三层电梯的设计

毕    业    设    计

设计题目：

三层模拟电梯控制

设计要求：

1、电梯由安装在各楼层厅门口的上升和下降呼叫按钮进行呼叫操纵，其操纵内容为电梯运行方向。电梯轿厢内设有楼层内选按钮SB1～SB3，用以选择需到的楼层。L1～L3为各层指示灯，SQ1～SQ3为到位行程开关。

2、电梯上升途中只响应上升呼叫，下降途中只响应下降呼叫，任何反方向的呼叫均无效。例如，电梯停在一层，在三层轿厢外呼叫时，必须按三层上升呼叫按钮，电梯才响应呼叫（从一层运行到三层），按三层下降呼叫按钮无效；反之，若电梯停在三层，在一层轿厢外呼叫时，必须按一层下降呼叫按钮，电梯才响应呼叫，按三层上升呼叫按钮无效，依此类推。

设计进度要求：

第一周：确定题目,查阅相关资料 

第二周：根据设计要求，确定思路

第三周：收集设计的资料，对硬件进行设计

第四周：对三层模拟电梯程序进行设计

第五周：进行程序设计与调试

第六周：进行三层模拟电梯的调试

第七周：撰写论文

第八周：完成论文进行答辩

指导教师（签名）：                

摘  要

近年来随着科技的飞速发展，PLC的应用不断的深入，同时带动传统的控制检测技术的不断更新，可编程控制器由于其优良的控制性能，极高的可靠性，在各行各业中应用日益广泛普及，对于电梯在我们的现实生活中得到广泛使用。PLC是以微机技术为基础发展起来的新一代控制装置，在控制领域中得到了广泛应用，若采用PLC制作电梯，则比用别的制作电梯具有更多的优点，其结构简单，抗干扰能力强，运行稳定可靠，定时准确，可方便地设置定时时间，编程容易，功能扩展方便，修改灵活。本设计利用定时器进行定时，利用软件STEP7-Micro/WIN32配合计算机编程，输入三层电梯的梯形图，启动软件,通过对常开常闭开关的控制来实现对可编程序控制器的控制，从而实现了对电梯的控制。

关键词：PLC，软件，编程，显示，定时器

1 PLC的概述

1.1 PLC的定义

可编程控制器（PLC）是一种新型的通用自动化控制装置，它将传统的继电器控制技术、计算机技术和通讯技术融为一体，具有控制功能强，可靠性高，使用灵活方便，易于扩展等优点而应用越来越广泛。可编程控制器(Programmable Logic Controller)即PLC。现已广泛应用于工业控制的各个领域。他以微处理为核心，用编写的程序不仅可以进行逻辑控制，还可以定时，计数和算术运算等，并通过数字量和模拟量的输入/输出来控制机械设备或生产过程。美国电气制造商协会经过4年调查，与1980年将其正式命名为可编程控制器（Programmable Controller），简写为PC。后来由于PC这个名称常常被用来称呼个人电脑（Personal Computer），为了区别，现在也把可编程控制器称为PLC。PLC一直在快速发展中，因此到现在为止，还未能对其下一个十分确切的定义。1987年2月，国际电工委员会（IEC）对可编程控制器（PLC）的定义是：可编程控制器是一种数算操作的电子系统，专为在工业环境下的应用而设计。它采用一类可编程序的存储器，用于其内部存储程序、执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术操作等指令，并通过数字式和模块式输入/输出，控制各种类型的机械和生产过程。PLC及其有关外部设备，都按易于与工业控制系统连成一个整体、易于扩充功能的原则设计。

1.2 PLC的发展

可编程控制器（Programmable Logic Controller) 简称PLC或PC.它是在20世纪70年代以来，在继电器控制技术和计算机控制技术的基础上发展起来的一种新型工业自动控制设备。它以微处理器为核心，集自动化技术、计算机技术、通信技术为一体。 

