Ⅲ基于PLC的多層電梯系統(tǒng)設(shè)計摘要：隨著多元化高層電梯建筑業(yè)的快速發(fā)展,電梯纜車作為主要城市垂直交通運輸工具已逐漸成為了整個現(xiàn)代中國城市推進物質(zhì)文明的重要標(biāo)志。我國電梯行業(yè)經(jīng)過高速發(fā)展階段現(xiàn)已進入平穩(wěn)發(fā)展期。本次項目設(shè)計基于PLC軟件實現(xiàn)式的電梯自動控制管理系統(tǒng)軟件設(shè)計,相比較于傳統(tǒng)的自動繼電器電梯控制,具有靈活性、抗干擾能力強，通用性可靠度高等諸多優(yōu)點。已成為電梯控制技術(shù)的必然趨勢。本次系統(tǒng)設(shè)計以四層結(jié)構(gòu)電梯自動控制設(shè)計分析系統(tǒng)為一實例,采用德國西門子s7-200可編譯的程序控制器,實現(xiàn)基于PLC的多層結(jié)構(gòu)電梯自動系統(tǒng)控制設(shè)計。關(guān)鍵詞：PLC；多層電梯控制；S7-200可編程序控制器目錄目錄TOC\o摘要 ⅠAbstract Ⅱ第1章緒論 11.1選題研究意義 11.2電梯控制系統(tǒng)簡單介紹 11.3電梯發(fā)展研究現(xiàn)狀 21.3電梯的發(fā)展趨勢 31.4本課題主要的設(shè)計工作 3第2章電梯控制系統(tǒng)原理部分 52.1可編程控制器PLC 52.1.1可編程控制器建PLC的定義 52.1.2PLC的產(chǎn)生與發(fā)展 62.1.3PLC的結(jié)構(gòu)原理、特點、功能和應(yīng)用 82.1.4S7-200系列PLC概述 122.2電梯控制系統(tǒng)的基本原理 132.2.1電梯控制系統(tǒng)簡介 132.2.2電梯控制系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu) 14第3章電梯控制系統(tǒng)設(shè)計 163.1設(shè)計總體思路 163.2電路設(shè)計 163.2.1主電路設(shè)計 163.2.2控制電路設(shè)計 183.3PLC控制程序設(shè)計 203.3.1PLC的I/O分配 203.3.2控制程序流程設(shè)計 223.3.3開關(guān)門控制 243.3.4內(nèi)外呼叫控制 253.3.5上下行控制 26第4章組態(tài)設(shè)計 274.1通訊設(shè)定 274.2數(shù)據(jù)詞典 274.3畫面制作 274.4運行 28結(jié)論 第1章緒論選題研究意義近些年以來，我國的國民經(jīng)濟的取得了較快速度的發(fā)展，微電子技術(shù)、計算機通信技術(shù)、自動控制技術(shù)等也一步一步的得到了較快速度的進一步發(fā)展。電梯是一種現(xiàn)代城市高層建筑中被人們所需求的一種垂直升降方式的交通運輸工具，與現(xiàn)代人們的日常生活聯(lián)系緊密。在社會快速發(fā)展的今天，建筑行業(yè)的發(fā)展也越來越迅速、越來越大，城市高層建筑的層數(shù)也越來越高。因此，對于調(diào)速電梯的各方面性能特性就提出了更高的技術(shù)要求。電梯運輸是機電一體化的復(fù)雜運輸系統(tǒng)，它涉及領(lǐng)域主要包括機械轉(zhuǎn)動、電氣系統(tǒng)控制、土木工程等，而且兼顧可靠性、舒適性和美觀性。但對于現(xiàn)代電梯來說，產(chǎn)品的應(yīng)用必須在經(jīng)濟方面與安全方面有所提升。目前,由各種通用可遠程編輯式應(yīng)用程序控制器(PLC)和各種通用微機微控制器軟件組成的新型商用電梯運行設(shè)備安全運行過程管理邏輯和全過程自動控制系統(tǒng)管理技術(shù)系統(tǒng),正以很快的技術(shù)發(fā)展量和速度不斷推進發(fā)展著。采用PLC控制系統(tǒng)方式對控制電梯的運行有諸多的好處，其開發(fā)周期相比傳統(tǒng)繼電器更加短、運行可靠度更高，且在后期的檢測維護中更加便利,在功能上更是有很大的發(fā)展，PLC控制系統(tǒng)可以將更復(fù)雜的控制任務(wù)完成的很好且后期修改方便,現(xiàn)如今己經(jīng)成為了民用電梯控制行業(yè)的必然發(fā)展趨勢。PLC的使用為電梯控制行業(yè)發(fā)展提供了更為廣闊的發(fā)展空間，其控制系統(tǒng)是更加復(fù)雜的。PLC的電機為工業(yè)應(yīng)用在自動控制方面的應(yīng)用有了較大的控制技術(shù)的進展,將來PLC的發(fā)展趨勢將會是更大程度的減小其體積及經(jīng)濟成本，完善各項自動控制功能，使得自動控制技術(shù)在運動控制中更加可靠。電梯控制系統(tǒng)簡單介紹由各種電梯繼電器控制元件綜合組成的順序控制式的電梯自動系統(tǒng)設(shè)計方法這也是最早的一種廣泛用于設(shè)計實現(xiàn)自動控制電梯順序控制的電梯系統(tǒng)設(shè)計方法。但是,進入二十世紀(jì)八九十年代,我國電子信息科學(xué)以及信息處理技術(shù)的不斷飛速發(fā)展和工業(yè)自動化的廣泛應(yīng)用對電梯智能化起到了較好的引領(lǐng)作用,人們對電梯自動控制系統(tǒng)的安全性、可靠性等多項重要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求逐步變高,繼電器控制的傳統(tǒng)電梯技術(shù)在當(dāng)今社會的應(yīng)用中，其弱點就逐步暴露出來了。繼電器控制的電梯在使用過程中其內(nèi)部及電梯本身故障率都較高,電梯高層專用電梯的乘降工作活動在很大程度上都影響了其工作可靠性和運行安全性,而且經(jīng)常會出現(xiàn)電梯隨意停梯等危險行為,給許多電梯乘降使用者和工作人員的生活與出行都帶來不便和驚憂。而且如果電梯發(fā)生沖頂或蹲底現(xiàn)象,將會造成電梯機械部件損壞等危害,更是極有可能對人身安全做出威脅，發(fā)生無法預(yù)知的危險事故。

最初的可編輯程序控制器是指根據(jù)各種計算機定序器和計算機邏輯機可編程程序控制的實際應(yīng)用需求，建立技術(shù)開發(fā)研究和設(shè)計，專門針對各種工業(yè)應(yīng)用環(huán)境中的廣泛應(yīng)用而開發(fā)設(shè)計的。它也是一種特殊的電子設(shè)備，其可以通過數(shù)字化控制各種計算程序。鑒于可編輯程序控制器的諸多優(yōu)點，在電梯控制方面，傳統(tǒng)繼電器控制方式已經(jīng)逐步被PLC控制所取代。同時，自動扶梯電機輪式交流調(diào)速變頻手動調(diào)速系統(tǒng)技術(shù)的進步發(fā)展，使得電梯的輪驅(qū)動調(diào)速方式由原來的直流手動調(diào)速轉(zhuǎn)變?yōu)殡姍C交流調(diào)速變頻手動調(diào)速。因此，變頻電梯調(diào)速技術(shù)與PLC電梯控制系統(tǒng)技術(shù)相結(jié)合的方式，已經(jīng)在慢慢的成為了當(dāng)今現(xiàn)代智能自動電梯控制行業(yè)的新發(fā)展趨勢。PLC控制電梯的主要優(yōu)點有以下幾點：

PLC控制電梯可以實現(xiàn)對電梯正常運行的過程控制,且在運行可靠性上相比傳統(tǒng)繼電器控制方式很大程度的提高；沒有選層器等其他繼電器的PLC控制系統(tǒng)其結(jié)構(gòu)更加簡單清晰，外部線路的簡化也更加明顯；

PLC控制能夠?qū)崿F(xiàn)更為繁瑣的自動控制管理，對隨時隨地改變電梯的各種控制功能更加友好便利；

PLC控制系統(tǒng)能夠同時對電梯進行系統(tǒng)故障檢測與故障報警顯示，提高了系統(tǒng)安全性，便于后期檢測維修工作的開展；

PLC控制系統(tǒng)可以將電梯進行群組管理以及系統(tǒng)調(diào)配、進一步提高運行管理效率；

