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1、基于PLC的四层电梯控制系统及组态王监控系统设计毕业论文郑州电专分类号设计型郑州电力高等专科学校毕业设计（论文）题目 自动控制系统设计并列英文题目Automatic ControlSystem Design系部电力工稈系 专业电气自动化技术姓名杨溯班级电气0803班指导教师韩浩 职称副教授论文报告提交口期2011/06郑州电力高等专科学校摘 要自动控制系统设计这个设计论文主要是关于PLC及组态王在电梯控制上的应用，设计了一个能够实现远程 监控的四层电梯控制系统。首先应用PLC对此系统进行了稈序设计，然后运用组态王软件 进行了模拟控制实验，实验结果表明此控制系统设计能够满足实验要求。关键词：电梯
2、控制系统，PLC,组态王AbstractThis design paper, which mainly about PLC and Kingview in the elevator control applications, designcd a four layers elevator control systems which can automatic control the elevator and remote monitoring. Firstly applying the PLC programming for this system, then using of Kingvie
3、w software to simulate the control experiment, the experimental results show that this control system design can meet the test requirements.It gen erally introduces the PLC and 让 s applicati ons in the elevator control, an alyzes the way how to use the PLC to carry on a four layers elevator control
4、system design , describes how to establish an elevator monitoring system and how to realizes the program and Kingview, s corm ections. It realizes remote mon itori ng control. Run ning through the design and debuggi ng process to learn and use PLC and Configuration purposes.Key words: elevator contr
5、ol system PLC Kingview1白动控制系统设计目录第一章前言32.1可编稈控制器(PLC)的概述42.2 电梯的简介72.3 PLC在电梯中的应用及发展方向 8第三章 电梯控制系统的PLC设计 103.1设计任务分析 103.2电梯的运行原则 103.3 PLC选型及输入输出符号表 113.4电梯控制流程图 143.5 PLC程序板块分析15第四章 组态王软件的使用及组态画面设计 194.1组态王软件介绍194.2组态呦面设计214.3程序与组态的运行与调试 27结束语29致谢30参考文献31附录322白动控制系统设计第一章前言木设计的主要任务是使用PLC设计一个四层电梯控制系
6、统并使用组态干-设计其监控系统。 PLC (Programmable Logic Controller)是工业专用计算机,这种计算机采用面向用户的指 令，因而编稈方便。它能完成逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术操作，还具有数字量, 模拟量输入/输出控制的能力，并且容易与工业控制系统连为一体，易于扩充。当今电梯己经成为高层建筑不可缺少的运输T具，用于垂肓运送乘客和货物，传统的电梯 控制系统主要采用继电器-接触器进行控制，其缺点是触点多，故障率高、可靠性差、维修 工作量大等，而采用PLC组成的控制系统可以很好地解决上述问题，而且它的抗干扰能力 远远强于传统电梯，使电梯运行更加安全、方便、舒适。该
7、设计首先分析设计任务，结合电梯结构与工作原理，提出电梯的电气控制系统的基木功 能要求，为实现这些功能，再从硬件和软件两个方血入手设计：硬件方血，主要从PLC的 选型、PLC输入输岀的编址方面考虑；软件方面，系统分为启动初始化、用户呼叫指示、 电梯到层指示、电梯开门控制、电梯上下行控制、和超载报警、限位保护等基木模块。完成 硬件和软件部分的设计，整体工程就完成了重要的一部分，然示进行组态监控系统的设计。 此后还需要反复修改、运行调试。鉴于作者水平有限，不足Z处还请乞位老师批评指正。3自动控制系统设计第二章可编稈控制器(PLC)介绍及电梯应用2.1可编程控制器(PLC)的概述2.1.1可编程控制器
8、(PLC)的定义IEC在1987年对可编程控制器(PLC)下的定义是：可编程控制器(PLC)是一种数字运算操作的电了系统，专为在工业环境下应用而设计；它采用一类可编程的存储器，用于其PLC的特点及分类PLC能如此迅速发展，除了工业白动化的客观需求外，还因为其具有许多独特的优点。如 较好地解决了T业控制领域中普遍关心的可靠、安全、灵活、方便、经济等问题。以下是其 主要特点：（1）硬件的可靠及抗干扰能力（2）编稈简单，使用方便（3）接线简单，通用性好（4）可连接为控制网络系统（5）易于安装，便于维护（6）体积小、耗能低4白动控制系统设计2.3 PLC的分类目前，可编程控制器（PLC）产品种类很多，
