永磁同步直流电机的驱动与控制设计

目录

第一章 顶岗实习简历 第二章顶岗实习目的 第三章 顶岗实习单位简介 第一章 直流电机工作原理 1.1 电机的发展

1.2 直流电机基本原理

1.2.1 直流发电机的基本原理 1.2.2 直流电动机的基本原理 1.3 直流电机基本结构

1.3.1定子 1.3.2转

1.4永磁同步曳引机的简介 1.4.1 介绍 1.4.2 组成 第二章 电梯的简介 2.1 电梯的起源

2.2 电梯的定义与分类 2.3 电梯电气控制发展

2.4 PLC在电梯控制中的应用

2.5 PLC控制系统组成

2.5.1 硬件的组成

2.5.2 软件的组成 错误！未定义书签。

第三章 PLC的选型

3.1 输入输出（I/O）点数的估算 3.2 机型的确定

3.2.1 主控制器的选择 3.2.2 扩展模块的选择

第四章 四层楼电梯控制系统设计

4.1 电梯控制模拟系统面板图

4.2 电动机控制电路图 4.3 PLC外部接线图 4.4 流程图

4.5 操作原理简要说明 4.6 编程元件明细表 4.7 梯形图及注释

4.7.1 电梯初始控制 4.7.2 报警器及超重控制

4.7.3 内指令信号的登记与消除 4.7.4 电梯选层定向辅助

4.7.5 外召唤信号的登记与消除 4.7.6 电梯开关门 4.7.7 电梯上下行

一 顶岗实习简历

二 顶岗实习目的

电力系统及自动化专业顶岗实习是为社会培养电力专业人才。经过3年的专业学习，我基本具有了了解专业知识，在有些方面能有自己的见解等能力。为更好地把这些能力更大化提高和丰富自己的工作经验及社会经验。通过实习来达到不断充实自己，给自己一个明确的定位，锻炼自身各方面能力，进而逐步融入社会，开始从校园生活进入社会生活，更好更快地适应岗位要求，做好从学生族到上班族的过渡，为彻底成为一名社会人打好基础。争取做好社会的一份子，为建设社会尽一份力量的目的，使得尽早与就业市场接轨，只有这样才能在毕业后更快更好地适应社会，为经济建设服务。

实习和毕业实习报告书撰写的时间如下：

（1）2014年4月1日～2014年4月30日，在新疆傲立电梯有限公司销售部进行顶岗实习；

（2）×年×月×日～×年×月×日，书写毕业实习报告书，并与指导教师进行沟通。检查合格，由指导教师签收顶岗实习报告；

（3）×年×月×日～×年×月×日，上交实习报告进行答辩。

顶岗实习单位简介

1地理位置

本公司位于新疆乌鲁木齐市西北路1085号新美大厦，交通便捷，是乌鲁木齐市繁华的商业区。 2目前行业发展地位

乌鲁木齐市傲立电梯有限公司成立于1998年3月，注册资金300万元，是一家集电梯销售、安装、维护保养、零配件供应于一体的专业企业 新疆地区最大的天津奥的斯电梯公司代理商。2005年又成为由全球最大的电

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梯制造商美国奥的斯电梯公司与中国电梯业最大内资企业西子电梯集团公司合资组建而成的国家大型工业企业—西子奥的斯电梯公司在新疆的特许销售代理，代表西子奥的斯从事其产品的销售、安装、维修、保养及零配件供应等全程服务。2008年，我们又荣幸加盟电梯行业国内领军企业——上海三菱电梯公司，并已获得上海三菱电梯公司授权，成为在新疆的维修保养服务特许经营单位。2010年我们代理了杭州优耐德电梯，成为在新疆、中亚及俄罗斯地区唯一品牌运营商。

公司始终秉承“使我们的客户简便的使用商品”的使命以及“客户为先、坚守诚信、承担责任、专注执著、不断创新、立即行动”的核心价值观，不断学习探索、引入现代管理体系，打造追求卓越的员工队伍，塑造精品工程，经过多年不懈的努力拼搏，使公司逐步走上了规范化、规模化、专业化的经营道路。对待每一位客户，我们都提供包括设计图纸的技术交底、图纸确认、井道施工监测、电梯运输及保险、缺件增补、安装调试、协助报检、免费保修一年、零配件供应、24小时热线服务等一系列全面的电梯安装、售后解决方案，并实行终身服务。

