基于S7-200PLC四层电梯的设计毕业设计Word文档下载推荐.docx

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联系方式

备注

讲师

四川信息职业技术学院

设计（论文）内容：

（1）电梯无人驾驶，自动响应各楼层的上呼、下呼信号和轿厢内呼信号；

（2）优先级：

上升时，电梯低层高于高层。

下降时，高层高于低层。

电梯按自动确定运行方向，对反方向的呼叫先记忆，当电梯完成全部顺向指令后，再响应反方向的呼叫；

（3）电梯到达顶层或底层时，自动停止，等待新的指令；

（4）电梯到站自动平层开门，延时关门，等候轿外呼唤；

（5）按内、外召唤指令信号自动定向，要求优化使任何召唤都在最短时间内响应；

（6）门外和轿厢内有楼层显示和运行方向显示；

（7）具备不可逆

响应的功能：

电梯上升途中只响应上升呼叫，下降途中只响应下降呼叫，任何反方向均无效；

进度安排：

第1~2周：

任务下达，理解消化任务要求；

初步设计方案确定；

第3周-第6周：

总体方案确定、草图绘制；

第7周：

中期检查，查找问题，分析解决难点；

第8周-第10周：

修改图样和整理设计计算书；

第13周-第14周：

答辩。

主要参考文献、资料：

[1]廖长初 《可编程控制器应用技术》重庆重庆大学出版社，1997

[2]毛中源 《微机控制电梯》北京 北京国防工业出版社，1996

[3]李光弟 《单片机基础》北京 北京航空航天大学出版社，2000

[4]汪晓光 《可编程控制原理及应用》北京 北京机械工业出版社，1994

[5]陈宇编 《可编程控制器基础及编程技巧》广州 华南理工大学出版社，1999

[6]林小峰 《可编程控制器原理及应用》北京 北京高等教育出版社，1991

[7]朱绍祥 《可编程控制器原理及应用》上海 上海交通大学出版社，1988

[8]梁延东 《电梯控制技术[M]》小国建筑出版社，1997，137—138

[9]钟肇新 《可编程序控制器原理及应用》广州 华南理工大学出版社，1992

[10]刘载文《电梯控制系统》北京 北京电子工业出版社，1996

四川信息职业技术学院毕业设计（论文）任务书

审批意见

教研室负责人：

年 月 日

备注：

任务书由指导教师填写，一式二份。

其中学生一份，指导教师一份。

四川信息职业技术学院毕业设计说明书（论文）

目录

摘 要 1

第一章概 述 2

1.1PLC的发展历程 2

1.2PLC组成及特点 3

1.2.1硬件的可靠性 3

1.2.2编程简单，使用方便 3

1.2.3接线简单，通用性好 4

1.2.4可连接为控制网络系统 4

1.2.5易于安装，便于维护 4

1.3PLC的工作原理 5

1.4PLC的编程语言 6

1.5PLC在电梯上的应用 6

第二章程控制器的机型选择 8

2.1控制电磁阀等所需的I/O点数 8

2.2内存估计 8

2.2.1内存利用率 8

2.2.2开关量输入输出的点数 8

2.2.3模拟量输入输出的总点数 8

2.3响应时间 9

2.4输入输出模块的选择 9

第三章硬件设计 10

3.1硬件配置简介 10

3.2电梯控制系统 10

3.3电气控制系统框图 12

3.4输入输出的分配 12

第四章软件设计 15

4.1程序流程图 15

4.2电梯定向逻辑 18

4.3四层电梯的梯形图设计 19

第五章系统调试 20

5.1硬件部分调试 20

5.2软件部分调试 20

5.2.1编辑、编译 20

5.2.2程序下载 21

5.2.3程序监视、运行调试 21

总 结 22

致 谢 23

参考文献 24

摘 要

本文介绍利用西门子S7-2OO可编程控制器编写的一个四层电梯的控制系统，利用组态王软件制作人机对话界面，检验电梯PLC控制系统运行情况。

实践证明PLC可编程控制器和组态王软件结合有利于PLC控制系统的设计、检测，具有良好的应用价值。

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应用。

本文利用组态王软件检验电梯PLC控制系统的运行情况。

为了能在激烈的国际化竞争中赢得先机，先进的设计软件是必不可少的。

这就要求我们毕业生能积极认真学好目前最先进的设计方法和自动化技术，为我国的自动化行业做出自己的贡献。

【关键字】电梯PLC控制组态王

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第一章概 述

1.1PLC的发展历程

第一台可编程控制器的设计规范是美国通用公司提出的。

当时的目的是要求设计一种新的控制装置以取代继电器盘，在保留了继电器控制系统的简单易懂、操作方便、价格便宜等优点的基础上，同时具有现代化生产线所要求的时间响应快、控制精度高、可靠性好、控制程序、可随工艺改变、易于与计算机接口、维修方便等诸多高品质与功能。

这一设想提出后，美国数字设备公司（DEC）于1969年研制成第一台PLC，型号为PDP-14，投入通用汽车公司的生产线控制中，取得了令人满意的效果，从此开创了PLC的新纪元。

