河北工业大学城市学院本科毕业设计（论文）前期报告
毕业设计（论文）题目：基于可编程序控制器的电梯控制系统设计 专业：电气工程及其自动化
学生信息：学号： 姓名 班级： 指导教师信息：教师号： 姓名： 职称： 报告提交日期：
一． 电梯的发展现状
随着世界经济快速发展及经济全球化，发达的工业化国家纷纷研制出高速及超高速电梯。当今世界，电梯的生产情况与使用数量已经成为衡量一个国家工业现代化程度的标志之一。世界上有名的电梯公司，诸如:美国奥的斯公司、瑞士迅达公司、日本三菱和日立公司、芬兰科恩等，其电梯的产量已占世界市场的一半以上，其中，奥的斯公司和三菱公司是世界上最大的电梯生产企业。目前，国外除了以交流电梯取代直流电梯以外，随着电梯技术的发展，绿色化、低能耗、智能化、网络化、蓝牙技术的电梯成为一段时间内的发展趋势。
1.绿色化。绿色理念是电梯发展总趋势。不断改进产品的设计、生产环保型低能耗、低噪声、无漏油、无漏水、无电磁干扰、无井道导轨油渍污染的电梯。
2.降低能耗。减少电梯能耗的措施是多方面的。主要包括:选择减小电梯机械系统的惯性和磨擦阻力;合理运用对重和平衡重。驱动系统使用永磁同步无齿轮曳引机等技术。优化控制软件设计，使电梯的停站次数减至最少。利用电梯机房在楼顶的优势，充分利用太阳能作为电梯的补充能源也将是新的研究课题。
3.智能化。随着计算机技术，通讯技术与控制技术的发展使大厦的智能化成为现实。智能化的电梯首先要与智能大厦中所有自动化系统联网，如与楼宇控制系统、消防系统、保安监控系统等交互联系，使电梯成为高效优质、安全舒适的服务工具。
4.远程监控技术的应用。现在提出的远程监控服务系统是在远程监视系统上更进了一步的技术，这种先进装置集通讯、故障诊断、微处理机为一体，它可以通过电话线传递电梯的运行和故障信息到远程服务中心(即电梯远程监控维修中心)，使维修人员知道电梯问题所在并去处理。
5.蓝牙技术的应用。蓝牙技术在电梯安装过程的应用。电梯安装时，工作人员放线、对线是费时、费力、极容易错的工作。应用蓝牙技术，避免安装出错，减少安装时间。
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二．可编程控制器PLC概述
（一）可编程控制器PLC的定义
可编程序控制器，英文称Programmable Logic Controller，简称PLC。随着技术的进步PLC的功能已经不再仅仅局限于逻辑控制，因而在国外其英文名称也随之更改Programmable Controller，简称为PC。但由于在国内PC容易和个人计算机(Personal Computer)混淆，故人们仍习惯地用PLC作为可编程序控制器的缩写。它是一个以微处理器为核心的数字运算操作的电子系统装。专为在工业现场的应用而设计。它采用可编程序的存储器，用以在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时/计数和算术运算等操作的指令。并通过数字式或模拟式的输入、输出接口。控制各种类型的机械或生产过程。PLC是微机技术与传统的继电接触控制技术相结合的产物.它克服了继电接触控制系统中的机械触点的接线复杂、可靠性低、功耗高、通用性和灵活性差的缺点。充分利用了微处理器的优点，又照顾到现场电气操作维修人员的技能与习惯。特别是PLC的程序编制，不需要专门的计算机编程语言知识，而是采用了一套以继电器梯形图为基础的简单指令形式。使用户程序编制形象、直观、方便易学；调试与查错也都很方便。用户在购到所需的PLC后，只需按说明书的提示，做少许的接线和简易的用户程序编制工作。就可灵活方便地将PLC应用于生产实践。
（二）可编程序控制器PLC的分类
PLC产品种类繁多，其规格和性能也各不相同。对PLC的分类，通常根据其结构形式的不同、功能的差异和I/0点数的多少等进行大致分类。
1.按结构形式分类根据PLC的结构形式，可将PLC分为整体式和模块式两大类。 2.按功能分类根据PLC所具有的功能不同，可将PLC分为低档、中档、高档三类。 3.按I/0点数分类根据PLC的I/0点数的多少，可将PLC分为小型、中型和大型三类。
