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基于PLC的电梯控制系统的设计

本科毕业设计说明
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基于PLC的电梯控制系统的设计

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第1章绪论

1.1课题的研究背景及意义

电梯是高层宾馆、商店、住宅、多层厂房和仓库等高层建筑不可缺少的垂
直方向的交通工具。随着社会的发展，建筑物规模越来越大，楼层越来越多，
对电梯的调速精度、调速范围等静态和动态特性提出了更高的要求。
电梯是集机电一体的复杂系统，不仅涉及机械传动、电气控制和土建等工
程领域，还要考虑可靠性、舒适感和美学等问题。而对现代电梯而言，应具有
高度的安全性。事实上，在电梯上已经采用了多项安全保护措施。在设计电梯
的时候，对机械零部件和电器元件都采取了很大的安全系数和保险系数。然而
只有电梯的制造，安装调试、售后服务和维修保养都达到高质量，才能全面保
证电梯的最终高质量。在国外，已“法规”实行电梯制造、安装和维修一体化，
实行由各制造企业认可的、法规认证的专业安装队伍维修单位，承担安装调试、
定期维修和检查试验，从而为电梯运行的可靠性和安全性提供了保证。因此，
可以说乘坐电梯更安全。美国一家保险公司对电梯的安全性做过认真地调查和
科学计算，其结论是：乘电梯比走楼梯安全5倍。据资料统计，在美国乘其他
交通工具的人数每年约为80亿人次，而乘电梯的人数每年却有540亿人次之多。
目前，由可编程序控制器(PLC)和微机组成的电梯运行逻辑控制系统，正以很快
的速度发展着。采用PLC控制的电梯可靠性高、维护方便、开发周期短，这种
电梯运行更加可靠，并具有很大的灵活性，可以完成更为复杂的控制任务，己
成为电梯控制的发展方向。
可编程序控制器，是微机技术与继电器常规控制技术相结合的产物，是在
顺序控制器和微机控制器的基础上发展起来的新型控制器，是一种以微处理器
为核心用作数字控制的专用计算机。自1969年针对工业自动控制的特点和需要
而开发的第一台PLC问世以来，迄今己30多年，它的发展虽然包含了前期控制技
术的继承和演变，但又不同于顺序控制器和通用的微机控制装置。它不仅充分
利用微处理器的优点来满足各种工业领域的实时控制要求，同时也照顾到现场
电气操作维护人员的技能和习惯，摒弃了微机常用的计算机编程语言的表达方
式，独具风格地形成一套以继电器梯形图为基础的形象编程语言和模块化的软
件结构，使用户程序的编制清晰直观、方便易学，调试和查错都很容易。用户

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买到所需PLC后，只需按说明书或提示，做少量的安装接线和用户程序的编制工
作，就可灵活而方便地将PLC应用于生产实践。而且用户程序的编制、修改和调
试不需要具有专门的计算机编程语言知识。这样就破除了“电脑”的神秘感，
推动了计算机技术的普遍应用。可编程序控制器PLC在现代工业自动化控制中是
最值得重视的先进控制技术。PLC现已成为现代工业控制三大支柱(PLC、CAD／
CAM、ROBOT)之一，以其可靠性、逻辑功能强、体积小、可在线修改控制程序、
具有远程通信联网功能，易与计算机接口、能对模拟量进行控制、具备高速记
数与位控等高性能模块等优异性能，同益取代由大量中间继电器、时间继电器、
记数继电器等组成的传统的继电一接触控制系统，在机械、化工、石油、冶会、
轻工、电子、纺织、食品、交通等行业德到广泛应用。PLC的应用深度和广度已
经成为一个国家工业先进水平的重要标志之一。
总之，电梯的控制是比较复杂的，可编程控制器的使用为电梯的控制提供
了广阔的空间。PLC是专门为工业过程控制而设计的控制设备，随着PLC应用技
术的不断发展，将使得它的体积大大减小，功能不断完善，过程的控制更平稳、
可靠，抗干扰性能增强、机械与电气部件有机地结合在一个设备内，把仪表、
电子和计算机的功能综合在一起。因此，它已经成为电梯运行中的关键技术。

第2章电梯概述

2.1电梯的起源与发展

电梯在汉语词典中的解释为：建筑物中用电作动力的升降机,代替步行上下
的楼梯。
说到电梯的起源要从公元前2600年埃及人在建造金字塔时使用了最原始的
提升系统说起，但这一类起重机的能源均为人力。到了1203年，法国的二修道
院安装了一台起重机，所不同者只是该机器是利用驴作为动力，载荷由绕在一
个大滚筒上的绳子进行起吊。此种方法一直沿用到近代直到瓦特发明了蒸汽机，
约在1800年，煤矿主才能利用起重机把矿井中的煤输送上来。
数百年来人们制造过各种类型的升降梯，它们都具有一个共同的缺陷：只
要起吊绳突然断裂，升降梯便急速地坠落到底层。1854年奥的斯设计了一种制
动器：在升降梯的平台顶部安装一个货车用的弹簧及一个制动杆与升降梯井道
两侧的导轨相连结，起吊绳与货车弹簧连