基于S7-200PLC的电梯控制系统设计毕业论文Word下载.doc
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可编程控制器；
控制；
组态软件
DesignofelevatorcontrolsystembasedonS7-200PLC
ZhangJing
（Grade07,Class1,MajorObservationandcontroltechnologyandinstrument,SchoolofMechanicalengineering,ShaanxiUniversityofTechnology,Hanzhong723003Shanxi）
tutor:
WangMingwu
Abstract:
Aselevatoristheverticaltraffictoolsofamodernhigh-risebuildings,itcloselycontactwithpeople'
slife.aspeople’srequirementsforsaferunning,highefficiency,comfortandconveniencetheunceasingenhancementoftheelevator,theelevatorhasfastdeveloped.ThispaperdescribestheelevatorcontrolsystemconfigurationsoftwarebasedonconfigurationsoftwareandSiemensPLC.ThecontrolsystemusestheSiemensS7-200seriesPLCCPU226asthecontrollertoachieveprecisecontroloftheelevator;
andtheuseofconfigurationsoftwareinstalledindustrialcomputerasthehostcomputer,achievetheelevatorcontrolsystemtomonitoranddatacollection.CPU226andPCinterfacewithPPIdatacommunicationandexchange.Analysisoftheelevatorcontroltheory,thecontrolsystemhardwarearchitecture,softwaredesignandpowercontrolconfigurationscreenforamoredetailedexplanation.Theelevatorcontrolsystemhasthefloorandtheeliminationofsignalgeneration,stoptheregistrationandtheeliminationofthesignallevel,elevatordirectional,stopsignal,switchingthedoorsessions,alarmfunctionsandsoon.
Keywords:
Elevator;
ProgrammableLogicController;
control;
Configurationsoftware
目录
引言 1
1电梯的发展与分类 4
1.1概述 4
1.1.1电梯产品的录属关系和在人们物质生活中的作用 4
1.1.2电梯产品发展简史 4
1.1.3电梯的运行工作情况 4
1.2电梯的分类 5
1.3电梯的主要参数及规格尺寸 7
1.3.1电梯的主要参数 7
1.3.2我国有关标准对电梯主要参数和规格尺寸的规定 8
1.4电梯的组成部件 8
1.5电梯工作原理 9
2方案论证 10
2.1电梯控制方式的论证 10
2.2可编程控制器用于控制电梯的特点 11
2.3整体设计流程的确定 12
3硬件及软件的概述 13
3.1PLC简介 13
3.1.1PLC的基本结构 13
3.1.2PLC的性能特点 14
3.1.3PLC的工作原理 16
3.1.4PLC控制系统设计思路 16
3.2编程软件简介及安装 17
3.2.1PLC的编程语言 17
3.2.2STEP7概述 18
3.2.3STEP7MicroWIN软件安装步骤 18
3.3力控组态软件简介及安装 22
3.3.1力控组态软件概述 22
3.3.2力控组态软件安装要求及安装步骤 23
4硬件设计 31
4.1控制要求分析 31
4.2PLC选型 32
4.2.1PLC控制系统的I/O点数计算与分配 32
4.2.2PLC的型号选择 34
4.3电梯控制硬件连接 34
5软件设计 35
5.1开关轿厢门程序 35
5.2轿厢内呼和楼层外呼指示程序 37
5.3自动选向程序 39
6上位机组态及编程 42
6.1力控组态建立新工程的步骤 42
6.2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
II
引言
随着经济不断发展和科技进步，世界各地高层建筑不断涌现出来，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（ProgrammableLogicController））作为一种工业控制微型计算机，它采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（HumanMachineInterface）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。
人机界面是按工业现场环境的应用来设计的，正面的防护等级为IP65，背面的防护等级为IP20，坚固耐用，其稳定性和可靠与PLC相当，能够在恶劣的工业环境中长时间并连续运行，因此人机界面是PLC的最佳拍档。
人机界面用于承担下列任务：
操作员对过程的控制：
操作员通过图形界面来控制过程。
例如，操作员可以用触摸屏画面上的输入域来修改控制系统的参数，或者用画面上的按钮来起动电动机。
输出过程值和报警记录：
例如可以在某一轮班结束时打印输出生产报表。
过程可视化：
在人机界面上动态显示过程数据（即PLC采集的现场数据）
过程和设备的参数管理：
将过程和设备的参数存储在配方中，可以一次性将这些参数从人机界面下载到PLC，以便改变产品的品种。
显示报警：
过程的临界状态会自动触发报警，例如当变量超出设定值时。
记录（归档）功能：
顺序记录过程值和报警信息，用户可以检索以前的生产数据。
在使用人机界面时，需要我们解决画面设计和与PLC通信的问题。
人机界面生产厂家用组态软件很好地解决了这两个问题。
组态软件使用方便、易学易用。
使用组态软件可以很容易地生成人机界面画面，还可以实现某些需要的动画功能。
人机界面用文字或图形动态地显示PLC中开关量的状态和数字量的数值。
通过各种输入方式，将操作人员的开关量状态的命令和数字量设定值传送到PLC里。
各种品牌的人机界面一般都可以和各主要生产厂家的PLC通信。
用户不用编写PLC和人机界面的通信程序，只需要在PLC的编程软件和人机界面的组态软件中对通信参数进行简单的设置，就可以实现人机界面与PLC的通信。
不同厂家的人机界面（包括它们的组态选择）之间互不相容。
过去人机界面的价格较高，限制了它的应用和普及，近年来人机界面的价格已经大幅度下降，大规模应用人机界面的时代正在到来，现在人机界面已经成为现代工业控制系统必不可少的设备之一。
毕业设计是完成本专业教学计划的最后一个重要教学环节，是对各门课程的综合运用和提高。
通过本毕业设计，初步掌握PLC工程设计的思想、内容方法和步骤。
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