在PLC控制系統(tǒng)中不需要為了更改電源控制電路方案而改動相關(guān)的硬件接線。電梯發(fā)展研究現(xiàn)狀當(dāng)前國內(nèi)外經(jīng)濟社會發(fā)展的新形勢隨著我國當(dāng)前經(jīng)濟的快速健康發(fā)展，科學(xué)和信息技術(shù)發(fā)展日新月異。電梯作為整個高層建筑的最為重要的內(nèi)部運輸交通工具，已經(jīng)逐漸發(fā)展成為我們?nèi)粘Ｉ钪胁豢苫蛉钡囊徊糠帧Ｒ粋€國家民用電梯設(shè)備的需求受到經(jīng)濟、城市化發(fā)展、等多種綜合因素的影響。近年來，我國電梯制造行業(yè)快速健康發(fā)展，在全球范圍內(nèi)，有超過70%的大型電梯產(chǎn)品在中國生產(chǎn)，并銷往全球。世界上超過60%的大型電梯產(chǎn)品在中國的各大市場銷售。國內(nèi)市場總產(chǎn)量每年都在快速增長，已從2012年的52.9萬臺迅速成長增至2019年的117.3萬臺，年均電梯產(chǎn)量規(guī)模復(fù)合高速平均增長率大約為12.05%，電梯相關(guān)產(chǎn)品消費市場國內(nèi)消費總值規(guī)模已首次實現(xiàn)超過2,350億元,位于2016年當(dāng)前全球同類電梯產(chǎn)品市場消費規(guī)模中的前列。隨著民用以上電梯構(gòu)造制品市場產(chǎn)量的不斷持續(xù)快速增長,我國民用以上電梯制造產(chǎn)品規(guī)模保有量亦開始實現(xiàn)年均持續(xù)高速平穩(wěn)增加,從2012年的245.33萬臺迅速成長增至2019年的709.75萬臺,年均高速持續(xù)增長率大約為16.45%,始終保持高速平穩(wěn)持續(xù)增長,目前為止它在我國已快速發(fā)展初步成為目前為止全球民用以上電梯制造產(chǎn)品規(guī)模保有量最大的發(fā)達國家,占目前為止全球民用電梯制品規(guī)模的三分之一以上。中國的人均電梯保有量也早已從2002年僅為約0.3臺/千人提升至約4臺/千人。電梯服務(wù)行業(yè)發(fā)展為不斷穩(wěn)步提升推動我國融入現(xiàn)代市場經(jīng)濟社會以及改善人們社會日常生活的電梯服務(wù)設(shè)施品質(zhì)以及水平已經(jīng)發(fā)揮了重要性的引導(dǎo)協(xié)調(diào)作用。截至2017年底,歐洲中31個發(fā)達地區(qū)省級國家民用智能電梯相關(guān)產(chǎn)品連續(xù)保有量為618.1萬臺,同比2016年平均產(chǎn)量增長14.5萬臺,從業(yè)人員約占職工數(shù)累計為15.74萬余千余百人。整個歐洲全國公用公共電梯乘客數(shù)的平均保有量也就大約等于每臺占據(jù)了全國和整個世界的1/3平均每臺全國公用公共電梯每日接送服務(wù)的國內(nèi)乘客數(shù)總?cè)藬?shù)(PI指數(shù))約為110。根據(jù)美國全國電梯工業(yè)股份有限公司提供的統(tǒng)計數(shù)據(jù)分析,目前美國累計裝機產(chǎn)能保有量平均值超過為106萬臺,PI質(zhì)量評價指數(shù)平均值累計為317。電梯的發(fā)展趨勢近年來隨著生活需求的改變，人們對電梯也有了更高的要求，其未來的發(fā)展趨勢主要從以下四個方面入手。一是超高速自動電梯技術(shù)。該設(shè)計除了牽引驅(qū)動電梯的設(shè)計外，直線發(fā)電機齒輪驅(qū)動電梯還應(yīng)具有大量的研究和應(yīng)用空間。未來，這種超高速電梯的舒適性也將得到顯著提高。二是電梯智能群控系統(tǒng)。隨著智能樓宇的不斷發(fā)展,電梯作為主要運輸工具，其內(nèi)部智能服務(wù)群控管理系統(tǒng)有可能能夠發(fā)展為與公寓大樓所有的智能自動化服務(wù)管理的設(shè)備相結(jié)合而形成一個整體性的智能群控系統(tǒng)。電梯智能群控系統(tǒng)將基于計算機技術(shù)蓬勃發(fā)展,能充分適應(yīng)大型電梯運輸?shù)母叨炔淮_定性、控制目標(biāo)的方式多樣化、非線性性能表現(xiàn)等多種動態(tài)控制特性。三是藍牙數(shù)字技術(shù)在智能電梯上的廣泛應(yīng)用。未來人們可以通過網(wǎng)絡(luò)利用藍牙技術(shù)進行短距離的無線通訊，通過鏈接電梯電子設(shè)備的方式實現(xiàn)無線組網(wǎng)，這種方式無需錯綜復(fù)雜的電纜線連接。四是使用綠色環(huán)保電梯。采用多種綠色建筑裝潢環(huán)保材料以及各種清潔能源等，減少城市油氣的污染、降低噪聲、盡可能的延長電梯運行壽命、此外，更有甚者設(shè)想在大樓頂部的電梯機房中利用太陽能驅(qū)動電梯運行。電梯制造行業(yè)未來將向智能化、信息化、網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展。而電梯安全管理系統(tǒng)將在其基本的控制系統(tǒng)之上，加上信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù),通過信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將全國電梯安全監(jiān)管工作整合起來共同進行后期的監(jiān)測與維修；通過網(wǎng)絡(luò)進行網(wǎng)上交易，交易內(nèi)容包括通過需求不同進行產(chǎn)品配置等功能；同時也可以通過網(wǎng)絡(luò)提交安全檢驗申請，進行定期維保工作。本課題主要的設(shè)計工作本文在資料和文獻綜述的基礎(chǔ)上，首先在第一章介紹了電梯控制系統(tǒng)的背景和現(xiàn)狀，并對電梯控制系統(tǒng)的背景知識進行了簡要清晰的描述。然后在第二章中，對電梯控制系統(tǒng)設(shè)計的基本原理進行了分析和介紹。通過原理的分析和應(yīng)用，對各部分的設(shè)計電路有了大致的了解。作為本文設(shè)計的核心，第三章是關(guān)于電梯控制系統(tǒng)根據(jù)模塊設(shè)計的設(shè)計要求和性能要求的內(nèi)容。第四章為組態(tài)設(shè)計與仿真，這一章對第三章的內(nèi)容進行仿真。主要的研究設(shè)計內(nèi)容如下：實現(xiàn)電梯樓層信號自檢、樓層選擇與指示；自動完成系統(tǒng)開關(guān)門自動控制、運行狀態(tài)控制、運行狀態(tài)指示控制功能；完成電梯故障報警；完成平層設(shè)計及同向優(yōu)化選擇功能；利用組態(tài)軟件實現(xiàn)實時監(jiān)測與控制。第2章電梯控制系統(tǒng)原理部分可編程控制器PLC可編程控制器PLC定義可編程控制器系統(tǒng)技術(shù)在利用繼電器技術(shù)傳統(tǒng)的過程控制和自動控制系統(tǒng)技術(shù)以及基于現(xiàn)代工業(yè)計算機的可編程器和控制系統(tǒng)技術(shù)的理論基礎(chǔ)之上,為了能夠?qū)崿F(xiàn)現(xiàn)代工業(yè)的可編程而使控制器的實際工業(yè)應(yīng)用和它需要不斷進行的技術(shù)設(shè)計、開發(fā)與生產(chǎn)制造并迅速得到推廣、發(fā)展并應(yīng)用起來的。較早的一些時候一個可編譯的程序邏輯函數(shù)控制器一般也被我們用來稱之為它或是一個可編譯的程序邏輯函數(shù)控制器(ProgrammableLogicController，簡稱PLC)。可編程器和控制器系統(tǒng)技術(shù)在利用繼電器技術(shù)傳統(tǒng)的過程控制和自動控制系統(tǒng)技術(shù)以及基于現(xiàn)代工業(yè)計算機的可編程器和控制系統(tǒng)技術(shù)的理論基礎(chǔ)之上,為了能夠?qū)崿F(xiàn)現(xiàn)代工業(yè)的可編程而使控制器的實際工業(yè)應(yīng)用和它需要不斷進行的技術(shù)設(shè)計、開發(fā)與生產(chǎn)制造并迅速得到推廣、發(fā)展并應(yīng)用起來的。