傲立电梯有限公司位于乌鲁木齐西北路1085号新美大厦5楼，办公面积450㎡。公司拥有技术过硬、经验丰富的工程技术人员三十八人，销售顾问六人，管理人员五人、后勤人员四人。还设立了长年售后服务工作站（克拉玛依、石河子、昌吉、阿克苏）运用完善的维修保养管理系统，使顾客的电梯设备始终处于安全、可靠、舒适的运行状态。

近年来经营业务增长迅猛，年销量已达200余台。为拓展市场，发挥新疆在我国面向中亚的经贸桥头堡地缘优势，公司于2006年2月成立了海外销售部，向俄罗斯、哈萨克斯坦，吉尔吉斯坦等国开展电梯销售、安装及售后服务工作，已成功地将产品和服务销往哈萨克斯坦、圣比得堡、莫斯科等中亚地区。

目前，公司在新疆已成为极具竞争力的电梯企业，业内信誉良好，业绩

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处于领先地位。其中有自治区党委办公厅干部住宅、空军兰州军区乌鲁木齐干部生活基地、米泉市政府办公楼、石河子市政府办公楼、克拉玛依市政府办公楼、石河子公安局、石河子检察院、石河子人民银行、石河子农业银行、石河子气象局、石河子宾馆、石河子兵团设计院、克拉玛依国税局、克拉玛依国税局、油田公司办公楼、采油二厂办公楼、六家一联合办公楼、库尔勒楼兰宾馆、库尔勒扬帆酒店、乌市国资委办公楼、自治区国资委办公楼、金谷酒店、火炬大厦等。

2007年，我们荣幸地申请并通过了国家级电梯安装维修B级资质许可，成为新疆地区为数不多的实力型电梯企业。

第一章 直流电机工作原理

1.1 电机的发展

电力应用是继以蒸汽机的应用为代表的第一次工业革命之后的第二次工业革命，它创造了比蒸汽机时代大得多的生产力。由于蒸汽动力存在不便于集中生产和分配，尤其不能进行远距离传输等缺点，难以满足生产和生活的需要。从19世纪70年代，电力作为新的能源逐步取代蒸汽动力，电能应用灵活，易于转换为光能、热能、机械能、化学能。同时，这些能量也容易转换为电能。

电动机的发明，主要依赖于电磁理论的发展。奥斯特证明了电流的磁效应。他的发现奠定了电动机的理论基础。法拉第受奥斯特实验的影响：如果一个安装在转动轴上的磁针，在载流导体存在情况下可以发生偏转运动，那么把能够自由运动的载流导体放进磁场，也会发生同样的运动，1821年，法拉第制作了一台带电导体围绕磁铁旋转的实验模型。这是近代电动机的“雏形”。直到19世纪60年代、70年代，在发电机中发明了自激原理，由此带来电力供应的商品化。由于这些理论的发展，工程师制造出更有效的发电机和电动机。对发电机和电动机作用原理的可逆性的认识，使得直流发电机和电动机在这一时期得到发展。虽然在今天，每一位学过电机学的人都知道，在一定条件下，同一台电机可以工作在发电机状态，也可以工作在电动机状态，发电机和电动机是电机的不同的运行工况。但是，在19世纪人们认识这一现象却是由于法国工程师在观察一名工人误接两部电机而产生的灵感。这一时期

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电机获得飞速发展。

经历了100多年的技术发展，电机本身的理论基本成熟。随着电工技术的发展，对电能的转换、控制以及高效使用的实际要求越来越高。电磁材料的性能不断提高，电力电子技术的广泛应用，为电机的发展注入了新的活力。 当利用变频器对电动机施加变频变压供电，不仅

可以挖掘电动机本身潜力，提高电动机性能，而且可以降低其制造和运行使用费用，减少体积。值得注意的是，电机和电力电子技术及控制技术有机结合起来，才真正使传统电机产品得以改造和更新，形成新一代高新技术产品，使之获得高性能、高质量、高可靠性和高附加值，同时节约能源和源材料，降低消耗和污染，从而适应现代市场的需要，增强产品的市场竞争能力。

