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交流变频调速电梯的PLC控制系统设计（毕业设计）

摘要

在现代社会和经济活动中，计算机技术、自动控制技术和电力电

子技术得到了迅速的发展，电梯已经成为城市物质文明的一种标志。

特别是在高层建筑中，电梯是不可缺少的垂直运输设备。随着高层建

筑飞速发展的今天，电梯行业也随之进入了新的发展时期,电梯控制技

术已经发展到了调频调压调速，其逻辑控制也由PLC代替原来的继电

器控制，其许多功能是传统的继电器控制系统无法实现的。

本设计针对我国电梯业的现状，将可编程序控制器(PLC)应用于四

层电梯进行逻辑控制，通过合理的选择和设计，不但提高了电梯可靠

性、可维护性以及灵活性，同时延长了使用寿命，缩短了电梯的开发

周期，并提高了电梯的控制水平，改善了电梯运行的舒适感，使电梯

达到了较为理想的控制效果。本文所设计的电梯与传统的电梯相比，

在运行上具有良好的舒适感，在生活中可以节约电能，取得了良好的

经济效益和社会效益，达到了理想的目的。该电梯控制系统具有指层、

厅召唤、选层选向、手动和自动等功能，具有集选控制的特点。

在介绍电梯基本结构的基础上，深入分析了电梯的工作原理，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；变频器；PLC控制；变频调速

目录

摘

要

I1绪论..(3)

1.1.综述电梯的发展(2)

1.1.2电梯的发展趋势(2)

1.2电梯继电器控制系统(3)

1.2.1电梯继电器控制系统的优点(3)

1.2.2电梯继电器控制系统存在的问题(3)

1.3PLC及其在电梯控制中的应用特点(4)

1.3.1PLC的特点(4)

1.3.2PLC控制电梯的优点(4)

1.4变频调速控制电梯的特点(4)

2方案选择(5)

2.1变频器的选择(5)

2.1.1变频器的分类(5)

2.1.2简述通用变频器概况(6)

2.1.3VS-616G5型通用变频器(7)

2.1.4变频器的参数设置(9)

2.2PLC的选择(11)

2.2.1PLC的定义(11)

2.2.2PLC的主要功能和应用(11)

2.2.3PLC的选型(12)

2.2.4SIMATICS7-300系列PLC系统基本构成(13)

2.2.5S7-300系列PLC模块性能简介(14)

3系统的硬件开发(15)

3.1电梯设备(15)

3.1.1电梯的分类(15)

3.1.2电梯的主要组成部分(16)

3.1.3电梯的安全保护装置(17)

3.1.4一般电梯的控制要求(17)

3.2PLC控制系统硬件设计(19)

3.2.1PLC控制系统设计的基本原则(19)

3.2.2PLC的控制系统的组成(19)

3.2.3设计思想(20)

3.3电梯曳引电机及门电机电路图(23)

图3.4电梯曳引电机及门电机电路图(24)

3.4电梯自动门的设计(24)

3.5换速和平层感应器装置(26)

3.6电梯的安全保护环节(26)

3.7运行方向灯、轿内指令及厅外召唤信号灯(29)

3.8I/O点数的估算与分配(30)

3.8.1I/O点数的估算(30)

3.8.2S7-300输入/输出扩展模块选型表(31)

3.8.3I/O点数的分配(31)

3.9PLC外部接线图(32)

4系统软件开发(34)

4.1电梯的三个工作状态(34)

4.1.1电梯的自检状态(34)

4.1.2电梯的正常工作状态(34)

4.1.3电梯强制工作状态(34)

4.2确定系统软件开发方法(35)

4.2.1软件设计特点(35)

4.2.2软件设计流程图(36)

4.3系统的软件开发过程(37)

4.3.1电梯的外指令、内召唤信号的登记、消除回路(37)

4.3.2电梯的平层信号处理(39)

4.3.3电梯的选层定向及反向截梯回路(40)

4.3.4内指令外召唤信号的保持(44)