湖南科技大学本科生毕业设计（论文）
的通信功能，纷纷推出各自的网络系统。新近生产的PLC都具有通信接口，通信非常方便。
1.3.2 PLC控制电梯的优点
随着社会的不断发展，楼房越来越高，而电梯成为了高层楼房的必须设备。电梯从手柄开关操纵电梯、按钮控制电梯发展到了现在的群控电梯，为高层运输做出了不可磨灭的贡献。
PLC在电梯控制上的应用主要体现在它的逻辑开关控制功能。由于PLC具有逻辑运算，计数和定时以及数据输入输出的功能。在电梯控制过程中，各种逻辑开关控制与PLC很好的结合，很好的实现了对电梯的控制。本文主要讨论研究利用西门子公司可编程控制器对四层电梯的控制，形成电梯控制系统。
电梯的电气系统由拖动系统和控制系统两部分组成。传统的电气控制系统采用的继电器逻辑控制由于触点多、故障率高、可靠性差、体积大等缺点，正逐渐被淘汰。目前电梯设计使用可编程控制器(PLC)，要求功能变化灵活，编程简单，故障少，噪音低。维修保养方便，节能省工，抗干扰能力强，控制箱占地面积少。当乘员进入电梯，按下楼层按钮，电梯门自动关闭后．控制系统进行下列运作：根据轿厢所处位置及乘员所处层数．判定轿厢运行方向，保证轿厢平层时减速。将轿厢停在选定的楼层上；同时，根据楼层的呼叫，顺路停车，自动开关门。另外在轿厢内外均要有信号灯显示电梯运行方向及楼层数。
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1.4 电梯变频调速控制的特点
随着电力电子技术、微电子技术和计算机控制技术的飞速发展，交流变频调速技术的发展也十分迅速。电动机交流变频调速技术是当今节电、改善工艺流程以提高产品质量和改善环境、推动技术进步的一种主要手段。变频调速以其优异的调速性能和起制动平稳性能、高效率、高功率因数和节电效果，广泛的适用范围及其它许多优点而被国内外公认为最有发展前途的调速方式[8]。
变频调速电梯的优点:
(1)变频调速电梯使用的是异步电动机，比同容量的直流电动机具有体积小、占空间小，结构简单，维护方便、可靠性高、价格低等优点。
(2)变频调速电源使用了先进的SPWM技术SVPWM技术，明显改善了电梯运行质量和性能；调速范围宽、控制精度高，动态性能好，舒适、安静、快捷，已逐渐取代直流电机调速。
(3)变频调速电梯使用先进的SPWM和SVPWM技术，明显改善了电动机供电电源的质量，减少了谐波，提高了效率和功率因数，节能明显。
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1.5 论文的主要内容
本论文主要任务是在电梯机械模型和PLC控制装置基础上，完成4层电梯控制器的电路设计、元器件选型、PLC外部接口电路设计、控制器装配图与接线图设计、列出元器件清单、完成PLC程序设计等内容。
电梯控制系统可分为电力拖动电路和电气控制电路两个主要部分。电力拖动电路主要包括电梯垂直方向主拖动电路和轿箱开关电路。二者均采用易于控制的三相交流异步电动机作为拖动动力源。电气控制系统则由众多呼叫按钮、传感器、控制用继电器、指示灯和控制部分的核心器件（PLC）等组成。PLC集信号采集、信号输出及逻辑控制于一体，与电梯电力拖动系统一起实现了电梯控制的所有功能。电梯控制系统的硬件组成控制电路主要包括按钮编码输入电路、楼层传感器检测电路、发光二极管记忆灯电路、轿箱开关电路、楼层显示电路及一些其他辅助电路等。
系统控制软件设计由初始化、指令接收处理、电梯位置检测与处理、同行截车和反向不截车处理、开关门控制处理、电梯升降控制等模块组成，利用西门子（SEMENS）公司生产的S7-200型PLC及其扩展模块，使用丰富和功能强大的指令设计梯形图，调试并最终完成电梯控制。
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第二章 电梯的概述
2.1 分析控制对象和确定控制范围
现代电梯主要由曳引机（绞车）、导轨、对重装置、安全装置(如限速器、安全钳和缓冲器等)、信号操纵系统、轿厢与厅门等组成。这些部分分别安装在建筑物的井道和机房中。通常采用钢丝绳摩擦传动，钢丝绳绕过曳引轮，两端分别连接轿厢和平衡重，电动机驱动曳引轮使轿厢升降。电梯要求安全可靠、输送效率高、平层准确和乘坐舒适等。电梯的基本参数主要有额定载重量、可乘人数、额定速度、轿厢外廓尺寸和井道型式等。
