【正文】 本系統(tǒng)的組態(tài)畫面設計如下圖所示。定義數(shù)據(jù)變量的內(nèi)容主要包括：指定數(shù)據(jù)變量的名稱、類型、初始值和數(shù)值范圍，確定與數(shù)據(jù)變量存盤相關的參數(shù)等。在 MCGS 組態(tài)軟件的用戶窗口中，制作一個動畫界面。 MCGS 組態(tài)軟件支持多種硬件設備，實現(xiàn) “設備 無關 ”，用戶不必因外部設備的局部改動，而影響整個系統(tǒng) 。 另外 在軟件調(diào)試過程中 也 遇到了一些 的問題 ，比如下載 PLC 程序時，顯示下載錯誤， PLC 程序無法運行。其編程軟件具有以下一些功能：硬件配置、參數(shù)設置、通信設置、程序編輯、測試、運行和診斷等功能。 電梯控制的邏輯關系，各輸入 、輸出 端子分配見表 。然后又從自診斷開始，進行第二輪掃描。 輸出刷新階段：當所有的指令執(zhí)行完畢，輸出狀態(tài)寄存器的通斷狀態(tài)在輸出刷新階段送至輸出鎖存器中，并通過一定的方式（繼電器等）輸出，驅(qū)動相應輸出設備工作。 用掃描工作方式執(zhí)行用戶程序時，掃描是從第一條程序開始，在無中斷或跳轉(zhuǎn)控制的情況下 ，按程序存儲順序的先后逐條執(zhí)行用戶程序，直到程序結(jié)束。 沈陽航空工業(yè)學院北方科技學院畢業(yè)設計（論文） 11 3 電梯系統(tǒng) 硬件 的 設計 PLC 結(jié)構(gòu)及工作原理 PLC 的基本結(jié)構(gòu) ： 一般 PLC 分為箱體式和模塊式兩種。 通常 PLC 由主機、輸入 /輸出接口、電源、編程器擴展器接口和外部設備接口等幾個主要部分組成。 主要研究內(nèi)容 本次設計主要 是 利用 可編程序控制器（ PLC）控制一個四層電梯， 首先進行硬件設計，包括 CPU 處理模塊、擴展模塊、資源分配以及外部接線等，然后 在硬件設計的基礎上， 選用西門子公司 的 STEP7－ Micro/ 編程軟件 進行了設計，設計出系統(tǒng)的程序流程圖及梯形圖程 序，并對系統(tǒng)進行了分析和調(diào)試， 實現(xiàn)了電 梯的自動 控制。同時，由于 PLC 功能齊全、應用靈活，能夠滿足電梯控制的要求而且具有抗干擾性能強、操作方便、維護簡單等特點，使得系統(tǒng)可靠性大大提高 。 ② 擴展的靈活性。 PLC 有多種程序設計語言可供使用。采用了精簡化的編程語言，編程出錯率大大降低，而為工業(yè)惡劣操作環(huán)境設計的硬件使可靠性大大提高。 沈陽航空工業(yè)學院北方科技學院畢業(yè)設計（論文） 5 ⑻ 遠程 I/O 功能 過程 I/O 功能是指通過過程 I/O 單元將分散在遠距離的各種輸入，輸出設備與PLC 主機相連接，進行遠程控制，接收輸入信號，傳出輸出信號。 ⑴ 調(diào)節(jié)控制功能 條件控制功能是指用 PLC 與、或、非指令取代繼電器觸點串聯(lián)，并聯(lián)及其 他各種邏輯連接，進行開關控制。在硬件方面，增加了模擬量模塊、遠程 I/O 模塊、各種特殊功能模塊并擴大了存儲器的容量，使各種邏輯線圈的數(shù)量增加。 PLC 的發(fā)展階段 隨著微處理器的出現(xiàn)，大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路技術(shù)的迅速發(fā)展和數(shù)據(jù)通信技術(shù)的不斷進步， PLC 也迅速發(fā)展，其發(fā)展過程大致可分為以下三個階段。 