【正文】 .......... 13 PLC 的基本結(jié)構(gòu) .................................... 13 PLC 的性能特點(diǎn) .................................... 14 PLC 的工作原理 .................................... 16 PLC 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)思路 .............................. 16 編程軟件簡(jiǎn)介及安裝 .................................... 17 PLC 的編程語(yǔ)言 .................................... 17 STEP 7 概述 ....................................... 18 STEP 7 Micro WIN 軟件安裝步驟 ..................... 18 力控組態(tài)軟件簡(jiǎn)介及安裝 ................................ 22 力控組態(tài)軟件概述 .................................. 22 力控組態(tài)軟件安裝要求及安裝步驟 .................... 23 4 硬件設(shè)計(jì) .............................................31 控制要求分析 .......................................... 31 PLC 選型 .............................................. 32 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 IV PLC 控制系統(tǒng)的 I/O 點(diǎn)數(shù)計(jì)算與分配 ................... 32 PLC 的型號(hào)選擇 .................................... 34 電梯控制硬件連接 ...................................... 34 5 軟件設(shè)計(jì) .............................................35 開關(guān)轎廂門程序 ........................................ 35 轎廂內(nèi)呼和樓層外呼指示 程序 ............................ 37 自動(dòng)選向程序 .......................................... 39 6 上位機(jī)組態(tài)及編程 .....................................42 力控組態(tài)建立新工程的步驟 .............................. 42 創(chuàng)建組態(tài)界面 .......................................... 43 致謝 ....................................................54 參考文獻(xiàn) ................................................55 附錄 A：外文資料翻譯 附錄 B：程序清單 附錄 C：硬件連接圖 附錄 D：上位機(jī)組態(tài)界面 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 第 1 頁(yè) 共 55 頁(yè) 引言 隨著經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展和科技 進(jìn)步，世界各地高層建筑不斷涌現(xiàn) 出來(lái) ，作為建筑中樞神經(jīng) 的 電梯 ， 起著其它設(shè)備 裝置 不可替代的作用。 作 者 簽 名： 日 期： 指導(dǎo)教師簽名： 日 期： 使用授權(quán)說(shuō)明 本人完全了解 大學(xué)關(guān)于收集、保存、使用畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的規(guī)定，即：按照學(xué)校要求提交畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的印刷本和電子版本；學(xué)校有權(quán)保存畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽服務(wù)；學(xué)?？梢圆捎糜坝?、縮印、數(shù)字化或其它復(fù)制手段保存論文；在不以贏利為目的前提下，學(xué)?？梢怨颊?文的部分或全部?jī)?nèi)容。 [關(guān)鍵詞 ]電梯 ； 可編程控制器 ； 控制 ； 組態(tài)軟件 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 Design of elevator control system based on S7200 PLC Zhang Jing （ Grade07,Class1,Major Observation and control technology and instrument, School of Mechanical engineering, Shaanxi University of Technology, Han zhong 723003 Shanxi ） tutor: Wang Mingwu Abstract: As elevator is the vertical traffic tools of a modern highrise buildings, it closely contact with people39。