1.2 直流电机基本原理

1.2.1 直流发电机的基本原理

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右图为直流发电机的物理模型，N、S为定子磁极，abcd是固定在可旋转导磁圆柱体上的线圈，线圈连同导磁圆柱体称为电机的转子或电枢。线圈的首末端a、d连接到两个相互绝缘并可

随线圈一同旋转的换向片上。转子线圈与外电路的连接是通过放置在换向片上固定不动的电刷进行的。

当原动机驱动电机转子逆时针旋转180°后， 导体ab在S极下，a点低电位，b点高电位；导体cd在N极下，c点低电位，d点高电位；电刷A极性仍为正，电刷B极性仍为负。 可见，和电刷A接触的导体总是位于N极下，和电刷B接触的导体总是位于S极下。 换向器和电刷的共同作用：

①将线圈中的交流电势整流成刷间的直流电势； ②把转动的电路与外面不转的电路连接。

1.2.2直流电动机的基本原理

直流电动机是将电能转变成机械能的旋转机械。

在磁场作用下，N极性下导体ab受力方向从右向左，S 极下导体cd受力

方向从左向右。该电磁力形成逆时针方向的电磁转矩。当电磁转矩大于阻转

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矩时，电机转子逆时针方向旋转。

把电刷A、B接到直流电源上，电刷A接正极，电刷B接负极。此时电枢线圈中将电流流过。如上图。

当电枢旋转到右图所示位置时，原N极性下导体ab转到S极下，受力方向从左向右，原S 极下导体cd转到N极下，受力方向从右向左。该电磁力形成逆时针方向的电磁转矩。线圈在该电磁力形成的电磁转矩作用下继续逆时针方向旋转。同直流发电机相同，实际的直流电动机的电枢并非单一线圈，磁极也并非一对。

换向器和电刷的作用：

①将刷间的直流电逆变成线圈中的交流电； ②把外面不转的电路与转动的电路连接。

1.3直流电机的基本结构

直流电机由定子与转子组成。 、

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1.3.1 定子 定子由主磁极、换向极、电刷装置、机座等组成。

主磁极由主极铁芯和励磁绕组组成，铁芯用1~1.5mm的钢板冲片叠成，外套励磁绕组。主磁极的作用是建立主磁场，它总是成对出现，N、S极交替排列。

主磁极与换向极示意图

换向极也由铁芯和绕组组成，铁芯一般是由整块钢组成，换向极安放在相邻两主磁极之间，它的作用是改善电机的换向。

电刷装置由电刷、刷握、刷杆、

压紧弹簧等组成，它的作用是连接转动和静止之间的电路。

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电刷装置 机座作用是固定主磁极等部件，同时也是磁路的一部分。

1.3.2 转子

转子由电枢铁芯、电枢绕组、换向器、转轴等组成。

电枢铁芯一般用0.5mm涂过绝缘漆的硅钢片叠压而成，作用是嵌放电枢绕组，同时它又是电机主磁路的一部分。

电枢绕组由绝缘导线绕制成的线圈（又称绕组元件）按一定规律联接组成，每个元件两个有效边分别嵌放在电枢铁芯表面的槽内，元件的两个出线端分别与两个换向片相连。电枢绕组的作用是产生感应电势和电磁转矩，是实现机电能量转换的枢纽。

换向器由许多相互绝缘的换向片组成，作用是将 电枢绕组中的交流电整流成刷间的直流电或将刷间 的直流电逆变成电枢绕组中的交流电。

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2.1永磁同步曳引机的简介

永磁同步曳引机具有低速大转矩特性的无齿轮永磁同步曳引机以其节省能源、体积

小、低速运行平稳、噪声低、免维护等优点，越来越引起电梯行业的广泛关注。无齿轮永磁同步电梯曳引机，主要由永磁同步电动机、曳引轮及制动系统组成。永磁同步电动机采用高性能永磁材料和特殊的电机结构，具有节能、环保、低速、大转矩等特性。曳引轮与制动轮为同轴固定联接，采用双点支撑；由制动器、制动轮、制动臂和制动瓦等组成曳引机的制动系统。

