證電梯在正常運行這個要求的情況下，大大的提高了電梯故障檢查與維修的方便性和容易性，同時還可以克服手動操作所帶來的一些人為干擾因素。但是，這種控制易出故障，維修不便，體積大，壽命短，漸漸的被淘汰?；赑LC的5層電梯控制系統(tǒng)設(shè)計摘 要隨著城市建設(shè)的不斷的發(fā)展，高層建筑也不斷增多。電梯作為高層建筑中垂直運行的交通工具已與人們的日常生活密不可分，傳統(tǒng)的電梯控制系統(tǒng)采用的是繼電器控制。為了提高自動控制系統(tǒng)的可靠性和設(shè)備的工作效率，設(shè)計了一套以PLC為核心的控制器，用于取代以往復(fù)雜的繼電器——控制器控制。關(guān)鍵詞：PLC，電梯，控制系統(tǒng) Design according to the PLC the 5 F elevator control systemABSTRACTAlong with city construction of continuously of development, the key figures construct to also continuously increase. The elevator is the pileups of perpendicular movement have already been as inseparable as people39。電梯是在垂直方向上運行的運輸設(shè)備，手扶梯是在斜面上運行的運輸設(shè)備。隨著人口的增加、科學(xué)技術(shù)日新月異地發(fā)展、人們物質(zhì)生活水平的逐步提高，建筑業(yè)得以迅速發(fā)展，大批的高樓大廈拔地而起，十幾層至幾十層的賓館、飯店、辦公樓、住宅樓鱗次櫛比。傳統(tǒng)的電梯控制系統(tǒng)采用的是繼電器控制。可編程控制器PLC是根據(jù)順序邏輯控制的需要而發(fā)展起來的，是專門為工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計的數(shù)字運算操作的電子裝置。PLC電梯控制系統(tǒng)，（1）在電梯控制中采用了PLC，用軟件實現(xiàn)對電梯運行的自動控制，可靠性大大提高；（2）去掉了選層器及大部分繼電器，控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，外部線路簡化；（3）PLC可實現(xiàn)各種復(fù)雜的控制系統(tǒng)，方便地增加或改變控制功能；（4）PLC可進行故障自動檢測與報警顯示，提高運行安全性，并便于檢修；(5)可用于群控調(diào)配和管理，并提高電梯運行效率；(6)更改控制方案時不需改動硬件接線。 第1章 電梯的概述人類利用升降工具運輸貨物、人員的歷史非常悠久。早期的升降工具基本以人力為動力。英國科學(xué)家瓦特發(fā)明蒸汽機后，起重機裝置開始采用蒸汽為動力。湯姆遜研制出用液壓驅(qū)動的升降梯，液壓的介質(zhì)是水。1854年，在紐約水晶宮舉行的世界博覽會上，美國人伊萊沙奧的斯第一次向世人展示了他的發(fā)明。令人驚訝的是，升降梯并沒有墜毀，而是牢牢地固定在半空中——奧的斯先生發(fā)明的升降梯安全裝置發(fā)揮了作用。”站在升降梯平臺上的奧的斯先生向周圍觀看的人們揮手致意。1887年，美國奧的斯公司制造出世界上第一臺電梯，這是一臺以直流電動機傳動的電梯。這座古老的電梯，每分鐘只能走10米左右。1900年，以交流電動機傳動的電梯開始問世。隨著超高層建筑的出現(xiàn)，電梯的設(shè)計、工藝不斷得到提高，電梯的品種也逐漸增多。1950年又制成了安裝在高層建筑外面的觀光電梯，使乘客能在電梯運行中清楚地眺望四周的景色。