郑州工业应用技术学院
课程设计说明书
题目：基于PLC的三层电梯控制系统设计
姓 名： 许颖福 院 （系）： 机电工程学院 专业班级： 13级电气工程及其自动化一班 学 号： 1302120118 指导教师： 陈高丽、王爽
成 绩：
时间： 2016 年 6 月 13 日至 2016 年 6 月 24 日
郑州工业应用技术学院
课程设计任务书
题目 基于PLC的三层电梯控制系统设计 专业、班级13级电气工程及其自动化一班学号1302120118姓名 许颖福
主要内容：利用西门子系列PLC系统，进行三层电梯系统的设计，编写PLC的
梯形图程序。
在西门子系列PLC综合实验面板上，进行实验电路的熟悉和连接，用PLC构成三层电梯的系统。
基本要求：本设计启动后系统能够实现按下三个楼层的召唤按钮和目的楼层按
钮时，点亮对应的指示灯并保持，直到电梯到达对应的楼层相应的指示灯才能熄灭。能够反映出电梯的运行状况,电梯向上运行时上行指示灯UP点亮，电梯向下运行时DOWN点亮。电梯能够根据楼层接近开关模拟出达到相应楼层使对应楼层指示灯点亮。
参考资料
[1]台方.可编程控制器应用教程[M]北京：中国水利水电出版社,2001.9. [2]余国亮.PLC技术与应用[M]清华大学出版社,2005.6. [3]陈建明.电气控制与PLC应用[M]电子工业出版社,2006.8.
完 成 期 限： 指导教师签名： 课程负责人签名：
2016年 6 月 10日
目录
1. 绪论 ............................................................................................................................... 1
1.1研究背景 .............................................................................................................. 1 1.2研究意义 .............................................................................................................. 1 1.3电梯发展的历史 .................................................................................................. 1 2. PLC可编程控制器 ........................................................................................................ 2
2.1可编程控制器简介 .............................................................................................. 2 2.2 PLC的结构及各部分的作用 .............................................................................. 2 2.3 PLC的结构组成 .................................................................................................. 3 2.4 PLC的工作原理 .................................................................................................. 4 2.5 PLC的编程语言 .................................................................................................. 4 3. 设计内容 ....................................................................................................................... 4
3.1 基本要求 ............................................................................................................. 4 3.2 输入/输出信号及I/O编址 ................................................................................. 6 3.3 PLC外部接线 ...................................................................................................... 7 3.4 程序设计 ............................................................................................................. 7 4. 程序调试 ..................................................................................................................... 11
4.1程序输入 ............................................................................................................ 11 4.2外部连线 ............................................................................................................ 11 4.3 PLC的通信及其下载 ........................................................................................ 11 5. 调试结果及其分析 ..................................................................................................... 13