PLC发展至今大体经历了 3个主要阶段：

    (1)从20世纪60年代PLC产生到70年代,占支配地位的PLC技术是处在序列发生器状态机和基于CPU 的位片(bit-slice)技 术之间。AMD2902和2903在施奈德公司的（公司的)A-B PLC中非常流行。传统的微处理器主要用于小型的 PLC,但缺乏快速处理的能力。PLC的主要功能基本局限在逻辑控制阶段,各个生产公司都是以单机为主发展硬件技术，为各类继电器—接触器控制系统设计开发各种基本型号和具有基本逻辑控制功能的PLC。

    (2) 1973 年，PLC 具有了通信能力，PLC 之间可以进行相互对话，使得它们可以远离工业控制现场。PLC 之间也可以发送和接收各种电平，从而进入模拟控制的世界。但由于缺乏统一的标准，使得协议和物理网络均无法兼容，在某种程度上影响了 PLC 的通信联网能力。到了 80 年代末期，随着工业电器自动化程度的不断提高，在开发研制 PLC 单机功能的同时，还着重加强了软件技术的开发，提高 PLC 的联网和通信功能，并且许多公司还加强了特殊功能模块的研制。 

(3)20 世纪 90 年代以来，由于大规模和超大规模集成电路等微电子技术的迅速发展，同时为了适应计算机集成制造系统(CIMS)和现代网络技术，PLC 由单 CPU 转向多 CPU，16 位和 32位微处理器被大量应用于PLC中，使其运算速度、通信联网、图像显示和数据处理功能都大大增强。同时随着通信联网技术的发展，新通信协议不断产生。

    PLC 是在继电器控制技术、计算机技术和现代通信技术的基础上逐步发展起来的一项先进的控制技术。在现代工业发展中 PLC 技术、CAD/CAM 技术和机器人技术并称为现代工业自动化的三大支柱。它主要以微处理器为核心，用编写的程序进行逻辑控制、定时、计数和算术运算等，并通过数字量和模拟量的输入/输出(I/O)来控制各种生产过程。                              

     事实上，PLC已广泛应用于工业生产的各个领域。从行业看，冶金、机械、化工、轻工、食品、建材等等，几乎没有不用到它的。不仅工业生产用它，一些非工业过程，如楼宇自动化、电梯控制也用到它。农业的大棚环境参数，水利灌溉也用到它。                                                                          

2 PLC的基本组成

2.1 PLC的硬件系统

图2.1 PLC硬件结构

PLC硬件结构中CPU是PLC的核心，输入单元与输出单元是连接现场输入/输出设备与CPU之间的接口电路，通信接口用于与编程器、上位计算机等外设连接。

2.2 PLC的基本工作原理

     PLC采用循环扫描的工作方式，包括内部处理、通讯操作、输入处理、程序执行、输出处理几个阶段。全过程扫描一次所需的时间称为扫描周期。下面为扫描特点：

1、输入映像寄存器的内容是由设备驱动的，在程序执行过程中的一个周期内输入映像寄存器的值保持不变，CPU采用集中输入的控制思想，只能使用输入映像寄存器的值来控制程序的执行。

2、扫描周期周而复始地进行，读输入、输出和用户程序是否执行是可控的。

3、对同一个输出单元的多次使用、修改次序会造成不同的执行结果。

4、各个电路和不同扫描阶段会造成输入和输出延迟，这是PLC的主要缺点。

在读输入阶段，CPU对各个输入端子进行扫描，通过输入电路将各输入点的状态

锁入映像寄存器中。

3 电梯的简介

3.1 电梯发展史

　  1887年，美国奥梯斯公司制造出世界上第一台电梯，这是一台以直流电动机传动的电梯。它被装设在18年纽约德玛利斯大厦。这座古老的电梯，每分钟只能走0.01㎞左右。当初设计的电梯纯粹是为了省力。