電梯已不僅是一種生產(chǎn)環(huán)節(jié)中的重要設(shè)備，更是一種人們頻繁乘用的交通運輸設(shè)備。電梯是服務(wù)于規(guī)定樓層的固定式升降設(shè)備。轎廂尺寸與結(jié)構(gòu)形式便于乘客出入或裝卸貨物。按用途分類乘客電梯，為運送乘客設(shè)計的電梯，要求有完善的安全設(shè)施以及一定的轎內(nèi)裝飾。 醫(yī)用電梯，為運送病床、擔(dān)架、醫(yī)用車而設(shè)計的電梯，轎廂具有長而窄的特點。 觀光電梯，轎廂壁透明，供乘客觀光用的電梯。 船舶電梯，船舶上使用的電梯。 其它類型的電梯，除上述常用電梯外，還有些特殊用途的電梯，如冷庫電梯、防爆電梯、礦井電梯、電站電梯、消防員用電梯等。根據(jù)拖動方式又可分為交流單速、交流雙速、交流調(diào)壓調(diào)速、交流變壓變頻調(diào)速等。 液壓電梯，一般利用電動泵驅(qū)動液體流動，由柱塞使轎廂升降的電梯。 螺桿式電梯，將直頂式電梯的柱塞加工成矩形螺紋，再將帶有推力軸承的大螺母安裝于油缸頂，然后通過電機經(jīng)減速機（或皮帶）帶動螺母旋轉(zhuǎn)，從而使螺桿頂升轎廂上升或下降的電梯。 電梯問世初期，曾用蒸汽機、內(nèi)燃機作為動力直接驅(qū)動電梯，現(xiàn)已基本絕跡。 低速梯。 高速梯。 隨著電梯技術(shù)的不斷發(fā)展，電梯速度越來越高，區(qū)別高、中、低速電梯的速度限值也在相應(yīng)地提高。 無司機電梯，乘客進入電梯轎廂，按下操縱盤上所需要去的層樓按鈕，電梯自動運行到達目的層樓，這類電梯一般具有集選功能。 按操縱控制方式分類手柄開關(guān)操縱，電梯司機在轎廂內(nèi)控制操縱盤手柄開關(guān)，實現(xiàn)電梯的起動、上升、下降、平層、停止的運行狀態(tài)。 信號控制電梯，是一種自動控制程度較高的有司機電梯。 集選控制電梯，是一種在信號控制基礎(chǔ)上發(fā)展起來的全自動控制的電梯，與信號控制的主要區(qū)別在于能實現(xiàn)無司機操縱。 群控電梯，是用微機控制和統(tǒng)一調(diào)度多臺集中并列的電梯。 其它分類方式按機房位置分類，則有機房在井道頂部的（上機房）電梯、機房在井道底部旁側(cè)的（下機房）電梯，以及有機房在井道內(nèi)部的（無機房）電梯。 此外，還有雙層轎廂電梯等。特別是由于土地緊張而將住宅移至山區(qū)后，斜行電梯發(fā)展迅速。 建筑施工電梯，是一種采用齒輪齒條嚙合方式（包括銷齒傳動與鏈傳動，或采用鋼絲繩提升），使吊籠作垂直或傾斜運動的機械，用以輸送人員或物料，主要應(yīng)用于建筑施工與維修。 電梯的結(jié)構(gòu)電梯是一種復(fù)雜的機電產(chǎn)品，一般由機房、轎廂、廳門及井道和井底設(shè)備等4個基本部分組成（如圖11所示）。機房結(jié)構(gòu)必須堅固，防震和隔音，有足夠的面積，、高度、承重能力和良好的通風(fēng)條件，而且室內(nèi)經(jīng)常保持有適度的照明亮度，保持干燥清潔等。(1)曳引機 曳引機是電梯升降的動力源，由曳引電動機、電磁制動器、減速器、曳引輪和盤車手輪等組成，通過業(yè)余繩與曳引繩輪的摩擦產(chǎn)生的牽引力來實現(xiàn)轎廂和平衡對重升降驅(qū)動裝置。(2)控制柜 該裝置能發(fā)出指令，檢測各機器的動作情況，并具有控制功能，從而使電梯能安全、穩(wěn)妥、快速到達目的層。(3)限速器 限速其為電梯限速保護裝置，是重要的安全設(shè)備。如果轎廂仍然繼續(xù)高速下行，此時限速器則以機械方式操縱安全鉗動作，將轎廂夾持在導(dǎo)軌上，阻止起繼續(xù)下降，避免產(chǎn)生不良后果。(2)對重 對重又稱平衡重，起到平衡轎廂的作用（但這種平衡是相對的和變化的）。