較早的一些時候一個可編譯的程序邏輯函數(shù)控制器一般也被我們用來稱之為它或是一個可編譯的程序邏輯函數(shù)控制器(programmablelogiccontroller,簡稱為PLC)。主要原因是由于用來供電代替一些傳統(tǒng)電磁繼電器用來實現(xiàn)定時計數(shù)以及定時、邏輯控制與順序控制等多種基礎(chǔ)功能。在我國科學(xué)技術(shù)不斷進步發(fā)展的今天,這種系統(tǒng)邏輯控制器設(shè)備除了擴展系統(tǒng)邏輯編程和控制的應(yīng)用范圍外,還逐步增加了對算術(shù)運算、數(shù)據(jù)處理以及通信與互聯(lián)網(wǎng)等許多復(fù)雜強大又實用的系統(tǒng)邏輯控制功能?，F(xiàn)在把這類可編程的邏輯控制器設(shè)備稱之為可編程的控制器(programmablecontroller),又簡稱PC。然而普遍大眾為了使用時能夠避免把它們混亂其與一臺個人電腦(personalcomputer)的縮寫和名稱,故而現(xiàn)在也依舊會把可編程控制器的縮寫用作PLC。可編程控制器一直在不斷地快速發(fā)展進步當(dāng)中,所以時至今日人們都尚未對其規(guī)定最后的明確定義。國際電工委員會曾經(jīng)在1982年11月、1985年1月以及1987年月先后了發(fā)布了不同版本的可編程序控制器標(biāo)準(zhǔn)草,分別為可編程序控制器的標(biāo)準(zhǔn)草案第一、第二以及第三稿。國際電工委員會1987年月在其頒布的第三份草案《可編程序控制器標(biāo)準(zhǔn)草案》中就具體地定義PLC,"一種特別適合于在工業(yè)環(huán)境與數(shù)字化操作電子單元的設(shè)計。通過采用數(shù)字或者模擬的輸入及其輸出來控制不同品牌的機器或者生產(chǎn)過程集成電路及計算機控制所需要對應(yīng)的外圍裝置,它們就能夠?qū)嵲诘財U展它們所設(shè)計人員的功能。它所指的需要廣泛采用得數(shù)據(jù)存儲器就是一種可以直接被廣泛應(yīng)用于單機編寫程序,用來在其內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲中對程序執(zhí)行邏輯運算、順序綜合運算、計時、計數(shù)和其他算術(shù)綜合運算等各種方法用來進行計算操作的各種命令,并且它能夠通過數(shù)字式或者者可以說是模擬式的操作方法用來進行命令輸入和數(shù)據(jù)輸出,控制各種類型的制造工具以及進行各種機械制造的全自動過程。PLC及其功能相關(guān)的外圍控制裝置設(shè)計均應(yīng)按照容易于實際組合和設(shè)計實現(xiàn)提高工業(yè)過程控制儀器系統(tǒng)的整體性和完整性?？删幊绦蚩刂破鲝目删幊绦蚓仃嚳刂破鞯娇删幊绦蚩刂破髑昂蠼?jīng)歷了四個不同的發(fā)展時期。現(xiàn)在也依然簡稱為PLC，這是為了將可編程序控制器與個人計算機相區(qū)別開來，避免混淆。PLC的產(chǎn)生與發(fā)展1.可編程序控制器的產(chǎn)生PLC的快速產(chǎn)生與其不斷地發(fā)展升級與傳統(tǒng)使用的繼電器控制系統(tǒng)的組成有著不少的關(guān)聯(lián)。在可編程控制器產(chǎn)生之前，工業(yè)生產(chǎn)線上的控制系統(tǒng)較多都是采用繼電器-接觸器控制系統(tǒng)進行工業(yè)生產(chǎn)。繼電器-接觸器控制系統(tǒng)的主要特點是其內(nèi)部結(jié)構(gòu)較為簡單、價格相對低廉，且抗信號干擾的能力較強。此外，其還能在一定的功率范圍之內(nèi)有效地滿足單機和大型工業(yè)自動化設(shè)備生產(chǎn)線的應(yīng)用需要。但這種傳統(tǒng)的系統(tǒng)因為其繁多的觸頭接線程序，以及組合又相對復(fù)雜，因此在工業(yè)生產(chǎn)中系統(tǒng)的通用性和靈活性相比如今的可編程序控制器來說較差。而且由于其控制系統(tǒng)組成體積、制作周期、接線方式等因素，在復(fù)雜的繼電器-接觸器控制系統(tǒng)的后期檢修維護以及查找故障是工作會非常困難。若在生產(chǎn)過程中要求對產(chǎn)品工藝進行修改，就需要重新對控制系統(tǒng)進行硬件組合、改變其接線方式，這無疑是對工作量的要求極大且非常麻煩的，不僅產(chǎn)品生產(chǎn)工作期限長、且產(chǎn)品的成本高，在生產(chǎn)過程當(dāng)中還極有可能會影響大批量產(chǎn)品的生產(chǎn)。因此，它嚴(yán)重的制約了工業(yè)的進一步發(fā)展，為了更好的適應(yīng)工業(yè)市場的新的需求和工業(yè)生產(chǎn)的快速健康持續(xù)發(fā)展，人們也對自動化控制系統(tǒng)的控制裝置進一步提出了更高的要求。在通用性、靈活性、經(jīng)濟性以及可靠性等方面有了更大的提升，并且如今也還在尋求更新的通用控制設(shè)備以在工業(yè)生產(chǎn)上有更大的進步。二十世紀(jì)六十年代，美國的現(xiàn)代汽車制造生產(chǎn)工藝相比其他國家比較成熟，汽車制造行業(yè)的競爭較為激烈，從而導(dǎo)致了汽車產(chǎn)品不斷升級換代，汽車制造工藝生產(chǎn)線也隨之頻繁發(fā)生改變。而當(dāng)時的汽車制造行業(yè)所用的自動控制裝置是繼電器-接觸器控制系統(tǒng)，這對于制造工藝的改變來說是十分困難的，這不僅嚴(yán)重阻礙了傳統(tǒng)汽車制造行業(yè)產(chǎn)品的更新升級的周期，還存在著可靠性不高的缺陷。因此，美國通用汽車公司(GM)為了進一步適應(yīng)當(dāng)時汽車制造工藝不斷升級換代的需求，在1968年進行公開招標(biāo)，對當(dāng)時新型汽車制造業(yè)裝配線上的控制系統(tǒng)提出了如下具體要求。要求控制程序需要能夠隨時隨地進行修改；出于便于后期檢查和維護的目的，PLC必須要用模塊化結(jié)構(gòu)方式；要持續(xù)不斷的提高其運行的可靠性，大大降低PLC控制程序存在的安全隱患；元器件體積要盡可能的縮?。簧a(chǎn)成本也要不斷地降低，以便于后續(xù)在實際工業(yè)生產(chǎn)制造上推廣與使用；此外，還要增強電梯使用的通用性等。根據(jù)通用汽車公司1969提出的技術(shù)要求，美國數(shù)字設(shè)備公司(12月)公司研制出了世界上第一個可編碼的程序控制器，并成功應(yīng)用于該公司新型汽車自動控制生產(chǎn)線，取得了巨大成功。這項新的編程技術(shù)的成功推廣和使用，在我國業(yè)界產(chǎn)生了巨大的社會影響。從那時起，可編輯的程序控制器在世界范圍內(nèi)得到了迅速的推廣和發(fā)展。日本企業(yè)在20世紀(jì)70年代初成功引進這項技術(shù)，并開始設(shè)計和生產(chǎn)可編程控制器。德國和法國還對可編程序控制器在1973年和1974期間進行了深入的研究，最終，該國的可編程控制器被成功開發(fā)。2.可編程序控制器的發(fā)展自從20世紀(jì)60年代第一臺PLC誕生以來，其發(fā)展主要經(jīng)歷了5個重要時期。PLC在1960年代出現(xiàn)，在1970年代崛起,成熟于1980年代,在1990年代取得了新突破技術(shù)。進入21世紀(jì),其功能不斷加強與改進,各廠家的產(chǎn)品已逐步形成一系列產(chǎn)品。70年代左右，其主要的功能特點是cpu的組成為中小型集成電路模塊,存儲器為32位磁心數(shù)字存儲器;控制功能簡單,能輕松完成基本的過程控制。70年代末期。