摘要：升降电梯的发明给人们的出行带来很多便利。本次毕业设计以五层垂直升降电梯为研究课题，从人们对电梯的使用需求来确定电梯控制系统的组成和控制要求。

本设计通过对电梯所需完成的动作进行分析，选择西门子SARMRT系列作为主机，另外扩展1个16路开关量输入输出模块和1个2路模拟量输出模块，以轿厢内外按钮实现电梯人机命令给定；在电梯轿厢上下运动及电梯门开关方面，选择变频器控制电机的方式进行控制，变频器型号为西门子MM440：在电梯运行过程的检测方面，本设计采用5种不同型号的传感器进行测量；在电路设计方面，对主电路电机、变频器的接线图和控制电路中PLC的端口分配和扩展模块连接图进行绘制；在软件设计方面，运用西门子公司开发的STEP 7-MicroWIN SMART编程软件，对上下行、开关门、停层判断程序进行了流程图的绘制和程序编写设计；在机械结构方面，对电梯的门锁、导靴及曳引钢丝绳进行了分析说明。

综上所述，本设计内容可概括为以下部分：确定电梯的类型、结构和控制方式，对控制系统进行硬件选型，对系统电路的设计，编制控制流程图及程序设计，关键机械结构的设计。

关键词：电梯控制系统；可编程控制器；变频器

目录

摘要

Abstract

1 绪论-1

1.1 课题研究的背景与意义-1

1.2 研究内容与设计步骤-1

1.3 本章小结-1

2 控制方案的设计-2

2.1 电梯的分类选择-2

2.2 电梯的功能结构-2

2.3 电梯的控制方式-3

2.3.1 继电器控制-4

2.3.2 单片机控制-4

2.3.3 PLC控制-5

2.3.4 控制方式的确定-6

2.4 本章小结-6

3 控制系统硬件的设计-7

3.1 电梯控制系统的组成-7

3.2 PLC的选型-8

3.2.1 I/O数量确定-8

3.2.2 PLC选型-9

3.2.3 I/O分配-9

3.3 电机的选型设计-10

3.3.1 曳引电机选型-10

3.3.2 门控电机选型-10

3.4 变频器的选型设计-10

3.4.1 变频器简介-10

3.4.2 变频器选型-11

3.5 传感器的选型设计-12

3.5.1 电梯传感器作用特点-12

3.5.2 传感器选型-12

3.5.3 防夹检测举例-12

3.6 本章小结-13

4 电路接线图的设计-14

4.1 主电路的设计-14

4.2 CPU分配接线-15

4.3 扩展模块分配-16

4.4 电路元件选型表-16

4.5 本章小结-17

5 控制系统软件的设计-18

5.1 PLC编程软件的介绍-18

5.2 主流程图的设计-18

5.2.1 整体控制流程图-19

5.2.2 上下行控制流程图-19

5.2.3 停层判断流程图-20

5.2.4 开关门控制流程图-21

5.2.5 整体的细化流程图-22

5.3 软件梯形图的设计-22

5.3.1上电初始化和主程序调用程序-23

5.3.2定向控制程序-24

5.3.3停层判断程序-25

5.3.4开关门程序-26

5.3.5变频器频率给定程序-27

5.4 本章小结-27

6 关键机械部分设计-28

6.1 电梯门锁设计-28

6.1.1 工作原理-28

6.1.2 防脱钩设计-28

6.2 电梯导靴选型-29

6.2.1 导靴类型-29

6.2.2 导靴弹簧计算-30

6.3 曳引钢丝绳选型-30

6.4 本章小结-31

结论-32

致谢-33

参考文献-34

附录-35