電梯的 分類 電梯的種類相當很多，按用途分為乘客電梯、載貨電梯、醫(yī)用電梯、住宅電梯、雜物電梯、觀光電梯、車輛電梯、船舶電梯、建筑施工電梯等； 按驅(qū)動方式可分為交流電梯、直流電梯、液壓電梯、齒輪齒條電梯、螺桿式電梯、直線電機驅(qū)動的電梯； 按速度分為低速電梯（速度低于 1m/s 以下）、中速電梯（速度在 1~2m/s 之間）、高速電梯（速度大于 2m/s）、超高速電梯（速度超過 5m/s），不過隨著電梯技術(shù)的不斷發(fā)展，電梯速度越來越高，區(qū)別高、中、低速電梯的速度限值也在相應地提高；按拖動方式分為交流電梯、直流電梯、液壓電梯、齒輪齒條電梯等；按操縱控制方式分為手柄開關操縱電梯、按鈕控制電梯、信號控制電梯、集選控制電梯等。 中國最早的一部電梯出現(xiàn)在上海，是由美國奧的斯公司于 1901 年安裝的。奧的斯先生的發(fā)明徹底改寫了人類使用升降工具的歷史。 關鍵詞 ： 電梯 ； PLC； 監(jiān)控 沈陽航空工業(yè)學院北方科技學院畢業(yè)設計（論文） III Abstract With the continuous development of urban construction, the increasing plex construction, the lift of life in today39。 本文 就是 利用西門子 S7200 可編程控制器 對電 梯 系 統(tǒng)進 行 控制 ， 首先進行硬件設計，包括 CPU 處理模塊、系統(tǒng) 的端口分配、以及外部接線圖，然后，在硬件設計的基礎上，對軟件進行了設計 ，設計出系統(tǒng)的程序流程圖及梯形圖程序，并對系統(tǒng)進行了分析和調(diào)試， 實現(xiàn)了電 梯的自 動 控制。 1854 年，在 紐約 水晶宮舉行的 世界博覽會上，美國人伊萊沙 150 年來，電梯的材質(zhì)由黑白到彩色，樣式由直式到斜式，在操縱控制方面更是步步出新 —手柄開關操縱、按鈕控制、信號控制、集選控制、人機對話等等，多臺電梯還出現(xiàn)了并聯(lián)控制，智能群控；雙層轎廂電梯展示出節(jié)省井道空間，提升運輸能力的優(yōu)勢；變速式自動人行道扶梯的出現(xiàn)大大節(jié)省了行人的時間；不同外形 —扇形、三角形、半菱形、半圓形、整圓形的觀光電梯則使身處其中的乘客的視線不再封閉。目前我國合資、獨資的電梯生產(chǎn)企業(yè)已有 200 多家。它采用可可以編制程序的存儲器，用來在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運 算、順序控制、定時、計數(shù)和算術(shù)運算等操作的指令，并能通過數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程。 ⑵ 中期的 PLC（ 20 世紀 70 年代中期－ 20 世紀 80 年代中后期） 在 20 世紀 70 年代，微處理器的出現(xiàn)使 PLC 發(fā)生了巨大的變化。近年來， PLC 技術(shù)發(fā)展很快，性能不斷提高，類型也在不斷增多，功能也越來越完善。 ⑹ 運動、過程控制功能 運動控制功能就是指通過高速計數(shù)模塊和位置控制模塊等進行單軸或多軸控制。 ② PLC 采用了一系列可靠性設計的方法進行設計。 對 PLC 的操作包括程序輸入和程序更改的操作。 ⑶ 靈活性高 ① 編程的靈活性。 課題 的 目的、 意義 以 前 ，我國住宅樓電梯大部分是采用繼電器控制的，由于控制線路復雜、體積大、故障率高而且難于維護，使電梯難以達到安全、穩(wěn)定、可靠的 基本要求，事故時有發(fā)生。 另外，還能及時發(fā)現(xiàn)問題并解決，從而完善生產(chǎn)的環(huán)節(jié)。 本系統(tǒng)設計的 電梯 達到如下 要求 ： 行車方向由內(nèi)選信號決定 ， 順向優(yōu)先執(zhí)行 ；行車途中如遇呼梯信號時 ， 順向截車 ， 反向不截車 ； 內(nèi)選信號、呼梯信號具有記憶功能 ， 執(zhí)行后解除 ； 內(nèi)選信號、呼梯信號、行車方向、行車樓層位置均有 信號燈指沈陽航空工業(yè)學院北方科技學院畢業(yè)設計（論文） 9 示 ；樓層顯示燈亮表示轎廂停于該層，燈滅表示電梯 離開該層 ； 無 呼梯 時 ， 5S內(nèi)沒有人呼梯，電梯停止運行 ； 行車時不能手動開門或本層呼梯開門 ， 開門不能行車 。 