硬件技術(shù)主要采用新機器內(nèi)部微處理器CPU,內(nèi)存也整機采用半導(dǎo)體存儲器,不僅整個機器可以直接做一個大機器內(nèi)部硬件存儲體積大大減少,和機器的計算與分析能力數(shù)據(jù)處理器也可以在一定程度上有很多,增加了各類數(shù)據(jù)和信息流的實時操作、傳輸、比較等計算功能;同時實現(xiàn)了對機器數(shù)據(jù)量和仿真量的實時自動控制。同時，利用上海分公司的軟件開發(fā)并推出了自己的數(shù)據(jù)診斷軟件應(yīng)用程序，使得整機CPLC診斷工作量和可靠性進一步提高。這一時期，電梯產(chǎn)品已初步實現(xiàn)了批量化生產(chǎn)，其應(yīng)用范圍也進一步在迅速擴大。20世紀(jì)70年代末期到20世紀(jì)80年代中期。PLC的研發(fā)從開始就具有基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)集中管理通信能力和控制能力,為后來能夠?qū)崿F(xiàn)針對整個PLC的分散控制、集中管理等多功能應(yīng)用奠定了重要的的理論技術(shù)基礎(chǔ)；現(xiàn)在應(yīng)用軟件上進行初始研究開發(fā)并初步提出了一種面向符號計算處理過程的梯形圖符號計算應(yīng)用語言及一種面向其輔助記者的符號梯形圖計算語言,為日后實現(xiàn)針對PLC的廣泛應(yīng)用普及性和應(yīng)用目標(biāo)提供了必要條件。在這一時期,發(fā)達的新型技術(shù)工業(yè)化發(fā)達國家在多種新型技術(shù)工業(yè)化的過程質(zhì)量控制管理技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域中已經(jīng)開始大量推廣應(yīng)用基于PLC等級的過程控制。80年代中期到90年代中期的技術(shù)發(fā)展特點主要是：超大型和中小規(guī)模通信網(wǎng)絡(luò)采用集成電路結(jié)構(gòu)設(shè)計技術(shù)促使新的網(wǎng)絡(luò)PLC完全可以實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)計算機化,cpu技術(shù)已經(jīng)基本成熟開始大量生產(chǎn)采用32位高頻數(shù)字微處理器;基于網(wǎng)絡(luò)數(shù)學(xué)分析移動運算、數(shù)據(jù)處理運動控制能力大大提高,增加了網(wǎng)絡(luò)模擬通信運動控制、模擬量化檢測和新的pid運動控制等,聯(lián)網(wǎng)后的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信運動控制能力進一步大大幅度加強;隨著PLC過程控制功能的一步一步不斷的增加與優(yōu)化,PLC內(nèi)部器件的體積也在不斷地減小,反而可靠性能不斷增加。在這一時期,新的行業(yè)PLC系列行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)也已正式出臺，國際電工委員會出臺的此項標(biāo)準(zhǔn)使PLC這一新行業(yè)朝著小型化、標(biāo)準(zhǔn)化、高速化的大方向加速發(fā)展。20世紀(jì)90年代以來，PLC的技術(shù)特點主要有以下幾個方面:它采用16位和32位雙核微處理器，使運算速度更快、更強、更完整，在控制系統(tǒng)中具有更強的復(fù)雜數(shù)值組合運算，功能組合操作和大批量的定量數(shù)據(jù)采集和處理操作;同時出現(xiàn)了多種智能控制模塊，可以方便地實現(xiàn)對各種復(fù)雜信息系統(tǒng)的遠程控制;除了使用傳統(tǒng)的梯形圖、助記符等語言外，編程代碼語言的使用也增加了高級編程代碼語言。自21世紀(jì)以來，為了滿足市場的需求，PLC的互聯(lián)網(wǎng)通信能力和計算速度等許多技術(shù)都得到了極大的提高和發(fā)展。21世紀(jì)PLC技術(shù)發(fā)展的特點主要表現(xiàn)在:充分適應(yīng)行業(yè)市場發(fā)展的需要，加強PLC的通信基礎(chǔ)和信息處理和分析能力;向開放性、小型化、高速化發(fā)展，同時產(chǎn)生軟PLC。整個PLC行業(yè)正朝著標(biāo)準(zhǔn)化快速發(fā)展。PLC的結(jié)構(gòu)原理、特點、功能和應(yīng)用1.PLC的結(jié)構(gòu)原理PLC是大型工業(yè)過程控制管理常用的系統(tǒng)。它具有強大的功能，也是工業(yè)控制中較為成熟和先進的工業(yè)計算機過程控制管理系統(tǒng)。從PLC的硬件結(jié)構(gòu)來看，它與傳統(tǒng)計算機一樣,均由微機控制器接口﹑數(shù)據(jù)存儲器、i/o接口設(shè)備等部分構(gòu)成。以aacpus等為主要的控制器,完成所有數(shù)據(jù)流的計算與文件存儲。如圖2-1為PLC結(jié)構(gòu)原理圖。圖2-1PLC結(jié)構(gòu)原理圖2.PLC的特點現(xiàn)代工業(yè)設(shè)計生產(chǎn)過程中的運動控制系統(tǒng)是繁雜多樣的,這些系統(tǒng)對于機械的控制性能的各方面要求也更高且互不相同的,PLC控制系統(tǒng)之所以能夠迅速受到了廣大工程專業(yè)技術(shù)人員的熱烈歡迎主要是由于其具有諸多新的優(yōu)點。主要總結(jié)為以下四點：（1）可靠性與抗干擾能力增強。PLC產(chǎn)品具有較強的硬件抗干擾能力和較高的生產(chǎn)可靠性，這主要取決于其采用大規(guī)模集成電路設(shè)計技術(shù)，在其內(nèi)部集成電路設(shè)計中，采用了先進的抗干擾控制技術(shù)，再加上較為嚴(yán)格的硬件生產(chǎn)工藝即可實現(xiàn)。與其同等技術(shù)規(guī)模的其他傳統(tǒng)繼電器控制系統(tǒng)產(chǎn)品相比,使用這種結(jié)構(gòu)成型的控制電路系統(tǒng),使得電氣端的接線及電源開關(guān)端的接線觸點數(shù)量有所減少，且減少效果極強，通常為數(shù)十到數(shù)百，甚至數(shù)千的萬分之一,故障也就因此而可以大大的降低。PLC系統(tǒng)實際上是專為實際工業(yè)中過程控制而量身設(shè)計的,因此,在惡劣的實際工業(yè)控制環(huán)境下仍然可能能夠保證很高的工作可靠性,一般平均無故障運行時間最長可能會達到4-5萬小時,甚至可以遠遠的超過傳統(tǒng)計算機工業(yè)控制管理系統(tǒng)。（2）編程簡單易學(xué)，開發(fā)周期短一方面,PLC多以通用軟件包和編程語言取代傳統(tǒng)硬件包和接線器來實現(xiàn)遠程控制管理功能,使得繁重的軟件安裝器和接線器的工作大大幅度減輕,且軟件編程簡單,程序設(shè)計和相關(guān)調(diào)試器的修改也很方便安全,因此,控制管理系統(tǒng)的產(chǎn)品開發(fā)周期大幅度地縮短。另一方面，PLC是一種專門面向工礦企業(yè)的一種工控控制設(shè)備。PLC作為一種通用型工業(yè)過程控制設(shè)備計算機被普遍大眾工程技術(shù)工作人員所廣泛接受，著主要取決于它接口容易、編程快且語言簡單，易于使用。PLC的軟編程大多數(shù)是采用梯形圖，這種梯形圖類似于實際繼電器電路控制電源電路,更何況這種形式的圖形符號與它的表達方式和實際繼電器控制電路梯形圖相比是十分接近的,這使得使用者在設(shè)計過程中不再需要自己具備專業(yè)使用計算機扎實的理論知識,正因如此PLC控制系統(tǒng)才極其容易被普遍的工程技術(shù)工作人員所采用，并且能夠在短時間內(nèi)快速理解和熟練掌握其使用方法。（3）體積小、重量輕、能耗低，使用方便PLC控制系統(tǒng)采用一種新型半導(dǎo)體器件控制集成電路,具有各種器件結(jié)構(gòu)體積小、重量輕、功耗低等多大性能優(yōu)點,是目前用于測試實現(xiàn)工業(yè)計算機器件電體化的一種較為理想的全自動控制集成電路測試設(shè)備。