（層門）廳門是為確保候梯的乘客安全而設(shè)置的開閉裝置，只有在轎廂停層和平層時才被打開。(2)導(dǎo)軌 使轎廂和平衡對重在井道內(nèi)垂直升降的導(dǎo)向裝置。(4)補償鏈 由于轎廂升降，轎廂側(cè)與對重側(cè)的曳引鋼絲繩重量比隨之變化。(5)終端保護裝置 終端保護裝置由終端電氣保護裝置和機械緩沖裝置兩部分組成，終端電氣保護裝置由換速開關(guān)、限速開關(guān)和極限開關(guān)組成。常用的緩沖器有彈簧緩沖器和油壓緩沖器兩種。它的作用在于：因機械或電氣的某種原因，例如斷繩或失控使電梯超速下降時當(dāng)下降速度達到一定限值時，將轎廂停在導(dǎo)軌上。 電梯的工作原理曳引繩兩端分別連著轎廂和對重，纏繞在曳引輪和導(dǎo)向輪上，曳引電動機通過減速器變速后帶動曳引輪轉(zhuǎn)動，靠曳引繩與曳引輪摩擦產(chǎn)生的牽引力，實現(xiàn)轎廂和對重的升降運動，達到運輸目的。常閉塊式制動器在電動機工作時松閘，使電梯運轉(zhuǎn)，在失電情況下制動，使轎廂停止升降，并在指定層站上維持其靜止?fàn)顟B(tài)，供人員和貨物出入。補償裝置用來補償曳引繩運動中的張力和重量變化，使曳引電動機負(fù)載穩(wěn)定，轎廂得以準(zhǔn)確?？?。指示呼叫系統(tǒng)隨時顯示轎廂的運動方向和所在樓層位置。第2章 PLC簡介 PLC的概念可編程控制器(Programmable Logic Controller)簡稱PLC或PC，在現(xiàn)代工業(yè)控制中占有重要地位。早期的可編程控制器稱作可編程邏輯控制器（Programmable Logic Controller）， 簡稱PLC，它主要用來代替繼電器實現(xiàn)邏輯控制隨著技術(shù)的發(fā)展這種裝置的功能已經(jīng)大大超過了邏輯控制的范圍，因此，今天這種裝置稱作可編程控制器，簡稱PC。國際電工委員會（IEC）先后頒布了PLC 標(biāo)準(zhǔn)的草案第一稿，第二稿，并在1987 年2月通過了對它的定義：“可編程控制器是一種數(shù)字運算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計的。可編程控制器及其有關(guān)外部設(shè)備，都按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)聯(lián)成一個整體，易于擴充其功能的原則設(shè)計。為了使其生產(chǎn)和發(fā)展標(biāo)準(zhǔn)化，美國電氣制造商協(xié)會NEMA（National Electrical Manufactory Association） 經(jīng)過四年的調(diào)查工作，于1984 年首先將其正式命名為PC（Programmable Controller），并給PC 作了如下定義:“PC 是一個數(shù)字式的電子裝置，它使用了可編程序的記憶體儲存指令。一部數(shù)字電子計算機若是從事執(zhí)行PC 之功能時，亦被視為PC，但不包括鼓式或類似的機械式順序控制器。當(dāng)前用于工業(yè)控制的計算機可以分為幾類，類如可編程控制器、基于PC總線的工業(yè)控制計算機、基于單片機的測控裝置、用于模擬量閉環(huán)控制的可編程調(diào)節(jié)器、集散控制系統(tǒng)（DCS）和現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)（FCS）等。PLC已經(jīng)廣泛地應(yīng)用在各種機械設(shè)備和生產(chǎn)過程的自動控制系統(tǒng)中，PLC在其他領(lǐng)域，例如民用和家庭自動化的應(yīng)用也得到了迅速的發(fā)展。