　  1900年，以交流电动机传动的电梯开始问世。1902年，瑞士的迅达公司研制成功了世界上第一台按钮式自动电梯，采用全自动的控制方式，提高了电梯的输送能力和安全性。

　　随着超高层建筑的出现，电梯的设计、工艺不断得到提高，电梯的品种也逐渐增多。1900年，美国奥梯斯公司制成了世界上第一台电动扶梯。1950年又制成了安装在高层建筑外面的观光电梯，使乘客能在电梯运行中清楚地眺望四周的景色。中国最早的一部电梯出现在上海，是由美国奥的斯公司于1901年安装的。十一届三中全会后，沐浴着改革开放的春风，我国电梯业进入了高速发展的时期。如今，在我国任何一个城市，电梯都在被广泛应用着。电梯给人们的生活带来了便利，也为我国现代化建设的加速发展提供了强大的保障。传统的电气控制系统采用的继电器逻辑控制由于触点多、故障率高、可靠性差、体积大等缺点，正逐渐被淘汰。目前电梯设计使用可编程控制器(PLC)，要求功能变化灵活，编程简单，故障少，噪音低。维修保养方便，节能省工，抗干扰能力强，控制箱占地面积少。

3.2 电梯的结构、分类和功能

　　 1、四大空间：机房部分、井道及地坑部分、轿厢部分、层站部分。

　  2、系统：曳引系统、导向系统、轿厢、门系统、重量平衡系统、电力拖动系统、电气控制系统、安全保护系统 

曳引系统　　

　　曳引系统的主要功能是输出与传递动力，使电梯运行。曳引系统主要由曳引机、曳引钢丝绳，导向轮等组成。

导向系统　　

　　导向系统的主要功能是轿厢和对重的活动自由度，使轿厢和对重只能沿着导轨作升降运动。导向系统主要由导轨、导轨架等组成。

轿厢　　

　  轿厢是运送乘客的电梯组件，是电梯的工作部分。轿厢由轿厢架和轿厢体组成。

门系统

门系统主要功能是封住层站入口和轿厢入口，由轿厢门，层门，开门机，门锁装置组成。

　  重量平衡系统　　

　  系统的主要功能是相对平衡轿厢重量，在电梯工作中能使轿厢与对重间的重量差保持在限额之内，保证电梯的曳引传动正常。系统主要由对重和重量补偿装置组成。

电力拖动系统　　

　　电力拖动系统的功能是提供动力，实行电梯速度控制。电力拖动系统由曳引电动机，供电系统，速度反馈装置，电动机调速装置等组成。

　  电气控制系统　　

　　电气控制系统的主要功能是对电梯的运行实行操纵和控制。电气控制系统主要由操纵装置，位置显示装置，控制屏(柜)，平层装置，选层器等组成。

　　安全保护系统

　　保证电梯安全使用，防止一切危及人身安全的事故发生。由电梯限速器、安全钳、缓冲器、安全触板、电梯安全窗、电梯超载装置、限位开关等装置组成。 

按驱动方式分类

　　交流电梯，用交流感应电动机作为驱动力的电梯。根据拖动方式又可分为交流单速、交流双速、交流调压调速、交流变压变频调速等。

　　直流电梯，用直流电动机作为驱动力的电梯。这类电梯的额定速度一般在两米每秒以上。

　　液压电梯，一般利用电动泵驱动液体流动，由柱塞使轿厢升降的电梯。

　　齿轮齿条电梯，将导轨加工成齿条，轿厢装上与齿条啮合的齿轮，电动机带动齿轮旋转使轿厢升降的电梯。

　　螺杆式电梯，将直顶式电梯的柱塞加工成矩形螺纹，再将带有推力轴承的大螺母安装于油缸顶，然后通过电机经减速机（或皮带）带动螺母旋转，从而使螺杆顶升轿厢上升或下降的电梯。