一种永磁同步曳引机，包括机座、定子、转子体、制动器等，永磁体固定在转子体的内壁上，转子体通过键安装于轴上，轴安装在后机座上的双侧密封深沟球轴承和安装在前机座上的调心滚子轴承上，锥形轴上通过键固定曳引轮，并用压盖及螺栓锁紧曳引轮，轴后端安装旋转编码器，压板把定子压装在后机座的定子支撑上，前机座通过止口定位在后机座上，前机座14两侧开有使制动器上的摩擦块穿过的孔。 永磁同步曳引机的结构

曳引机俗称减速器。它安装在机房内，一般在建筑物顶层之上，是电梯的曳引装置，它的绳轮通过钢丝绳牵引轿厢及对重。曳引机是由蜗轮减速箱、绳轮、电机、靠背轮、抱闸、底座等组成。曳引机的结构示意图如图所示。 永磁同步无齿曳引机主要由永磁同步电动机、曳引轮及制动系统组成。它采用高性能永磁材料和特殊的电机结构，具有低速、大转矩特性。曳引轮与制动轮为同轴固定联接，并直接安装在电动机的轴伸端；由制动体、制动

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轮、制动臂和制动瓦等组成曳引机的制动系统。

第二章 电梯的简介

2.1电梯的起源

人类利用升降工具运输货物、人员的历史非常悠久。早在公元前2600年，埃及人在建造金字塔时就使用了最原始的升降系统，这套系统的基本原理至今仍无变化：即一个平衡物下降的同时，负载平台上升。早期的升降工具基本以人力为动力。1203年，在法国海岸边的一个修道院里安装了一台以驴子为动力的起重机，这才结束了用人力运送重物的历史。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。尽管升降工具被一代代富有革新精神的工程师们进行不断改进，然而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1台安全升降机。1857年3年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上第一台客运升降机。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1台水压式乘客升降机。1889年12月，奥的斯公司在纽约的第玛瑞斯特大楼成功安装了1台直接连接式升降机。这是以直流

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电动机为动力的世界第1台电力驱动升降机，从此诞生了名副其实的电梯。

2.2 电梯的定义与分类

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沿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，也包括用于水平或倾斜输送乘客的自动人行道(英语Passenger Conveyor)和自动扶梯(英语Escalator)。

现代电梯主要由曳引机（绞车）、导轨、对重装置、安全装置(如限速器、安全钳和缓冲器等)、信号操纵系统、轿厢与厅门等组成。这些部分分别安装在建筑物的井道和机房中。通常采用钢丝绳摩擦传动，钢丝绳绕过曳引轮，两端分别连接轿厢和平衡重，电动机驱动曳引轮使轿厢升降。电梯要求安全可靠、输送效率高、平层准确和乘坐舒适等。电梯的基本参数主要有额定载重量、可乘人数、额定速度、轿厢外廓尺寸和井道型式等。

目前，电梯行业及社会上对电梯的分类大致有以下几种：

(1)按用途分： 乘客电梯、载货电梯、客货电梯、病床电梯、住宅电梯、杂物电梯、观光电梯、其他专用电梯。

(2)按额定速度分： 低速梯，常指低于1.00m/s速度的电梯；中速梯，常指速度1.00～2.00m/s的电梯。高速梯，常指速度大于2.00m/s的电梯。超高速梯，速度超过5.00m/s的电梯。

(3)按拖动方式分：交流电梯、直流电梯、液压电梯、齿轮齿条式电梯、螺旋式电梯。

(4)按控制方式分：手柄操纵控制电梯、按钮控制电梯、信号控制电梯、集选控制电梯、向下集选控制电梯、并联控制电梯、群控电梯、智能控制电梯。

其他分类方式还有：按电梯有无司机分类等。

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2.3 电梯电气控制发展

1857年美国人OTIS发明出真正意义上的电梯。从此以后，电梯电气控制技术越来越收到人们的重视。电梯电气控制技术是否，主要体现在电梯电气控制系统的设计上。电梯的电气控制主要是对各种指令信号、位置信号、速度信号和安全信号进行管理，使电梯正常运行或处于保护状态，发出各种显示信号。电梯的电气控制，过去采用继电器逻辑线路，一般称继电器控制。这种硬布线的逻辑控制方式具有原理简单、直观等特点。但通用性差，逻辑系统由许多触点组成，接线复杂、故障率高、设备庞大，国家已规定淘汰。目前我国电梯主要由先进的、可靠性高的微型计算机或可编程控制器控制。