本文介紹了一種基于力控組態(tài)軟件和西門子可編程控制器的電梯控制系統(tǒng)。 Programmable Logic Controller。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。 但是 人們對(duì)電梯安全性、高效性、舒適性的不斷追求推動(dòng)了電梯技術(shù)的更新。PLC可以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的邏輯編程及簡(jiǎn)單的算法編程，但 對(duì)于先進(jìn)控制 算法，如模糊控制算法等涉及到矩陣運(yùn)算，由于算法本身的復(fù)雜性，只 依靠 PLC編程功能已經(jīng)不能滿足要求；組態(tài)軟 件編程語(yǔ)言雖簡(jiǎn)單，但大多是腳本語(yǔ)言，在處理算法方面 存在諸多不便。 在環(huán)境條件較好的控制室內(nèi)，可以用計(jì)算機(jī)作人機(jī)界面裝置。例如，操作員可以用觸摸屏畫面上的輸入域來(lái)修改控制系統(tǒng)的參數(shù)，或者用畫面上的按鈕來(lái)起動(dòng)電動(dòng)機(jī)。使用組態(tài)軟件可以很容易地生成人機(jī)界面 畫面，還可以實(shí)現(xiàn)某些 需要的 動(dòng)畫功能。 通過(guò)本畢業(yè)設(shè)計(jì)，初步掌握 PLC工程設(shè)計(jì)的 思想、內(nèi)容方法和步驟。但是電梯和手扶梯都是把人或貨物從一個(gè)水平面提升到另一個(gè)水平面的起重運(yùn)輸設(shè)備。 80年代中期以來(lái)，隨著我國(guó)對(duì)外開放，對(duì)內(nèi)告活經(jīng)濟(jì)的政策深入貫徹執(zhí)行，隨著技術(shù)引進(jìn)工作的進(jìn)一步開展，在國(guó)內(nèi)建立一批合資和獨(dú)資電纜生產(chǎn)廠，使我國(guó)的電 梯工業(yè)又取得巨大的發(fā)展，我國(guó)又新頒布一批具有 80年代國(guó)際水平的電梯制造標(biāo)準(zhǔn)，隨著采用新標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)的電梯批量推向市場(chǎng)，技術(shù)性能和質(zhì)量明顯提高的電梯又進(jìn)一步促進(jìn)建筑業(yè)和電梯業(yè)的發(fā)展，電梯工業(yè)蓬勃發(fā)展的局面已經(jīng)形成。在各層站的召喚箱上均設(shè)置一置有手柄開關(guān)或與層站對(duì)應(yīng)的按鈕或觸鈕，供司機(jī)或乘用人員控制電梯上下運(yùn)行。對(duì)于自動(dòng)化程度比較高的電梯，司機(jī)或乘用人員一次還可以下達(dá) 一個(gè)一上的指令信號(hào)，電梯便能夠依次起動(dòng)和?？?，依次完成任務(wù)。 2）住宅電梯：供住宅樓使用的電梯。這種電梯的安全設(shè)施不齊全，不準(zhǔn)運(yùn)送乘客。 2）無(wú)蝸輪減速器的電梯： 適 用于梯速為 。 2）轎廂尺寸（ mm）： 高 寬深。 8）額定速度（ m/s）：制造和設(shè)計(jì)所規(guī)定的電梯運(yùn)行速度。電梯的運(yùn)行速 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 第 8 頁(yè) 共 55 頁(yè) 度越快，底坑一般 就 越深。 當(dāng)機(jī)房設(shè)在井道底部時(shí)，稱為下置式曳引方式。 3)承重能力。 （層門） 廳門是為確保在候梯廳的乘客安全而設(shè)置的開閉裝置，只有在轎廂停層和平層時(shí)才被打開。 電梯工作原理 曳引繩兩 端分別連著轎廂與 配重 ， 并 通過(guò) 變頻器 變速后帶動(dòng)曳引輪轉(zhuǎn)動(dòng)，靠曳引繩與曳引輪摩擦 所 產(chǎn)生的牽引力，實(shí)現(xiàn)轎廂和對(duì)重的升降運(yùn)動(dòng)，達(dá)到運(yùn)輸目的。目前電梯控制系統(tǒng)主要有三種控制方式：繼電路控制系統(tǒng) (“早期安裝的電梯多位繼電器控制系統(tǒng) )、 微機(jī)控制系統(tǒng)、 PLC控制系統(tǒng)。 工業(yè)控制計(jì)算機(jī)（簡(jiǎn)稱工控機(jī)）也是為工業(yè)控制設(shè)計(jì)的，目前比較流行的是 PC總線工控機(jī)，它與個(gè)人計(jì)算機(jī)兼容。 在 PLC中相比較，主要為西門子與三菱的競(jìng)爭(zhēng)。大型控制器還可以采用由雙 CPU構(gòu)成冗余系統(tǒng)或有三 CPU構(gòu)成表決系統(tǒng) ,以及實(shí)現(xiàn)電源模塊冗余、 IO模塊冗余，使可靠性更進(jìn)一步提高。各種模塊上均有運(yùn)行和故障指示裝置，便于用戶了解運(yùn)行情況 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 第 12 頁(yè) 共 55 頁(yè) 和查找故障。然后，估計(jì)一下 I/O點(diǎn)數(shù)，這樣可以確定所選機(jī)型， 再進(jìn)行 軟件設(shè)計(jì)，寫出梯形圖 ，利用力控組態(tài)軟件畫出電梯系統(tǒng)控制面板， 最后是進(jìn)行調(diào)試，看看此程序是否可行。 輸出處理：將輸出映像寄存器的內(nèi)容送給輸出模塊，去控制外部負(fù)載。 