基于PLC的电梯控制系统设计毕业论文.docx
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基于PLC的电梯控制系统设计毕业论文.docx
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摘要
摘 要
随着现代城市的发展,高层建筑日益增多,电梯成为人们日常生活必不可少的代步工具。
电梯性能的好坏对人们生活的影响越来越显著,因此必须努力提高电梯系统的性能,保证电梯的运行高效节能又安全可靠。
传统的电梯控制系统采用的是继电器逻辑控制电路,这种控制易出故障,维护不便,运行寿命短,占地空间大,正逐步被淘汰。
可编程控制器由于具有可靠性高、功能强大等特点已经成为电梯微机控制系统的核心。
本文在阐述电梯的结构和可编程控制器的结构和工作原理的基础上,针对三层三站电梯,使用西门子S7-200PLC和仿真软件设计了电梯的运行控制监控系统。
电梯的输入信号有3个轿内指令、厅外上、下召唤信号、用3个行程开关来代替电梯的位置信号。
输出信号有上行和下行、位置指示灯和轿厢内指令信号指示灯。
控制系统可以完成信号的登记和消除、自动选层和定向自动控制功能。
阐述了PLC的优点及特点,重点分析了电梯的硬件设计和软件设计,研究并提出了基于PLC电梯控制系统设计的实现方案,最后对本论文的研究内容进行了总结与展望。
关键词:
电梯S7-200PLC梯形图
II
Abstract
Abstract
Withthedevelopmentofmoderncities,anincreasingnumberofhigh-risebuilding,elevatorbecomeanindispensablemeansoftransportofdailylife.Thequalityoftheliftperformanceoftheimpactonpeople'slivesbecomingmoreandmoreobvious,itmuststrivetoimprovetheperformanceofelevatorsystems,andensuretheoperationoftheliftissafe,reliableandenergyefficient.Thetraditionalelevatorcontrolsystemuseslogicoftherelaytocontrolcircuit,thiskindofcontrolseasilytobecrash,maintainsinconveniently,themovementlifeisshort,andthatoccupyingalargeareaofspace,itbeingeliminatedgradually.Programmablecontrollerwith highreliability,powerfulfeatureshasbecomethecoreofmicrocomputercontrolsystemofelevator.
Basedontheelaborationoftheelevatorstructureandstructureandworkingprincipleofprogrammingcontroller,accordingtothethreelayer threeCreator,theelevator controlsystem designusing Siemens S7-200PLC.Theinputsignalofthe3elevatorcarinstruction,hall,apposition signalcallsignal, withthree travelswitchesinsteadoftheelevator.Theoutputsignalhastheuplinkanddownlink,positionindicatorlightsandcarlamp.Thecontrolsystemcancompletethesignalregistrationandeliminateautomatic layerselectionanddirectionalautomaticcontrolfunction.IthaselaboratedtheadvantagesandcharacteristicsofPLC,analyzesthehardwaredesignandsoftwaredesignoftheelevator,andputsforwardthedesignschemebasedonPLCelevatorcontrolsystem,finallytheresearchcontentsofthisthesisaresummarizedandprospects.
Keywords:
elevator S7-200PLC controlsystem
绪 论
目 录
摘 要 I
ABSTRACT II
第一章 绪论 1
1.1课题的研究背景及意义 1
1.2电梯的国内外发展状况 2
1.3PLC在电梯控制中的应用以及发展前景 2
1.4课题研究的内容 4
第二章 电梯概述 5
2.1电梯的定义 5
2.2电梯的种类 5
2.3电梯的结构及组成 7
第三章 PLC简介 10
3.1PLC的基本工作 11
3.2自诊断程序 11
3.3梯形图设计规则 11
第四章 三层电梯PLC控制系统硬件设计 13
4.1控制要求 13
4.2主要硬件选型 14
4.2.1PLC选型 错误!
