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PLC的电梯模型控制系统及组态监控设计摘要：电梯作为PLC的被控对象，对于工科大学改善PLC课程实验效果，提高教学质量具有重要的意义。本文研制了变频器驱动的电梯模型，在现在简单模型的基础上，对电梯运行进行了监控，在此基础上深入探讨了关于电梯群控的问题。关键词：电梯模型PLC组态监控目录第一章：概况................................................................................................................31.课题研究的背景.................................................................................................32.电梯控制系统研究的现状.................................................................................3第二章：电梯的概述....................................................................................................41.电梯的发展.........................................................................................................42.电梯的分类.........................................................................................................53.电梯的参数.........................................................................................................5第三章：PLC的概述.....................................................................................................61.PLC的发展...........................................................................................................62.PLC的结构...........................................................................................................7第四章：系统软件的设计............................................................................................81.控制系统的工作流程.........................................................................................82.控制系统的功能要求.........................................................................................92.1.电梯的内部功能.......................................................................................92.2.电梯运行状态的分析.............................................................................102.3.电梯的控制要求.....................................................................................123.系统信号的确定以及软件园的选取...............................................................134.梯形图的设计...................................................................................................13参考文献........................................................................................错误!未定义书签。第一章：概况1.课题研究的背景可编程控制器（PLC）自60年代问世以来，以其可靠性高、通用性强和使用简便等优点广泛应用于工业控制的各个领域。PLC的应用领域从最初单一的逻辑控制发展到包括模拟量控制、数字控制、机器人控制以及多级分布式控制系统在内的各种工业控制场合，在工业自动控制应用中所占的比例越来越大，成为工业控制领域中占主导地位的基础自动化设备。现在各大学普遍开设了PLC及其相关课程。PLC用于工业现场控制，它不同于微机，不能直接通过显示器观察程序的执行结果。验证PLC程序的正确与否，只能用PLC来控制相应的控制对象，以观察控制结果是否正确。PLC教学有很强的实践性.所以开设PLC实验课就显得尤为重要。