引言随着我国经济的高速发展，自动控制技术也得到了迅猛发展，而电梯作为现代高层建筑的垂直交通工具，在工业、商业和民用方面应用已十分广泛，与人们的生活紧密相关。

本文利用三菱可编程控制器编写的一个四层电梯的控制系统，主要分析并叙述了电梯的控制、运行情况、电梯电机的选择、控制系统的设计、行程开关的选择、电梯钢架的加工工艺等。

一、绪论设计的背景近几年来，中国电梯行业迅速崛起，庞大的市场潜力令世界瞩目。

1980年，全国制造电梯2249台，到2005年底全国生产电梯达到13.5万台。

26年间，中国电梯产量增长了60多倍，年产量达到并超过世界总量的1/3，电梯制造企业和制造总量居全球第一，中国已经成为电梯制造大国。

随着社会发展和物质生活水平的提高，电梯成为人们工作、生活中不可或缺的楼宇交通工具，而电梯轿厢正是乘客了解电梯性能、感受电梯品质、品评电梯档次的最直接环节。

"资本和技术主宰一切的时代已经过去，创意的时代已经来临。

"这句从美国硅谷到华尔街的流行语，现在流行到了中国。

作为世界上为数不多的电梯设计大赛，设计作品必须着眼未来，必须致力于让我们的生活每天都发生细微变化，致力于创造更理想的生活方式、创造更和谐的生活空间，彰显多彩多姿的电梯文化，倡导电梯轿厢设计的最新理念，探讨电梯轿厢设计的未来发展方向。

正是基于此，中国电梯协会，中国电梯杂志编辑部、上海三菱电梯有限公司共同举办"上海三菱杯中国电梯轿厢设计大赛"，提出"人文、科技、时尚"的主题，其目的是表彰、推动、宣传、展示电梯轿厢设计中的原创思维与创新精神；发现优秀的轿厢设计人才；探寻未来的轿厢设计趋势，使电梯轿厢在设计上达到科技、人性化与美感的高度融合和统一。

设计的内容运用所学的Pro/E 或者CAXA绘制出电梯结构图电梯框架的加工及编程PLC的结构与选择电梯控制系统的设计接近开关或行程开关的工作原理及选择电机的工作原理及选择设计的目的和意义设计的目的：a、本次毕业设计通过此次设计使学生将本专业所学习的理论知识进行全面系地复习和总结,以便更好地掌握专业知识的主脉，并将其灵活应用到工作实践中。

b、根据毕业设计任务中的内容和要求, 使学生掌握电气工程设计的原则、步骤和方法，学会查找和运用有关设计手册和技术资料。

指导学生将理论和实践相结合，能够较好地设计出一套安全可靠、切实可行的电气设计图纸。

c、通过此次毕业设计,提高学生运用理论知识，分析、处理和解决实际问题的综合能力。

d、本次毕业设计主要对PLC的结构、特点、性能以及与现场控制对象的连线进行具体的研究，并通过PLC实现电梯的自动控制以及消防运行；和对Pro/E 的运用；行程开关或者接近开关的工作原理；电机的工作原理都有系统和深入的了解。

设计的意义：本论文是以三菱广泛应用的整体中型机FX2N-60MR为背景机，详细介绍其系统配置，兼顾介绍其指令系统、编程方法和控制系统设计方法，也介绍了模块式PLC的一些智能单元。

从而让我们能更多了解PLC和更好的使用它对电梯控制系统的应用及电梯电机和行程开关的工作原理及选择使自己对它们有了更深层次的研究，运用的更加熟练。

二、电梯的介绍电梯的历史发展自1889年美国奥梯斯升降机公司推出世界第一部以电动机为动力的升降机以来，电梯在驱动方式上经历了卷筒式驱动、牵引式驱动等历程，逐渐形成了直流电机拖动和交流电机拖动两种不同的拖动方式。

如今电梯已成为人们进出高层建筑不可或缺的代步工具；而且作为载人工具，人们在运行的平滑性、高速性、准确性、高效性等一系列静、动态性能方面对它提出了更高的要求。

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1889年纽约德玛利斯大厦。

这座古老的电梯，每分钟只能走10米左右。

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。

电梯的组成1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，反绳轮组成。

2导向系统：导向系统的主要功能是限制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，导靴和导轨架组成。

3轿厢：轿厢是运送乘客和货物的电梯组件，是电梯的工作部分。

轿厢由轿厢架和轿厢体组成。

4门系统：门系统的主要功能是封住层站入口和轿厢入口。

门系统由轿厢门，层门，开门机，门锁装置组成。

5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。

6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。

7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。

8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。

由限速器，安全钳，缓冲器，站保护装置组成。

2.3电梯的分类按用途分类a乘客电梯b载货电梯c医用电梯d杂物电梯e观光电梯f车辆电梯g船舶电梯h建筑施工电梯g其它类型的电梯，除上述常用电梯外，还有些特殊用途的电梯，如冷库电梯、防爆电梯、矿井电梯、电站电梯、消防员用电梯等。