未定义书签。
4.3三层电梯曳引电机及门电机电路图 15
4.3I/O分配表 15
4.4外部接线图 16
第五章 三层电梯PLC控制系统软件设计 17
5.1PLC的编程语言 17
5.2STEP7概述 17
5.2程序设计常用方法 18
5.3软件设计流程及描述 19
5.4梯形图程序设计 21
第六章 总结与展望 28
致 谢 29
参考文献 30
III
第一章绪论
第一章绪论
1.1课题的研究背景及意义
电梯是安装在建筑物内的一种交通工具,是为了满足人们对于垂直运输的需要而建立的。
在现代社会,电梯就如同汽车、轮船一般不可或缺。
有关资料显示,在美国,每年乘坐其它交通工具的人数约为80亿人次而乘坐电梯的人数达到540亿人次之多。
如今,电梯的使用情况已成为衡量现代化发展程度的一种标志,从某种意义上说,电梯也成为研究一个城市中居民生活状态的最完美空间。
电梯作为,种公共交通工具,安全性能显得尤为重要,因为只有安全运行才能够使乘客对电梯产生信任感。
事实上,电梯的设计方面已采用了多种安全保护措施,据美国一家保险公司对电梯安全性的一项调查和计算显示,乘电梯要比走楼梯安全5倍。
随着高层建筑的不断出现,人们对电梯系统的性能要求也越来越高,不单单是安全性,还包括舒适度等方面。
从研究电梯交通系统的统计特性到研究电梯交通系统的动态特性,人们在电梯控制系统中利用了各种技术来提高系统的运行效率。
社会生产力的不断发展带动了人类文明的高速发展,特别是20世纪70年代以后,高层建筑在世界范围内得到的迅猛发展,极大地促进了电梯技术的改良和革新。
近半个世纪以来,电梯技术从原始的模型升降机发展到能满足人类需要的高级智能化电梯。
最初的电梯是由司机操作控制的,然而这样不但浪费人力还很浪费财力。
于是,为了解决这个问题,便在旅馆和住宅楼里采用了简易的自动控制方式来控制电梯。
它的优点是可以不利用人力便可自动记住呼梯信号以响应最先呼叫的乘客的需求,不过这种控制方式却无法同时记住多个呼梯信号,这就造成电梯的使用不方便、效率低于人力操作效率的缺点。
为了解决这一问题,后来便出现了集选控制,该控制很好地解决了原先那种简易的自动控制不能记住多个呼梯信号的问题并且还具有能在运行方向上依次进行响应的特点。
电梯的拖动技术经历了直流电动机驱动到交流单速电动机驱动、交流双速电动机驱动、交流调速调压控制及后来的交流调速调频调压控制的几个阶段,这几个阶段的发展使电梯控制技术得以不断成熟。
70年代,尤其从1973年开始,电梯控制柜的控制电路逐步从模拟电路向数字电路发展,数字技术的运用明显地提高了电梯运行的可靠性和精准度。
80年代,随着大功率晶体管模块的问世及微机和数字调节模块的逐渐成熟,人们利用脉宽调节(PWM)技术来控制换流器以实现对电梯中交流电动机进行调压调频并达到线性调速的目的。
自80年代中期,调
压调频控制的电梯相继由美国奥的斯、日本三菱等公司开发出来并逐步推向市场。
到了90年代,调压调频拖动技术得到较快发展,其许多技术、经济指标明显优
于其他电梯控制系统。
29
1.2电梯的国内外发展状况
在经济不断发展,科学技术日新月异的今天,楼的高度已和经济发展同样的速度成长起来。
作为建筑的中枢神经,电梯起着不可或缺的作用,电梯作为建筑物内的主要运输工具,像其他的交通工具一样,已经成为我们日常生活的一个不可缺少的组成部分。
一个国家的电梯需求总量,主要受其经济增长速度、城市化水平、人口密度及数量、国家产业结构等综合因素的影响。
在全球经济持续低迷的情况下,我国国民经济仍然以较高的速度持续增长,城市化水平不断提高。
这从客观上导致了我国电梯行业的空前繁荣景象,我国已经成为全球最大的电梯市场。
上世纪80年代以来,随着经济建设的持续高速发展,我国电梯需求量越来
越大。
总趋势是上升的,目自口进入了“第三次浪潮”,2004年总产量超过了8万台,而且目前还没有减速的迹象。
从1949年建国以来全国共生产安装了6l万多台电梯。
尽管如此,我国的电梯远未达到饱和的程度。
全世界平均1000人有l台电梯,我国如果要达到这个水准,还需要增加70万台。
到那时候,全国在用
电梯将达到130万台,每年仅报废更新就需要6万台。
到2005年,中国电梯的
年产量达到13.5万台,与1980年相比,25年增长了59倍,产量每年平均增长
17.8%。
2005年安装验收电梯124465台,截至05年底,我国的在用电梯总数已
达651794台。
如此庞大的市场需求为我国电梯行业的发展创造了广阔的舞台!
我国电梯行业已经具备了很强的生产能力。
兴旺的电梯市场吸引了全世界所
有的知名电梯公司,美国奥的斯、瑞士迅达、芬兰通力、德国蒂森、同本三菱、日立、东芝、富士达等13家大型外商投资公司在国内的市场份额达到了74%”。
先进技术和先进管理的引进对国内电梯企业产生了强大的推动作用。
苏州江南、山东百斯特、浙江巨人、上海华立、昌华、东莞飞鹏、宁波宏大、苏州申龙和东南液压电梯等一批优秀的电梯品牌看清了自己的定位与出路。
目前国内市场需要的电梯产品,我国电梯行业几乎全部可以生产,不但大量替代了进口,而且有一定的出口。
国产电梯的技术水平和产品质量正在稳步提高。
自1985年我国参加了国际标准化组织ISO/TCl78以来,先后等同或等效采用了一批国际标准和先进国家的标准。
标准的高起点使我国电梯行业在技术上居于有利地位。
许多新技术和新产品,如无机房电梯、无齿轮曳引机、永磁同步拖动技术、远程监控技术等,国际上也是刚刚出现,我国就有许多企业可以生产了。
国产电梯以其高质量,低成本的优势赢得了越来越多的国内外客户,为逐步进入国际市
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