湖南工业大学专科毕业设计（论文）
2.5 PLC控制电梯的优点
PLC是一种用于工业自动化控制的专用计算机，实质上属于计算机控制方式。PLC与普通微机一样，以通过或专用PLC作为字处理器，实现通道（字）的运算和数据存储，另外还有位处理器（布尔处理器），进行点（位）运算与控制，PLC控制一般具有可靠性高，易操作、维修、编程简单、灵活性强等特点。
PLC控制电梯的优点：（1）在电梯控制中采用了PLC、用软件实现对电梯运行的自动控制，可靠性大大提高。（2）去掉了选层器及大部分继电器，控制系统结构简单，外部线路简化。（3）PLC可实现各种复杂的控制系统，方便地增加或改变控制功能。（4）PLC可进行故障自动检测与报警显示，提高运行安全性，并便于检修。（5）用于群控调配和管理，并提高电梯运行效率。（6）更改控制方案时不需要改动硬件接线。
2.5 电梯的控制系统
控制系统主要由PLC、变频器及旋转编码器组成。可编程控制器(PLC)负责处理各种信号的逻辑关系，从而向变频器发出起、停等信号，同时变频器也将工作状态信号送给PLC，形成双向联络关系,它是系统的核心。变频器实现电机的调速。本文所选用的西门子S7-200通用变频器可实现平稳操作和精确控制，使电动机达到理想输出。为满足电梯的要求，变频器又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，形成闭环系统。旋转编码器与电动机同轴连接，对电动机进行测速。旋转编码器输出A、B两相脉冲，旋转编码器根据A、B脉冲的相序，可判断电动机转动方向，并可根据A、B脉冲的频率测得电动机的转速。旋转编码器将此脉冲输出给PG卡, PG卡再将此反馈信号送给变频器内部，以便进行运算调节。所以旋转编码器和PG卡实现了闭环运。
2.6 电梯PLC控制系统总框图
本设计通过多种方案的比较和参照，可看出PLC控制具有显著的优点：在电梯控制中采用了PLC，用软件实现对电梯运行的自动控制，可靠性大大提高；可实现各种复杂的控制系统，方便地增加或改变控制功能；可进行故障自动检测与报警显示，提高运行安全性和可靠性，并便于检修；用于群控调配和管理，并提高电梯运行效率。电梯的PLC控制系统的组成结构如图2-6所示，控制系统的核心为PLC主机。来自操纵箱、呼叫盒、井到装置及安全装置的外部信号通过输入接口送入PLC内部进行逻辑运算与处理，再经过输出杰克分别向指示灯、呼梯信号灯发出显示信号，向主回路和门机电路发出控制信号，从而实现电梯运行状态的控制。由于PLC内部的运算和处理功能取代了继电器控制系统里中间继电器和时间继电器的逻辑运算功能，大大的减少了系统运行的使用数量，提高了系统可靠性，降低了故障率，减少了控制柜的体积。
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2．1电梯PLC控制系统总框图
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第3章 硬件电路设计
3.1 电梯的的主要电气设备
3.1.1 曳引电动机
曳引电动机作为提升机构，主要由驱动电动机、电磁制动器 （也称电磁抱闸）、减速器及曳引轮组成。如3.1.1曳引电
动机示意图。 1—轿厢 2—曳引轮 3—对重
3.1曳引电动机示意图
3.1.2 自动门机
用来完成电梯的开门与关门：电梯的门有厅门（每层站一个）和轿门（中有一个）只有当电梯停靠在某层站时，此层厅门才允许开启（由 门机拖动轿门，轿门带动厅门完成）；
也只有当厅门、轿门全部关闭后才允许启动运行。
3.1.3 层楼指示
层楼指示也叫层显，过去常有低压灯泡构成，安装在每层站厅的上方和轿门的上方；现多由数码管或LED点阵结构组成，与呼梯盒、运行方向指示做成一体结构。
3.1.4 呼梯盒
呼梯盒用以在每层站召唤电梯。常安装在厅门外，离地面1米左右的墙面上。基站
与顶站有一个按钮，中间层站由上呼与下呼两个按钮组成。按钮带有呼梯记忆灯，灯亮时表示呼梯号已被接收并记忆；当电梯满足呼梯要求并停层开门时，呼梯记忆灯熄灭。基站的呼梯盒上，常带有钥匙开关，供电梯管理员开关电梯。
3.1.5 操纵箱
操纵箱安装在轿厢内，供司机及乘客对电梯发布动作指令。操纵箱上没有与电梯经层站数相同的内选层按钮（带有标记），上下层启动按钮（带有上、下行指示灯，检修时用），开关门按钮，急停按钮，电梯运行状态选择钥匙开关（选择电梯是自动运行还是检修状态）以及风扇，照明等控制开关。
3.1.6 平层及开门装置