按驱动方式分类a交流电梯b直流电梯c液压电梯d齿轮齿条电梯e螺杆式电梯f直线电机驱动的电梯按速度分类电梯无严格的速度分类，我国习惯上按下述方法分类。

a低速梯:常指低于1.00m/s速度的电梯。

b中速梯:常指速度在1.00～2.00m/s的电梯。

c高速梯:常指速度大于2.00m/s的电梯。

e超高速梯:速度超过5.00m/s的电梯。

随着电梯技术的不断发展，电梯速度越来越高，区别高、中、低速电梯的速度限值也在相应地提高。

按电梯有无司机分类a有司机电梯b无司机电梯按操纵控制方式分类a手柄开关操纵b按钮控制电梯c信号控制电梯d集选控制电梯e并联控制电梯f群控电梯2.3.6、其它分类方式a按机房位置分类：则有机房在井道顶部的（上机房）电梯、机房在井道底部旁侧的（下机房）电梯，以及有机房在井道内部的（无机房）电梯。

b按轿厢尺寸分类：则经常使用“小型”、“超大型”等抽象词汇表示。

此外，还有双层轿厢电梯等。

电梯得主要控制方式目前电梯的控制普遍采用了两种方式：（一）采用微机作为信号控制单元，完成电梯信号的采集、运行状态和功能的设定，实现电梯的自动调度和集选运行功能，拖动控制则由变频器来完成（二）控制方式用可编程控制器（PLC）取代微机实现信号集选控制......1、广泛开发应用交流变压变频调速（vvvf）控制技术，而且其控制型式逐渐由 GTR向GTR和IGBT发展，使其控制性能更为完善和提高。

2、取直线电机驱动，使电梯的驱动方式取得根本性的突破。

电梯的发展趋势在现代化城市的高速发展中,一幢幢高楼拔地而起。

电梯是楼房里上下运送乘客或货物的垂直运输设备。

我国电梯行业的发展历程，从改革开放到今天，电梯行业在不知不觉中走过了一个从无到有，从有到多，从多到精的发展历程。

随着住宅市场的巨大变化，中国已经成为全球容量最大、增长最快的电梯市场。

目前，我国电梯保有量已超过100万台，且保持每年20%的递增速度，市场前景乐观。

这些电梯服务于写字间、公寓、商场等各种场所。

自1889美国的奥的斯升降机公司推出了世界第一部以直流电动机为动力诞生名副其实的电梯，从而彻底改写了人类使用升降工具的历史。

上世纪90年代，随的升降机着世界经济快速发展及经济全球化, 发达的工业化国家纷纷研制出高速及超高速电梯，电梯不仅是代步的工具,也是人类文明的标志,其技术的发展正体现了社会的进步与文明。

随着电梯技术的发展,绿色化、低能耗、智能化、网络化、蓝牙技术的电梯成为一段时间内的发展趋势。

三、可编程控制器的结构及其功能可编程逻辑控制器实质是一种专用于工业控制的计算机，其硬件结构基本上与微型计算机相同，基本构成为：一、电源:可编程逻辑控制器的电源在整个系统中起着十分重要的作用。

二、中央处理单元(CPU):中央处理单元(CPU)是可编程逻辑控制器的控制中枢。

三、存储器:存放系统软件的存储器称为系统程序存储器。

存放应用软件的存储器称为用户程序存储器。

四、输入输出接口电路:1．现场输入接口电路由光耦合电路和微机的输入接口电路，作用是可编程逻辑控制器与现场控制的接口界面的输入通道。

2．现场输出接口电路由输出数据寄存器、选通电路和中断请求电路集成，作用可编程逻辑控制器通过现场输出接口电路向现场的执行部件输出相应的控制信号。

五、功能模块如计数、定位等功能模块。

六、通信模块七、PLC的工作原理：当可编程逻辑控制器投入运行后，其工作过程一般分为三个阶段，即输入采样、用户程序执行和输出刷新三个阶段。

完成上述三个阶段称作一个扫描周期。

在整个运行期间，可编程逻辑控制器的CPU以一定的扫描速度重复执行上述三个阶段。

八、可编程逻辑控制器的类型可编程逻辑控制器按结构分为整体型和模块型两类，按应用环境分为现场安装和控制室安装两类；按CPU字长分为1位、4位、8位、16位、32位、64位等。

从应用角度出发，通常可按控制功能或输入输出点数选型。

整体型可编程逻辑控制器的I/O点数固定，因此用户选择的余地较小，用于小型控制系统；模块型可编程逻辑控制器提供多种I/O卡件或插卡，因此用户可较合理地选择和配置控制系统的I/O点数，功能扩展方便灵活，一般用于大中型控制系统。

三、控制功能的选择该选择包括运算功能、控制功能、通信功能、编程功能、诊断功能和处理速度等特性的选择。

1、运算功能2、控制功能3、通信功能4、编程功能5、诊断功能6、处理速度PLC机型的选择步骤与原则随着PLC技术的发展，PLC产品的种类也越来越多。

不同型号的PLC，其结构形式、性能、容量、指令系统、编程方式、价格等也各有不同，适用的场合也各有侧重。

因此，合理选用PLC，对于提高PLC控制系统的技术经济指标有着重要意义。

PLC的选择主要应从PLC的机型、容量、I/O模块、电源模块、特殊功能模块、通信联网能力等方面加以综合考虑。

3.6.1PLC机型的选择PLC机型选择的基本原则是在满足功能要求及保证可靠、维护方便的前提下，力争最佳的性能价格比。