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1、毕业设计 基于组态王的PLC电梯控制系统设计 目 录摘 要IABSTRACTII1绪论11.1 组态王PLC电梯控制系统的背景和意义11.2 国内外发展状况21.3 课题研究内容安排22 电梯基本结构及其控制32.1电梯基本结构介绍32.2电梯控制技术43系统的总体设计43.1设计方案比较选择：43.2 PLC控制系统设计的基本原则53.3系统总体设计基本结构图63.4 PLC硬件选择和组态选择63.5系统的电路设计74系统软件设计104.1 组态王的PLC电梯控制系统的优点104.2电梯逻辑程序设计104.3 组态王单元系统设计165系统调试运行195.1 PLC调试195.2 PLC程序和
2、组态王程序联机调试19总结23参考文献24致 谢25附 录26II摘 要本文从电梯的基本结构和PLC基本原理出发，针对5层5站电梯，设计了一种基于组态王和西门子PLC电梯控制系统。本设计包括电梯的硬件设计和PLC软件设计、以及对电梯实时监控的组态王设计。 本文通过对PLC软件设计和组态设计，建立电梯运行标志位以降低编程难度和减少门厅呼叫信号。系统实现了电梯的指层控制、轿内与各层厅站呼梯控制、电梯运行方向控制、自动运行和自动开关门、实时运行监控等功能。与传统的电梯相比，本设计的电梯控制系统不仅提高电梯运行的可维护性和灵活性、缩短电梯的开发周期，而且能对现场进行实时监测和控制。此外，系统运行时节约
3、电能，具有良好的经济效益和社会效益。关键词： 电梯；PLC控制 ；组态王；S7-200 ABSTRACTThis article from the basic structure and basic principle of PLC starting in5,5 layer elevator, a design based on Kingview and Siemens PLC elevator control system. The design includes lift hardware design and software design, as well as on PLC elev
4、ator monitoring the configuration design. This article through to the PLC software design and configuration design, establishment of elevator running flag bit to reduce programming difficulty and reducing the hall call signal. Achieve a control layer, and each layer of Hall Station in the car call c
5、ontrol, the direction of the lift control, automatic operation and automatic switch door, real-time monitoring and other functions. Compared with traditional elevator, the design of the elevator control system can not only improve the operation of the elevator, maintainability and flexibility, short
6、en the development cycle of elevator, and can perform real time monitoring and control. In addition system operation and electric energy saving, good economic benefit and social benefit.Key words: elevator；PLC control；kingview；S7-2001绪论 电梯不仅作为高层建筑里的必要设施，在多层建筑如医院、商场里也是不可缺少的一种运输工具。随着社会经济和科学技术的发展，微电子技术
7、、电力电子技术、自动控制技术迅速发展，使得电梯的控制由初期的继电器控制向微机控制方向发展。可编程控制器（PLC）由于具有可靠性高，功能强大的特点已经成为电梯微机控制系统的核心。可编程控制器（PLC）是一种数字运算操作的电子系统，专为现代工业环境应用而生。它采用可编程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算和顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字的或模拟的输入和输出接口，控制各种类型的机器设备或生产过程1。使得现代生产生活变得更加方便、快捷。基于组态王的PLC电梯控制系统是通过组态王对PLC电梯控制系统进行实时监测和控制，是电梯微机控制系统的一种趋势。1.1 组态王PLC电梯控制
8、系统的背景和意义 电梯是高层宾馆、商店、住宅、多层厂房和酒店、医院等多层建筑不可缺少的垂直方向交通的工具。电梯按用途分为：乘客电梯、载货电梯、医用电梯、观光电梯、 车辆电梯、船舶电梯、 建筑施工电梯、还有些特殊用途的电梯，如冷库电梯、防爆电梯、矿井电梯、电站电梯、消防员用电梯等。随着城市建设进程的加快，建筑物的规模越来越大，楼层越来越高，人们对电梯的可靠性、舒适性、低能耗等性能要求越来越高。传统的继电接触器电梯控制系统越来越不能满足人们的需求。近些年，随着智能控制技术的不断发展，组态王的PLC电梯控制系统技术已经引起人们的关注和研究。现从以下几个方面阐述组态王的PLC电梯控制系统的意义：1.可
