摘 要
电梯在现代文明社会中扮演着重要的角色，电梯技术的发展很大程度上与社会的进步戚戚相关，代表着社会的繁荣程度。随着现代高层建筑的不断发展，高层建筑内电梯的数量也在增加，单电梯的控制技术已不能适应这种情况，如何有效的对电梯进行控制，避免重复召唤也显得日益重要。
本文首先叙述在当代社会中电梯的重要性，对电梯进行并联控制的重要性及必要性，然后我查阅相关西门子公司的S7-200CN系列PLC，通过比较选用226型CPU，并使用EM223扩展模块进行扩展。随后了解了电梯的系统结构及其各部分的运行原理。用一台PLC控制两台四层电梯的双电梯联动控制系统具有传统电梯所不具备的巨大优越性，本文设计利用PLC设计双电梯联动控制系统。该控制系统采用可编程控制器作为控制器，并使用基于“最少等待时间” [1]的并联调度规则来运行2台电梯。本论文给出了PLC控制系统的基本结构，控制原理和实现方法的细节。同时给出了系统I/O分配表及关键模块的梯形图。其运行结果表明，它极大地增强了电梯运行的效率，减少了重复召唤的浪费。
关键词：电梯；PLC；双电梯联动控制；梯形图
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ABSTRACT
Elevator plays an important role in the modern civilized society, the development of elevator technology has a large extent with the progress of society, it represents the prosperity of the society. With the continuous development of modern high-rise buildings, the number of elevators in high-rise buildings also increasing, single elevator control technology can not meet the need. It becomes increasingly important to control the elevator effectively, and avoid duplication of calls.
This paper describes the importance of elevator in contemporary society also the importance and necessity of the parallel control of the elevator firstly, then I searched the Siemens S7-200 series PLC, I chose the CPU type of 226 by comparing and use the EM223 expansion module to expand. Also I understanding of the elevator system structure and its part of the operation principle of. Use a PLC control two four-story elevator coordinated control system have great superiority that traditional elevators don’t. This article describes how to use the PLC design double elevator coordinated control system. The control system uses programmable controller as the controller, and use the parallel scheduling rules based on minimum waiting time to run 2 sets of elevators. This paper gives the basic structure of the PLC control system, control theory and the details of the method. Also the system input / output allocation table and the ladder of key modules was given. The operation results show that it greatly enhances the efficiency of the operation of the lift, and reduce the waste of repeated calls.
Keywords: Elevator; PLC; Double elevator coordinated control; Ladder
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目 录
摘 要........................................................................................................................................... I Abstract .......................................................................................................................................... II 第1章 绪论 ................................................................................................................................. 1
1.1 课题研究的背景.............................................................................................. 1 1.2 课题研究的意义.............................................................................................. 2 1.3 课题的提出...................................................................................................... 3 第2章 器件的选择 .................................................................................................................... 6
2.1 PLC的选择 ..................................................................................................... 6
2.1.1 PLC介绍 ................................................................................................ 6 2.1.2 工作原理................................................................................................ 8 2.2 系统结构........................................................................................................ 10
2.2.1 变频调速系统的分析及选择.............................................................. 12
第3章 双电梯控制系统的设计 ........................................................................................... 15
3.1 电梯简介........................................................................................................ 15
3.1.1 电梯的定义.......................................................................................... 15 3.1.2 电梯的组成及功能.............................................................................. 15 3.2 电梯的原理.................................................................................................... 16
3.2.1 电梯的结构原理.................................................................................. 16 3.3电梯的工作方式............................................................................................. 18 3.4 电梯的PLC控制系统的功能分析 .............................................................. 18 3.5双电梯的控制功能......................................................................................... 19
3.5.1 双电梯控制简介.................................................................................. 19 3.5.2 双电梯的控制功能.............................................................................. 20
第4章 系统软件设计 ............................................................................................................. 22
4.1 控制系统的软件设计.................................................................................... 22 4.2 程序框图........................................................................................................ 25 4.3 PLC编程 ....................................................................................................... 27
4.3.1 电梯升降模块...................................................................................... 28 4.3.2 二楼电梯上升、下降梯形图.............................................................. 28 4.3.3 二楼向下指示灯.................................................................................. 28 4.3.4 一楼、四楼指示灯梯形图.................................................................. 29 4.3.5 一楼内呼灯.......................................................................................... 29
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4.3.6 轿内指令控制梯形图.......................................................................... 30 4.3.7 门厅召唤控制梯形图.......................................................................... 30
第5章 结论 ............................................................................................................................... 32 参考文献 ...................................................................................................................................... 33 致谢 ............................................................................................................................................... 34
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第1章 绪论
1.1 课题研究的背景
在很久以前，人们就会运用一些原始的升降工具来运送人和货物，这些升降工具的驱动力一般是人力或畜力。到19世纪初，在欧美开始用蒸汽机作为升降工具的动力。1845年，第一台液压驱动升降机研制成功，液压驱动的介质是水。尽管升降机被一代代富有革新精神的工程师们进行不断改进，然而真正被工业界普遍认可的升降机仍未出现，直到1852年世界第一台安全升降机的诞生。
1852年，美国纽约杨克斯的机械工程师奥的斯先生发明了世界第一台安全升降机。1857年3月23日，奥的斯公司在纽约为一座专营法国瓷器和玻璃器皿的商店安装了世界第一台客运升降机。1862年，奥的斯公司采用单独蒸汽机控制的升降机问世。1878年奥的斯公司在纽约百老汇大街155号安装了第一台水压式乘客升降机，这是以直流电动机为动力的世界第一台电力驱动升降机，从此诞生了名副其实的电梯[2]。
自从电梯系统提出15-20年，它已经逐步演变成如今高科技的现代化设施。两个现代化项目的主要问题通常是：现有设备的可靠性已达到不可接受的程度，不能满足乘客的流量，因此也增加了旧体制的交通处理能力[3]。
2003年2月19日国务院颁布了《特种设备安全监察条例》，明确规定电梯是特种设备，并对电梯的含义做了叙述：“电梯，是指动力驱动，利用沿刚性导轨运行的箱体或者固定线路运行的梯级（踏板）进行升降或者平行运送人、货物的机电设备”。这种对电梯的论述，被称作广义电梯概念，既包括上下运送人、货物的升降式电梯（Lift），也包括用于水平或倾斜输送乘客的自动人行道和自动扶梯（Escalator）[4](本文所涉及的是升降式电梯)。
而随着现代建筑技术的不断突飞猛进，高层和超高层建筑如雨后春笋一般。在这些高层、大规模建筑中为满足乘客流量过多的需要一般都安装了多部电梯。传统的电梯电器控制系统是一个继电器控制系统。它有诸多缺点，例如：电路复杂，故障率高和可靠性较差；以及极大的影响了电梯的运行质量。在这种情况下，有必要采用电梯群控系统[5]对建筑物内的多部电梯进行管理调度，协调各电梯的运行，提高电梯的服务质量和运行效率。因此，研究和制造智能化、高效的电梯群控系统能满足规模越来越庞大的现代建筑群的需要，具有极其重要的现实意义，备受工业界的关注（本文中阐述了两部电梯的协调控制）。
另外电梯的电气系统由拖动系统和控制系统两部分组成。在传统的电气控制系统中采用的继电器逻辑控制，由于触点多、故障率高、可靠性差、体积大等诸
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