各 I/O點(diǎn)的通 /斷狀態(tài)用發(fā)光二極管或其它元 器 件顯示在面板上，外部 I/O接線一般接在模塊的接線端子上。例如，在輸入 /輸出電路中都采用了光電隔離措施，做到電浮空，既方 便接地，用提高了抗干擾性能；各個(gè) I/O端口都除采用了常規(guī)模擬器濾波以外，還加上了數(shù)字濾波；內(nèi)部采用了電磁屏蔽措施，防止輻射干擾；采用了較先進(jìn)的電源電路，以防止由電源回路串入的干擾信號(hào)；采用了較合理的電路程序，一旦某模塊出現(xiàn)故障，進(jìn)行在線插拔、調(diào)試時(shí)不會(huì)影響各機(jī)的正常運(yùn)行。這種性能使 PLC具有很高的經(jīng)濟(jì)效益。 從一開始， PLC便以易維護(hù)作為設(shè)計(jì)目標(biāo)。如此周而不斷的進(jìn)行 循環(huán)。掃描周期的長(zhǎng)短主要取決于這幾個(gè)因數(shù)： CPU執(zhí)行指令的速度 、 每條指令占用的時(shí)間 、 指令條數(shù)的多少，即程序的長(zhǎng)短。 PLC提供了功能較為完整的編程語(yǔ)言，以適應(yīng) PLC在 各種 工業(yè)環(huán)境中的應(yīng)用。它是 SIMATIC工業(yè)軟件的組成部分。 在 Windows 2020/XP操作系統(tǒng)中必須具有管理員（ Administrator）權(quán)限才能進(jìn)行 STEP 7 Micro WIN的安裝。 選擇英語(yǔ)。 ●自定義安裝【 Custom】 :用戶可選擇 希望安裝的程序、語(yǔ)言、項(xiàng)目示例和文檔。該 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 第 21 頁(yè) 共 55 頁(yè) 選項(xiàng)僅針對(duì) PG，對(duì)于 PC來(lái)說(shuō)是不可選的。 圖 38 接口設(shè)置 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 第 22 頁(yè) 共 55 頁(yè) 力控組態(tài)軟件簡(jiǎn)介及安裝 力控組態(tài)軟件概述 力控是北京三維力控科技有限公司 “ 管控一體化解決之道 ” 產(chǎn)品線的總稱，由監(jiān)控組態(tài)軟件、 “ 軟 ” 控制策略軟件、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)及其管理系統(tǒng)、 Web門戶工具等產(chǎn)品組成。 界面運(yùn)行系統(tǒng)（ View） 界面運(yùn)行系統(tǒng)用來(lái)運(yùn)行由開發(fā)系統(tǒng) Draw創(chuàng)建的畫面，腳本、動(dòng)畫連接等工程，操作人員通過(guò)它來(lái)完成監(jiān)控。通過(guò)力控在兩臺(tái)計(jì)算機(jī)之間，使用 RS232C接口，可實(shí)現(xiàn)一對(duì)一（ 1： 1方式）的通信；如果使用 RS485總線，還可實(shí)現(xiàn)一對(duì)多臺(tái)計(jì)算機(jī)（ 1： N方式）的通信，同時(shí)也可以通過(guò)電臺(tái)、 MODEM、移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的方式進(jìn)行通信。 力控支持 Windows操作系統(tǒng)上的并口硬件加密鎖的安裝，安裝并口硬件加密鎖步驟： 說(shuō)明：當(dāng)沒有加密鎖時(shí)，力控組態(tài)軟件也可以開發(fā)和運(yùn)行，但有如下限制： 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 第 24 頁(yè) 共 55 頁(yè) 數(shù)據(jù)庫(kù)支持 32點(diǎn) 內(nèi)置編程語(yǔ)言 運(yùn)行系統(tǒng)在線運(yùn)行時(shí)間是 2小時(shí) 支持選擇的通訊驅(qū)動(dòng)程序 ４、安裝力控組態(tài)軟件 力控組態(tài)軟件存于張光盤中，光盤中的安裝程序 ，啟動(dòng)力控的安裝向?qū)А? 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 第 29 頁(yè) 共 55 頁(yè) 選擇好安裝類型后，點(diǎn)擊 “ 下一步 ” ，彈出 “ 創(chuàng)建程序組 ” ，如下對(duì)話框 : 圖 316 力控安裝界面 （ 8） 此對(duì)話框確認(rèn)力控 “PCAuto” 系統(tǒng)的程序 組名，也可選擇其它名稱。 3)、點(diǎn)擊 “ 網(wǎng)絡(luò)版 ” 按鈕，將開始安裝力控的網(wǎng)絡(luò)版，安裝過(guò)程與 “ 通用版 ” 相同。 N Y N Y N Y 圖 41 電梯運(yùn)行流程圖 上電 初始化 樓層等待 電梯選向 電梯運(yùn)行 停止運(yùn)行電梯 停止 有無(wú)內(nèi)選與外呼梯信號(hào)？ 是否目標(biāo)層 停止運(yùn)行嗎 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 第 32 頁(yè) 共 55 頁(yè) 分析以上控制要求，將電梯控制要實(shí)現(xiàn)的功能羅列如下： 開始時(shí)，電梯處于任意一層。 PLC 選型 PLC 控制系統(tǒng)的 I/O點(diǎn)數(shù)計(jì)算與分配 根據(jù)電梯控制的特點(diǎn)，輸入信號(hào)應(yīng)該包括以下幾個(gè)部分： （ 1）轎廂