以底部超小型的pplPLC系列相機為其典型舉例,底部最小型的尺寸為其體積僅僅可大約為略小于100mm,重量也僅僅可大約小于1509功耗僅大約為數(shù)百千瓦。PLC便容易進行本系統(tǒng)軟件編程簡單,自動化解和診斷重要故障點的能力強,出現(xiàn)重要系統(tǒng)故障時由該系統(tǒng)可及時自動識別發(fā)出相關(guān)故障狀態(tài)警報器并提醒故障信息,從而使得使用者更加進行后期檢修與維護。（4）功能強，通用性好PLC控制系統(tǒng)采用現(xiàn)代計算機、電子信息技術(shù)和各種集成軟件技術(shù)的最新先進技術(shù),從綜合硬件方面和集成軟件方面分別入手不斷地進行創(chuàng)新研發(fā),使其能夠同時完成a/d或d/a信號的轉(zhuǎn)換、使用數(shù)據(jù)處理和無線通信的互聯(lián)網(wǎng)等多種功能。此外還可以可同時進行遠程定時、計數(shù)和邏輯等信息控制功能。PLC控制系統(tǒng)本身具有很強的遠程信息處理控制能力。與此同時，PLC的品種多,檔次高。同一臺或多臺PLC主機之間可以同時適用于同一使用對象的不同產(chǎn)品控制功能要求，甚至可以使用于不同的產(chǎn)品控制管理對象。同一產(chǎn)品檔次、不同使用機型的PLC，其控制功能也能方便地進行相互轉(zhuǎn)換。3.PLC的功能PLC技術(shù)隨著科技的不新發(fā)展，目前其控制功能主要有以下幾點：（1）特殊條件下的控制和管理功能。條件邏輯控制也可以稱為條件邏輯操作控制，用于連接PLC的“和”或“非”等多個邏輯操作指令，而不是繼電器觸點的串、并聯(lián)等相關(guān)邏輯指令，PLC控制系統(tǒng)能夠自動實現(xiàn)電源開關(guān)狀態(tài)控制，實現(xiàn)邏輯運算控制功能。（2）計數(shù)及定時功能。PLC軟件具有自動計數(shù)及定時兩種基礎(chǔ)功能。在實際運用中只需要使用定時器、計數(shù)器等指令就可以實現(xiàn)對某種運行的定時操作功能或者可以控制使用計數(shù)器,PLC通過這種方式可以完全代替?zhèn)鹘y(tǒng)繼電器。計數(shù)、定位和及時值的功能可以由系統(tǒng)使用者在系統(tǒng)編程時進行自主設(shè)置，使用者可以在系統(tǒng)運行時自由讀取和進行修改。使用和操作方法非常靈活方便。（3）設(shè)置步進速度控制啟動功能。階躍處理控制順序功能程序是指在具有多個階躍處理控制過程的一個階躍控制中直接實現(xiàn)階躍控制的一個階躍移位命令控制，只有在上一個操作過程的控制完成之后，才能直接進行下一個控制過程的階躍控制，即順序控制，它可以通過使用階躍移位指令寄存器或其他階躍控制指令直接編程。（4）具有數(shù)據(jù)處理控制功能。數(shù)據(jù)處理器的功能主要是指plPLC可以在數(shù)字系統(tǒng)中同時傳輸、比較、移位、轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)，算術(shù)功能運算和邏輯運算，以及數(shù)據(jù)編碼和數(shù)字解碼。（5）A/D、D/A轉(zhuǎn)換功能。A/D和D/A自動轉(zhuǎn)換模塊的功能主要是指直接通過a/d等d/a轉(zhuǎn)換模塊在數(shù)字模擬量和其他數(shù)字模擬量之間進行自動轉(zhuǎn)換，從而可以實現(xiàn)對數(shù)字模擬量的實時控制與自動調(diào)節(jié)。并且還可通過PID方式實現(xiàn)對產(chǎn)品溫度、樂力、速度、流量的等多種物理控制參數(shù)的閉環(huán)控制,完成工作過程閉環(huán)控制。（6）)無線通信與移動聯(lián)網(wǎng)連接功能。通信與控制聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)功能主要是在泛指主機PLC之間采用無線通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù),進行遠程/o程的控制與遠程數(shù)據(jù)交換,實現(xiàn)多臺主機PLC之間的實時同位數(shù)據(jù)鏈接,PLC與多臺上位機之間的實時聯(lián)網(wǎng),從而直接組成一個分布式控制管理網(wǎng)絡(luò)以便于完成較大較小規(guī)模的復(fù)雜遠程控制。（7）自動優(yōu)化監(jiān)控系統(tǒng)軟件運行功能。PLC能實時自動監(jiān)視系統(tǒng)各主要功能部分的日常工作運行狀態(tài)管理工作狀態(tài)和日常工作管理進程,對系統(tǒng)中隨時可能還會出現(xiàn)的各種工作異常情況及時提醒進行自動檢測報警和實時提醒合并記錄,甚至自動暫時性或終止系統(tǒng)正常運行；也對各功能部分可在數(shù)據(jù)線自動實時調(diào)整、修改強制值并實時控制整個系統(tǒng)應(yīng)用程序運行文件目錄中的系統(tǒng)強制定時器、計數(shù)器等系統(tǒng)強制參數(shù)設(shè)定值或其他系統(tǒng)強制I/O值的運行狀態(tài)。4.PLC的應(yīng)用日前PLC在國內(nèi)外都已得到了廣泛應(yīng)用。主要歸納如下:（1）順序控制邏輯參數(shù)控制。順序控制邏輯參數(shù)控制是PLC綜合應(yīng)用最為廣泛且基礎(chǔ)的領(lǐng)域。PLC已經(jīng)能夠完全取代傳統(tǒng)繼電器控制電路的方式，直接地實現(xiàn)了各種邏輯過程控制和順序控制。PLV一方面可以自動控制任何單個電氣設(shè)備的過程，另一方面還可以對許多單元組成的控制和手動自動化生產(chǎn)線進行直接的控制，進而實現(xiàn)各種簡單的或者是復(fù)雜的過程控制功能的系統(tǒng)要求。（2）控制模擬量程。在工業(yè)生產(chǎn)控制管理的過程中,對連續(xù)不斷變化的數(shù)學(xué)模擬量進行精準(zhǔn)控制,比如機械工作壓力、流量、內(nèi)部溫度及流量、運動速度等?，F(xiàn)在大部分的PLC系列產(chǎn)品都具備實現(xiàn)處理復(fù)雜模擬量所需要的控制功能，即采用相應(yīng)的數(shù)模轉(zhuǎn)換和模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊以及各種控制算法程序來處理這些模擬量，通過哲哥來完成閉環(huán)控制，以此才能真正實現(xiàn)對這些復(fù)雜模擬量的精確、控制。（3）運動過程控制。PLC可以應(yīng)用于沿著圓周方向運動或者直線方向運動的一種控制，這種控制方式被稱作為運動過程控制。從運動控制器械機構(gòu)硬件配置設(shè)計的角度考慮來看,如今通常可以采用各種專用多軸運動控制機械模塊,在實際運用方面例如各種單軸或多軸運動位置專用控制運動模塊的伺服驅(qū)動電機或其它可用于驅(qū)動步向推進減速電機。運動過程控制廣泛應(yīng)用于電梯、機械工業(yè)、機器人設(shè)計控制等多種應(yīng)用場合。(4)可為客戶量身定制產(chǎn)品質(zhì)量流程控制。PLC還同時具備很強的定時和自動積分計數(shù)器的控制管理功能,可為每個企業(yè)用戶可以同時自動提供數(shù)十個甚至上百個積分點的定時自動積分計數(shù)器。它的定時間隔計數(shù)探測時間表和探測間隔表的計數(shù)方式可由每個射頻用戶自行自由選擇設(shè)定,如果多個用戶同時需要對一個探測頻率比較高的高速射頻探測信號定時間隔進行計數(shù),則每個用戶完全可以無需考慮直接選用高速定時射頻計數(shù)器。(5)數(shù)據(jù)處理功能。