　　直线电机驱动的电梯，其动力源是直线电机。

　  电梯问世初期，曾用蒸汽机、内燃机作为动力直接驱动电梯，现已基本绝迹。                                                    

三层电梯控制器应实现的功能：电梯控制器是控制电梯按客户要求自动上下的装置。三层电梯控制器的功能如下：

（1）每层电梯入口处设有请求开关，电梯内设有顾客到达层次的停站请求开关。

（2）设有电梯入口处位置指示装置及电梯运行模式（上升或者下降）指示装置。

（3）电梯几秒升（降）层楼。

（4）电梯到达有停站请求的楼层，经过1秒电梯门打开，开门指示灯亮，开门几秒后，电梯门关闭（开门指示灯灭），电梯继续进行，直至最后一个请求信号后停留在当前层。

（5）能记忆电梯内所有请求，并按照电梯运行规则按顺序响应，每个请求信号保留至执行后消除。

（6） 电梯运行规则——当电梯处于上升模式时，只响应比电梯所在位置高的上楼请求信号，由上而下逐个执行，直到最后一个上楼请求执行完毕；如果高层有下楼请求，则直接升到由下楼请求的最高楼层，然后进入下降模式。当电梯处于下降模式时则与上升模式相反。

（7）电梯初始状态为一层待载状态。

3.3 电梯的工作原理

　   曳引绳两端分别连着轿厢和对重，缠绕在曳引轮和导向轮上，曳引电动机通过减速器变速后带动曳引轮转动，靠曳引绳与曳引轮摩擦产生的牵引力，实现轿厢和对重的升降运动，达到运输目的。固定在轿厢上的导靴可以沿着安装在建筑物井道墙体上的固定导轨往复升降运动，防止轿厢在运行中偏斜或摆动。常闭块式制动器在电动机工作时松闸，使电梯运转，在失电情况下制动，使轿厢停止升降，并在指定层站上维持其静止状态，供人员出入。轿厢是运载乘客或其他载荷的箱体部件，对重用来平衡轿厢载荷、减少电动机功率。补偿装置用来补偿曳引绳运动中的张力和重量变化，使曳引电动机负载稳定，轿厢得以准确停靠。电气系统实现对电梯运动的控制，同时完成选层、平层、测速、照明工作。指示呼叫系统随时显示轿厢的运动方向和所在楼层位置。安全装置保证电梯运行安全。 　

电梯在做垂直运行的过程中，有起点站也有终点站。对于三层以上建筑物内的电梯，起点站和终点站之间还设有停靠站。起点站设在一楼，终点站设在最高楼。各站的厅外设有召唤箱，箱上设置有供乘用人员召唤电梯用的召唤按钮。一般电梯在起点站和终点站上各设置一个按钮，中间层站的召唤箱上各设置两个按钮。而电梯的轿厢内都设置有（杂物电梯除外）操纵箱，操纵箱上设置有手柄开关或与层站对应的按钮，乘用人员控制电梯上下运行。召唤箱上的按钮称外召唤按钮，操纵箱上的按钮称指令按钮。电梯的运行工作情况和汽车有共同之处，但是汽车的起动、加速、停靠等全靠司机控制操作，而且在运行过程中可能遇到的情况比较复杂，因此汽车司机必须经过严格的培训和考核。而电梯的自动化程度比较高，一般电梯的司机或乘用人员只需通过操纵箱上的按钮向电气控制系统下达一个指令信号，电梯就能自动关门、定向、起动、在预定的层站平层停靠开门。对于自动化程度高的电梯，司机或乘用人员一次还可下达一个以上的指令信号，电梯便能依次起动和停靠，依次完成全部指令任务。尽管电梯和汽车在运算工作过程中有许多不同的地方，但仍有许多共同之处，其中乘客电梯的运行工作情况类似公共汽车，在起点站和终点站之间往返运行，在运行方向前方的停靠站上有顺向的指令信号时，电梯到站能自动平层停靠开门接乘客。

4 系统硬件设计

4.1 控制系统选取                                                           

模拟三层电梯使用时涉及到准确性和及时性，而且使用的环境非常严谨，所以对设备的可靠性要求很高。为此，我们对将采用的控制系统进行了全面的分析对比。可编程控制器（PLC）是由工业微型计算机、输入, 输出设备、保护及抗干扰隔离电路等构成的微机控制装置，具有顺序、周期性工作的特征，从应用角度看可编程控制器具有如下特点：

