plc本科畢業(yè)設(shè)計(jì)-- 電梯控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

1、<p><b>　　摘 要</b></p><p>　　本設(shè)計(jì)針對(duì)我國(guó)電梯業(yè)的現(xiàn)狀，將可編程序控制器應(yīng)用于四層電梯進(jìn)行邏輯控制，通過(guò)合理的選擇和設(shè)計(jì)，不但提高了電梯可靠性、可維護(hù)性以及靈活性，同時(shí)延長(zhǎng)了使用壽命，縮短了電梯的開(kāi)發(fā)周期，并提高了電梯的控制水平，改善了電梯運(yùn)行的舒適感，使電梯達(dá)到了較為理想的控制效果。本文所設(shè)計(jì)的電梯與傳統(tǒng)的電梯相比，在運(yùn)行上具有良好的舒適感，在生活中

2、可以節(jié)約電能，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，達(dá)到了理想的目的。該電梯控制系統(tǒng)具有指層、廳召喚、選層選向、手動(dòng)和自動(dòng)等功能，具有集選控制的特點(diǎn)。在介紹電梯基本結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，深入分析了電梯的工作原理，闡述了PLC的優(yōu)點(diǎn)及特點(diǎn)，重點(diǎn)分析了電梯的硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)，研究并提出了基于PLC電梯控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)方案。</p><p>　　MCGS(Monitor and Control Generated System)

3、即通用監(jiān)控系統(tǒng)。他是一套用于快速構(gòu)造和生成計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的組態(tài)軟件，能夠在Window平臺(tái)上運(yùn)行。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)處理，以及動(dòng)畫(huà)顯示，流程控制等多種方式向用戶提供解決實(shí)際工程問(wèn)題的方案。本設(shè)計(jì)利用MCGS組態(tài)軟件檢驗(yàn)電梯PLC控制系統(tǒng)的運(yùn)行情況。</p><p>　　關(guān)鍵詞：電梯，PLC控制，通用監(jiān)控系統(tǒng)</p><p><b>　　ABSTRACT</b></p&

4、gt;<p>　　The design for the status quo of China's elevator industry will be a programmable logic controller (PLC) used for four-storey elevator control logic, through the rational selection and design, not onl

5、y to improve the reliability of the elevator, maintainability, and flexibility, while extending the of life and shorten the development cycle of the elevator and the elevator control to raise the level of the elevator op

6、eration to improve the comfort, so that the lift to reach a more satisfactory co</p><p>　　Keywords: elevator；PLC control；Monitor and Control Generated System</p><p><b>　　目錄</b></p

7、><p><b>　　摘 要I</b></p><p>　　ABSTRACTII</p><p><b>　　目錄III</b></p><p><b>　　第一章緒論1</b></p><p>　　1.1選題的背景及意義1</p>

8、<p>　　1.2電梯的發(fā)展及主要研究?jī)?nèi)容1</p><p>　　1.3本文的主要內(nèi)容2</p><p>　　第二章 電梯控制的特點(diǎn)3</p><p>　　2.1電梯繼電器控制系統(tǒng)的特點(diǎn)及存在問(wèn)題3</p><p>　　2.1.1電梯繼電器控制系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)3</p><p>　　2.1.2電梯

9、繼電器控制的缺點(diǎn)3</p><p>　　2.2 PLC及在電梯控制中的應(yīng)用特點(diǎn)3</p><p>　　2.2.1 PLC簡(jiǎn)介3</p><p>　　2.2.2 PLC的特點(diǎn)3</p><p>　　2.2.3 PLC的應(yīng)用領(lǐng)域4</p><p>　　2.2.4 PLC控制電梯的邏輯關(guān)系5</p>

10、<p>　　2.2.5 PLC控制電梯的優(yōu)點(diǎn)5</p><p>　　2.3 電梯變頻調(diào)速控制的特點(diǎn)6</p><p>　　第三章 PLC控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)7</p><p>　　3.1四層電梯主電路7</p><p>　　3.1.1四層電梯曳引電機(jī)及門電機(jī)電路圖7</p><p>　　3.1.2

11、plc外部接線圖7</p><p>　　3.2 I /O點(diǎn)數(shù)的分配及機(jī)型的選擇8</p><p>　　3.2.1 I/O點(diǎn)數(shù)的估算8</p><p>　　3.2.2輸入/輸出的分配如下：9</p><p>　　3.2.3機(jī)型的選擇9</p><p>　　3.3系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖10</p><

12、p>　　第四章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)12</p><p>　　4.1 四層電梯梯形圖12</p><p>　　4.1.1 PLC編程12</p><p>　　4.1.2外召喚信號(hào)登記及消除13</p><p>　　4.1.3內(nèi)指令信號(hào)登記及消除14</p><p>　　4.1.4 電梯的平層信號(hào)處理15&l

