毕业设计(论文)-基于S7-200PLC的变频调速电梯控制系统设计.docx

毕业设计（论文）

PAGE

1-

毕业设计（论文）报告

题目：

毕业设计(论文)-基于S7-200PLC的变频调速电梯控制系统设计

学号：

姓名：

学院：

专业：

指导教师：

起止日期：

毕业设计(论文)-基于S7-200PLC的变频调速电梯控制系统设计

摘要：本文针对传统电梯控制系统在调速性能、能源消耗等方面的不足，设计了一种基于S7-200PLC的变频调速电梯控制系统。首先分析了电梯控制系统的需求，提出了基于S7-200PLC的变频调速电梯控制系统的设计方案。然后详细介绍了电梯控制系统的硬件和软件设计，包括PLC编程、人机界面设计、变频器控制策略等。最后，通过实验验证了该系统的可行性和有效性，结果表明，该系统能够实现电梯的平稳、快速、节能运行，具有较高的应用价值。

随着城市化进程的加快，电梯作为高层建筑中不可或缺的垂直运输工具，其重要性日益凸显。然而，传统电梯控制系统在调速性能、能源消耗等方面存在一定的不足。为了提高电梯的运行效率和能源利用率，降低能耗，近年来，基于PLC的变频调速电梯控制系统得到了广泛关注。本文旨在设计一种基于S7-200PLC的变频调速电梯控制系统，以提高电梯的运行性能和节能效果。

第一章绪论

1.1电梯控制系统的现状及需求

电梯控制系统作为现代高层建筑中至关重要的组成部分，其发展历程伴随着建筑技术的进步和人们对出行效率要求的提高。目前，电梯控制系统普遍采用继电器控制或微机控制，虽然在一定程度上满足了电梯的基本运行需求，但在调速性能、能源消耗、安全性和智能化水平等方面仍存在诸多不足。首先，传统电梯控制系统在调速过程中存在较大的启动和停止冲击，导致乘坐体验不佳，且对电梯机械部件的磨损较大。其次，在能源消耗方面，传统电梯控制系统在低速运行时效率较低，能耗较高。此外，随着高楼大厦的增多，电梯的安全问题也日益凸显，传统控制系统在故障诊断和应急处理方面存在一定的局限性。

在当前社会背景下，人们对电梯控制系统的需求呈现出多元化趋势。首先，为了提升乘客的乘坐体验，电梯控制系统需要具备更平滑的调速性能，减少启动和停止时的冲击，提高乘坐舒适性。其次，随着环保意识的增强，电梯控制系统应具备更高的能源利用效率，降低能耗，响应绿色建筑的要求。再者，电梯作为公共交通工具，其安全性至关重要，控制系统需具备完善的安全保护功能，如超载保护、急停保护、故障诊断等，确保乘客的生命安全。此外，随着智能化技术的快速发展，电梯控制系统还应具备远程监控、故障预测等智能化功能，实现电梯的智能化管理和维护。

综上所述，电梯控制系统的现状及需求主要体现在以下几个方面：一是提高调速性能，改善乘坐体验；二是降低能源消耗，响应绿色环保要求；三是增强安全保护功能，确保乘客安全；四是实现智能化管理，提升电梯运行效率。针对这些需求，本文提出了一种基于S7-200PLC的变频调速电梯控制系统设计方案，旨在满足现代电梯控制系统的各项要求，推动电梯控制技术的进步。

1.2基于PLC的变频调速电梯控制系统研究背景

(1)随着城市化进程的加快和高层建筑的增多，电梯的使用频率和重要性不断提升。据统计，全球电梯安装量每年以约5%的速度增长，其中，中国电梯市场占比逐年上升，已成为全球最大的电梯市场之一。电梯作为高层建筑的必备设施，对人们的生活和工作产生了深远影响。然而，传统电梯控制系统在调速性能、能源消耗、安全性和智能化水平等方面存在明显不足，无法满足现代电梯发展的需求。

(2)可编程逻辑控制器（PLC）作为一种广泛应用于工业控制的设备，具有结构紧凑、可靠性高、编程灵活等优点，近年来在电梯控制系统中的应用越来越广泛。以我国为例，近年来电梯控制系统采用PLC的比例逐年上升，2018年已达到60%以上。PLC在电梯控制系统中的应用，不仅提高了电梯的运行效率，还降低了维护成本。据相关数据显示，采用PLC的电梯故障率较传统电梯降低约30%，维修时间缩短约50%。

(3)变频调速技术作为一种先进的调速手段，已被广泛应用于电梯控制系统。变频调速电梯相比传统电梯，具有以下优势：首先，变频调速电梯的调速范围更广，能够实现平滑、舒适的乘坐体验；其次，变频调速电梯具有更高的能源利用效率，节能效果显著；最后，变频调速电梯在启动和停止过程中，对机械部件的冲击较小，延长了设备使用寿命。以我国某大型城市为例，该城市在2019年更换的变频调速电梯数量已超过传统电梯，预计未来几年变频调速电梯将占据市场主导地位。

1.3本文的研究内容与结构安排

(1)本文旨在设计一种基于S7-200PLC的变频调速电梯控制系统，以满足现代电梯在调速性能、能源消耗、安全性和智能化水平等方面的需求。研究内容主要包括以下几个方面：

首先，对电梯控制系统的需求进行分析，