PLC是可编程控制器的简称，它是一种用于自动控制的专用微机，实质上属于微机控制方式，但可编程控制器具有其自身的特点：①PLC在设计和制造上采取了许多抗干扰措施，能在较恶劣的各种环境里工作，可靠性高。②PLC将CPU、存储器、1/0接口等做成一体，使用方便，扩展容易。目前在国产电梯及中低档的客梯广泛采用了PLC控制系统，特别适合在用电梯的技术改造和控制器开发。

2.4 PLC在电梯控制中的应用以及发展前景

目前，在电梯的控制方式上，主要有继电器控制、PLC控制和微型计算机控制三种。而PlC实际上是一种专用计算机，它采用巡回扫描的方式分时处理各项任务，而且依靠程序运行，这就保证只有正确的程序才能运行，否则电梯不会工作；又由于PLC中的内部辅助继电器及保持继电器等实际上是PLC系统内存工作单元，即无线圈又无触点，使用次数不受限制，属无触点运行，因此，它比继电器控制有着明显的优越性，运行寿命更长，工作更加可靠安全，自动化水平更高。PLC控制是三种控制方式中最具有可靠性、实用性和灵活性的控制方式，它更适合于用在电梯的技术改造和控制系统的更新换代，是电梯控制系统中理想的控制新技术。

2.5 PLC控制系统组成

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PLC控制系统像一般的计算机控制系统一样，也是由硬件和软件两个部分组成的，硬件是指PLC本身及其外围设备，软件是指管理PLC的系统软件，PLC的应用程序，编程语言和编程支持工具软件。

图2-1 典型PLC控制系统的硬件组成图

2.1.1 硬件的组成

图2-1为典型PLC控制系统的硬件组成图。PLC控制系统的硬件是由PLC，输入/输出（I/O）电路及外围设备等组成的。系统规模可根据实际应用的需要而定，可大可小。下面对构成控制系统的主要部分简要介绍。

主控模块 除了早期生产的整体式PLC（PLC的各个不见都在同一机壳内）外，目前市场多数的PLC都已采用模块化的结构。在PLC中各个模块均通过系统总线相互连接起来构成一个系统。在这个系统中最核心的模块是主控模块（也称CPU），它包括：CPU，存储器，通信接口等部分。

输入/输出模块 PLC的控制对象是工业生产过程，它与工业生产过程的联系是通过I/O模块实现的。对于输入/输出模块有：数字量输入/输出模块，开关量输入/输出模块，模拟量输入/输出模块，交流新号输入/输出模块，

220V

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交流输入/输出模块。 电源模块 该模块将交流电源转换成供CPU存储器所需的直流电源，是整个PLC系统的能源供给中心。

I/O电路 PLC的基本功能就是控制，它采集被控对象的各种信号。经过PLC处理后，通过执行装置实现控制。

PLC的外围设备很多，但基本功能不外乎对信息和数据的处理。常用的有编程器，可编程终端，打印机，条码读入机等等。编程器PLC的重要外围设备之一，它可以将用户编写的程序送到PLC的用户程序存储器。因此，它的主要任务是输入程序，调试程序和监控程序的执行过程。可编程终端是具有I/O功能的PLC人机界面产品。人可以通过触摸屏幕将信息输入PLC中同样可编程终端也可以将PLC的输入数据和信息显示在屏幕上。 2.5.2 软件的组成

PLC控制系统的软件主要是系统软件，应用软件，编程语言及编程支持工具软件几个部分组成。

PLC系统软件与工作过程 PLC系统软件是PLC工作所必须的软件。在系统软件的支持PLC对用户程序进行逐条的解释，并加以执行，直到用户程序结束，然后返回到程序的起始又开始新的一轮扫描。PLC的这种工作方式就称之为循环扫描。

应用软件 PLC控制系统的应用软件是指为完成PLC实际控制任务而编制的各种软件。随着PLC应用领域范围的不断扩大，应用水平的提高，PLC应用软件也大大丰富起来了。PLC应用软件与一般计算机信息处理软件相比，有很大不同，PLC应用软件有以下几个特点：

(1)应用软件设计必须与生产工艺紧密结合。生产工艺要求不同，控制的功能也就要求不同，即使是相同的生产过程，由于各种设备的工艺参数不一样，控制实现的方式也不一样。所以程序设计人员必须深入现场，严格遵守生产工艺的具体要求来设计应用程序。