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平层及开门装置由磁铁板和上、下平层感应器1KR、2KR组成，上行时，1KR首先插入
隔磁铁板，发出减速信号，电梯开始减速，至2KR插入隔磁铁板时，发出停车及开门信号，电机停转，机械抱闸；下行时，2KR首先插入隔磁铁板，发出减速信号至1KR插入隔磁铁板时，发出停车及开门信号。
3.1.7 停车装置
在电梯的井道内每层站装有一只磁铁板，当轿厢运行到相应层站时，磁铁板插入平层感应器内，以此检测电梯所处位置和平层信号。
3.1.8 开关装置
安全窗及其开关，安全钳及其开关，上、下限位开关，上、下强迫停止开关，极限开关。
电梯的轿厢顶部开有安全窗，供紧急情况下疏散乘客，当安全窗打开时，电梯不允许运行。安全钳是为防止电梯曳引钢绳断裂及超速运行的机械装置。用以在事故情况下，将轿厢夹持在轨道上。限速器是用以检测电梯运行速度的机械装置。当电梯超速运行时，限速器动作，带动安全钳使电梯停止运行。以上三种装置的动作，通过其相应开关来检测。当电梯运行至上、下限位置时仍不停车，上、下限位开关动作，发出停车信号，若不能停车，将压下上、下强迫停止开关，强制电梯停止运行；若还不能停车，将通过机械装置带动极限开关动作，切断电梯曳引电动机的电源，以达到停车的目的，避免电梯出现冲顶与蹾底事故。
3.1.9 旋转编码器与PLC的连接
3.2旋转编码器与PLC的连接
如图3.2所示:脉冲信号输入到(160-P的0000端，OOOI端接硬件复位信号，用于当电梯运行至端站时高速计数器复位校正楼层计数及消除累计误差。当复位信号从oIN转为OFF时，高速计数器从零开始计数。
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3.2 PLC芯片介绍
传统的控制方法是采用继电器-接触器控制。这种控制系统较复杂，并且大量的硬件接线使系统可靠性降低，也间接地降低了设备的工作效率。采用可编程控制器较好的解决了这一问题，可编程控制器是一种将计算机技术、自动控制技术和通信技术结合在一起的新型工业自动控制设备，不仅能实现对开关量信号的逻辑控制，还能实现与上位计算机等智能设备之间的通信。因此，将可编程控制器应用于电梯控制，完全能满足控制要求，且具有操作简单，运行可靠，工艺参数修改方便，自动化程度高等优点。
在本控制系统中，所需的开关量输入为28点，开关量输出为23点，考虑到系统的可扩展性和维修方便性，选择模块式PLC。由于本系统的控制是顺序控制，选用西门子S7-200CPU的PLC来控制整个系统，之所以选择这种PLC，主要考虑S7-200系列PLC有以下特点：
(1)可靠性:对可维修的产品，可靠性包括产品的有效性和可维修性。
A.PLC不需要大量的活动元件和接线电子元件，它的接线大大减少，与此同时，系统的维修简单，维修时间短。
B.PLC采用了一系列可靠性设计的方法进行设计，例如，冗余设计，断电保护，故障诊断和信息保护及恢复等，提高了MTBF，降低了ml TR使可靠性提高。
C.PLC有较高的易操作性，它具有编程简单，操作方便，维修容易等特点，一般不易发生操作的错误。
D. PLC是为工业生产过程控制而专门设计的控制装置，它具有比通用计算机控制更简单的编程语言和更可靠的硬件。采用了精简化的编程语言，编程出错率大大降低，而为工业恶劣操作环境设计的硬件使可靠性大大提高。
E.在PLC的硬件方面，采用了一系列提高可靠性的措施。例如，采用可靠性的元件:采用先进的工艺制造流水线制造;对干扰的屏蔽、隔离和滤波等;对电源的断电保护;对存储器内容的保护等。
F.PLC的软件方面，也采取了一系列提高系统可靠性的措施。例如，采用软件滤波;软件自诊断;简化编程语言等。
(2)易操作性，PLC的易操作性表现在下列几个方面:
A、操作方便对PLC的操作包括程序输入和程序更改的操作。大多数PLC采用编程器进行输入和更改的操作。编程器至少提供了输入信息的显示，对大中型的PLC，编程器采用了CRT屏幕显示，因此，程序的输入直接可以显示。更改程序的操作也可直接根据所需要的地址编号或接点号进行搜索或顺序寻找，然后进行更改。更改的信息可在液晶屏或CRT上显示。
B、编程方便PLC有多种程序设计语言可供使用。对电气技术人员来说，由于梯形图与电气原理图较为接近，容易掌握和理解。采用布尔助记符编程语言时，十分有助于编
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