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1、PLCPLC 自动控制系统控制电梯设计自动控制系统控制电梯设计摘 要 .I第一章 前 言 .1第二章 输电线路运行与维护 .221 可编程序控制器（PLC）简介 .22.2 PLC 的特点 .22.3. PLC 的应用领域 .32.4 PLC 的国内外状况 .42.5 PLC 未来展望 .5第三章 PLC 与其他控制系统的比较.63.1 PLC 与继电器控制系统的比较 .63.2 PLC 与微机的比较 .6第四章 电梯 PLC 控制系统 .84.1 电气控制系统 .84.2 PLC 系统部分.8第五章 电梯 PLC 控制系统设计 .105.1 楼层状态指示设计.105.2 电梯下行指示设计.1
2、05.3 电梯上行指示设计.115.4 电梯到达时程序设计.11第六章 组态软件模拟电梯 PLC 控制系统显示设计 .13总 结 .14参考文献 .15摘摘 要要本文介绍了利用西门子S7-200可编程控制器编写的一个四层电梯的控制系统，利用MCGS 组态软件制作人机对话界面，检验电梯PLC控制系统的运行情况。实践证明，PLc可遍程控制器和MCGS组态软件结合有利于PLC控制系统的设计、检测，具有良好的应用价值。关键词：关键词：可编程控制器 电梯控制 组态模拟AbstractAbstractThis paper describes the use of Siemens S7-200 PLC pr
3、epared by a four-story elevator control system, using the configuration software MCGS interactive interface, inspection of the elevator control system PLC operation. Practice has proved that, PLc controllers can Cheng times and MCGS configuration software with PLC control system is conducive to the
4、design, testing, has a good value.Key words: PLC configuration simulated elevator control第一章第一章 前前 言言PLC（可编程控制器）作为一种工业控制微型计算机，它以其编程方便、操作简单尤其是它的高可靠性等优点，在工业生产过程中得到了广泛的应用。它应用大规模集成电路，微型机技术和通讯技术的发展成果，逐步形成了具有多种优点和微型，中型，大型，超大型等各种规格的系列产品，应用于从继电器控制系统到监控计算机之间的许多控制领域。电梯的电气系统由拖动系统和控制系统两部分组成。传统的电气控制系统采用的继电器逻辑控制由
5、于触点多、故障率高、可靠性差、体积大等缺点，正逐渐被淘汰。目前电梯设计使用可编程控制器(PLC)，要求功能变化灵活，编程简单，故障少，噪音低。维修保养方便，节能省工，抗干扰能力强，控制箱占地面积少。当乘员进入电梯，按下楼层按钮，电梯门自动关闭后控制系统进行下列运作：根据轿厢所处位置及乘员所处层数判定轿厢运行方向，保证轿厢平层时减速。将轿厢停在选定的楼层上；同时，根据楼层的呼叫，顺路停车，自动开关门。另外在轿厢内外均要有信号灯显示电梯运行方向及楼层数。MCGS(Monitor and Control Generated System，通用监控系统)是一套用于快速构造和生成计算机监控系统的组态软件
6、，能够在Windows平台上运行。通过对现场数据的采集处理。以动画显示、报警处理、流程控制、实时曲线、历史曲线和报表输出等多种方式。向用户提供解决实际工程问题的方案。充分利用windows图形功能完备、界面一致性好、易学易用的特点。比以往使用专用机开发的工业控制系统更具通用性在自动化领域有着更广泛的应用。本文利用MCGS组态软件检验电梯PLC控制系统的运行情况。第二章第二章 输电线路运行与维护输电线路运行与维护21 可编程序控制器（PLC）简介1、PLC 即可编程控制器（Programmable logic Controller，是指以计算机技术为基础的新型工业控制装置。在 1987 年国际电
7、工委员会（International Electrical Committee）颁布的PLC 标准草案中对 PLC 做了如下定义：“PLC 是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。它采用可以编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。PLC 及其有关的外围设备都应该按易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩展其功能的原则而设计。”2.2 PLC 的特点2.2.12.2.1 可靠性高，抗干扰能力强可靠性高，抗干扰能力强高可靠性是电气控制设备的关键性能。PLC 由于采
