学海网

毕业设计-五层楼房电梯PLC控制系统设计，共78页，24909字，附外文翻译、答辩PPT、电气元件表、梯形图
摘 要
电梯作为当今社会最重要的运输工具之一，在众多建筑物尤其是高层建筑物上已经成为了必不可少的交通设备。传统的电梯控制系统多采用继电控制的方式，由于其使用较多的时间继电器和中间继电器且需要占用较大的机房面积、运行故障率高、控制方式单一、检修难度大，因而已逐渐被PLC控制的方式所取代，与继电器控制的特点不同，可编程控制器（PLC）具有可靠性高、功能强大、检修方便等特点，在目前的电梯控制系统中得到了广泛的应用。因而为了提高电梯自动控制系统的可靠性、安全性、功能强大性，设计以PLC为控制核心的电梯控制系统具有很重要的现实意义。同时PLC电梯控制系统的设计也是PLC在工业自动化应用中的一个典型实例，具有其固有的学术意义。
本文在阐述电梯主电路、控制系统的结构、主要的电气设备、PLC控制电梯的方法和优点以及可编程控制器的结构和工作原理的基础上，针对5层5站电梯，以欧姆龙CPIH系列型号为CP1H-XA40DR-A的PLC为控制核心，进行五层五站电梯PLC控制系统的设计。包括PLC电梯控制系统方案的论证、分析和提出及硬件电路的设计，并且编制了包括电梯的楼层显示模块、轿内和厅外召唤的登记与消号模块、电梯自动定向模块、电梯自动及手动开关门运行模块、电梯上下行控制模块、电梯停车制动模块的控制程序。最后结合北京理工达盛科技有限公司提供的型号为PLC-M-I的电梯模型进行了控制方案、控制程序的验证、调试、修改。
通过验证可知本次设计所得到的控制方案是可行的，具体能够实现电梯的楼层显示、轿内与各层厅站呼梯指令的记录与消除、运行方向和停靠的层站的自动控制、稳定运行、停层和自动或手动开关门等基本功能。此外本次设计所得到的电梯控制系统可以被用于实际电梯控制中在实现电梯工作的基本功能同时也能够实现PLC电梯控制系统检修方便、故障率低、运行成本低、安全性高、控制功能强大等特点。
关键词：电梯，控制系统，可编程控制器(PLC)，电梯模型

Abstract
Now elevator has become one of the most important transport tools. For many buildings, large buildings specially, elevator has become a necessary device. Most of
conditional elevators controlled by relay control system,because of many time relays and middle relays need to be used and this way must occupy large room and poor function. So the control system of elevator is developed from the initial relay control system to the microcomputer control. The programmable logic controller has already become the core of the elevator microcomputer control system because of its high reliability and formidable function.So to improve elevator automatic control system’responsibility and security ,designing an elevator control system by programmable logic controller has important significance.At the same time ,as a typical case of programmable logic controller in industrial ,it also has important academic significance.
This article gives the account of the elevator’s structure and the working principle of the programmable logic controller．Aim at the elevator of five floors and five stations，the writer designed an elevator control system by the use of OMRON CP1H-XA40DR-A programmable logical controller. The writer design the elevator control modules such as the module of shown layer,the module of register and cancel the instructions from the cabin,the module of register and cancel the instructions from the station hall,the module of choose station and direction,the module of door movement,the module of elevator operation,and so on. Then the writer verify and modify by use of elevator model called PLC-M-I from BEIJING .
Finally,we can prove this control project is responsible . These module achieve the functions :fingering out the location of the cabin，registering the instructions from the cabin and the station hall,choosing the direction and the station of elevator follow these instructions，operating elevator and door automatically，and others. In addition
The control system from this design can be used in reality and can realize basic function of elevator. At the same time it also possesses feature of stable and safe and feature rich.
Keywords: Elevator, Programmable logic controller, Control system, Elevator
model