1. 可靠性高：由于可编程控制器的输入, 输出端口均采用继电器或光电耦合器件，采取了隔离和抗干扰措施，使其具有很高的抗干扰能力，因而能在要求较高环境下可靠工作。

2. 体积小：由于在制造时采用了大规模集成电路和微处理器，用软件编程代替了硬连线，便于安装，实现了小型化。

3. 通用性好：由于可编程控制器采用模块化结构，一般有CPU 模块、电源模块、PID模块、模拟输入和输出模块等，可以用这些模块灵活的组成各种不同的控制系统，对不同的控制系统，只需选取不同的模块即可，因而具有很好的适用性。

4. 使用方便：对于不同的控制系统，当硬件结构选定后，如果输入、输出作很小的变动时，只需修改相应程序即可，无需对系统连线做较大的修改，减少了现场调试的工作量，使用起来灵活方便。基于可编程控制器（PLC）的上述优点能够适应和满足抢答器高性能的使用要求，所以我确定该模拟电梯控制系统为PLC(西门子S7-200系列)。

S7-200系列的PLC在各种行业的检测及控制的自动化都得到广泛的应用。由于其具有极高的性价比，在以下几方面都有优越的表现：极高的可靠性、程序易于掌握、实时特性功能、编程语言指令丰富、操作简便、丰富的扩展功能。PLC系统部分完成所设定的控制任务所需要的PLC规模主要取决于控制系统对输入，禽出点的需求量和控制过程的难易程度。

(1)I／O点的估算

系统的输入点有：控制三层位置开关SQ1、SQ2、SQ3的I0.2、I0.1、I0.0点和控制三层呼叫按钮SB1、SB2、SB3的I0.5、I0.4、I0.3点，共计输入点16点。而输出点有：控制三层指示灯L1、L2、L3的Q0.2、Q0.1、Q0.0；控制上升和下降的Q0.4、Q0.3；控制呼叫指示灯A1、A2、A3的Q0.7、Q0.6、Q0.5，总计I／O点数为6/8。

(2) 可编程控制器S7—200的CPU226输入／输出点数为24／16，足以满足要求。

 4.2 系统控制要求

1、电梯在上升途中响应上升呼叫，在上升途中有下降呼叫，这不响应该呼叫。电梯在下降途中不响应上升呼叫。

2、三层模拟电梯是以PLC为核心的部件，利用西门子S7-200CPU226型可编程序控制器作为调试电梯的主要设备，LED七断数码管作为楼层数目显示用，用发光二极管指示各个楼层的呼叫，用按键进行楼层的上下控制，用定时器定时进行电梯控制。

4.3 控制系统I/O分配表

表4.1 三层电梯控制的I/O分配表

根据系统要求和所需要的硬件，系统数字量输入点总计6个点，输出点总计8个点。综合考虑到系统的性价比和系统的可扩展性，输入、输出点留出一定的富裕量，因此PLC选择SIEMENS的S7-200系列的CPU226。输入、输出端接线图如图4.1所示： 

图4.1模拟三层电梯输入、输出接线图

5 系统软件设计

5.1电梯PLC控制系统

运用可编程控制器控制电梯它工作可靠、功能强、存储容量大、编程方便、抗干扰能力强。S7—200可编程控制器是德国西门子公司研制的一种新型可编程控制器。因此，能够满足电梯对电气控制系统的要求。S7-200系列小型PLC(Micro PLC)可应用于各种自动化系统。紧凑的结构、低廉的成本，功能强大的指令集使得S7—200 PLC成为各种小型控制任务理想的解决方案。利用西门子S7—200可编程序控制器编写一个三层电梯的控制系统。分别完成轿内指令、厅外呼叫指令、楼层位置指示、开门控制等控制任务。