(2)应用软件与硬件紧密相关。软件设计人员不能抛开硬件配置和系统孤立地考虑软件设计。设计必须根据硬件系统，接口的实际情况进行相应的程序设计。

(3)PLC应用软件的设计需要计算机，自动控制技术甚至网络通信技术等

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多种知识。特别是PLC网络的出现，PLC控制系统不再是一个单独的装置。在控制系统中，可能包括有多台不同型号的PLC，计算机，外围设备等。因此在进行软件设计时，实现和处理某种控制功能都离不开计算机，自动控制和通信技术。因此，应用程序中不仅有PLC程序，还有计算机程序和通信网络程序等。

编程语言及编程支持工具软件 PLC有多种编程语言：梯形图语言，助记符语言，逻辑功能图语言，布尔代数语言和某些高级语言（Basic，C语言等）。但使用广泛的还是梯形图语言和助记符语言。现在世界上各个PLC生产厂家都研制了自己的PLC编程支持工具软件和监控组态软件。用户可以根据自己的需要利用这些软件来改善软件的开发环境，提高编程效率。

第三章 PLC的选型

3.1 输入输出（I/O）点数的估算

本系统控制四层电梯,采用集选控制方式。为了完成设定的控制任务,主要根据电梯输入/输出点数确定PLC的机型。

根据电梯控制的要求，电梯应具有内呼和外呼按钮、行程开关、开关门按钮，以及相应的指示灯，估算所需I/O口的数量，并绘制I/O口分配表，见表3-1。

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图3-2 EM223CN

第4章 四层楼电梯控制系统设计

4.1 电动机控制电路图

根据设计要求，本次设计的电气控制系统主回路原理图如图所示。图中M1，M2为曳引电机和门电机，交流接触器KM1~KM4通过控制两台电动机的运行来控制轿厢和厅门，从而进行对电梯的控制。FR1，FR2为起过载保护作用的热继电器，用于电梯运行过载时断开主电路。FU1为熔断器，起过电流保护作用。

4.2 电动机控制电路图

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PLC外部接线图见下图4-3，其中包含主控制器CPU224CN及扩展模块EM223。接线图分为DC输入端和DC输出端。

输入端DC24V的负极接公共端1M和2M。输入开关的一端接到DC24V的正极，输入开关的另一端连接到CPU224或ME223各输入端。

输出端DC24V的正极接L+端。输出负载的一端接到DC24V的负极，输入开关的另一端连接到CPU224或EM223各输出端。

曳引电机 门电机

电动机控制电路图

4.3 PLC外部接线图

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流程图

4.4 流程图

4.5 操作原理简要说明 4.6 编程元件明细表 4.7 梯形图及注释

4.7.1 电梯初始控制 24

流程图

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4.4 流程图

电梯上下行流程图见图。假设电梯停在N（N=1,2,3,4）楼,M楼有信号,M＞N时，电梯上行；M＜N时，电梯下行。

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在电梯运行过程中，电梯上升（或下降）途中，任何反方向下降（或上升）的外呼梯信号均不响应，但如果反向外呼梯信号前方向无其它内、外呼梯信号时，则电梯响应该外号。

电梯应具有最远反向外梯响应功能。例如：电梯在一楼，而同时有二层向下外呼梯，三层向下外呼梯，四层向下外呼梯，则电梯先去四楼响应四层向下外呼梯信号。

电梯响应流程图见下图。

电梯响应流程图

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当电梯到达系统控制的目标楼层时，控制系统发出开门信号，电梯门开，当门开到开门限位时，计时3秒钟，然后关门，直到关门限位产生信号。此过程期间，按开门按钮电梯门打开，按关门电梯门关闭，并且当门关闭动作时，门间来人会使光电传感器产生信号，控制系统发出开门信号，电梯开关门流程图见下图。

电梯开关门流程图

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4.5 操作原理简要说明

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。电梯轿箱内设有楼层内选按钮S1～S4，用以选择需停靠的楼层。L1为一层指示、L2为二层指示、L3为三层指示、L4为四层指示，SQ1～SQ4为到位行程开关。具体如下：

