基于s7-200plc电梯控制系统的设计本科设计

基于s7-200plc电梯控制系统的设计本科设计内容摘要：

善了电梯的工作性能。 在 20 世纪初，美国奥的斯电梯公司首先使用直流电动机作为动力，生产出以槽轮式驱动的直流电梯，从而为后来的高速度、高行程电梯的发展奠定了基础。 20 世纪 30 年代美国纽约市的 102 层 摩天大楼建成，美国奥的斯电梯公司为这座大楼制造和安装 74 台速度为。 从此以后，电梯这个产品，一直在日新月异地发展着。 目前电梯产品，不但规格品种多，自动化程度高，而且安全可靠，乘坐舒适。 随着电子工业的发展，可编程序控制器（ PLC）和电子计算机成功地应用到电梯的电气控制系统中去后，电梯产品的质量和运行效果显著提高。 因此， PLC 控制技术加变频调速已成为现代电梯行列的一个热点。 目前电梯的控制普遍采用了两种方式，一是采用微机作为信号控制单元，完成电梯信号的采集、运行状态和功能的设定，实现电梯的自动 调度和集选运行功能，拖动控制则由变频器来完成；第二种控制方式用可编程控制器取代微机实现信号控制。 从控制方式和性能上来说，这两种方法并没有太大的区别。 但 PLC 可靠性高，程序设计方便灵活 电梯的分类 根据建筑的高度、用途及客流量（或物流量）的不同，而设置不同类型的电梯。 3 目前电梯的基本分类方法大致如下。 （ 1）按用途分类 乘客电梯，为运送乘客设计的电梯，要求有完善的安全设施以及一定的轿内装饰。 载货电梯，主要为运送货物而设计，通常有人伴随的电梯。 医用电梯，为运送病床、担架、医用车而设计的电梯，轿厢具有长而窄的特点。 杂物电梯，供图书馆、办公楼、饭店运送图书、文件、食品等设计的电梯。 观光电梯，轿厢壁透明，供乘客观光用的电梯。 车辆电梯，用作装运车辆的电梯。 船舶电梯，船舶上使用的电梯。 建筑施工电梯，建筑施工与维修用的电梯。 （ 2）按驱动方式分类 交流电梯，用交流感应电动机作为驱动力的电梯。 根据拖动方式又可分为交流单速、交流双速、交流调压调速、交流变压变频调速等。 直流电梯，用直流电动机作为驱动力 的电梯。 这类电梯的额定速度一般在。 液压电梯，一般利用电动泵驱动液体流动，由柱塞使轿厢升降的电梯。 齿轮齿条电梯，将导轨加工成齿条，轿厢装上与齿条啮合的齿轮，电动机带动齿轮旋转使轿厢升降的电梯。 （ 3）按速度分类 电梯无严格的速度分类，我国习惯上按下述方法分类。 低速梯，常指低于。 中速梯，常指速度在 ～。 高速梯，常指速度大于。 超高速梯，速度超过。 （ 4）按电梯有无司机分类 有司机电梯，电梯的运行方式由专职司机操纵来完成。 无司机电梯，乘客进入电梯轿厢，按下操纵盘上所需要去的层楼按钮，电梯自动运行到达目的层楼，这类电梯一般具有机选功能。 （ 5）按操纵控制方式分类 4 手柄开关操纵，电梯司机在轿厢内控制操纵盘手柄开关，实现电梯的起动、上升、下降、平层、停止的运行状态。 按钮控制电梯，是一种简单的自动控制电梯，具有自动平层功能，常见有轿外按钮控制、轿内按钮控制两种控制方式。 电梯的两种控制方式比较 电梯继电器控制系统的优点 (1) 所有控制功能及信号处理均有硬件实现，线路直观，易于理解和掌握，适合于一般技术人员和技术工人所掌握。 (2) 系统的保养、维修及故障检查无需较高的技术和特殊的工具、仪器。 (3) 大部分电器均为常用控制电器，更换方便，价格较便宜。 (4) 多年来我国一直生产这类电梯，技术成熟，已经形成系列化产品，技术资料图纸齐全，熟悉、掌握的人员较多。 电梯继电器控制的缺点： (1) 系统触点繁多、接线线路复杂，且触点容易烧坏磨损，造成接触不良，因而故障率较 高。 (2) 普通控制电器及硬件接线方法难以实现较复杂的控制功能，使系统的控制功能不易增加，技术水平难以提高。 (3)电磁机构及触点动作速度比较慢，机械和电磁惯性大，系统控制精度难以提高。 (4) 系统结构庞大，能耗较高，机械动作噪音大。 (5) 由于线路复杂，易出现故障，因而保养维修工作量大。 