目 录
第一章 绪论 8
1.1 电梯的概述及PLC控制电梯的优点 8
1.1.1 电梯的概述 8
1.1.2 PLC控制电梯的优点 10
1.2 国内外电梯发展的现状 11
1.3 课题研究的背景及意义 13
1.3.1课题研究的背景 13
1.3.2 课题研究的意义 14
1.4 设计任务分析 15
1.4.1 设计任务的主要要求 15
1.4.2 设计的主要内容 15
第二章 PLC的概述及电梯结构和控制原理的分析 17
2.1 PLC的概述 17
2.1.1 PLC的定义 17
2.1.2 PLC的组成 17
2.1.3 PLC的特点 19
2.1.4 PLC的工作原理及编程语言 20
2.2 电梯的组成结构 22
2.3 电梯的控制原理分析 25
第三章 电梯控制系统的总体方案与硬件部分的设计 27
3.1 总体方案的比较与确定 27
3.1.1总体方案的比较 27
3.1.2 总体方案的确定 27
3.2 PLC选型及输入输出电路的设计 29
3.2.1 系统I/O容量的估算 29
3.2.2 PLC的选型 29
3.2.3 输入输出电路设计 32
第四章 电梯控制系统的程序设计 34
4.1 各环节控制要求的说明 34
4.2 I/O分配表及梯形图编制 37
第五章 实物的运行与调试 41
5.1 电梯模型的介绍与其控制程序的编制 41
5.1.1 电梯模型组成 41
5.1.2 电梯模型各端口含义的测试 42
5.1.3 电梯模型各端口含义的测试结果 43
5.1.4 电梯模型控制程序的编制 43
5.2 PLC与电梯模型的线路连接 44
5.3 联机调试 45
5.4 调试结果分析 48
第六章 全文总结 49
参考文献 50
致谢 51
毕业设计小结 52
附录1 53
附录2 55
附录3 68

1.4 设计任务分析
1.4.1 设计任务的主要要求
在分析现代化高层建筑智能控制对电梯系统的要求、研究电梯系统控制要求、特点及PLC控制系统设计方法的基础上，设计五层楼房电梯PLC控制系统，实现要求的主要功能，达到要求的主要技术指标；主要的技术指标包括：（1）要求楼高五层；（2）可编程控制器采用欧姆龙CP1H系列；（3）设计所得的控制系统应能够实现五层五站电梯的基本运行功能，包括：电梯的稳定上下行、制动、楼层显示、内外呼梯信号的登记与消除等；（4）将设计所得的控制系统应用于PLC-M-I电梯模型应能够实现规定的控制动作。
1.4.2 设计的主要内容
1.分析现代化高层建筑智能控制对电梯系统的要求，研究电梯系统控制要求、特点及PLC控制系统设计方法。
主要通过查阅相关资料分析当前对高层建筑电梯控制系统的要求，引出本次电梯控制系统设计的方向。之后分析PLC电梯控制系统的组成结构、控制方法，从而得出设计五层五站PLC电梯控制系统的理论基础。
2.开展电梯PLC控制系统方案论证，分析设计要求和需求，提出电梯PLC控制系统方案。
根据设计要求确定总体控制方案，由于设计要求使用欧姆龙CP1H系列的可编程控制器，所以控制系统的硬件组成应以由欧姆龙CP1H系列PLC为核心展开，输入按钮（包括呼梯按钮、开关门按钮）和楼层感应器组成输入回路，所有的指示灯以及上下行接触器、停层制动接触器组成输出回路，绘制输入输出接线图同时估计输入输出容量。软件方面根据控制要求结合欧姆龙PLC规定的编程规程进行各控制模块的编程，最后将各模块的程序综合起来。
3.可编程序控制器选型，建立输入输出分配表。
根据输入输出容量，进行欧姆龙PLC的型号的选择，欧姆龙CP1H系列各型号PLC输入输出点数可以通过查阅相关手册，最终确定型号。同时进行I/O分配表的建立，以为程序编写做准备。
4.编制电梯控制程序。
首先要确定各模块的控制算法和各模块实现的控制目标，同时确定各模块之间的联系。在此基础上梯形图语言的编写，具体包括以下模块：（1）开关门模块、（2）呼梯信号的产生与消除、（3）电梯定向环节、（4）稳定上下运行模块、（5）制动模块、（6）上电后的初始化模块。
5.系统调试，验证设计。
主要结合给定的电梯模型PLC-M-I进行控制系统的调试和验证，最终完善系统的设计。

主要技术指标
1. 楼高五层；
2. 采用欧姆龙系列产品；
3. 具有开启、停车、上行、下行等运行功能；
4. 调试模型电梯实现规定动作。