本文在阐述电梯和PLC的结构并工作原理的基础上，使用PLC（西门子S7-200 CPU226）及其扩展模块，设计了一个四层的电梯的控制系统。
设计了电梯的拖动回路，选择了曳引电机，并使用了安川616G5变频器，设置了控制方式参数、运行方式参数、S特性曲线参数等变频器参数，实现了曳引电机的启动、制动与调速。
使用STEP7-MicroWIN SP9软件编写了梯形图，并通过梯形图，实现了包括电梯的启动与制动、楼层指示功能、轿厢内指令和轿厢外召唤信号的登记与消除、电梯运行方向的控制、电梯的开关门、超重报警和手动按响警铃等功能。
最后，使用S7-200编程仿真软件做了部分功能的仿真。
关键词：四层, 电梯, PLC, 控制系统The structure and working principle of the elevator and the programmable logic controller (PLC) are introduced and PLC (Siemens S7-200 CPU226) whit its extension module is used in the design of a four-storey elevator control system in this paper. To designing the drag circuit of the elevator, major parameters of traction motor is selected and Yaskawa inverter is used to controlling the speed of the traction motor whit it’s parameters set, such as control mode parameters, operation mode parameters, S characteristic curve parameters and so on. Using the step 7-MicroWIN SP9 software to compiling ladder diagram, many functions, including elevator starting and braking, the floor indicator function, the car instructions and the car outside the call signal of registration and eliminate, running direction of the elevator control, elevator door switch, overweight alarm and manual according to sound the fire alarm, is realized. At last some simulation of the functions is did with the use of S7-200 programming simulation software.Key words：four-story, elevator, PLC, control system.1 绪论 (1)1.1 论文的背景及意义 (1)1.2 电梯控制系统发展现状 (2)1.2.1 电梯继电器控制系统的特点及存在问题 (2)1.2.2 PLC在电梯控制中的应用特点 (3)1.3 论文的主要内容 (4)2 电梯综述 (5)2.1 电梯的定义与简介 (5)2.2 电梯的历史发展 (6)2.3 电梯的分类 (8)2.4 电梯的主要参数及性能指标 (10)2.4.1 性能指标 (10)2.4.2 主要参数 (11)2.5 电梯的结构 (12)2.6 电梯的控制要求 (15)3 总体方案设计 (17)3.1 控制系统的组成 (17)3.2 信号控制系统 (17)3.3 基于PLC的电梯控制系统要实现的功能 (18)4 硬件的选择与设计 (19)4.1 PLC简介 (19)4.1.1 PLC定义 (19)4.1.2 PLC的特点 (19)4.1.3 PLC的主要功能和应用 (21)4.2 变频器的选择 (23)4.2.1 通用变频器概况 (23)4.2.2 通用变频器的功率输出驱动技术动向 (24)4.2.3 VS一616G5型变频器参数设置 (26)4.3 其他硬件的选择 (29)4.3.1 曳引电机的选择 (29)4.3.2 电梯制动器原理 (29)4.4 PLC系统硬件设计 (30)4.4.1 I/O点估计 (30)4.4.2 选择PLC型号 (31)4.4.3 电梯硬件接线图 (32)5 软件设计 (33)5.1 PLC的编程语言与STEP 7概述 (33)5.2 电梯PLC程序流程图 (34)5.3 梯形图设计 (35)6 仿真 (44)6.1 S7-200仿真软件的使用 (44)6.2 PLC电梯控制系统仿真过程 (45)6.2.1 内呼仿真 (45)6.2.2 报警信号仿真 (47)致谢 (50)参考文献 (51)附录 (52)1绪论1.1论文的背景及意义在科学技术飞速发展、城市现代化进程突飞猛进的今天，电梯因为其高效、迅捷、安全、可靠的垂直运输能力，已经成为了人们不可或缺的运输工具，它被广泛应用于几乎所有现代高层建筑中，如办公大楼、宾馆、住宅、医院、仓库、工矿企业、码头、大型货轮等。