电梯控制的核心是对各类信号分析并控制轿厢运动的过程。电梯的电气系统由拖动系统和控制系统两部分组成。传统的电气控制系统采用的继电器逻辑控制由于触点多、故障率高、可靠性差、体积大等缺点，正逐渐被淘汰。目前电梯设计使用可编程控制器，要求功能变化灵活，编程简单，故障少，噪音低。维修保养方便，节能省工，抗干扰能力强，控制箱占地面积少。当乘员进入电梯，按下楼层按钮，电梯门自动关闭后．控制系统进行下列运作：根据轿厢所处位置及乘员所处层数．判定轿厢运行方向，保证轿厢平层时减速，将轿厢停在选定的楼层上；同时，根据楼层的呼叫，顺路停车，自动开关门。在我们的现实生活中电梯的控制大多是远程控制。基于网络技术的电梯远程监控系统集成了目前高速发展的网络技术和嵌入式系统技术.将普通的电梯接入网络,使之升级为信息电梯,带给用户一种全新的产品概念和服务观念.该系统已经在现场稳定运行了较长时间,取得了良好的经济效益与社会效益，而该系统也离不开可编程控制器。在我们的设计中是以模拟电梯的控制为依据的。电梯作为随处可见的相当于我们现实生活交通工具，而PLC作为电梯控制系统的核心起很大作用。实践证明，电梯PLC控制系统的设计、检测，具有良好的应用价值。电梯PLC控制系统在我们的模拟实验与现实生活中是普遍的，作为软件设计电梯PLC控制系统在我们的生活中还在发挥它的作用，本设计使用的是CPU226可编程控制器。   

5.2 PLC控制程序

一、语句表程序设计，表5.1、5.2分别为一层到二层和二层到一层语句表。    

表5.1一层到二层语句表

1、一层到二层的上升梯形图如下图所示

2、二层到一层的下降梯形图

3、三层电梯过程分析

1.电梯在一、二、三层楼分别设置一个呼叫按钮和一个行程开关。在行程开关SQ1、SQ2、SQ3都断开的情况下，电梯处于待载状态，呼叫不起作用。

2.用指示灯来模拟电梯的运行过程。  

(1)接通.I0.2即接通SQ1，表示轿厢原停楼层1，按SB3，即I0.3接通一下，表示呼叫楼层3，则Q0.5接通，三楼呼叫指示灯亮即Q0.4接通，电梯上升。过一秒后，Q0.2接通，一层指示灯亮，过3秒后，Q0.2断开，一层指示灯L1灭、二层指示灯L2亮。直至Q0.0接通，三层指示灯亮，再过2秒后，Q0.4断开（表示电梯上升停止），上升指示灯灭。

(2)接通I0.0即接通SQ3，表示轿厢原停楼层3，按SB1，即I0.5接通一下，表示呼叫楼层1，则Q0.7接通，三层呼叫指示灯亮，Q0.3接通，表示电梯下降。过1秒后，Q0.0接通，三楼指示灯亮，3秒后，Q0.0断开，则三楼指示灯灭。断开I0.0即断开SQ3，3秒后Q0.1接通，二层指示灯亮，过2秒后Q0.1断开，二层指示灯灭。又过3秒，到达底层，Q0.2接通，底层指示灯亮，再过2秒，Q0.3断开，下降指示灯灭，电梯停在一楼。

(3)接通I0.2即接通SQ1，表示轿厢原停楼层1，按SB2，即I0.4接通一下，表示呼叫楼层2，则Q0.6接通，二层呼叫指示灯亮，Q0.4接通，即电梯上升。过1秒后，Q0.2接通，底层指示灯亮，3秒后，Q0.2断开，则底层指示灯灭。断开I0.2即断开SQ1，3秒后Q0.1接通，二层指示灯亮，过2秒后Q0.4断开，上升指示灯灭。

(4)接通I0.2即接通SQ1，表示轿厢原停楼层1，同时按SB2、SB3，即I0.3、I0.4同时接通一下，表示2、3楼层同时呼叫，则Q0.5、Q0.6都接通，二、三层呼叫指示灯亮，Q0.4接通，表示电梯上升。过1秒后，Q0.2接通，底层指示灯亮，3秒后Q0.2断开，则底层指示灯灭。断开I0.2即断开SQ1，3秒后接通I0.1即接通SQ2，1秒后Q0.1接通，二层指示灯亮，又过2秒后Q0.1断开，二层指示灯灭。断开I0.1即断开SQ2，3秒后Q0.0接通，三层指示灯亮，再过2秒，Q0.4断开，上升指示灯灭。