9、靠性高，抗干扰能力强，适用于工业现场环境。传统的继电器接触器电梯控制系统，所有控制功能和信号都由硬件实现，系统触点繁多，接线线路复杂，且触点容易烧坏磨损，老化、脱焊等造成接触不良，是传统电梯系统的故障率高的原因所在。而组态王的PLC电梯控制系统，PLC采用微电子技术，大量的开关动作由无触点的电子储存器件来完成，大部分继电器和繁杂的连线被软件程序所替代，故寿命长，可靠性大大提高。2.控制系统结构简单，功能完善，适用性强组态王的PLC电梯控制具备了PLC所有功能，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。 当系统控制要求改变
10、时，只要用编程器在线或者离线修改程序和在PLC的端子上接入相应的输入、输去信号线即可，不需要诸如继电器之类的大量而又繁杂的硬件接线线路，修改接线的工作量很小。3.控制系统安装、调试、维修、监控方便组态王的PLC电梯控制用软件编程取代了硬件接线实现控制功能，使安装接线工作量大大减小，设计人员只要一台PLC就可以进行控制系统设计，PLC具备完善的自诊断，履历情报存储及监控功能，对于其内部工作状态，通信状态，异常状态和I/O点的状态都有显示。加上组态王对系统运行的监测和控制，工作人员通过组态王和PLC可以快速查出故障的原因，便于迅速处理，及时排除故障。使维修方便，从而可靠性提高。综上所述，随着城市建
11、设进程的加快，建筑物的规模越来越大，楼层越来越高，人们对电梯的可靠性、舒适性、美观性要求越来越高。传统的继电接触器电梯控制系统越来越不能满足人们的需求的情况下，对组态王的PLC电梯控制系统进行研究，具有重要的社会意义和经济意义。1.2 国内外发展状况虽然PLC问世时间不长，但是随着微处理器的出现，大规模，超大规模集成电路技术的迅速发展和数据通讯技术的不断进步，PLC也随之迅速发展。PLC发展有二个趋势。一是网络化技术的发展。二是PLC向高性能和小型化发展。电梯作为高层建筑物的重要交通工具与人们的工作和生活日益紧密联系。随着城市建设进程的加快，我国已成为世界电梯的一大主要市场。兴旺的电梯市场吸引
12、了全世界所有知名的电梯公司，先进技术和先进管理的引进使我国涌现出一大批优秀的电梯企业。我国的电梯行业已经具备了很强的生产能力，国产电梯的水平和产品质量正在稳步提高，自我国参加了国际标准化组织ISO/TC178以来，先后采用了一大批国际标准和先进国际的标准，使我国电梯行业在技术上居于有利地位。许多新技术和新产品，如无机房电梯、无齿轮拽升机、远程控制技术等。国际上也是刚刚出现，我国就有许多企业可以生产。国产电梯以其高质量，低成本的优势赢得了越来越多的国内外客户，为逐步进入国际市场创造了有利条件。1.3 课题研究内容安排本文主要根据PLC的软继电器，可靠性高和组态王的实时监测和控制特性，设计了组态王
13、的PLC电梯控制系统。本文主要安排如下：第一章先介绍了电梯的应用范围，说明PLC和组态王电梯控制系统的研究背景和意义，以及国内外现状。第二章对电梯进行概述，包括了对电梯的基本结构介绍和电梯控制技术介绍。并对不同控制技术进行了对比和分析。第三章系统总体设计，包括系统总体思路设计，PLC和组态的选型、系统主电路设计和系统控制电路设计等。第四章软件设计，主要论述控制系统的软件实现，包括PLC单元系统设计和PLC编程，组态王单元设计以及组态王编程等。第五章系统调试，对组态王的PLC电梯控制系统功能进行调试和结果分析。第六章总结和展望；对本论文主要工作作出简要的总结和展望，并提出该系统还需要进一步研究和
14、改善的地方，并给出一些改进方案。2 电梯基本结构及其控制电梯是一种以电动机为动力的垂直升降机，装有箱状吊舱，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2。2.1电梯基本结构介绍2电梯是机电一体化产品。其机械部分好比是人的躯体，电气部分相当于人的神经，控制部分相当于人的大脑。各部分通过控制部分调度，密切协同，使电梯可靠运行。其电梯的基本结构如图1所示。1控制柜(屏)2一拽引机3拽引钢丝绳4限速器5限速器钢绳6限速器张紧装置7轿厢8安全钳9轿厢门安全触板10导轨11对重12厅门13缓冲器图1 电梯的基本结构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、
15、钢丝绳拽引式结构，其组成部分由以下系统构成：一、拽引系统:是输出动力和传递动力，驱动电梯运行。二、导向系统:由导轨，导靴和导轨架组成。使电梯沿着导轨做升降运动。三、门系统:有轿厢门，层门，开门，连动机构等组成。四、轿厢:轿厢是运送乘客或者货物的电梯组件。五、重量平衡系统:由对重和重量补偿装置组成。六、电力拖动系统:由拽引电机，供电系统，速度反馈装置，调速装置等组成，它的作用是对电梯进行速度控制。七、电气控制系统:由控制装置，操纵装置，平层装置和位置显示装置等部分组成。八、安全保护系统:包括机械的和电气的各种保护系统，可保护电梯安全的使用。2.2电梯控制技术2.2.1 电力拖动 电梯拖动系统是由拽引机为电梯的运行提供动力，由电动机、拽引轮、连轴器、减速箱和电磁制动器组成，简化成控制电动机的正反转。2.2.2 电气控制电梯的电气控制系统由控制装置、操纵装置、平层装置和位置显示装置等部分组成。