限于當(dāng)時的元器件條件及計算機發(fā)展水平，早期的PLC主要由分立元件和中小規(guī)模集成電路組成，可以完成簡單的邏輯控制及定時、計數(shù)功能。人們很快將其引入可編程控制器，使PLC增加了運算、數(shù)據(jù)傳送及處理等功能，完成了真正具有計算機特征的工業(yè)控制裝置。此時的PLC為微機技術(shù)和繼電器常規(guī)控制概念相結(jié)合的產(chǎn)物。這個階段的另一個特點是世界上生產(chǎn)可編程控制器的國家日益增多，產(chǎn)量日益上升。20世紀(jì)末期，可編程控制器的發(fā)展特點是更加適應(yīng)于現(xiàn)代工業(yè)的需要。目前，可編程控制器在機械制造、石油化工、冶金鋼鐵、汽車、輕工業(yè)等領(lǐng)域的應(yīng)用都得到了長足的發(fā)展。更高的運算速度、超小型體積、更可靠的工業(yè)抗干擾設(shè)計、模擬量運算、PID功能及極高的性價比奠定了它在現(xiàn)代工業(yè)中的地位。隨著遠程I/O和通信網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)處理以及圖象顯示技術(shù)的發(fā)展，PLC 向過程控制方向發(fā)展。由于PLC本質(zhì)上仍然是一臺適合于工業(yè)控制的微型計算機，所以其基本結(jié)構(gòu)和組成也具備一般微型計算機的特點：以中央處理單元（CPU）為核心，在系統(tǒng)程序（相當(dāng)于操作系統(tǒng)）的管理下運行。PLC的基本組成部件如下圖21所示。目前大中型PLC多采用16位或32位的微處理器作為CPU，有些廠家的高檔PLC還采用微處理器冗余技術(shù)，由多個CPU并行工作，當(dāng)主CPU正常工作時，其他CPU處于熱備用狀態(tài)，隨時可接替發(fā)生故障的CPU工作，大大的提高了系統(tǒng)的可靠性。用戶程序存儲器——存放用戶程序。功能存儲器（數(shù)據(jù)區(qū)）——存放用戶數(shù)據(jù)。內(nèi)部電源——開關(guān)穩(wěn)壓電源，供內(nèi)部電路使用；大多數(shù)機型還可以向外提供DC24V穩(wěn)壓電源，為現(xiàn)場的開關(guān)信號、外部傳感器供電。PLC的輸入/輸出單元也叫I/O單元，對于模塊式的PLC來說，I/O單元以模塊形式出現(xiàn)，所以又稱為I/O模塊。PLC提供了各種操作電平與驅(qū)動能力的I/O模塊和各種用途的I/O組件供用戶選用。I/O模塊將外界輸入信號變成CPU能接受的信號，或?qū)PU的輸出信號變成需要的控制信號去驅(qū)動控制對象（包括開關(guān)量和模擬量），以確保整個系統(tǒng)正常工作。PLC輸出有三種型式：繼電器方式、晶體管方式和晶閘管方式。可分為兩類：簡單型——只能聯(lián)機編程；只能用指令清單編程。?？芍苯右噪娔X作為編程器，安裝相關(guān)的編程軟件編程。一臺編程器可開發(fā)、監(jiān)護許多臺PLC的工作。這種計算機程序?qū)崿F(xiàn)的“軟繼電器”，與繼電器系統(tǒng)中的物理結(jié)構(gòu)在功能上某些相似之處。在運行狀態(tài)，可編程控制器通過執(zhí)行反映控制要求的用戶程序來實現(xiàn)控制功能。PLC的工作過程以循環(huán)掃描的方式進行，當(dāng)PLC處于運行狀態(tài)時，其運行周期可劃分為3個基本階段：輸入采樣階段、程序執(zhí)行階段、輸出刷新階段?？删幊炭刂破鞯倪@種周而復(fù)始的循環(huán)工作方式稱為掃描工作方式（如圖22所示）。在內(nèi)部處理聯(lián)合階段。在通信服務(wù)階段，可編程控制器與別的帶微處理器的智能裝置通信，響應(yīng)