此外，电梯使用频率也是非常之高。
据统计，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。
在中国，电梯服务已有100多年的历史了，特别在改革开放以后，电梯的使用数量更是快速增长。
现在，电梯已完全融入我们的生产、生活中，满足人们生活、工作及学习的需要。
据统计，我国在用电梯已达40多万台，每年还以约5万～6万台的速度增长[1]。
如今，电梯之作用愈加显著，人们对电梯之需求愈加庞大。
而电梯作为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。
其中，安全问题乃是重中之重，无容小觑。
故在设计电梯时，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，并且要保证安装调试以及售后与维修都达到安全标准，这样，才能保证电梯的安全可靠性。
但，目前我国所应用的先进的电梯系统几乎都是国外设计制造的，其核心技术都是保密的。
我国拥有自主知识产权的技术应用很少，并与国外先进技术相比还有很大的差距。
国内电梯工业要想大力发展，就必须解决技术层面的问题。
早期的电梯自动控制系统的控制普遍采用继电器—接触器电路。
然而，继电器、接触器有诸多缺点：体积庞大、弧光放电较严重、使用寿命有限、可靠性不高、接线复杂、通用性和灵活性不够、生产周期加长以及扩展性较差，等等。
还有，继电器—接触器控制由触点的机械动作完成，因此它的工作频率低下而且机械触点还会出现抖动问题；继电器控制逻辑一般不具备计数功能；同时随着楼宇层数的增加，继电器—接触器控制系统过于庞大，给设计带来不便。
基于上述种种原因，基于继电器-接触器控制的电梯控制系统有多种缺点，现已被淘汰。
目前常见电梯的控制主要有两种方式，即微机控制和PLC控制。
微机控制是电梯控制技术的发展方向，现在已有一些由微机控制的电梯新机型相继推出，使控制功能得到增强，性能得到改善但其抗干扰能力差、设计维修难度、成本操作要求都比较高，不如PLC。
由此可见，除了智能性以外，目前，微机控制的各项能力都不如PLC控制。
最主要的是当使用规模较小时，用PLC控制可以显著降低因专门设计和制造微机控制装置的成本，方便使用。
因此，现代化楼宇等小型电梯控制系统中，PLC控制成为主流。
1.2电梯控制系统发展现状继电器控制室最早的一种实现电梯控制的方法。
但随着科技之发展，人们对电梯的安全性、可靠性的要求越来越高，传统的继电器已经不能满足人们的需求。
可幸的是，科学技术，特别是计算机科学的长足发展为电梯控制方法提供了新的可能。
于是，可编程逻辑控制器（PLC）应运而生，鉴于其种种优点，可以说是完爆继电器，故目前，电梯的控制方式就由传统的继电器控制变为PLC控制。
同时，由于电机交流变频调速技术的较好发展，电梯拖动方式由原来的直流调速逐渐过渡到了交流变频调速，PLC控制技术与变频调速技术之结合已成当下行业热点。
1.2.1电梯继电器控制系统的特点及存在问题电梯继电器控制系统的优点：（1）所有控制功能及信号处理均由硬件实现，线路直观，容易理解和操作，便于一般技术人员掌握。
（2）系统的保养、维修及故障检查较为简便，无需较高的技术和特殊的工具、仪器。
（3）大部分电器为常用控制电器，更换方便，价格较便宜。
（4）多年来我国一直生产这类电梯，技术成熟，已形成系列化产品，技术资料图纸齐全，熟悉、掌握的人员较多。
电梯继电器控制系统存在的问题：（1）系统触点繁多、接线线路复杂，且触点容易烧坏磨损，造成接触不良，因而故障率较高。
（2）普通控制电器及硬件接线方法难以实现较复杂的控制功能，使系统的控制功能不易增加，技术水平难以提高。
（3）电磁机构及触点动作速度比较慢，机械和电磁惯性大，系统控制精度难以提高。
（4）系统结构庞大，能耗较高，机械动作噪音大。
（5）由于线路复杂，易出现故障，因而保养维修工作量大，费用高;而且检查故障困难，费时费工。
电梯继电器控制系统故障率高，大大降低了电梯的可靠性和安全性，经常造成停梯，给乘用人员带来不便和惊忧。
且电梯一旦发生冲顶或蹲底，不但会造成电梯机械部件损坏，还可能出现人身事故。
1.2.2PLC在电梯控制中的应用特点PLC是一种专门从事逻辑控制的微型计算机系统。
由于PLC具有性能稳定、抗干扰能力强、设计配置灵活等特点。
因此在工业控制方面得到了广泛应用。
自80年代后期PLC引入我国电梯行业以来，由PLC组成的电梯控制系统被许多电梯制造厂家普遍采用。
并形成了一系列的定型产品。
在传统继电器系统的改造工程中，PLC系统一直是主流控制系统。
PLC控制系统有诸多优点，如：可靠性高、使用维修方便、编程调试简单、抗干扰能力强等优点。
其凭借这些优点，备受人们重视，成为最常用的电梯控制方式。
电梯控制系统分为调速部分和逻辑控制部分。
调速部分的性能对电梯运行是乘客的舒适感有着重要影响，而逻辑控制部分则是电梯安全可靠运行的关键。
为了改善电梯的舒适感和运行的可靠性，现在都改为用PLC来控制电梯的运行，这样大大提高了电梯的性能。
用PLC具体控制电梯时，主要有以下几优点（对比于继电器控制和微机控制）：（1）在电梯控制中采用了PLC，用软件实现对电梯运行的自动控制，可靠性大大提高。