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1、陕西理工学院毕业设计论文基于S7-200 PLC的电梯控制系统设计摘要电梯作为现代高层建筑的垂直交通工具，与人们的生活紧密联系，随着人们对电梯运行的安全性、高效性、舒适性、方便性等要求的不断提高，让电梯得到快速发展。本文介绍了一种基于力控组态软件和西门子可编程控制器的电梯控制系统。该控制系统使用西门子S7-200系列的可编程控制器CPU226作为控制器，实现对电梯的精确控制；并利用装有力控组态软件的工控机作为上位机，来对电梯控制系统进行监控和数据采集。CPU226和上位机采用PPI接口来进行数据通讯和交换。分析了电梯的控制原理，对控制系统的硬件结构、软件设计和力控组态画面进行了较详细的说明。该
2、电梯控制系统具有层楼信号的产生与消除、停层信号的登记与消除、电梯的定向、停车信号、开关门环节及报警等功能。关键词电梯；可编程控制器；控制；组态软件Design of elevator control system based on S7-200 PLCZhang Jing（Grade07,Class1,Major Observation and control technology and instrument, School of Mechanical engineering, Shaanxi University of Technology, Han zhong 723003 Shanxi
3、 ）tutor: Wang MingwuAbstract: As elevator is the vertical traffic tools of a modern high-rise buildings, it closely contact with peoples life .as peoples requirements for safe running ,high efficiency, comfort and convenience the unceasing enhancement of the elevator , the elevator has fast develope
4、d. This paper describes the elevator control system configuration software based on configuration software and Siemens PLC. The control system uses the Siemens S7-200 series PLC CPU226 as the controller to achieve precise control of the elevator; and the use of configuration software installed indus
5、trial computer as the host computer, achieve the elevator control system to monitor and data collection. CPU226 and PC interface with PPI data communication and exchange. Analysis of the elevator control theory, the control system hardware architecture, software design and power control configuratio
6、n screen for a more detailed explanation. The elevator control system has the floor and the elimination of signal generation, stop the registration and the elimination of the signal level, elevator directional, stop signal, switching the door sessions, alarm functions and so on.Keywords: Elevator; P
7、rogrammable Logic Controller; control ; Configuration software毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得 及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。作 者 签 名： 日 期： 指导教师签名： 日期： 使用授权说明本人完全了解 大学关于收集、保存、使
8、用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。作者签名： 日 期： 学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名： 日期： 年
9、 月 日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权 大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。涉密论文按学校规定处理。作者签名：日期： 年 月 日导师签名： 日期： 年 月 日目 录引言11 电梯的发展与分类41.1 概述41.1.1 电梯产品的录属关系和在人们物质生活中的作用41.1.2 电梯产品发展简史41.1.3 电梯的运行工作情况41.2 电梯的分类51.3 电梯的主要参数及规格尺寸71.
10、3.1 电梯的主要参数71.3.2 我国有关标准对电梯主要参数和规格尺寸的规定81.4 电梯的组成部件81.5 电梯工作原理92 方案论证102.1 电梯控制方式的论证102.2 可编程控制器用于控制电梯的特点112.3 整体设计流程的确定123 硬件及软件的概述133.1 PLC简介133.1.1 PLC的基本结构133.1.2 PLC的性能特点143.1.3 PLC的工作原理163.1.4 PLC控制系统设计思路163.2 编程软件简介及安装173.2.1 PLC的编程语言173.2.2 STEP 7概述183.2.3 STEP 7 Micro WIN软件安装步骤183.3 力控组态软件简
11、介及安装223.3.1 力控组态软件概述223.3.2 力控组态软件安装要求及安装步骤234 硬件设计314.1 控制要求分析314.2 PLC选型324.2.1 PLC控制系统的I/O点数计算与分配324.2.2 PLC的型号选择344.3 电梯控制硬件连接345 软件设计355.1 开关轿厢门程序355.2 轿厢内呼和楼层外呼指示程序375.3 自动选向程序396 上位机组态及编程426.1 力控组态建立新工程的步骤426.2 创建组态界面43致谢54参考文献55附录A：外文资料翻译附录B：程序清单附录C：硬件连接图附录D：上位机组态界面III引言随着经济不断发展和科技进步，世界各地高层建
12、筑不断涌现出来，作为建筑中枢神经的电梯，起着其它设备装置不可替代的作用。电梯已成为人类社会现代生活中广泛使用的人员货物运输工具。作为建筑物内部的主要运输工具，全社会使用电梯的数量正在迅速增加。但是人们对电梯安全性、高效性、舒适性的不断追求推动了电梯技术的更新。电梯的的种类也多种多样，如载货电梯、观光电梯、住宅电梯、客货电梯、病床电梯、杂物电梯等。自动平层、图像显示、微机检测、监控以及现代通信都在电梯中得到应用。电梯技术正向现代化、网络化，智能化发展，给人们提供了更方便和舒适的生活条件。可编程控制系统(Programmable Logic Controller）)作为一种工业控制微型计算机，它采
13、用易懂易学的梯形图语言，控制灵活方便、抗干扰能力强、运行稳定可靠等特点，现在的电梯控制多采用可编程控制器来实现。PLC在电梯控制上的应用主要体现在它的逻辑开关控制功能上。由于PLC具有逻辑运算，计数和定时以及数据输入输出的功能，所以在电梯控制过程中，各种逻辑开关控制与PLC很好的结合，很好的实现了对电梯的控制。以PLC、力控组态软件为单元，可以组成从简单到复杂的各种工业控制系统。PLC可以实现复杂的逻辑编程及简单的算法编程，但对于先进控制算法，如模糊控制算法等涉及到矩阵运算，由于算法本身的复杂性，只依靠PLC编程功能已经不能满足要求；组态软件编程语言虽简单，但大多是脚本语言，在处理算法方面存在
14、诸多不便。因此，我们提出将算法写入STEP7程序的思路，用STEP7的快速运算功能及丰富的函数库，可以方便的实现算法编写，求解输出值并通过可靠的PPI接口反馈给力控组态软件，最终实现对所控制对象的控制。本文正是基于上述思路，设计开发了基于力控和STEP7软件的电梯控制系统，并实现了对电梯的控制。 人机界面装置是工业操作人员与PLC之间双向沟通的桥梁，相当多工业被控对象要求控制系统具有较强的人机界面功能，用以实现操作人员与计算机控制系统之间的对话和相互作用。人机界面装置用来显示PLC的I/O状态和各种系统信息，接收操作人员发出的各种命令和设置的参数，并将它们传送给PLC。人机界面装置一般安装在控
15、制屏上，而且必须能够适应恶劣的现场环境，其可靠性应与PLC的可靠性相当。以前用按钮、开关和指示灯等做人机界面装置，提供的信息量少，而且操作困难，需要熟练的操作人员来操作。如果用七段数字显示器来显示数字，用拨码开关来输入参数，占用的PLC的I/O点数多，而且硬件成本高，有时还需要自制印刷电路板。在环境条件较好的控制室内，可以用计算机作人机界面装置。早期的工业控制计算机用CRT显示器和薄膜键盘作工业现场版的人机界面，它体积大，安装困难，对现场环境的适应能力差。现在基本上都在使用基于液晶显示器(LCD)的操作员面板和触摸屏。人机界面（Human Machine Interface）又称人机接口，简称为HMI。从广义上说，HMI泛指计算机（包括PLC）与操作人员交换信息的设备。西门子公司的手册上将人机界面装置统称为HMI设备。