1、开始时，电梯处于任意一层。

2、当有外呼梯信号到来时，电梯响应该呼梯信号，到达该楼层时，电梯停止运行，电梯门打开，延时3S后自动关门。

3、当有内呼梯信号到来时，电梯响应该呼梯信号，到达该楼层时，电梯停止运行，电梯门打开，延时3S后自动关门。

4、在电梯运行过程中，电梯上升（或下降）途中，任何反方向下降（或上升）的外呼梯信号均不响应，但如果反向外呼梯信号前方向无其它内、外呼梯信号时，则电梯响应该外号。

5、电梯应具有最远反向外梯响应功能。例如：电梯在一楼，而同时有二层向下外呼梯，三层向下外呼梯，四层向下外呼梯，则电梯先去四楼响应四层向下外呼梯信号。

6、电梯未平层或运行时，开门按钮和关门按钮均不起作用。平层且电梯停止运行后，按开门按钮电梯门打开，按关门电梯门关闭。 4.6 编程元件明细表

根据电梯控制的要求，为能实现电梯各种功能，构思PLC控制的程序，粗略估算肯能用到的编程元件。编程元件见下表4-1。

表4-1 编程元件明细表

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4.7 梯形图及注释

4.7.1 电梯初始控制

由于断电或故障等原因，会使PLC停止运行。当PLC重新运行时，假如电梯门未完全打开或关闭时，Q2.3置位有信号，产生关门动作，直到电梯门完全关闭，Q2.3复位。当电梯未在任意平层时，利用辅助继电器M1.1,电梯会下降，直到电梯碰触行程开关后停止。

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4.7.2 报警器及超重控制

按下警报器按钮(I2.7)，警报器响(Q2.7)，计时10秒钟(T33)，警报器关门。此系统由电梯载重控制仪控制电梯载重。当电梯超重时(I2.6)，电梯禁止上下运行，并且超重指示灯亮起（Q2.6）。

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4.7.3 内指令信号的登记与消除

以2层内呼为例：当按下2层内呼时(I0.1)，若电梯未在2楼平层时(I1.5)，2层指示灯亮(Q0.1)，电梯运行至2楼平层，门打开，2层指示灯灭；若电梯在2楼平层时，指示灯不亮。

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4.7.4 电梯选层定向辅助

在电梯运行过程中，电梯上升（或下降）途中，任何反方向下降（或上升）的外呼梯信号均不响应，但如果反向外呼梯信号前方向无其它内、外呼梯信号时，则电梯响应该外号。

电梯应具有最远反向外梯响应功能。例如：电梯在一楼，而同时有二层

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向下外呼梯，三层向下外呼梯，四层向下外呼梯，则电梯先去四楼响应四层向下外呼梯信号。

4.7.5 外召唤信号的登记与消除

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以2层外呼下指示灯为例：按下2层外呼下按钮（I0.5），若电梯未在2楼平层时(I1.5)，指示灯亮(Q0.5)，当电梯运行至二楼平层，并且该外呼信号得以响应时，门打开(Q2.2)，指示灯灭；若电梯停在2楼平层且门未处于打开动作时，按下2层外呼下按钮，指示灯亮，电梯门打开，指示灯灭。

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4.6.6 电梯开关门

当电梯达目标楼层时，电梯门打开。以2层外呼下为例，当按下2层外呼下指示灯亮时（Q0.5），并且外呼作得到响应（M0.0），即M0.0有信号，当电梯运行至2楼平层时（I1.5），电梯门打开(Q2.2)。电梯开门到位后，计时3秒(T34)，电梯门关闭(Q2.3)。电梯未平层或运行时，开门按钮和关门按钮均不起作用。平层且电梯停止运行后，按开门按钮电梯门打开，按关门电梯门关闭。此外当门关闭时，若门间来人，光电传感器会产生信号，控制电梯门打开。

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4.7.7 电梯指层控制

电梯楼层位置由行程开关控制。以2层指示灯为例：若电梯在2楼平层时(I1.5)，2层指示灯亮(Q3.1)，当电梯向上运行(Q2.0)，指示灯依然亮着，直到电梯到达3层平层位置(I2.0)；若电梯在3楼层时，3层指示灯亮(Q3.2)，辅助继电器M2.1置位，电梯下行时（Q2.1），3层指示灯灭，2层指示灯亮，

