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1摘要本毕业设计是五层电梯模型PLC控制系统的设计，电梯不仅是生产环节中的一种重要设备，而且是人们频繁乘用的一种交通运输设备。随着科技的飞速发展，更是给电梯带来了日新月异的变化。本设计采用的是德国西门子S7—200系列的可编程控制器CPU226作为控制核心，与扩充模板EM223和EM222来实现五层楼电梯的控制。主要介绍了电梯的硬件结构、PLC的基本原理、系统的硬件选择、PLC的软件的介绍和软件的编程。设计电梯的主要实现的功能有：层楼信号的产生与消除、停层信号的登记与消除、外呼叫信号的登记与消除。最后通过PLC的软件进行仿真，初步完成基本功能的实现。关键字：五层电梯PLC控制AbstractThisgraduationdesignisfiveelevatormodelPLCcontrolsystemdesign,elevatorisnotonlyoneoftheproductionprocess,andisanimportantequipmentbythepeoplewithfrequentatransportationequipment.Withtherapiddevelopmentofscienceandtechnology,butalsogiveelevatorbroughtchanging.ThisdesignusesGermanySiemensS7-200seriesprogrammablecontrollerCPU226ascontrolcore,andexpandedtheEM223andEM222torealizethetemplatefivefloorselevatorcontrol.Mainlyintroducesthehardwarestructure,thefundamentalprinciplesofPLCelevator,systemhardwarechoice,PLCsoftwareprogrammingintroduceandhowtoprogram.Designofmainfunctionsare:openclosedstoreysignalisproducedandeliminate,stoplayerofregistrationandeliminate,callsignsoutsidetheregistrationandeliminate,FinallythesimulationsoftwarebyPLC,preliminarycompletebasicfunctionsofthesystem.KeyWords:fivefloorsElevatorPLCControl2目录1绪论1.1课题的研究背景及意义1.2电梯控制信号系统发展的现状1.3电梯的介绍1.3.1电梯的定义1.3.2电梯的种类1.3.3电梯的结构及组成部分1.4本文的主要工作2可编程逻辑控制的简介2.1PLC的定义2.2PLC的发展史2.3PLC的发展趋势2.4PLC与其它工业控制系统的比较2.4.1PLC与继电气控制系统的比较2.4.2PLC与微型计算机的比较2.5可编程逻辑控制器的工作原理33五层电梯PLC的方案选择3.1当今PLC的主要生产厂家及产品3.2几个PLC主要生产厂家的介绍3.3方案的选择4电梯系统的硬件设计4.1电梯系统的基本要求4.2五层电梯PLC控制的总体设计思想4.3可编程逻辑控制器机型的选择4.4五层电梯控制的主电路及门控电路4.5PLC外部接线图5电梯的软件设计5.1PLC的编程语言5.2SETP7编程软件的编程语言及基本指令5.3程序设计思想5.4编程分析5.5PLCI/O分配5.6编程软件及其使用5.6.1编程软件初步使用5.6.2硬件安装与拆卸5.6.3参数设计45.6.4与s7-200建立通信6电梯的仿真6.1程序仿真步骤6.2仿真软件设置6.3楼层信号的产生与消除6.4停车信号的登记与消除6.5外召唤信号的登记与消除总结致谢参考程序附录s7-200CPU226技术参数1绪论1.1课题的研究背景及意义5电梯是高层宾馆、商店、住宅、多层厂房和仓库等高层建筑不可缺少的垂直方向的交通工具。随着社会的发展，建筑物规模越来越大，楼层越来越多，对电梯的调速精度、调速范围等静态和动态特性提出了更高的要求。电梯是集机电一体的复杂系统，不仅涉及机械传动、电气控制和土建等工程领域，还要考虑可靠性、舒适感和美学等问题。而对现代电梯而言，应具有高度的安全性。事实上，在电梯上已经采用了多项安全保护措施。在设计电梯的时候，对机械零部件和电器元件都采取了很大的安全系数和保险系数。目前，由可编程序控制器(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，可以完成更为复杂的控制任务，己成为电梯控制的发展方向。1.2电梯信号控制系统发展的现状近年来，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。更新换代生产更新型的电梯，继电器组成的顺序控制系统是最早的一种实现电梯控制的方法。但是，进入九十年代，随着科学技术的发展和计算机技术的广泛应用，人们对电梯的安全性、可靠性的要求越来越高，继电器控制的弱点就越来越明显。可编程序控制器(PLC)最早是根据顺序逻辑控制的需要而发展起来的，是专门为工业环境应用而设计的数字运算操作的电子装置。鉴于其种种优点，目前，电梯的继电器控制方式己逐渐被PLC控制所代替。同时，由于电机交流变频调速技术的发展，电梯的拖动方式己由原来直流调速逐渐过渡到了交流变频调速。因此，PLC控制技术加变频调速技术己成为现代电梯行业的一个热点。61.3电梯介绍1.3.1电梯的定义一种以电动机为动力的垂直升降机，装有箱状吊舱，用于多层建筑乘人或载运货物。