(5)接通I0.1即接通SQ2，表示轿厢原停楼层2，按SB1，即I0.5接通一下，表示呼叫楼层1，则Q0.7接通，底层呼叫指示灯亮，Q0.3接通，表示电梯下降。过1秒后，Q0.1接通，二层指示灯亮，3秒后，Q0.1断开，则二层指示灯灭。断开I0.1即断开SQ2，3秒后Q0.2接通，底层指示灯亮，再过2秒，Q0.3断开，下降指示灯灭。

(6)接通I0.1即接通SQ2，表示轿厢原停楼层2，按SB3，即I0.3接通一下，表示呼叫楼层3，则Q0.5接通，三层呼叫指示灯亮，Q0.4接通，表示电梯上升。过1秒后，Q0.1接通，二层指示灯亮，3秒后，Q0.1断开，则二层指示灯灭。断开I0.1即断开SQ2，3秒后Q0.0接通，三层指示灯亮，再过2秒，Q0.4断开，上升指示灯灭。

(7)接通I0.0即接通SQ3，表示轿厢原停楼层3，按SB2，即I0.4接通一下，表示呼叫楼层2，则Q0.6接通，二层呼叫指示灯亮，Q0.3接通，表示电梯下降。过1秒后，Q0.0接通，三层指示灯亮，3秒后，Q0.0断开，则三层指示灯灭。断开Q0.0即断开SQ3，3秒后Q0.1接通，二层指示灯亮，再过2秒，Q0.3断开，下降指示灯灭。

(8)接通I0.0即接通SQ3，表示轿厢原停楼层3，同时按SB1、SB2，即I0.4、I0.5同时接通一下，表示1、2楼层同时呼叫，则Q0.6、Q0.7都接通，一、二层呼叫指示灯亮，Q0.3接通，表示电梯下降。过1秒后，Q0.0接通，三层指示灯亮，3秒后Q0.0断开，则三层指示灯灭。断开I0.0即断开SQ3，3秒后接通I0.1即接通SQ2，1秒后Q0.1接通，二层指示灯亮，又过2秒后Q0.1断开，二层指示灯灭。断开I0.1即断开SQ2，3秒后Q0.2接通，底层指示灯亮，再过2秒，Q0.3断开，下降指示灯灭。

6 模拟运行与调试过程

6.1 程序的模拟运行

将设计好的程序写入PLC后，首先要做的就是仔细检查程序，并改正写入时出现的错误。用户程序一般先在实验室模拟调试，一般不用接PLC实际的负载(如接触器、电磁阀等)。也可以根据功能表图，在适当的时候用开关或按钮来模拟实际的反馈信号。在调试时应充分考虑各种可能的情况，对系统各种不同的工作方式、有选择序列的功能表图中的每一条支路、各种可能的进展路线，都应逐一检查，不能遗漏。发现问题后应及时修改梯形图和PLC中的程序，直到在各种可能的情况下输入量与输出量之间的关系完全符合要求，如图6.1-6.3 程序运行调试中的几个过程图。

图6.1程序下载

图6.2 程序运行

图6.3程序停止

如果程序中某些定时器设定值过大，为了缩短调试时间，可以在调试时将它们减小，模拟调试结束后再写入它们的实际设定值。在设计和模拟调试程序的同时，可以设计、制作控制台或控制柜，PLC之外的其他硬件的安装、接线工作也可以同时进行。

6.2 程序的现场调试

完成上述的工作后，就可以进行现场的调试工作,首先将PLC安装在控制现场进行联机总调试，在调试过程中有可能将会显示出系统中原先可能存在的传感器、执行器和硬接线等方面的问题，以及PLC的外部接线图和梯形图程序设计中的问题，应对出现的问题及时加以解决。如果调试达不到指标要求，则可以对相应硬件和软件部分设计作适当调整，通常只需要略微修改程序就可能出现实际效果。全部调试通过后，再经过一段时间的实验，系统才可以投入到实际运用当中。

