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安徽机电职业技术学院
课题设计
基于S7-200 PLC的电梯系统控制设计
系 （部） 电气工程系 专 业 机电一体化 班 级 机电3135班 姓 名 黄蒙蒙 学 号 1202133197 指导教师 曾劲松
2015 ～ 2016 学年第 1 学期
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摘要
我国的电梯行业已经进入高速发展阶段，无论是产量还是销量都已经界首位。电梯作为垂直运输工具，已经成了人们生活中不可缺少的一部分。随着计算机技术、电力电子技术与自动控制技术的迅速发展，电梯行业也进入了更高的高度，调频调压调速和由可编程控制器组成的逻辑控制器成为了现在电梯控制技术。现代电梯在追求速度、简单和舒适的同时，也在提高安全性能和节能上面提出了更高的要求。 通过对 I/O 点数的估算，选择了西门子 S7-200 系列 CPU224 型可编程控制器作为电梯控制器。采用变频调速技术提高电梯效率、节省能源，本课题选择的是VS-61665 型变频器。为了使电梯平稳调速，获得良好地舒适感，设计了电梯的起制动速度曲线为两段抛物线加一段直线，加速度斜率和抛物线变化率决定该曲线形状的构成和改变；采用旋转编码器来发出脉冲信号构成位置反馈，达到电梯的精确位移控制。本文所设计的电梯与传统的电梯相比，在运行上具有良好的舒适感，在生活中可以节约电能，取得了良好的经济效益和社会效益，达到了理想的目的。本文针对国内电梯行业的现状，设计出了基于可编程控制器的电梯控制系统，实现了电梯的开关门控制、内外召唤指令的登记与消除、层楼显示、呼梯铃控制与故障报警、定向和反向截梯等功能。
关键词：电梯；控制系统；可编程控制器
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目 录
第一章 概 述 .................................................................................................... 3
1.1 电梯的发展状况与趋势 ..................................................................................................... 3 1.2 设计方案比较 ....................................................................................................................... 3
第二章 可编程序控制器原理分析 ................................................................... 4
2.1 可编程控制器的基本结构 ................................................................................................ 4 2.2可编程控制器的工作原理 ................................................................................................. 5 2.3可编程控制器的特点 .......................................................................................................... 6 2.4 电梯控制系统的设计要求 ................................................................................................ 6
第三章 硬件系统的设计 .................................................................................... 7
3.1 电梯模型控制系统的总体设计 ..................................................................................... 7 3.2 地址分配及I/O链接 ....................................................................................................... 8
第四章 软件系统的设计 .................................................................................. 9
4.1程序设计梯形图 ................................................................................................................... 9
参考文献 .............................................................................................................12
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第一章 概 述
1.1 电梯的发展状况与趋势
电梯的发展现状和趋势主要体现在以下几个方面： （1）电梯控制技术方面
智能化、网络化、人性化；采用高位数CPU，增强电梯信号的处理和速度；电梯群控系统中应用模糊逻辑和专家控制，以提高效率和精度；不断增加和扩展电梯的各种选择并与建筑物和谐的融为一体。 （2）电梯拖动技术方面
电梯的拖动技术有了较大的发展，直流电梯由于能耗大、维修量大等缺点，逐步被交流电梯所替代，液压电梯由于运行平稳，机房位置灵活等特点，使得在低楼层场合得到愈來愈广泛的应用。 （3）速度要求方面
多用途、全功能的塔式建筑成为潮流，超高速电梯在2012年继续成为研究方向。曳引式超高速电梯的研究正在向超大容量电动机、高性能的微处理器、减振技术、新式滚轮导靴、安全钳、永磁同步电动机、轿厢气压缓解和噪声抑制系统等方面推进。同时，采用直线电机驱动的电梯也有较大研究空间，超高速电梯的舒适感也会明显提高。 （4）节能高效方面
电梯作为高层建筑最大能耗设备之一，节能将成为行业发展方向。要求电梯功耗小、电磁兼容性强、噪声低、寿命长、采用绿色装潢材料、与建筑物协调等。 1.2 设计方案比较
电梯控制方式主要分为三种，分别是继电器控制方式、微机控制方式和可编程控制器（PLC）控制方式，由于继电器控制存在功能弱、故障多、可靠性差和工作寿命短的缺陷现在已逐渐被淘汰，微机控制可靠性差故也不多采用，而PLC控制采用一种巡回扫描的方式分时处理各项任务，而且依靠程序运行，这就保证只有正确的程序才能运行，否则电梯不会工作。又由于PLC中的内部辅助继电器及保持继电
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器等是它本身系统内存工作单元，即无线圈又无触点，使用次数不受限制，因此，它比继电器控制有明显的优越性，比微机控制有明显的可靠性，自动化水平更高。
综上所述PLC控制是三种控制方式中最具有可靠性、优越性和实用性的控制方式，它更适合用在电梯的技术改造和控制系统的更新换代，是电梯控制系统中理想的控制新技术，所以本次毕业设计采用可编程控制器(PLC)作为控制方式。
第二章 可编程序控制器原理分析
2.1 可编程控制器的基本结构
可编程序控制器的英文全称是 Programmable Logical Controller，简称 PLC。可编程控制器采用一类可编程的存储器。它用于其内部存储程序；执行逻辑运算、顺控制、定时、计数与算术操作等面向用户的指令；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；它是专为工业现场应用而设计的。PLC 可以代替继电器来控制复杂的控制系统，最大的特点就是减少了绝大部分的机械触点，从而提高了可靠性，降低了功耗；PLC 还具备微机技术，可以程序编制，大大提高了灵活性，而且 PLC 的编程和继电器梯形图基本一致，使用户方便易学；PLC 还具备很强的抗干扰能力，使其迅速在工业领域普及。PLC 种类虽然很多，但基本思路是一样的，用户一般按照说明书就能学会编程和如何去接线，可以看出 PLC 的灵活方便。可编程控制器主要由编程器、存储器、输入装置、输入电路、主机、电源、输出装置、输出电路、外围设备组成。
图2-1可编程控制器结构图
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PLCS7-200电梯设计