也有台阶式，踏步板装在履带上连续运行，俗称自动电梯。1.3.2电梯的种类根据建筑的高度、用途及客流量（或物流量）的不同，而设置不同类型的电梯。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。2按驱动方式分类7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2.00m/s以上。2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1.00m/s速度的电梯。中速梯：常指速度在1.00～2.00m/s的电梯。高速梯：常指速度大于2.00m/s的电梯。超高速梯：速度超过5.00m/s的电梯。随着电梯技术的不断发展，电梯速度越来越高，区别高、中、低速电梯的速度限值也在相应地提高。1.3.3电梯的结构及组成部件电梯是机电一体化产品。其机械部分好比是人的躯体，电气部分相当于人的神经，控制部分相当于人的大脑。各部分通过控制部分调度，密切协同，使电梯可靠运行。尽管电梯的品种繁多，但目前使用的电梯绝大多数为电力拖动、钢丝绳拽引式结构，其机械部分由拽引系统，轿厢和门系统，平衡系统，导向系统以及机械安全保护装置组成；而电气控制部分由电力拖动系统，运行逻辑功能控制系统和电气安全保护等系统组成。8一拽引系统电梯拽系统的功能是输出动力和传递动力，驱动电梯运行。主要由拽引机，拽引钢丝绳，导向轮和反绳轮组成。拽引机为电梯的运行提供动力，由电动机，拽引轮，连轴器，减速箱，和电磁制动器组成。拽引钢丝的两端分别连轿厢和对重，依靠钢丝绳和拽引轮之间的摩擦来驱动轿厢升降。导向轮的作用是分开轿厢和对重的间距，采用复绕型还可以增加拽引力。二导向系统导向系统由导轨，导靴和导轨架组成。它的作用是限制轿厢和对重的活动自由度，使得轿厢和对重只能沿着导轨做升降运动三门系统门系统有轿厢门，层门，开门，连动机构等组成。轿厢门设在轿厢入口，由门扇，门导轨架，等组成，层门设在层站入口处。开门机设在轿厢上，是轿厢和层门的动力源。四轿厢轿厢是运送乘客或者货物的电梯组件。它是有轿厢架和轿厢体组成的。轿厢架是轿厢体的承重机构，由横梁，立柱，底梁，和斜拉杆等组成。轿厢体由厢底，轿厢壁，轿厢顶以及照明通风装置，轿厢装饰件和轿厢内操纵按钮板等组成。轿厢体空间的大小由额定载重量和额定客人数决定五重量平衡系统9重量平衡系统由对重和重量补偿装置组成。对重由对重架和对重块组成。对重将平衡轿厢自重和部分额定载重。重量补偿装置是补偿高层电梯中轿厢与对重侧拽引钢丝绳长度变化对电梯的平衡设计影响的装置。六电力拖动系统电力拖动系统由拽引电机，供电系统，速度反馈装置，调速装置等组成，它的作用是对电梯进行速度控制。拽引电机是电梯的动力源，根据电梯配置可采用交流电机或者直流电机。供电系统是为电机提供电源的装置。速度反馈系统是为调速系统提供电梯运行速度信号。一般采用测速发电机或速度脉冲发生器与电机相连。调速装置对拽引电机进行速度控制。七电气控制系统电梯的电气控制系统由控制装置，操纵装置，平层装置，和位置显示装置等部分组成。其中控制装置根据电梯的运行逻辑功能要求，控制电梯的运行，设置在机房中的控制柜上。操纵装置是由轿厢内的按钮箱和厅门的召唤箱按钮来操纵电梯的运行的。平层装置是发出平层控制信号，使电梯轿厢准确平层的控制装置。所谓平层，是指轿厢在接近某一楼层的停靠站时，欲使轿厢地坎与厅门地坎达到用——平面的操作。位置显示装置。是用来显示电梯所在楼层位置的轿内和厅门的指示灯，厅门指示灯还用尖头指示电梯的运行方向。八安全保护系统安全保护系统包括机械的和电气的各种保护系统，可保护电梯安全的使用。机械方面的有：限速器和安全钳起超速保护作用，缓冲器起冲顶和10撞底保护作用，还有切断总电源的极限保护装置。电气方面的安全保护在电梯的各个运行环节中都有体现。1.4本文的主要工作综上所述，由于电梯作为新一代运输工具，本次毕业设计就以五层电梯作为控制对象，以PLC作为工具对电梯控制系统进行了设计。在设计过程中，首先对PLC进行了详细的介绍，然后针对五层电梯的设计进行PLC类型的选型，根据目前对市场上主要流行的几款PLC进行介绍，决定选用西门子s7-200PLC的原因，再次就是对五层电梯硬件分析，根据输入输出点数，确定PLC机型，画出硬件连线图，然后进行软件分析编程，写出梯形图和语句，进行程序的下载、调试，最后进行软件的仿真、调试等。112可编程逻辑控制简介2.1PLC的定义可编程控制器（ProgrammableLogiccontroller,简称PLC），是以微处理器作为基础，综合了计算机技术与自动化技术而开发的新一代工业控制器。具体来说，它是数字运算操作的电子系统，主要为工业环境所应用。采用可以编程的存储器，用于它内部存储程序，执行顺序控制、逻辑运算、计数、定时与算数操作等面向用户的指令，并通过数字或者模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。它的可靠性高、耐高温、耐冲击和耐振动等特点，已成为解决自动控制问题的最有效工具。2.2PLC的发展史第一台PLC诞生后不久，DickMorley（被誉为可编程控制器之父）的MODICON公司也推出了084控制器。这种控制器的核心思想就是采用软件编程方法代替继电器控制系统的硬接线方式，并有大量的输入传感器和输出执行器的接口，可以方便的在工业生产现场直接使用。而这种能取代继电器控制柜的设备就是Morley等人提议开发的ModularDigitalController(MODICON).随后，1971年日本推出了DSC-80控制器，1973年西欧国家的各种PLC也研制成功。虽然这些PLC功能还不强大，但它们开启了工业自动化应用技术新时代的大门。PLC诞生不久即显示了在其他工