現(xiàn)場信號 小型 S7200 擴展模塊EM223 組態(tài)監(jiān)控 電 梯 沈陽航空工業(yè)學院北方科技學院畢業(yè)設計（論文） 10 監(jiān)控系統(tǒng)的確定 MCGS(Monitor and Control Generated System，通用監(jiān)控系統(tǒng) )是一套用于快速構(gòu)造和生成 計算機 監(jiān)控系統(tǒng)的組態(tài)軟件，能夠在 Windows 平臺上運行。 圖 PLC 基本結(jié)構(gòu)框圖 PLC 的 工作原理 ： 當 PLC 運行時，是通過執(zhí)行反映控制要求的用戶程序來完成控制任務的，需要執(zhí)行眾多的操作，但 CPU 不可能同時去執(zhí)行多個操作，它只能按分時操作（串行工作）方式每一次執(zhí)行一個操作，按順序逐個執(zhí)行。在讀輸入結(jié)束后， PLC轉(zhuǎn)入用戶程序執(zhí)行階段。診斷結(jié)束后，如沒發(fā)現(xiàn)故障， PLC 將繼續(xù)往下掃描，檢查 是否有編程器等的通信請求。 系統(tǒng)的 端口分配及功能表 對于 PLC 電梯控制系統(tǒng)的輸入、輸出點 必須進行合理的配置 。用戶可以通過語句表、梯形圖和功能塊圖編程，不同的編程語言編制的程序 可以相互轉(zhuǎn)換，可以用符號表來定義程序中使用的變量地址對應的符號 。 ⑵ 設置遠程站（即 S7200）的地址，使它與 S7200 的地址相同 ，本系統(tǒng)設置為 2， 如圖 所示。 MCGS 組態(tài)軟件的開放式結(jié)構(gòu)擁有廣泛的數(shù)據(jù)獲取和強大的數(shù)據(jù)處理功能。 本文利用 MCGS 組態(tài)軟件設計 ， 在設備組態(tài)窗口中選擇適當?shù)拇谕ㄓ嵲O備 ，正確設置其屬性。在 “用戶窗口屬性設置 ”中，還能對擴充屬性、啟動腳本、循環(huán)腳本、退出腳本進行參數(shù)設置。而它的制作過程較為復雜繁瑣，而且要制作一個立體的形象的轎箱模型要繪制許多圖案并把它們組合在一起，而其中對圖素前后位置以及圖案 重疊的把握，將直接影響監(jiān)控動畫的形象性。還有一個很大的問題就是通過上位機控制 PLC，由于對 PLC 和組態(tài)軟件 MCGS 的知識掌握的不夠全面，遲遲 沒有 實現(xiàn)上位機控制，不過在指導老 師 李 姣 老 師的指導下，成功的調(diào)試出了 上位機對 PLC 的控制，最終完成 監(jiān)控系統(tǒng) 的 設計。 通過本次 畢業(yè) 設計， 我的知識領域得到進一步擴展，專業(yè)技能得到進一步提高，同時增強了分析和解決工程實際的綜合能力。 沈陽航空工業(yè)學院北方科技學院畢業(yè)設計（論文） 37 參考文獻 [1] 廖常初 .PLC 編程及應用 .機械工業(yè)出版社 ,2021 [2] 劉洪濤 ,黃海 .PLC 應用開發(fā) .電子工業(yè)出版社 ,2021 [3] 魯遠東 .PLC 機電控制系統(tǒng)應用設計技術(shù) .電子工業(yè)出版社 ,2021 [4] 陳在平 .可編程控制器技術(shù)與應用 系統(tǒng)設計 .機械工業(yè)出版社 ,2021 [5] 章文浩 .可編程控制器原理及應用 .國防工業(yè)出版社 ,2021 [6] 西門子 (中國 )公司 .西門子 STEP7 程序設計編程手冊 ,1996 [7] 李樹雄 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