PLC的控制实验一般都要求有真实的被控对象，而真正的被控对象一般都具有体积大、份量重、价格昂贵、维护困难等特点，很难在实验室大量配备。因此研制被控对象的物理模型有很重要的实际的意义。伴随着集散型控制系统的出现，“组态”的概念开始被广大的生产过程自动化技术人员所熟知。用组态软件开发PLC控制对象的监控画面，又因其模拟效果逼真，人机界面生动友好，而得到广泛应用。因此研究基于组态软件的监控系统也同样具有重要的实际意义。2.电梯控制系统研究的现状我国现已成为世界上拥有电梯数量最多的国家，电梯控制技术也达到了世界领先水平。2011年5月11日至13日，中国电梯协会联合欧洲电梯标委会CEN/TC10、国际标准化组织电梯和扶梯技术委员会ISO/TC178、亚太地区电梯和扶梯协会PALEA、欧洲电梯联合会ELA/EEA、美国机械工程师协会ASME电梯标准委员会A17、韩国电梯安全管理院KESI以及全国电梯标准化技术委员会在安徽屯溪召开了首届全球电梯大会WEC2011。会议对目前国际电梯发展的各个方面以及新技术做了详细研讨。在电梯飞速发展的今天，在使用需求和新技术应用方面都进入到全面发展时期，随着智能化、信息化建筑的兴起与完善，要求电梯不只是完成垂直运输的基本功能，还应以人为本，提高运行过程的舒适度，特别是从电梯运行的控制智能化角度考虑，电梯的优质服务不再是单一的“时间最短”问题，而是采用模糊理论、神经网络、专家系统等方法，以及实现单梯与群控管理的最佳模式。合理的配置与使用远程监控与故障诊断、节能以及减少环境污染等。目前，电梯的发展主要呈现以下几个特点：（1）电梯的逻辑控制已从过去简单的继电器——接触器控制发展为可编程序控制器（PLC）和微机控制，控制方式也从手柄控制、信号控制发展为集选控制、并联控制、群控等，从而使电梯可靠性得到很大的提高。（2）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，使得它在低楼层场合得到愈来愈广泛的应用。交流拖动电梯更是得到迅速的发展，已由以前的变极调速（AC-VP）发展成为调压调速（AC-VV）及调频调压调速（AC-VVVF），使得电梯的速度、加速度控制更加符合人们的生理要求，并且使电梯的舒适感大大增强。（3）电梯的速度要求越来越快，高速、超高速电梯的数量愈来愈多。（4）电梯的管理功能不断加强，电梯广泛采用微机控制技术，不断满足用户的使用功能要求。如紧急停车操作，消防员专用、防捣乱系统等等。（5）电梯的机械传动方面，由于国际上机构加工水平的不断提高，使斜齿传动和行星齿轮传动在电梯上的应用日益广泛，已经使电梯的传动形式多样化。（6）电梯的智能群控管理技术得到广泛应用。第二章：电梯的概述1.电梯的发展电梯的控制系统及其设备在随着社会的快速发展而不断改进，以前的电梯控制系统大部分采用继电器逻辑控制系统。现在，微机系统已经全面取代继电器逻辑控制系统实施闭环控制，进一步提高了电梯的性能和可靠性，并减少现场调试的工作量，它是电梯控制技术的发展方向，目前使用较多的微机控制系统主要有以下几类：PLC控制、单片机嵌入式系统和工业控制计算机。近几年，PLC控制的各类电梯，己经大批量地投向市场，由于PLC的可靠性、维修方便而受到广大用户的欢迎。电梯的拖动控制系统技术也在不断地发展。在20世纪前半期，电梯的电力拖动尤其是高层建筑物中的电梯速度调节，几乎都是采用直流调速系统来实现的。进入80年代，随着电子技术的迅速发展，尤其是微处理器的广泛应用，电梯控制系统的设计经历了一场革命。用于电梯控制系统的多功能微处理器，在诸如遥控和故障诊断、人工智能、智能化轿内操作箱及大楼管理系统的联接等方面，起到了不可替代的作用。由于固体功率器件的不断发展和完善，以及微机技术的应用，电梯技术有了新的变化，出现了变压变频交流调速系统（VVVF）。日本三菱电梯首先将变压变频交流调速系统引入到电梯控制系统当中。交流变频技术被认为是电梯行业的当代技术，用交流变频调速方式取代直流调速方式，已成为高速电梯的主流。2.电梯的分类根据国家标准GB/T7024.-1997《电梯、自动扶梯、自动人行道术语》，电梯的定义：服务于规定楼层的固定式升降设备。它具有一个轿厢，运行在至少两列垂直的或倾斜角小于15°的刚性导轨之间。轿厢尺寸与结构形式便于乘客出入或装卸货物。根据我国的行业习惯，电梯的分类有如下几种形式：（1）按用途分类：乘客电梯、载货电梯、客货电梯、病床电梯、杂物电梯、住宅电梯、特种电梯；（2）按速度分类：低速电梯（1m/s以下）、快速电梯（1m/s-2m/s）、高速电梯（2m/s-3m/s）、超高速电梯（3m/s以上）；（3）按拖动方式分类：交流电梯、直流电梯、液压电梯、齿轮齿条电梯、螺杆式电梯、直线电动机驱动的电梯；（4）按控制方式分类：层间控制、简易集选控制、集选控制、有无司机控制、群控；（5）按曳引机结构分类：有齿曳引机电梯、无齿曳引机电梯。3.电梯的参数表1电梯模型的主要技术参数序号参数名称参数值序号参数名称参数值1外形尺寸长*宽*高=60*45*200（cm）2变频器功率3KW3载重量1kg4结构形式四层站5电动机型号JW5246电压220V7电动机功率0.2kw8转速1400r/min9控制方式PLC控制10调速方式交流变频调速11减速机型号TE380-300712减速机速比50：113变频器型号Micromaster42014输入电压220V15输入频率50HZ16额定电流2.5A第三章：PLC的概述1.PLC的发展可编程序控制器（ProgrammableLogicController）问世以前，工业控制领域中是继电器控制占主导地位。1968年，在底特律的美国通用汽车公司（GM）为了在每次汽车改型或改变工艺流程时能不改动原有继电器柜内的接线以便降低生产成本，缩短新产品的开发周期，提出了研制新型逻辑顺序控制装置，并提出了该装置的研制指标要求，即十项招标技术指标。它实际上就是当今可编程序控制器的最基本的功能。将它们归纳一下，其核心为四点：①用计算机代替继电器控制