（三）未来PLC的发展趋势 1.向高速度、大容，方向发展
为了提高PLC的处理能力，要求PLC具有更好的响应速度和更大的存储容。目前，有的PLC的扫描速度可达0.1 ms/k步左右。PLC的扫描速度已成为很重要的一个性能指标。
在存储容方面，有的PLC最高可达几十兆字节。为了扩大存储容，有的公司已使用了磁泡存储器或硬盘。
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2.向超大型、超小型两个方向发展
当前中小型PLC比较多，为适应市场的多种籍要。今后 PLC要向多品种方向发展，特别是向超大型和超小型两个方向发展。现已有I/O点数达14336点的超大型PLC。其使用32位微处理器，多CPU并行工作和大容存储器，功能强。
小型PLC由整体结构向小型模块化结构发展，使配置更加灵活，为了市场豁要已开发了各种简易、经济的超小型微型PLC。最小配置的I/O点数为8-16点，以适应单机及小型自动控制的需要。
3. PLC大力开发智能模块，加强联网通信能力
为满足各种自动化控制系统的要求，近年来不断开发出许多功能模块，如高速计数模块、温度控制模块、远程I/O模块、通信和人机接口模块等。这些带CPU和存储器的智能I/O模块，既扩展了PLC功能，又使用灵活方便.扩大了PLC应用范围。
加强PLC联网通信的能力，是PLC技术进步的潮流。PLC的联网通信有两类:一类是PLC之间联网通信，各PLC生产厂家都有自己的专有联网手段；另一类是PLC与计算机之间的联网通信，一般PLC都有专用通信模块与计算机通信。。PLC已成为集散控制系统(DCS)不可缺少的重要组成部分。 三．电梯控制技术的概况
早期的国产电梯控制系统，电梯运行的逻辑控制一般是由继电器电路来实现的，继电器控制系统故障率高，降低了电梯的运行可靠性与安全性，现在已经被淘汰。目前电梯的控制普遍采用了两种方式，一是采用微机作为信号控制单元，完成电梯信号的采集、运行状态和功能的设定，实现电梯的自动调度和集选运行功能；第二种控制方式用可编程控制器取代微机实现电梯的控制。目前，国内厂家大多选择第二种方式，其原因在于生产规模较小，自己设计和制造微机控制装置，成本较高。由于可编程控器具有程序设计方便灵活，控制运行稳定可靠，成本低、抗干扰能力强以及强大的网络通讯功能等特点，所以，在国内，对于一个中、小型的电梯控制系统，大多都是利用 PLC 控制，用可编程控制器（PLC）取代微机实现信号集选控制，拖动控制则由变频器来完成，所以 PLC 控制在我国电梯行业得到了较广泛的运用。
四．本课题要解决的问题和设计思路 (一)硬件的选择及硬件电路设计
本系统为4层电梯系统，采用PLC控制变频器的方式，实现电流、速度、位移的控制。为了实现系统要求，应根据所需的输入/输出点数有内存容量选择PLC型号，根据调速要求
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选取合适的变频器。变频器要通过与电动机同轴连接的旋转编码器和PG卡完成速度检测及反馈，形成速度闭环和位置闭环系统。同时，为了采集电梯的位置信号，应在井道内设置干簧感应器。最后，根据控制系统原理图，确定输入输出信号，分配I/O地址，画出I/O口接线线路图，列写I/O及内部辅助继电器、定时器等的地址分配表，以便进行梯形图设计。
（二）电梯控制系统的软件设计
根据I/O分配表及所要实现的功能，编写出这个PLC控制过程的梯形图和语句表程序说明，其中将电梯控制系统分为换向和换速2个子程序：换向程序和换速程序。
换向说明：电梯内或门厅按钮按下时，根据检测到的上行或下行指令给出相应信号，给与变频器控制电机动作。当多个信号到达时，执行方式为优先响应向上运行信号，再响应另一方向信号。对未及时响应信号要保留。
换速说明：电梯正常状态下快速启动，当要到达需要停止的楼层时，给出换速信号，控制拖动电机转为慢速运行，以确保电梯平稳停止。 五．参考文献：
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