5.1调试结果 ............................................................................................................ 13 5.2调试结果分析 .................................................................................................... 13 总结 .................................................................................................................................. 17 参考文献 .......................................................................................................................... 18 附录 .................................................................................................................................. 19
梯形图 ...................................................................................................................... 19 语句表 ...................................................................................................................... 27
1. 绪论
1.1 研究背景
随着城市进步而不断发展，城市快速的崛起，高层建筑不断增多，电梯成为高层建筑中垂直运行的工具已与人们的日常生活息息相关的一部分。它是采用电力拖动，把载有物品与乘客的轿厢，在刚性导轨之间垂直的运行，运送乘客与货物的升降设备。所以，电梯是作为高层运输的服务的设施。电梯具有安全可靠性高、运送速度快，操作简易的优点。而传统的电梯控制方式主要采用继电器的接触器进行控制，其缺点有触点多，故障高、可靠差、维修工作大等，但是采用 PLC控制电梯可以很好地解决哪些问题，使电梯运转更加安全、方便、舒适。
眼下电梯的控制方式一般采用这两种方式，一是运用微机当作信号控制系统单元，完成电梯的信号的采集工作、运转状态和性能的设定，完成它的自动调度和选择运行功能，电梯拖动控制是由变频器去完成；第二种方式则是用可编程控制器代替微机来实现控制。从控制方式与性能上比较，这两种方式并没有过大的区别。PLC可靠性强，设计程序也比较方便简单。
1.2 研究意义
通过可编程控制器可以实现由继电器实现的逻辑控制功能，而且最主要的是可编程控制器的可编程功能使得当改变电梯的控制功能时，只要更改程序即可，而不需要想继电器控制系统那样改变硬件和接线。因而利用PLC进行控制大大提高了电梯系统的安全性和可靠性同时也降低了成本。
由可编控制器（PLC）和微机组成的电梯运行逻辑控制系统，正以很快的速度发展着。采用PLC控制的电梯可靠性高﹑维护方便、开发周期短，这种电梯运行更加可靠，并具有很大的灵活性，可以完成更加复杂的控制任务，已成为电梯控制的发展方向，其许多功能是传统的继电器控制系统无法实现的。
1.3 电梯发展的历史
根据外国相关资料表示，在公元前 2800年，古代的埃及，当时为了造那时的金字塔，使用过是由人力来驱动升降装置的机械。公元1765年，瓦特发明了出来蒸气机后，1858年美国的研究以蒸气作动力，并且通过履带传动和一些减速的配置来驱动电梯，1878年阿姆斯特，创造了水压梯，后来水压梯的进一步发展逐渐取代蒸气梯，接下来又出现了由液压泵以及直接柱塞式和侧柱塞式结构的液压梯，这种至今仍被人们采用。因为18世纪后期发明了电机，尤其是交流双速电动机的发明，明显改善了电梯
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的一些不足。在20世纪前期，美国OTIS电梯公司第一个用直流电动机当为动力，创造以槽轮式驱动的电梯。在此之后，电梯这种产品，随着时间发展一直在跟新换代。现在的电梯，不仅规格多，自动化水平高，并且安全性能高，乘坐舒适性也高。
2. PLC可编程控制器
2.1 可编程控制器简介
可编程控制器是60年代末在美国首先出现，当时叫可编程控制器PLC，为了用来代替继电器，来执行判断、计数、等顺序功能控制。PLC的基本设计思想是反映计算机功能灵活、完善、通用等优点和继电器控制系统的操作方便、简单易懂、价格便宜等优点统一的结合起来，控制器的那些硬件是通用的、标准的。依据实际对象，将控制内容写成软件输入到控制器的程序存储器中。被控对象与控制器连接方便。
随着技术的发展，特别是微型计算机和微处理器的发展，到70年代以后，PLC已普遍地使用微处理器当作中央处理器。的输入输出模块和外接电路全部都运用了大、中规模乃至于超大规模的集成电路，现在的PLC已经不再是只具有判断功能，它还同时有PID调节、数据处理、和数据通信等功能。
可编程控制它是一种用数字运算来操作的电子系统，专门为在工业条件下应用而去设计，它克服了继电器接触控制系统中机械触点的接线复杂、可靠性低、功耗高、通用性和灵活性差的缺点，充分利用微处理器的优点。可编程控制器对用户来说，是一种无触点设备，改变程序即可改变生产工艺，因此可在初步设计阶段选用可编程控制器，在实施阶段再确定工艺过程。另一方面，从制造生产可编程控制器的厂商角度看，在制造阶段不需要根据用户的订货要求专门设计控制器，适合批量生产。由于这些特点，可编程控制器问世以后很快受到工业控制界的欢迎，并得到迅速的发展。目前，可编程控制器已成为工厂自动化的强有力工具，得到了广泛的应用。
2.2 PLC的结构及各部分的作用
可以编程控制器的结构各式各样，但是它们所组成的原理一般基本相同，全部是用微处理器作为核心结构。一般是由中央处理单元（CPU）、存储器（ROM、 RAM）、输入输出单元（I/O）、编程器和电源等几个部分所组成。PLC的结构如图2.2-1所示。
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基于PLC的三层电梯控制系统设计
