【正文】 本系統(tǒng)的組態(tài)畫面設(shè)計(jì)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(guān)的參數(shù)等。在 MCGS 組態(tài)軟件的用戶窗口中，制作一個(gè)動(dòng)畫界面。 MCGS 組態(tài)軟件支持多種硬件設(shè)備，實(shí)現(xiàn) “設(shè)備 無關(guān) ”，用戶不必因外部設(shè)備的局部改動(dòng)，而影響整個(gè)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(shí)，顯示下載錯(cuò)誤， PLC 程序無法運(yùn)行。其編程軟件具有以下一些功能：硬件配置、參數(shù)設(shè)置、通信設(shè)置、程序編輯、測試、運(yùn)行和診斷等功能。 電梯控制的邏輯關(guān)系，各輸入 、輸出 端子分配見表 。然后又從自診斷開始，進(jìn)行第二輪掃描。 輸出刷新階段：當(dāng)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(dòng)相應(yīng)輸出設(shè)備工作。 用掃描工作方式執(zhí)行用戶程序時(shí)，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(xué)院北方科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 11 3 電梯系統(tǒng) 硬件 的 設(shè)計(jì) 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(jī)、輸入 /輸出接口、電源、編程器擴(kuò)展器接口和外部設(shè)備接口等幾個(gè)主要部分組成。 主要研究內(nèi)容 本次設(shè)計(jì)主要 是 利用 可編程序控制器（ PLC）控制一個(gè)四層電梯， 首先進(jìn)行硬件設(shè)計(jì)，包括 CPU 處理模塊、擴(kuò)展模塊、資源分配以及外部接線等，然后 在硬件設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上， 選用西門子公司 的 STEP7－ Micro/ 編程軟件 進(jìn)行了設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)出系統(tǒng)的程序流程圖及梯形圖程 序，并對系統(tǒng)進(jìn)行了分析和調(diào)試， 實(shí)現(xiàn)了電 梯的自動(dòng) 控制。同時(shí)，由于 PLC 功能齊全、應(yīng)用靈活，能夠滿足電梯控制的要求而且具有抗干擾性能強(qiáng)、操作方便、維護(hù)簡單等特點(diǎn)，使得系統(tǒng)可靠性大大提高 。 ② 擴(kuò)展的靈活性。 PLC 有多種程序設(shè)計(jì)語言可供使用。采用了精簡化的編程語言，編程出錯(cuò)率大大降低，而為工業(yè)惡劣操作環(huán)境設(shè)計(jì)的硬件使可靠性大大提高。 沈陽航空工業(yè)學(xué)院北方科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 5 ⑻ 遠(yuǎn)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(yuǎn)距離的各種輸入，輸出設(shè)備與PLC 主機(jī)相連接，進(jìn)行遠(yuǎn)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(diǎn)串聯(lián)，并聯(lián)及其 他各種邏輯連接，進(jìn)行開關(guān)控制。在硬件方面，增加了模擬量模塊、遠(yuǎn)程 I/O 模塊、各種特殊功能模塊并擴(kuò)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(jìn)步， PLC 也迅速發(fā)展，其發(fā)展過程大致可分為以下三個(gè)階段。 電梯的 分類 電梯的種類相當(dāng)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(dòng)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(jī)驅(qū)動(dòng)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(yīng)地提高；按拖動(dòng)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(guān)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(guān)鍵詞 ： 電梯 ； PLC； 監(jiān)控 沈陽航空工業(yè)學(xué)院北方科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（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(jìn) 行 控制 ， 首先進(jìn)行硬件設(shè)計(jì)，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(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，對軟件進(jìn)行了設(shè)計(jì) ，設(shè)計(jì)出系統(tǒng)的程序流程圖及梯形圖程序，并對系統(tǒng)進(jìn)行了分析和調(diào)試， 實(shí)現(xiàn)了電 梯的自 動(dòng) 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(guān)操縱、按鈕控制、信號控制、集選控制、人機(jī)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(yùn)輸能力的優(yōu)勢；變速式自動(dòng)人行道扶梯的出現(xiàn)大大節(jié)省了行人的時(shí)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(dú)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(yùn) 算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)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(jī)械或生產(chǎn)過程。 ⑵ 中期的 PLC（ 20 世紀(jì) 70 年代中期－ 20 世紀(jì) 80 年代中后期） 在 20 世紀(jì) 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(yùn)動(dòng)、過程控制功能 運(yùn)動(dòng)控制功能就是指通過高速計(jì)數(shù)模塊和位置控制模塊等進(jìn)行單軸或多軸控制。 ② PLC 采用了一系列可靠性設(shè)計(jì)的方法進(jìn)行設(shè)計(jì)。 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(fù)雜、體積大、故障率高而且難于維護(hù)，使電梯難以達(dá)到安全、穩(wěn)定、可靠的 基本要求，事故時(shí)有發(fā)生。 另外，還能及時(shí)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(shè)計(jì)的 電梯 達(dá)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(shí) ， 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(xué)院北方科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（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(shí) ， 5S內(nèi)沒有人呼梯，電梯停止運(yùn)行 ； 行車時(shí)不能手動(dòng)開門或本層呼梯開門 ， 開門不能行車 。 現(xiàn)場信號 小型 S7200 擴(kuò)展模塊EM223 組態(tài)監(jiān)控 電 梯 沈陽航空工業(yè)學(xué)院北方科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（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(jì)算機(jī) 監(jiān)控系統(tǒng)的組態(tài)軟件，能夠在 Windows 平臺上運(yùn)行。 圖 PLC 基本結(jié)構(gòu)框圖 PLC 的 工作原理 ： 當(dāng) PLC 運(yùn)行時(shí)，是通過執(zhí)行反映控制要求的用戶程序來完成控制任務(wù)的，需要執(zhí)行眾多的操作，但 CPU 不可能同時(shí)去執(zhí)行多個(gè)操作，它只能按分時(shí)操作（串行工作）方式每一次執(zhí)行一個(gè)操作，按順序逐個(gè)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(diǎn) 必須進(jìn)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(yīng)的符號 。 ⑵ 設(shè)置遠(yuǎn)程站（即 S7200）的地址，使它與 S7200 的地址相同 ，本系統(tǒng)設(shè)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(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理功能。 本文利用 MCGS 組態(tài)軟件設(shè)計(jì) ， 在設(shè)備組態(tài)窗口中選擇適當(dāng)?shù)拇谕ㄓ嵲O(shè)備 ，正確設(shè)置其屬性。在 “用戶窗口屬性設(shè)置 ”中，還能對擴(kuò)充屬性、啟動(dòng)腳本、循環(huán)腳本、退出腳本進(jìn)行參數(shù)設(shè)置。而它的制作過程較為復(fù)雜繁瑣，而且要制作一個(gè)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(dòng)畫的形象性。還有一個(gè)很大的問題就是通過上位機(jī)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(shí)現(xiàn)上位機(jī)控制，不過在指導(dǎo)老 師 李 姣 老 師的指導(dǎo)下，成功的調(diào)試出了 上位機(jī)對 PLC 的控制，最終完成 監(jiān)控系統(tǒng) 的 設(shè)計(jì)。 通過本次 畢業(yè) 設(shè)計(jì)， 我的知識領(lǐng)域得到進(jìn)一步擴(kuò)展，專業(yè)技能得到進(jìn)一步提高，同時(shí)增強(qiáng)了分析和解決工程實(shí)際的綜合能力。 沈陽航空工業(yè)學(xué)院北方科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 37 參考文獻(xiàn) [1] 廖常初 .PLC 編程及應(yīng)用 .機(jī)械工業(yè)出版社 ,2021 [2] 劉洪濤 ,黃海 .PLC 應(yīng)用開發(fā) .電子工業(yè)出版社 ,2021 [3] 魯遠(yuǎn)東 .PLC 機(jī)電控制系統(tǒng)應(yīng)用設(shè)計(jì)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(yīng)用 系統(tǒng)設(shè)計(jì) 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=4 if