费用高；而且检查故障困难，费时费工。 总之，电梯继电器控制系统故障率高，大大降低了电梯的可靠性和安全性，经常造成停梯，给乘客人员带来不便和惊扰。 且电梯一旦发生冲顶或蹲底，不但会造成电梯机械部件损坏，还可能出 现人身事故。 所以目前电梯的继电器控制已经很少使用了。 PLC 控制相对继电器控制的优势 （ 1）逻辑控制 继电器控制是利用各电器件机械触点的串并联组合成逻辑控制。 采用硬件连接，连线多而复杂，对今后的逻辑修改，增加功能很困难。 而 PLC 中逻辑控制 5 是以程序的方式存储在内存当中，改变程序，便可改变逻辑。 连线少﹑体积小﹑方便可靠。 （ 2）控制速度 依靠机械触点的吸合动作来完成控制的继电器控制系统，工作频率低，工作速度慢。 而 PLC 由于采用程序指令控制半导体电路来实现控制，稳定﹑可靠，运行速度大大的提高了。 （ 3）顺序控制 继电器控制是利用时间继电器的滞后动作来完成时间上的顺序控制。 时间继电器内部的机械结构易受环境温度和湿度变化的影响，造成定时精度不高。 在PLC 内部是由半导体电路组成的定时器以及由晶体振荡器产生的脉冲计时，定时精度高。 使用者根据需要，定时值在程序中便可设置，灵活度大，定时时间不受环境影响。 （ 4）灵活性可扩展 继电器系统安装后，受电器设备触点数目的有限性和接线复杂等原因的影响，系统在今后的灵活性﹑扩展性很差。 而与 PLC 相比，具有专用的输入和输出模块 ,理论上连线可以无穷多。 所以 PLC 控制，连线少，灵活性和可扩展性好。 （ 5）可靠性和可维护性 继电器控制使用大量的机械触点，触点在开闭时会产生电弧，造成损伤并伴有机械磨损，使用寿命短，运行可靠性差，不易维护。 而 PLC 采用微电子技术，内部的开关动作均由无触点的半导体电路来完成。 体积小﹑寿命长﹑可靠性高，并且能够显示给操 作人员，及时的监视控制程序的执行情况，为现场调试和维护提供方便。 本文设计的理论与实际意义 随着科技的发展、近年来，我国的电梯生产技术得到了迅速发展。 一些电梯厂也在不断改进设计、修改工艺。 更新换代生产新型的电梯，电梯主要分为机械系统与控制系统两大部分，随着控制理论与微电子技术的发展，电梯的拖动方式与控制系统手段均发生了很大的变化。 目前，电梯控制系统主要有三种控制方式：继电器控制系统 (“早期安装的电梯多位继电器控制系统 )、 PLC 控制系统、微机控制系统。 继电器控制系统由于故障率高、可靠性差、控制方式不灵活以及消耗功率大等缺点，目前已逐渐被淘汰。 微机控制系统虽在智能控制方面有较强的功能，但也存在抗扰性差 ，系统设计复杂，一般维修人员难以掌握其维修技术等缺 6 陷。 而 PLC 控制系统由于运行可靠性高，使用维修方便，抗干扰性强 ,设计和调试周期较短等优点，倍受人们重视等优点，已成为目前在电梯控制系统中使用最多的控制方式，目前也广泛用于传统继电器控制系统的技术改造。 通过对本课题的选取，深入了解电子产品研制与生产的全过程，充分理解每个阶段的工作情况，重点掌握 PLC 可编程控制器在工程中的实际意义，已达到理论与实践相结合的目的。 PLC 可编程控制器是一种专门为工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。 它采用可以编制程序的存储 器，用来在其内部存储执行逻辑运算顺序运算计时计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字式和模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。 PLC 及其有关的外围设备都应该易于工业控制系统形成一个整体，易于扩展其功能的原则而设计。 通过对 “PLC 八层电梯控制系统的设计 ”，为将 PLC 的应用推广到工业自动化控制等更广泛的领域而奠定坚实的基础。 7 第二章 总体方案设计 电梯的设计要求 1)行车方向由内选信号决定 ,顺向优先执行。 2)行车途中如遇呼梯信。