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当电梯到达2楼平层时，M2.1复位。

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5 顶岗实习的问题与建议

4.1 问题

三年在学校度过的时间让我觉得生活很美好，同学很团结帮助，当遇到不会或者不懂的问题是老师会及时帮我解答，培养我们的团结合作精神，牢固树立我们的群体意识，个人智慧只有在融入集体之中才能最大限度地发挥作用，所以我对自己的未来充满希望，希望在那里能大展拳脚，实现自己的抱负。那时候想的是多么多么的好啊，直到此刻我才觉得我当时是那么的幼稚，不可能你刚出来什么都没有就让你做好的岗位，以前没体会过被人无视的感觉，看着别人看自己的眼光是不屑的，情绪一下就低落了。原来这就是社会，这就是以后要靠它生活的地方。到了这里没有工作经验，在学校学的基本都是理论，到了实际问题上才知道自己的知识是多么匮乏，在这里靠的是个人能力和工作经验，可能在我的潜意识里自己还是一名学生，而不是以员工的身份来要求自己。而且自己在学校里面学的到了这里都是皮毛，也怪得不得别人看不上自己，当我把这些事情告诉朋友的时候，他们告诉我首先我应该调整一下自己的心态，不要把别人怎么看待我放在心上，其次我不可能去左右他们的思想，让他们主动来喜欢我，了解我。只有我在工作中慢慢体现自我价值，让别人发现我可以做得很好，我有能力。所以我在以后的工作中把自己的姿态放低，本着不懂就问，努力工作坚持下去的信念让同事们不再看我的眼光是无视。

到现在我才明白，我踏入社会学会的第一件事情不是如何做一名好的员工，而是学会如何与人相处与人沟通，建立良好的人际关系。 4.2建议

希望公司能多一点机会给新来的员工，

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6 结语

本次设计利用S7-200可编程控制器实现对电梯的控制。通过I/O口的估算，合理的选择PLC的型号。根据电梯的控制要求，合理的分配I/0口，绘制流程图，编写电梯控制程序，并通过软件对程序进行仿真调试，使电梯实现了轿内与各层呼梯指令的记录、电梯运行方向和选层的控制，电梯上下行和自动开关门、电梯的指层控制等功能，达到了预定的设计目的。这次设计也

存在一定的不足。整篇论文肯定存在尚未发现的缺点和错误，肯请阅读此篇论文的老师多予指正。面对问题，才有可能解决问题。

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参考文献

风电专业主要参考文献：

[1]http://wenku.baidu.com/link?url=sMLIvDkEB5_PNGQLIdwHdkaCiCR_3P6hytI9Tj-8IGWQwNJ2ZYwwndNhIXTs6mJv7vgaP74nXefzgzYAglOAaDC1xA-zt_MNXzJ9Mu9OYG3

[2]叶水音主编.电机学 中国电力出版社

[3]陈忠平、熊琦 主编 电气控制与PLC原理及应用（第二版）中国电力出版社

[4] 西门子公司.SIMATIC S7-200可编程控制器系统手册

[5] 马新春. 西门子S7-200PLC在电梯控制中的应用.实践与探索,2009. [6] 廖映华等.PLC在电梯模型控制系统中的应用.机械制造与自动化,2007 [7]http://wenku.baidu.com/link?url=F-2UUQASVGApGwJIT39QwPZVEPLNzqXGMul1ncTw_UaHumktx1xZ0TsLgzYszc4eD9kIeOBkBiIz_2gJwqwUz0OmM9zKOtgpMK1kri7ddKa

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致谢

两年大学时光伴随着毕业设计即将画上一个完整的句号。回首这两年的美好岁月，感觉自己收获颇多。在完成了大学最后一项任务后，突然发现不仅是对自己这两年的一个总结，同时也是对两年学习成果的一次考核，更是自己下一步学习的一次演习。衷心感谢新疆傲立电梯单位等能够给我这么一个宝贵的机会，使在学习过程中进行这次实践训练，使我学习的理论知识有了根基，提高了对专业的认识，实习也因此得以顺利完成。当然，我也要感谢我的指导教师高海涛老师的认真指导和帮助。老师渊博的知识和严谨的治学态度以及对学生负责的高尚师德令我受益终生。

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