新型的PLC運算結(jié)合了多種數(shù)學(xué)組合運算，其中包括矢量函數(shù)數(shù)學(xué)運算、邏輯運算、邏輯運算、數(shù)據(jù)傳送、位操作、轉(zhuǎn)換以及排序等數(shù)據(jù)處理功能,可以很好地完成數(shù)據(jù)采集、分析和處理工作,除此之外，還需要同時具備能對各種數(shù)據(jù)信息進行實時比較、顯示、轉(zhuǎn)換以及打印等多種功能。在造紙、冶金、食品等行業(yè)，數(shù)據(jù)處理一般用于控制一些大型數(shù)據(jù)控制和處理系統(tǒng)。(6)移動通訊與信息聯(lián)網(wǎng)。PLC無線通信系統(tǒng)包括通過PLC間的有線通信和通過PLC與它們的智能手機設(shè)備之間的無線通信。隨著我國自動化通信網(wǎng)絡(luò)的不斷發(fā)展,如今的PLC都已經(jīng)具備了通信接口,通信十分方便。通信管理是將一個PLC設(shè)備作為一個下位機,與企業(yè)同級的其他PLC或其他上位機設(shè)備進行自動通信,完成對通信數(shù)據(jù)的自動處理和對數(shù)據(jù)信息的自動交換,實現(xiàn)對整個企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營過程的各種信息自動控制和數(shù)據(jù)管理,因此采用PLC機器是用于實現(xiàn)企業(yè)工廠生產(chǎn)自動化的一種理想通用工業(yè)自動控制器。(7)操作過程完全自動控制。過程閉環(huán)控制空氣系統(tǒng)主要是廣泛應(yīng)用指對過程空氣中的流量、壓力、溫度等各種不同模擬量級的數(shù)據(jù)綜合進行的閉環(huán)控制。過程工藝質(zhì)量管理控制在許多工業(yè)產(chǎn)品熱處理、鍋爐加熱過程質(zhì)量控制、冶金、化工等許多工業(yè)應(yīng)用場合都已經(jīng)開展有十分廣泛的實際實踐應(yīng)用。作為一種工業(yè)通用型的自動工業(yè)閉環(huán)控制工業(yè)管理專用計算機,PLC工業(yè)閉環(huán)控制能自動調(diào)節(jié)編制各種各樣的控制算法并并執(zhí)行控制程序,完成閉環(huán)控制。pid循環(huán)閉環(huán)自動調(diào)節(jié)就是一般的閉環(huán)控制工業(yè)管理操作系統(tǒng)中比較常用的一種自動調(diào)節(jié)閉環(huán)控制器的方法。現(xiàn)在,大中型應(yīng)用軟件系統(tǒng)PLC都已經(jīng)開始逐漸具有新的pid幾個功能模塊,許多小型的應(yīng)用軟件系統(tǒng)PLC也都開始具有了原來該有的幾個功能模塊。pid的子事件處理通常也被認為為它是系統(tǒng)正常運行專用的一個簡單pid子事件處理程序。S7-200系列PLC概述德國的西門子(SIEMENS)公司是目前歐洲最大的通用電氣電子設(shè)備應(yīng)用零件設(shè)計制造商,它使該公司開發(fā)生產(chǎn)的具有SI.MATIC兩種類型可自動編輯的應(yīng)用程序控制器在歐洲零件領(lǐng)域一直處于世界領(lǐng)先者的地位。其第一代基于java的可遠程編譯的應(yīng)用程序控制器軟件系統(tǒng)是一個基于SIMATICS3系列的遠程程序控制資源管理軟件系統(tǒng)，在是1975年正式投放于市場。1979年產(chǎn)生了一個新的SIMATICS5系列,通過微處理器中的邏輯控制技術(shù)被廣泛應(yīng)用并大力發(fā)展為一個可獨立編輯的應(yīng)用程序控制器中二產(chǎn)生,總某種程度上說，新的SIMATICS5系列取代了整個SIMATICS3系列。在20世紀(jì)末，德國西門子公司又先后設(shè)計開發(fā)并推出了二十多個新的SIMATICS7系列產(chǎn)品。目前最新的就是公司產(chǎn)品SIMATIC第七系列產(chǎn)品，為目前包括公司SIMATICS7、M7和C7等幾大系列產(chǎn)品的全系列。SIMATICS7包括微型PLC系列SIMATICS7-200、較低性能系列SIMATICS7-300和中/高性能系列SIMATICS7-400。SIMATICS7-200是德國西門子公司在2004年生產(chǎn)的一種小型PLC，該系列的PLC適用面更廣，在于各行各業(yè)都使用較多，各種場合中的檢測、監(jiān)測及控制的自動化。其具有較高的可靠性、豐富的指令集、豐富的內(nèi)置集成功能、實時特性強和通信能力強等特點。SIMATICS7-200系列的強大功能使其無論是在獨立的運行控制當(dāng)中，亦或是與其他軟件連接成系統(tǒng)功能網(wǎng)絡(luò)，其都能夠很好的實現(xiàn)復(fù)雜的控制功能，且其成本較低，因此SIMATICS7-200系列具有極高的價格比，性能優(yōu)勢也較為突出。SIMATICS7-200的時性能是其最大的優(yōu)勢，SIMATICS7-200運行控制速度快，通訊功能強大，并且硬件和軟件都具有操作簡便的優(yōu)勢。SIMATICS7-200系列PLC采用多種編程器進行控制操作運行，一般分為簡易型和智能型兩種類型。簡易型編程器比較小、簡單實用、成本較低，是一種很好的現(xiàn)場編程及監(jiān)測工具，但顯示功能差是其主要的缺點，SIMATICS7-200只能用指令表方式進行輸入，不方便使用。采用計算機進行編程操作的智能型編程器，可直接采用梯形圖語言編程，實現(xiàn)系統(tǒng)在線監(jiān)測，直觀且功能強大，，SIMATICS7-200系列PLC的專用編程軟件為STEP7-Micro/WIN。近年來，德國西門子公司針對小型PLC產(chǎn)品加大了創(chuàng)新力度，并在2010年推出了SIMATICS7-1200系列PLC，先后也推出了SIMATICS7-200智能PLC，SIMATICS7-1200系列市場定位略高于SIMATICS7-200PLC，而后者價位略低。不能簡單地說這兩款產(chǎn)品是SIMATICS7-200PLC的替代品，它們都有各自的特點。就目前來說，無論是從市場份額、性價比、通訊網(wǎng)絡(luò)、實用功能等方面來看，SIMATICS7-200PLC都依舊超過了SIMATICS7-1200和S7-200Smart，成為許多工程設(shè)計者的最佳選擇。電梯控制系統(tǒng)的基本原理電梯控制系統(tǒng)簡介以電動機為驅(qū)動的電梯是一種垂直升降機，目前主要在多層建筑中采用，可以用來乘人或著載物。電梯控制的主要內(nèi)容是指對電梯電動機及開門機的起動、停止、增速、減速、運行方向控制、樓層顯示、電梯呼叫、轎廂內(nèi)指令、安全保護等指令信號進行管理的。實行每個控制環(huán)節(jié)的方式和手段被稱作為電梯的操縱。電梯類型有有箱狀吊艙式的，也有臺階式的，所謂的自動電梯就是將踏步板裝在履帶上連續(xù)傳送的臺階式電梯，。電梯是服務(wù)于樓層間的升降設(shè)備，其具有固定式的的特點，電梯內(nèi)部具有一個轎廂，運行于至少兩列垂直的或者是傾斜角小于15度的剛性導(dǎo)軌之間，不過習(xí)慣上不論電梯的驅(qū)動方式如何，都將其作為建筑物內(nèi)的垂直交通運輸工具的總稱。不同的電梯，無論采用什么樣子的控制方式，都總是按照轎廂內(nèi)指令，層站召喚信號要求其向上或向下起動運行的。電梯控制系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)作為機電融合一體化基礎(chǔ)裝備,電梯主要由傳動控制部件和電驅(qū)動支撐部件和電傳動支撐部件和電梯承載支撐部件等多種功能部件組合構(gòu)成。電梯控制系統(tǒng)由電梯曳引系統(tǒng)、滑軌自動導(dǎo)向系統(tǒng)、轎廂系統(tǒng)、門系統(tǒng)、電力拖動系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)、安全保護系統(tǒng)和電梯重量平衡控制系統(tǒng)八個大系統(tǒng)共同組成。