第一台PLC具有模块化、可扩充、可重编程及用于工业环境的特性。

这些控制器易于安装，占用空间小，可重复使用。

尽管控制器编程有些琐碎，但它具有公共的工厂标准—梯形图编程语言，这样使得不熟悉计算机的人也能方便的使用它。

在短时间内，PLC在其他工业部门也得到应用。

到70年代初，食品、金属和制造等工业部门相继使用PLC代替继电器控制设备，迈出了其实用化阶段的第一步。

70年代中期，由于大规模集成电路的出现，使8位微处理器和位片处理器相继问世，使可编程控制技术产生了飞跃。

在逻辑运算功能的基础上，增加了数值运算、闭环控制、提高了运算速度，扩大了输入输出规模。

在这个时期，日本、西德（原）和法国相继研制出了自己的PLC，我国在1974年也开始研制。

70年代由于超大规模集成电路的出现，使PLC向大规模、高速性能方向发展，形成了多种系列化产品。

这是面向工程技术人员的编程语言发展成熟，出现了工艺人员使用的图形语言。

在功能上，PLC可以代替某些模拟控制装置和小型机DDC系统。

进入八九十年代后，PLC的软硬件功能进一步得到加强，PLC已发展成为一种可提供诸多功能的成熟的控制系统，能与其他设备通信，生成报表，调度产生，可诊断自身故障及机器故障。

这些改进使PLC符合今天对高质量高产出的要求。

尽管

PLC功能越来越强，但他仍然保留了先前的简单与易于使用的特点。

1.2PLC组成及特点

PLC的硬件系统由主机系统、输入输出扩展部分及外部设备组成。

除了硬件系统外，还需要软件系统的支持，它们相辅相成，缺一不可，共同构成PLC。

PLC的软件系由系统程序和用户程序两大部分组成。

PLC能如此迅速发展，除了工业自动化的客观需求外，还因为他具有许多独特的优点。

他较好到解决了工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）编程方法简单易学

（2）功能强，性能价格比高（3）硬件配套齐全，用户使用方便，适应性强（4）可靠性高、抗干扰能力强

（5）系统的设计、安装、调试工作量少（6）维修工作量小，维修方便（7）体积小、耗能低

1.2.1硬件的可靠性

可编程控制是以微处理器为基础，综合了计算机技术、自动控制系统和通信技术发展起来的一种通用的工业自动控制装置。

它具有体积小、功能强、灵活通用与维修方便等一系列的优点。

特别是它的高可靠性和较强的适应恶劣环境的能力，受到用户的青睐。

因而在冶金、化工、交通、电力等领域获得了广泛的应用，成为了现代工业的三大支柱之一。

一个设计良好的PLC能置于有很强的电噪声、电磁干扰、机械振动、极端温度和湿度很大的环境中。

PLC的硬件系统由主机系统、输入输出扩展部件及外部设备组成。

各部分之间通过内部系统总线进行连接。

CPU是PLC的核心部分，由它实现逻辑运算，协调控制系统内部各部分的工作，它的运行是按照系统程序所赋予的任务进行的。

PLC的对外功能主要是通过各类接口模块的红外线，实现对工业设备和生产过程的检测和控制。

PLC的电源一般采用开关电源，其特点是输入电压范围宽、体积小、质量轻、效率高、抗干扰性能好。

路串一旦某模块出现故障，进行在线插拔、调试时不会影响各机的正常运行。

1.2.2编程简单，使用方便

用微机实现自动控制，常使用汇编语言编程，难于掌握，要求使用者具有一定水平的计算机硬件和软件知识。

PLC采用面向控制过程、面向问题的“自然语言”编程，容易掌握。

例如，目前打多数PLC均采用的梯形图语言编程方式，既继承了传统控制线路的清晰直观感，

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又顾及了大多数电气技术人员的读图习惯及应用微机的水平很容易被电气技术人员所接受，易于编程，程序改变时也容易修改，很灵活方便。

1.2.3接线简单，通用性好

PLC的接线只需将输入信号的设备（按钮、开关等）与PLC输入端子连接，将接受输出信号执行控制任务的执行元件（接触器、电磁阀等）与PLC输出端子连接。

接线简单、工作最少，省去了传统的继电器控制系统接线和拆线的麻烦。

PLC的编程逻辑提供了能随要求而改变的“接线网络”，这样生产线的自动化过程就能随意改变。

这种性能使PLC具有很高的经济效益。

用于连接现场设备的硬件接口实际上是PLC的组成部分，模块化的自诊断接口电路能指出故障，并易于排除故障与替换故障部件，这样的软硬件设计就使现场电气人员与技术人员易于是用。

1.2.4可连接为控制网络系统

PLC可连成功能很强的网络系统。

网络可分为两类：

一类是低速网络，采用主从方式通信，传输速率从几千波特到上万波特，传输距离为500—2500m；

另一类为高速网络，采用令牌传送方式通信，传输速率为1M—10Mbps，传输距离为500—1000m，网上结点可达1024个。

这两类网络可以级连，网上可兼容不同类型的可编程控制器和计算机，从而组成控制范围很大的局部网络。

1.2.5易于安装，便于维护

PLC安装简单而且功能有效，其相对小的体积使之能安装在通常继电器控制箱所需空间的一半的地方，在从继电器系统改换到PLC系统的情况下，PLC小

的模块结构使之能安装在继电器附近并将连线向已有接线端，其实改换很方便，只要将输入/输出设备连向接线端即可。

在大型安装中，长距离输入/输出站点安放在最优地点。

长距离站通过同轴电缆获双扭线连向CPU，这种配置大大减少了物料和劳力，长距离子系统方法也意味着系统不同部分可在到达安装场地前由PLC制造商预先连好线，这一方法大大减少了电气技术人员的现场安装时间。

从一开始，PLC便以易维护作为设计目标。

由于几乎所有器件都是固态的，维护时只需更换模块级插入式部件，故障检测电路将诊断指示器嵌在每一部件中，就能指示器是否正常工作，借助于