8、用现代大规模集成电路技术，采用严格的生产工艺制造，内部电路采取了先进的抗干扰技术，具有很高的可靠性。例如三菱公司生产的F 系列 PLC 平均无故障时间高达 30 万小时。一些使用冗余 CPU 的 PLC 的平均无故障工作时间则更长。从 PLC 的机外电路来说，使用 PLC 构成控制系统，和同等规模的继电接触器系统相比，电气接线及开关接点已减少到数百甚至数千分之一，故障也就大大降低。此外，PLC 带有硬件故障自我检测功能，出现故障时可及时发出警报信息。在应用软件中，应用者还可以编入外围器件的故障自诊断程序，使系统中除 PLC 以外的电路及设备也获得故障自诊断保护。这样，整个系统具有极高的可靠性也
9、就不奇怪了。2.2.22.2.2 配套齐全，功能完善，适用性强配套齐全，功能完善，适用性强PLC 发展到今天，已经形成了大、中、小各种规模的系列化产品。可以用于各种规模的工业控制场合。除了逻辑处理功能以外，现代 PLC 大多具有完善的数据运算能力，可用于各种数字控制领域。近年来 PLC 的功能单元大量涌现，使 PLC 渗透到了位置控制、温度控制、CNC 等各种工业控制中。加上 PLC 通信能力的增强及人机界面技术的发展，使用 PLC 组成各种控制系统变得非常容易。2.2.32.2.3 易学易用，深受工程技术人员欢迎易学易用，深受工程技术人员欢迎PLC 作为通用工业控制计算机，是面向工矿企业的工
10、控设备。它接口容易，编程语言易于为工程技术人员接受。梯形图语言的图形符号与表达方式和继电器电路图相当接近，只用 PLC 的少量开关量逻辑控制指令就可以方便地实现继电器电路的功能。为不熟悉电子电路、不懂计算机原理和汇编语言的人使用计算机从事工业控制打开了方便之门。2.2.42.2.4 系统的设计、建造工作量小，维护方便，容易改造系统的设计、建造工作量小，维护方便，容易改造PLC 用存储逻辑代替接线逻辑，大大减少了控制设备外部的接线，使控制系统设计及建造的周期大为缩短，同时维护也变得容易起来。更重要的是使同一设备经过改变程序改变生产过程成为可能。这很适合多品种、小批量的生产场合。2.2.52.2.
11、5 体积小，重量轻，能耗低体积小，重量轻，能耗低以超小型 PLC 为例，新近出产的品种底部尺寸小于 100mm，重量小于 150g，功耗仅数瓦。由于体积小很容易装入机械内部，是实现机电一体化的理想控制设备。2.3. PLC 的应用领域目前，PLC 在国内外已广泛应用于钢铁、石油、化工、电力、建材、机械制造、汽车、轻纺、交通运输、环保及文化娱乐等各个行业，使用情况大致可归纳为如下几类。2.3.12.3.1 开关量的逻辑控制开关量的逻辑控制这是 PLC 最基本、最广泛的应用领域，它取代传统的继电器电路，实现逻辑控制、顺序控制，既可用于单台设备的控制，也可用于多机群控及自动化流水线。如注塑机、印刷机
12、、订书机械、组合机床、磨床、包装生产线、电镀流水线等。2.3.22.3.2 模拟量控制模拟量控制在工业生产过程当中，有许多连续变化的量，如温度、压力、流量、液位和速度等都是模拟量。为了使可编程控制器处理模拟量，必须实现模拟量（Analog）和数字量（Digital）之间的A/D 转换及 D/A 转换。PLC 厂家都生产配套的 A/D 和 D/A 转换模块，使可编程控制器用于模拟量控制。2.3.32.3.3 运动控制运动控制PLC 可以用于圆周运动或直线运动的控制。从控制机构配置来说，早期直接用于开关量 I/O模块连接位置传感器和执行机构，现在一般使用专用的运动控制模块。如可驱动步进电机或伺服电
13、机的单轴或多轴位置控制模块。世界上各主要 PLC 厂家的产品几乎都有运动控制功能，广泛用于各种机械、机床、机器人、电梯等场合。2.3.42.3.4 过程控制过程控制过程控制是指对温度、压力、流量等模拟量的闭环控制。作为工业控制计算机，PLC 能编制各种各样的控制算法程序，完成闭环控制。PID 调节是一般闭环控制系统中用得较多的调节方法。大中型 PLC 都有 PID 模块，目前许多小型 PLC 也具有此功能模块。PID 处理一般是运行专用的PID 子程序。过程控制在冶金、化工、热处理、锅炉控制等场合有非常广泛的应用。2.3.52.3.5 数据处理数据处理现代 PLC 具有数学运算（含矩阵运算、函数运算、逻辑运算）、数据传送、数据转换、排序、查表、位操作等功能，可以完成数据的采集、分析及处理。这些数据可以与存储在存储器中的参考值比较，完成一定的控制操作，也可以利用通信功能传送