9、按照其用途、功能、结构、点数等有多种分类 方法。（1）按点数和功能分类为满足不同控制系统处理信息量的需求，PLC具有不同的I/O点数、用户程序存储量和控 制功能。由I/O点数的多少可将PLC分成小型，中型和大型。小型PLC的I/O点数小于256 点，以开关量控制为主，具有体积小，价格低的优点。适合小型设备的控制。中型PLC的 I/O点数在256-1024 Z|uj,功能比较丰富，兼有开关量和模拟量的控制能力，适用于较复 杂的逻辑控制和闭环过稈控制。大型PLC的I/O点数在1024点以上，用于大规模过程控制, 集散式控制和工厂自动化网络。（2）按结构形式分类根据结构形式不同，可编程逻辑控制器可分
10、为整体式和模块式结构两大类。小型PLC 一 般采用整体式结构，即将所有电路安装于1个箱PLC的工作原理PLC具有微机的许多特点，但它的工作方式却与微机冇很大不同。微机一般采用等待命令 的工作方式。PLC则采用循环扫描工作方式。在PLC中，用户程序按先后顺序存放，CPU 从第一条5白动控制系统设计指令开始执行程序，直至遇到结朿符后又返I叫第一条。如此周而复始不断循环。每一个循 环称为一个扫描周期。所谓I/O刷新即对PLC的输入进行一次读取，将输入端备变量的状态重新读入PLC中存 入PLC的编稈语言PLC为用户提供了完整的编程语言，以适应编制用户稈序的需要。PLC提供的编稈语言通 常有以下几种：梯
11、形图、指令表、功能图和功能块图。（1）梯形图（LAD）梯形图语言简单明了，易于理解，是所有编程语言的首选。（2）指令表（STL）指令表（STL）编稈语言类似于计算机中的助记符语言，它是可编稈控制器最基础的编程语 言。所谓指令表编程，是用一个或几个容易记忆的字符来代表可编程控制器的某种操作功能。（3）顺序功能流程图（SFC）顺序功能流稈图(SFC)编稈是一种图形化的编程方法，亦称功能图。使用它可以对具有选 择等复杂结构的系统进行编程，许多6自动控制系统设计PLC都提供了用于SFC编稈的指令。功能块S(FBD)S7-200的PLC专门提供了 FBD编程语言，利用FBD可以查看到像普通逻辑门图形的逻
12、 辑盒指令。它没有梯形图编程器中的触点和线圈，但有与Z等价的指令，这些指令是作为盒 指令出现的，程序逻辑由这些指令盒Z间的连接决定。本设计中，选择用梯形图作为编程语言。2.2电梯的简介2.2.1电梯的定义一种以电动机为动力的垂肓升降机，装有箱状巾舱，用于多层建筑乘人或载运货物。也有 台阶式，踏步板装在履带上连续运行，俗称自动电梯。服务于规定楼层的固定式升降设备。 它具有一个轿厢，运行在至少两列垂育的或倾斜角小于15。的刚性导轨Z问。轿厢尺寸与结 构形式便于乘客出入或装卸货物。习惯上不论其驱动方式如何，将电梯作为建筑物电梯的结 构电梯是机、电一体化产品。其机械部分好比是人的躯体，电7白动控制系统
13、设计气部分相当于人的神经，控制部分相当于人的大脑。电梯主要分为几个部分：曳引系统、 导向系统、轿用i、门系统、重最平衡系统、电力拖动系统、安全保护系统。各部分通过控制 部分调度，密切协同，使电梯可靠运行。尽管电梯的品种繁多，但目前使用的电梯绝大多数 为电力拖动、钢丝绳曳引式结构。从电梯空间位置使用看，由四个部分组成：依附建筑物的机房、井道；运载乘客或货物的 空间轿恥 乘客或货物出入轿厢的地点层站。即机房、井道、轿厢、层站。2.2.4电梯的工作原理电梯的曳引绳两端分别连着轿厢和对重，缠绕在曳引轮和导向轮上，曳引电动机通过减速 器变速后带动曳引轮转动，靠曳引绳与曳引轮摩擦产生的牵引力，实现轿厢和对
14、重的升降运 动，达到运输目的。固定在轿厢上的导靴可以沿着安装在建筑物井道墙体上的固定导轨往复升降运动，防止轿 财在运行中偏斜或摆动。常闭块式制动器在电动机工作时松闸，使电梯运转，在失电情况下 制动，使轿厢停止升降，并在指定层站上维持其静止状态，供人员和货物出入。轿厢是运载 乘客或其他载荷的箱体部件，对重用来平衡轿厢载荷、减少电动机功率。补偿装置用来补偿 曳引绳运动中的张力和重量变化，使曳引电动机负载稳定，轿厢得以准确停靠。电气系统实现对电梯运动的控制，同时完成选层、平层、测速、照明工作。指示呼叫系统 随时显示轿厢的运动方向和所在楼层位置。安全装置保证电梯运行安全。PLC在电梯中的应用及发展方向
15、随着科技的发展，工业控制的H动化稈度不断提高，以微处理器为核心组成的可编稈序控 制器(PLC)得到了广泛的应用。很多工厂的生产流水线、加工设备、船舶上货物的装卸装 置、电梯8白动控制系统设计的运行等都由PLC控制，只要把预定的控制任务编成程序，用一串指令的形式存放到存 储器中，然后根据各种指令，经过模拟量、数字量等输入输岀部件对生产过程和设备进行控 制。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，在电梯行业中也迅速发展。PLC在电梯中的应用也己很成熟。PLC作为主控制器，一方面要采集电梯的各种输入信号, 包括电梯的位置、状态、内外指令的按钮信号、门锁信号、门区信号、井道内的强迫减速信 号、防冲信号以及消防信号等。另一方面要把采集到的信号进行计算和处理给出电梯的楼层 信号和速度信号，并驱动相应的开关门信号、方向继电器和抱闸继电器，以控制电梯的运行。当今，微机控制己成为电梯技术的发展方向，许多生产厂家与科研单位合作，相继推出了 用可编程控制器取代继电器控制系统和川微机控制的电梯新机世，使电梯的控制功能增强, 性能明显改善，可靠性及舒适性有所提高。9白动控制系统设计第三章电梯控制系统的PLC设计3