（1）電梯曳引系統(tǒng):包括轎廂牽引機、制動裝置、減速機、聯(lián)軸器等組成，主要功能是為轎廂運行傳遞動力。（2）自動導(dǎo)向系統(tǒng):主要由導(dǎo)靴、導(dǎo)軌架與導(dǎo)軌板等部分組成,在技術(shù)上的主要的作用之一是有效率地限制自動轎廂電梯以及自動轎廂上下層的列車牽引動力傳動控制過程在途中的運動自由度與車體活動度，確保轎廂按照預(yù)設(shè)的導(dǎo)軌架完成上下運行。（3）轎廂系統(tǒng):廂體主要承載貨物與乘客的載體，與轎廂架搭配工作。（4）門系統(tǒng):包括轎廂門、樓層門及各種門鎖控制裝置，實現(xiàn)轎廂與各樓層站的門開啟與關(guān)閉功能。（5）轎廂重量平衡補償系統(tǒng):主要包括轎廂對重和貨車平衡重量補償兩個裝置,采集一定轎廂內(nèi)貨物承重，保證對其有一定平衡重量補償作用,以此來確保轎廂重量平衡差額始終保持在限定的安全平衡范圍之內(nèi),使轎廂能夠平穩(wěn)安全的運行。（6）電力拖動系統(tǒng):包括系統(tǒng)動力源、速度采集調(diào)節(jié)、轎廂電機等組成，主要負責(zé)系統(tǒng)內(nèi)動力輸出和速度調(diào)節(jié)控制的功能。（7）電氣控制系統(tǒng):一般由邏輯控制器(如PLC控制)、呼梯按鈕及轎廂狀態(tài)顯示屏幕等組成，負責(zé)對電梯整個系統(tǒng)的控制與操控，是整個系統(tǒng)的邏輯控制核心。（8）安全保護系統(tǒng):電梯系統(tǒng)的安全是控制的基礎(chǔ)，杜絕防止運行中危險事故的發(fā)生，在緊急狀態(tài)下保護乘客人員的安全，主要由限速器、重量超載限制器、安全門窗等組成[5]。電梯基本系統(tǒng)構(gòu)成如圖2-2所示.圖2-2電梯基本系統(tǒng)構(gòu)成圖

第3章電梯控制系統(tǒng)設(shè)計設(shè)計總體思路1.深入研究了解并詳細分析智能電梯的制造工藝控制條件及電梯控制技術(shù)要求，并在實驗室進行電梯系統(tǒng)操作實驗。2.確定PLC型號。3.根據(jù)I/O點數(shù)編制數(shù)據(jù)表并進行自動分配并對設(shè)備進行硬件選型，除此之外還需統(tǒng)計自動分配I/O選型設(shè)備硬件點數(shù)并將其自動編制并輸出一個I/O分配設(shè)備統(tǒng)計分配硬件點數(shù)的數(shù)據(jù)表以供參考。4.設(shè)計制作梯形圖，完成電梯控制系統(tǒng)設(shè)計工作的核心內(nèi)容，仔細設(shè)計確保系統(tǒng)完整性與周密性。5.利用組態(tài)仿真軟件進行仿真模擬，實時監(jiān)測與控制系統(tǒng)，確保系統(tǒng)程序的完整性。電路設(shè)計主電路設(shè)計如圖3-1所示為設(shè)計主電路圖。電路外部采用三相380V、50Hz的交流電供電，經(jīng)L1，L2，L3，N供設(shè)備使用。表1為主電路符號定義與功能。圖3-1主電路圖表3-1主電路符號定義與功能序號符號定義與功能1QF1總斷路器2QF2升降電機斷路器3FU1總的熔斷器4FR1上下行拖曳電機過載保護熱繼電器，起到保護上下行拖曳電機作用，防止上下行拖曳電機長時間過載運行，燒毀上下行拖曳電機5FR2開關(guān)門電機過載保護熱繼電器，起到保護開關(guān)門電機作用，防止開關(guān)門電機長時間過載運行，燒毀開關(guān)門電機6M1升降拖曳電機，驅(qū)動轎廂上下行7M2開關(guān)門電機，驅(qū)動電梯開關(guān)門8KM1主觸點閉合，驅(qū)動電機上行9KM2主觸點閉合，驅(qū)動開關(guān)門電機執(zhí)行開門10KM3開門接觸器11KM4KM4主觸點閉合，驅(qū)動開關(guān)門電機執(zhí)行關(guān)門控制電路設(shè)計控制電路如圖3-2所示。220V和50HZ交流電通過L1、N提供給控制電路。220V和50HZ交流電轉(zhuǎn)換為24V直流，為PLC的輸入和輸出提供直流電源。220V和50Hz交流電通過QF4開關(guān)和FU3熔斷器，為PLC提供220V交流電源。PLC通過控制KA1線圈獲得能量，正常開啟的KA1觸點關(guān)閉，接觸器KM1線圈獲得能量，主觸點關(guān)閉，牽引電機獲得能量進行正旋轉(zhuǎn)和提升。同樣的，PLC通過控制KA2線圈獲得電力，正常打開的KA2觸點關(guān)閉，接觸器KM2線圈接收電力，一次觸點關(guān)閉，牽引電機倒置運行下降。PLC通過控制通常打開閉合觸點的KA3線圈和通常打開閉合主觸點的KM3接觸器線圈來獲取能量，而由電源供電的門電機則打開門。KA4是關(guān)門繼電器，控制KA4線圈得電，KA4常開觸點進行閉合操作，接觸器KM4線圈獲得電源，KM4常開主觸點進行閉合操作，可以使得PLC開關(guān)門電機獲得電源進行反轉(zhuǎn)，執(zhí)行關(guān)門操作。圖3-2控制電路圖表3-2控制電路符號定義與功能序號符號定義與功能1QF4控制電路斷路器，通斷控制電路電源作用2FU3控制電路熔斷器，起到短路過流保護作用3G1直流開關(guān)電源4KM1電梯上行啟動接觸器5KM2電梯下行啟動接觸器6KM3開關(guān)門電機開門啟動接觸器7KM4開關(guān)門電機關(guān)門接觸器8KA1電梯上行啟動繼電器9KA2電梯下行啟動繼電器10KA3開門啟動繼電器11KM3開門接觸器12KA4關(guān)門繼電器PLC控制程序設(shè)計本次設(shè)計的編程軟件使用Step7。這種編程軟件具有模塊化的程序結(jié)構(gòu)，操作系統(tǒng)編寫的程序及其運行所需的數(shù)據(jù)以塊的形式進行管理，構(gòu)成PLC系統(tǒng)的完整程序。本文設(shè)計的電梯控制系統(tǒng)由以下主要模塊構(gòu)成:轉(zhuǎn)向選擇模塊、開關(guān)門控制模塊、電梯運行模塊、平層檢測模塊及故障報警模塊等。提高垂直電梯通過PLC軟件控制,PLC控制信號輸入的運作模式是:選擇控制信號,電話業(yè)務(wù)指揮層的出租車內(nèi),開放和關(guān)閉信號,信號的限制、門和地區(qū)級別等。該設(shè)計以四層電梯為例，初始化功能使用復(fù)位鍵，內(nèi)部調(diào)用使用復(fù)位鍵，外部調(diào)用使用復(fù)位鍵。升降機設(shè)有數(shù)碼管，顯示建筑物的水平，以及獨立指示升降機控制系統(tǒng)的指示器。電梯控制系統(tǒng)示意圖如圖3-3所示。圖3-3電梯控制系統(tǒng)原理框圖PLC的I/O分配表3-2系統(tǒng)輸入、輸出分配序號功能地址1上升信號M0.02下降信號M0.13一樓內(nèi)選按鈕I0.04二樓內(nèi)選按鈕I0.15三樓內(nèi)選按鈕I0.26四樓內(nèi)選按鈕I0.37開門按鈕I0.48關(guān)門按鈕I0.59一樓外選上I0.610二樓外選下I0.711二樓外選上I1.012三樓外選下I1.113三樓外選上I1.214四樓外選下I1.315下降限位信號I1.416一樓平層信號I1.517二樓平層信號I1.618三樓平層信號I1.719四樓平層信號I2.020上升限位信號I2.121開門限位信號I2.222關(guān)門限位信號I2.323一樓向上外呼指示燈Q0.024二樓向下外呼指示燈Q0.125二樓向上外呼指示燈Q0.226三樓向下外呼指示燈Q0.327三樓向上外呼指示燈Q0.428四樓向下外呼指示燈Q0.529上升Q0.630下降Q0.731一樓內(nèi)選指示燈Q1.032二樓內(nèi)選指示燈Q1.133三樓內(nèi)選指示燈Q1.234四樓內(nèi)選指示燈Q1.335開門Q1.436關(guān)門Q1.537上升信號M0.038下降信號M0.139一樓內(nèi)選按鈕I0.0PLC的輸入和輸出分配如表3-2所示?？