论文总字数：11446字

摘 要

：本文在通过阐述plc和电梯的结构以及原理的基础上。设计了一个基于plc的电梯。通过选择plc和扩展模块，集中设计出了电梯的制动回路。在硬件上，我选择了使用曳引电机和安川616G5变频器，并且通过设置了各种参数，实现了曳引电机的启动、制动与调速。在软件上，我使用step-7编程软件搭建了梯形图，并且通过梯形图，实现了电梯的各种功能，比如电梯的启动和停止，电梯的楼层显示，电梯对于外部指令和内部指令的记录和删除以及电梯的开关门控制等。最后，还使用了编程软件对各个部分进行了模拟仿真，从而进行进一步的深入探讨和研究。

关键词：PLC，控制系统，电梯，I/O设计

Abstract：In this paper, a four tier elevator based on PLC is designed. Based on the structure and working principle of elevator and PLC, PLC and its extension module are used. The drag loop of the elevator is designed. On the hardware, I chose the traction motor and the 616G5 frequency converter, and by setting various parameters, the starting, braking and speed regulation of the traction motor were realized. On the software, I used the STEP7-MicroWIN SP9 software to write the ladder diagram, and through the ladder diagram, the functions such as the floor indicator function of the elevator, the start and stop of the elevator, the registration and elimination of the signals outside the car and the signal in the car, and the control of the elevator switch gate are realized. Finally, we use S7-200 programming simulation software to do some functional simulation to further study.

Keyword：PLC，Control system，Elevator，I/O design

目录

1 绪论 3

1.1 课题的研究背景及其意义 3

1.2 电梯的历史及其发展 3

1.3 电梯的发展前景 4

2 plc的概述 5

2.1 plc的特点 5

3 PLC设计的电梯模型 6

3.1 电梯的性能指标 6

3.2 现代电梯的控制要求 6

3.3 电梯控制系统的组成 7

3.4 信号控制系统 8

3.5 基于plc控制系统的电梯要实现的功能 8

3.6 plc硬件系统设计 8

4 plc的编程语言与step 7的概述 12

4.1 设计plc电梯的梯形图 12

5 S7-200 仿真软件的使用 24

5.1 仿真软件的界面 24

5.2 plc电梯仿真过程 25

结论 29

参考文献 30

致谢 31

1 绪论

• 1. 课题的研究背景及其意义

随着现代电子电子技术的高速发展，社会人口的明显增多。人们可用的土地越来越少，所以高处的空间，是人类最好的选择。随着高层建筑的增多，电梯的使用率也越来越高。由于电梯的高效性能，使得电梯受到了人们的热烈欢迎。它广泛应用于各种地方，如医院，大型宾馆，仓库，甚至于各种工业地区。在中国，电梯的使用率越来越高，已经有100多年的历史了。现在，电梯已经完全融入了我们的日常生活，满足了我们的各种需求。并且每年电梯还在以可见的速度增长。

如今,电梯的作用越来越明显。人们对电梯的需求越来越大。电梯作为一个复杂的机电一体化系统,不仅涉及机械传动、电气控制和土木工程,还涉及可靠性、舒适性、美观性等问题。其中，关于安全的问题，是放在第一位的。故在设计电梯时，对电梯的零件部件都有着严格的检测，并且要接下来的维护工作都达到安全标准，这样，才能保证电梯的安全可靠性。

但在目前，我国的大部分先进电梯都是使用的进口电梯，它的核心技术都是由外国掌控。我国所掌握的核心技术比较少。与国外的技术还有很大的差距。解决核心技术的问题，是我国大力发展电力电子技术的第一核心要素。

就目前来说，电梯的控制方式差不多有两种，就是plc控制和微机控制。微机控制的电梯主要发展方向是智能化。现在的一些厂家，已经推出了新型的微机控制的电梯，使得性能相比以前得到了很大的改善。但是由于它的维修困难成本高，抗干扰能力比较差，所以微机控制的电梯不如PLC。 用 PLC 控制的电梯可以减少安装成本和周期，而且方便使用。因此，在现在大部分高层建筑中，plc控制的电梯成为主流。

1.2 电梯的历史及其发展

电梯是一种电动升降机，用于搬运或携带高楼中的物体。电梯有着很多的种类。它用来升降到人们指定的楼层，以便乘客的出行和货物的装载。

在几百年的时候，人们做了各种各样的电梯，但是有一个问题，绳索容易损坏引起重大事故。直到19世纪，有一个叫做奥蒂斯的科学家，他发明了一种较为安全的制动器。梯子的两侧导轨被连接，然后把电梯的绳索和卡车的弹簧连接着，所以当电梯停止的时候。它本身的重量也可以打开弹簧。如果绳索坏了的话，卡车弹簧可以减少拉力，两端与刹车杆马上咬合，使平台不会掉落并且固定。这同时也是历史上第一个比较安全的电梯。本发明将来将成为高层电梯建设的基础。

然而，真正可以被称为电梯的应该就是发生在20世纪早期。

1.3 电梯的发展前景

（1）环保：未来的电梯发展的趋势将会是绿色环保理念。有人预测，首先将绿色环保理念应用于科技的，将会抢占市场的先机。发展趋势主要是：持续对电梯进行改进设计，生产出无污染，低噪音，低能耗，无辐射，无刺鼻气味的安全电梯。在对电梯的生产过程中，采用无污染（少）的材料。在电梯多的制造和生产过程中，对环境无（少）影响，并且废弃后的材料还可以回收利用。

（2）蓝牙技术应用于电梯。安装过电梯的人都知道，在安装电梯时候，接线，对线。和修电梯时候的改线，是一件非常麻烦的事情，而且也容易发生失误。但是如果将蓝牙技术应用于电梯，实现电梯与蓝牙技术的相互连接，那么这个技术在工程业中，无疑会是一场风暴，他将会是一场革命。他有着巨大的作用。最主要的一点事可以降低安装的周期，那么也就是可以减少安装电梯的成本，增加了现金周转。同时，蓝牙技术在电梯上的应用，将使电梯的控制系统由最精密的计算机进行控住。这将提升电梯的可靠性和安全性。这一点，中国的技术是处于世界的前端的。尤其是电梯和自动扶梯可以总结为建筑管理系统或智能管理系统。

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