在调试过程中出现的问题：

1、在计算机上编程通过后，程序无法下载，经过认真检查后，发现内存没有初始化，对内存进行清理后，下载程序进行调试。

2、当下载时编译无错而通信出现错误时应检查程序。例如，定时器的选择不合理等原则性错误是编译不出来的。对于书写格式错误可编译出来，例如一个网络里只能允许一个程序进行编写，多个程序需用下一个网络。

3、输入输出没有错误，而电梯不能正常运转时可以检查硬件线路的连接，如果没有问题可以更换模拟电梯。

4、当出现某个输出点不显示时可以检查程序是否有错误，然后根据输出点及控制它的主要触点进行更改，并确保其他运行正常。

    5、当模拟电梯或电脑不运行时应先检查一下主电源看看插座是否插好，再检分控制电源是否分开，最后检查一下线路电源的连接。

结  论

　　 针对三层模拟电梯的控制系统．本文采用西门子S7—200可编程控制器设计电梯的控制系统完成电梯的轿内指令、轿外呼叫指令，用发光二极管做为各个楼层的呼叫，楼层位置指示、开门控制等控制任务。利用定时器进行定时使设置的控件能够按照真实的情况动作。检验和调试电梯PLC控制系统对电梯的运行状态的控制效果。实践证明。将PLC可编程控制器和定时器结合可以非常好地模拟电梯控制系统的测试运行．有利于PLC控制系统的设计、检测，具有良好的应用价值。本文通过调试运行等试验使我们能根据我们的需要让电梯上下运行，让现实生活中的东西得到更真实的认识。通过本次设计使我们了解到更多的PLC有关的知识，我们能够真实的看到现实生活中的东西在实验中得到演示，从本设计中我们能了解到现实中的电梯是如何的运行，如何的呼叫显示等等。虽然我们仅有短短的八周的时间，但是在这八周的时间里我们学到了我们以前没有学到的东西，谢谢赵老师的指导与帮助，还有谢谢帮助过我的同学。

致  谢

经过一个多月的时间，在各位老师、同学的帮助下，在我的不断努力下，我的毕业设计终于要完成了。从设计中我学到许多知识，也理解了做任何事都要细心的道理。知识的积累是一点一滴的，在设计中我也感受颇深。在此我要真诚的感谢赵小霞老师给予我的指导，在设计过程中赵老师严格督促我的毕业设计速度，及时的帮我解决我在设计中遇到的各种问题和困难，在设计中一直对我严格要求，在整个毕业设计过程中都给我耐心的指导和讲解，并主动为我提供各种相关技术资料，在赵老师的帮助和指导下我顺利完成了本次毕业设计，也让我在这次毕业设计中受益匪浅，在此谨向赵小霞老师致以深切的谢意！

在这次毕业设计中我也遇到了许多困难得到了学校里其他老师的帮助和指导，我也要感谢我的母校济源职业技术学院，是她提供了良好的学习环境和生活环境，让我的三年大学生活丰富多彩，为我的人生留下精彩的一笔。

感谢评阅和阅读本设计论文的老师为此付出的辛勤劳动！在此还要感谢济源职业技术学院的全体老师，感谢他们对我的培养！

参考文献

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[2] 李道霖．电气控制与PLC原理及应用 [M]．北京: 电子工业出版社，2004

[3] 吴晓君，杨向明．电气控制与可编程控制器应用 [M]．北京: 中国建材工业出版社，2004

[4] 孙平.可编程序控制器原理及应用.北京:高等教育出版社,2003

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[6] 余雷声.电器控制与PLC应用.北京：机械工业出版社，1996

[7] 李建兴.可编程控制器及其应用.北京：机械工业出版社，1999

[8] 常斗南.可编程控制器原理.应用.实验. 北京：机械工业出版社，1998

[9] 王兆义.可编程控制器教程.北京. 机械工业出版社, 2000

[10]林小峰.可编程序控制器及应用.北京：高等教育出版设，1994