2.1.1本电梯控制系统实现的主要功能
1.电梯的基本功能
首要工作是确定电梯本身所具有的功能和电梯在乘客进行某种操作后应具有的状态
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2.电梯内部功能简介
在电梯内部，应该有四个楼层（1～4层）按钮、开门和关门按钮以及楼层显示器、上升和下行显示器。当进入电梯后，电梯里应该有能让乘客按下的代表其要去目的地的楼层按钮，称为内呼叫按钮。
电梯停下时，应具有开门、关门的功能，即电梯门可以自动打开，经过一定的延时后有可自动关闭。而且，在电梯内部也应有控制电梯开门、关门的按钮，是乘客可以在电梯停下时随时的控制电梯的开门与关门。
电梯内部还应配有指示灯，用来显示电梯现在所处的状态，即电梯是上升还是下降以及电梯所处在楼层的第几层，这样可以使电梯里的乘客清楚的知道自己所处的位置，离自己要到的楼层还有多远，电梯是上升还是下降等。
3.电梯外部功能简介
电梯的外部共分四层，每层都应该有呼叫按钮、呼叫指示灯、上升和下降指示灯，以及楼层显示器呼叫按钮是乘客用来发出呼叫的工具，呼叫指示灯在完成相应的呼叫请求之前应一直保持为亮，直到电梯响应为止。另外上升指示灯、下降指示灯、楼层显示器一样，都是用来显示电梯所处的状态的。
四层楼电梯中，一层只有上呼叫按钮，四层只有下呼叫按钮，其余两层都同时具有上呼叫和下呼叫按钮。而上升、下降指示灯以及楼层显示器应相同。
4.电梯的初始状态、运行中状态和运行后状态分析
电梯的初始状态，设电梯位于一层待命，各层显示器都被初始化，电梯处于以下状态：
（1）各层呼叫灯均不亮；
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（2）电梯内部及外部各楼层显示器显示均为“1”； （3）电梯内部及外部各层电梯门均关。
电梯在运行过程中，按下某层呼叫按钮（1～4层）后，该层呼叫灯亮，电梯响应该层呼叫：
（1）电梯上升或下降至该层；
（2）各楼层显示随电梯移动而改变，各层指示灯也随之而变； （3）运行中电梯门始终关闭，到达指定门时，门才打开； （4）在电梯运行过程中，支持其它呼叫； 电梯在运行后状态：
（1）电梯在到达指定楼层后,电梯会自动打开,经过一段延时自动关闭,在此过程中,支持手动开门或关门；
（2）各楼层显示值为该层所在位置,且上升与下降指示灯均灭；
（3）到达指定楼层后,电梯会继续待命（2分钟后返回1层）,直至新命令产生。 2.1.2 电梯的控制功能
电梯可实现的功能如下所示，这些功能是根据生产厂家或用户的要求制定的安全和功能的事项而制定的。这里只根据本电梯主要的操作进行说明，其他例如故障检测、自救功能、火灾提示、语音提示、满载控制等具体功能在此不作陈述，主要功能如下
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(1)集选控制：集选控制是将轿内指令与厅外召唤指令等各种信号集中进行综合
分析处理的高度自动化的控制功能。它能对轿厢指令、厅外召唤登记，停靠站延时自动关门启动运行，同向逐一应答，自动平层自动开门，顺向截梯，自动换向反向应答，能自动应招服务。集选控制包括上行集选和下行集选。
(2)停梯操作：在夜间、周末或假日，通过停梯开关使电梯停靠在指定楼层。停梯时，轿门关闭，照明、风扇断电，以利节电、安全。
(3)开门按键：用于延长开门时间，使乘客顺利进出轿厢。 (4)关门按键：用于立刻关门操作，使乘客顺利登上电梯。
(5)厢内操作箱：在轿厢内左边设置操作箱，上面设置有各楼层轿内指令按键，便于乘客按下想要到达的各楼层。
(6)厢外操作按键：在各楼层的乘客只要按下想要上行或下行的按键即可得到电梯的响应。
(7)灯光响应：在乘客按下相应按键或到达相应楼层时会得到电梯的灯光状态相应，以便提醒乘客相应的提示作用。 2.1.3 电梯的控制要求
四层电梯控制系统的控制要求如下：
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