刂瞥绦蛄鞒淘O(shè)計本文中設(shè)計的電梯控制系統(tǒng)由轉(zhuǎn)向選擇模塊、開/關(guān)控制模塊、電梯運行模塊等編程模塊組成。如圖3-2所示為電梯控制系統(tǒng)流程圖。否否否是是否是是否內(nèi)部呼叫否否是電梯下行程序電梯上行程序否樓層指示結(jié)束開/關(guān)門制動停車是否為目標(biāo)層平層檢測電梯是否下行電梯是否上行電梯選向樓層是否相同是否外部呼叫電梯平層程序電梯是否平層是是是開始圖3-2電梯控制系統(tǒng)流程圖否否否是是否是是否內(nèi)部呼叫否否是電梯下行程序電梯上行程序否樓層指示結(jié)束開/關(guān)門制動停車是否為目標(biāo)層平層檢測電梯是否下行電梯是否上行電梯選向樓層是否相同是否外部呼叫電梯平層程序電梯是否平層是是是開始開關(guān)門控制當(dāng)一層樓的電梯指示燈一直亮著時，這意味著電梯開/關(guān)晚了。當(dāng)每層樓和外部的電梯呼叫燈重新設(shè)置時，電梯門開始打開。圖3-3為平面自動開門程序梯形示意圖。3-3平層自動開門程序梯形圖在無人按一個電梯停止關(guān)門自動運行按鈕和有人按下一個電梯停止開門開啟停止自動關(guān)門運行鍵的特殊情況下,按下一個電梯停止開門自動運行按鈕之后該該電梯門就有機會關(guān)閉開始自動停止關(guān)門。如圖3-4為手動開門程序梯形圖。3-4手動開門程序梯形圖當(dāng)按下轎廂門關(guān)閉按鈕，電梯門就會停止打開動作，關(guān)閉電梯。當(dāng)電梯門關(guān)閉時，按下打開按鈕，電梯門停止關(guān)閉。設(shè)定時間，將定時器參數(shù)設(shè)置為100毫秒。實際操作中，當(dāng)電梯門打開10秒后將自動關(guān)閉。如圖3-5所示為自動關(guān)閉電梯門程序梯形圖。3-5自動關(guān)門程序梯形圖內(nèi)外呼叫控制一旦樓內(nèi)有電梯乘客按下某第一層樓的自動呼叫電梯按鈕,該第一層樓內(nèi)相應(yīng)的自動電梯開門指示燈便自然亮兩亮起來,不過不能立即自動開門。呼叫信號應(yīng)該必須要持續(xù)保持并等待該層樓電梯內(nèi)乘客到達各樓層后進行，且在這之后電梯呼叫數(shù)字信號的方向指示與該層電梯的正常運行運動方向相同時才表示可以被電梯撤消。如圖3-6為電梯一層內(nèi)呼程序梯形圖。按下按鈕呼梯且呼梯信號被保持，直到電梯到達呼梯樓層時，呼梯信號斷開。3-6一層內(nèi)呼程序梯形圖電梯每層設(shè)有外呼按鈕，運行時樓層指示燈亮。圖3-7為電梯二層轎廂外呼叫流程的梯形圖。3-7二層廂外上呼程序梯形圖上下行控制電梯所有的上行及下行指示燈不能同時亮起,電梯間各個不同樓層的電梯指示燈也不能同時一起亮起。電梯接收到一個電梯使用者的請求，在此次運輸任務(wù)完成之前，如果又接收到另一個不同使用者的任務(wù)請求,那么就可以判斷兩個不同使用者的請求是否是在同一個行進方向上。如果不同使用者呼叫的是同一個請求方向則電梯是可以被截車的，相反則不能夠被截停車。在一般的正常行車行駛情況下，停車時應(yīng)該先有個警示。如果電梯運行過程中故障報警信號提示有效，則任何停車操作都可能是無效的，信號指示燈也不會亮起。根據(jù)呼梯信號，從一樓到三樓按順序執(zhí)行。電梯到達那層，該層上升呼梯信號被取消。如圖3-8為電梯上行程序梯形圖。3-8電梯上行程序梯形圖

第4章組態(tài)設(shè)計通訊設(shè)定在組態(tài)王軟件工程瀏覽器中找到設(shè)備雙擊COM2，打開界面，開始進行通行串口設(shè)置。將其屬性設(shè)置修改為7位數(shù)據(jù)位，波特率保持9600不變，奇偶校驗方式設(shè)置為偶校驗，停止位設(shè)置為1，串口通信方式選擇RS232。如圖4-1為設(shè)置COM2截圖。COM2新建設(shè)備，選擇PLC型號編程口。圖4-1設(shè)置COM2數(shù)據(jù)詞典組態(tài)王跟PLC進行通訊，進行數(shù)據(jù)交換，需要建立變量，連接PLC地址，和數(shù)據(jù)類型匹配。另外需要組態(tài)王內(nèi)部變量進行模擬仿真測試，需要建立內(nèi)部變量。文件下，找到數(shù)據(jù)庫，找到數(shù)據(jù)詞典，在右邊底部，雙擊新建，定義變量。畫面制作建立民用樓房電梯呼叫監(jiān)控指示模型畫面，制作四層樓電梯控制系統(tǒng)模型，建立四層電梯門，每一層樓分別設(shè)置內(nèi)部呼叫指示按鈕，開門及關(guān)門的指示按鈕，兩個外部呼叫指示按鈕（上行呼叫按鈕與下行呼叫按鈕），電梯上行運行指示，電梯下行運行指示，各樓層電梯呼叫相應(yīng)節(jié)點移動指示，電梯?？繕菍又甘荆B接PLC變量，組態(tài)控制指示電梯動畫。如圖5-4所示為組態(tài)監(jiān)控畫面。圖4-2監(jiān)控畫面為了方便進行這個動畫，點擊后監(jiān)控一個畫面，在空白處右鍵鼠標(biāo)按鈕，單擊鼠標(biāo)選擇畫面上的“屬性”，重新編寫一個命令執(zhí)行語言,將命令刷新后的時間更改為100毫秒。運行制作組態(tài)王仿真畫面，在菜單欄中單擊鼠標(biāo)選擇“切換到View”進入界面中，開始進入運行操作系統(tǒng)。如圖4-3所示為啟動組態(tài)王運行過程畫面。圖4-3啟動組態(tài)王運行初始畫面如圖4-4所示。圖4-4初始畫面點擊左邊的電梯內(nèi)按鈕，各呼叫按鈕，觀察到執(zhí)行一層開門，一層門動態(tài)打開。如圖4-5為一層開門仿真截圖。圖4-5一層開門 開門工作到位，延遲一定的關(guān)門時間，執(zhí)行一層動作后再進行關(guān)門作業(yè)，一層門動態(tài)關(guān)閉。圖5-11一層關(guān)門關(guān)門到位，執(zhí)行一層上升，上升指示燈點亮，轎廂位置動態(tài)變化。其他的測試類似上述所示，不再描述。結(jié)論作為應(yīng)用設(shè)計來說，本次設(shè)計的內(nèi)容是比較具有代表性和意義的。電梯作為用于現(xiàn)代城市高層建筑的一種必不可少的垂直升降交通運輸工具,與現(xiàn)代人們的日常生活緊密密切相關(guān)。隨著經(jīng)濟社會的快速發(fā)展,建筑物使用規(guī)模越來越大,樓層越來越高，對電梯需求也越來越大。在本次畢業(yè)設(shè)計的學(xué)習(xí)完成過程當(dāng)中,我認真查閱了很多的相關(guān)文獻資料,并認真仔細的閱讀其中的重要技術(shù)知識,這整個學(xué)習(xí)完成的過程使我的設(shè)計專業(yè)技術(shù)素養(yǎng)水平得到了一定的提高,知識的能力儲備和質(zhì)量也隨之增加許多。在學(xué)校做畢業(yè)設(shè)計時,我不斷反復(fù)的學(xué)習(xí)并認真復(fù)習(xí)了很多設(shè)計專業(yè)課的基礎(chǔ)知識,使我的設(shè)計專業(yè)知識水平得到了更多的鞏固。我想這對我以后的學(xué)習(xí)和工作都會有很大的幫助的。下面是我做出的設(shè)計研究成果：實現(xiàn)電梯樓層信號自檢、樓層選擇與指示；自動完成系統(tǒng)開關(guān)門自動控制、運行狀態(tài)控制、運行狀態(tài)指示控制功能；完成電梯故障報警；完成平層設(shè)計及同向優(yōu)化選擇功能；利用組態(tài)軟件實現(xiàn)實時監(jiān)測與控制。在這次工程設(shè)計中,我們還學(xué)到了很多關(guān)于家用電梯自動控制這一設(shè)計方面的基礎(chǔ)知識,但在設(shè)計過程中還依然存在著一些問題。在真實的設(shè)計過程中我才慢慢地發(fā)現(xiàn)了,書本上的理論性的知識與我們在實際的工程設(shè)計運用過程中是會存在著一定的出入的。因此，在完成畢業(yè)設(shè)計的過程中，有一些問題我不僅需要深入地分析理解,我還更應(yīng)該要不斷地創(chuàng)新想法，更正前一時期