13、t;/p><p>　　4.1.5選層定向及反向截梯16</p><p>　　4.1.6內(nèi)指令外召喚信號(hào)的保持18</p><p>　　4.1.7各樓層停車信號(hào)18</p><p>　　4.1.8自動(dòng)開(kāi)關(guān)門19</p><p>　　4.2軟硬件的調(diào)試20</p><p>　　4.2.1 MC

14、GS工控組態(tài)軟件的簡(jiǎn)介20</p><p>　　4.3 MCGS工控組態(tài)過(guò)程20</p><p>　　4.3.1制作工程畫(huà)面20</p><p>　　4.3.2變量的定義及連接21</p><p>　　4.3.3變量連接22</p><p>　　4.3.4編制循環(huán)策略24</p><p&

15、gt;<b>　　結(jié) 論26</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)27</b></p><p><b>　　附錄29</b></p><p><b>　　緒論</b></p><p>　　1.1選題的背景及意義</p><

16、;p>　　電梯是一種以電動(dòng)機(jī)為動(dòng)力的垂直升降機(jī)，裝有箱狀吊艙，用于多層建筑乘人或載運(yùn)貨物。也有臺(tái)階式，踏步板裝在履帶上連續(xù)運(yùn)行，俗稱自動(dòng)電梯。服務(wù)于規(guī)定樓層的固定式升降設(shè)備。它具有一個(gè)轎廂，運(yùn)行在至少兩列垂直的或傾斜角小于15°的剛性導(dǎo)軌之間。轎廂尺寸與結(jié)構(gòu)形式便于乘客出入或裝卸貨物。習(xí)慣上不論其驅(qū)動(dòng)方式如何，將電梯作為建筑物內(nèi)垂直交通運(yùn)輸工具的總稱。如今，在我國(guó)任何一個(gè)城市，電梯都在被廣泛應(yīng)用著。電梯給人們的生活帶來(lái)了

17、便利，也為我國(guó)現(xiàn)代化建設(shè)的加速發(fā)展提供了強(qiáng)大的保障。</p><p>　　隨著城市建設(shè)的不斷發(fā)展，高層建筑不斷增多，電梯在國(guó)民經(jīng)濟(jì)和生活中有著廣泛的應(yīng)用。電梯作為高層建筑中垂直運(yùn)行的交通工具已與人們的日常生活密不可分。在許多交通設(shè)備中，電梯是自動(dòng)化程度最高的先進(jìn)設(shè)備的一種。以前的電梯主要采用單片機(jī)控制，其性能等各方面都不太完善，現(xiàn)在電梯控制系統(tǒng)多采用PLC，從電梯的性能、器件的靈活性及安全保障方面等都有了很大的提

18、高。作為通用工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，30年來(lái)，可編程控制器從無(wú)到有，實(shí)現(xiàn)了工業(yè)控制領(lǐng)域接線邏輯到存儲(chǔ)邏輯的飛躍；其功能從弱到強(qiáng)，實(shí)現(xiàn)了從邏輯控制到數(shù)字控制的進(jìn)步；其應(yīng)用領(lǐng)域從小到大，實(shí)現(xiàn)了單體設(shè)備簡(jiǎn)單控制到勝任運(yùn)動(dòng)控制、過(guò)程控制及集散控制等各種任務(wù)的跨越。今天的可編程控制器正在成為工業(yè)控制領(lǐng)域的主流控制設(shè)備，在世界各地發(fā)揮著越來(lái)越大的作用，因此，PLC的應(yīng)用也就成為了一個(gè)熱點(diǎn)問(wèn)題。 </p><p>　　可編程序控制器，

19、英文稱Programmable Controller。它是一個(gè)以微處理器為核心的數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)裝置，專為在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用而設(shè)計(jì)，它采用可編程序的存儲(chǔ)器，用以在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)/計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作指令，并通過(guò)數(shù)字式或模擬式的輸入、輸出接口，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程。PLC是微機(jī)技術(shù)與傳統(tǒng)的繼電接觸控制技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，它克服了繼電接觸控制系統(tǒng)中的機(jī)械觸點(diǎn)的接線復(fù)雜、可靠性低、功耗高、通用性和靈活性差的缺點(diǎn)

20、，充分利用了微處理器的優(yōu)點(diǎn)，又照顧到現(xiàn)場(chǎng)電氣操作維修人員的技能與習(xí)慣，特別是PLC的程序編制，不需要專門的計(jì)算機(jī)編程語(yǔ)言知識(shí)，而是采用了一套以繼電器梯形圖為基礎(chǔ)的簡(jiǎn)單指令形式，使用戶程序編制形象、直觀、方便易學(xué)；調(diào)試與查錯(cuò)也都很方便。用戶在購(gòu)到所需的PLC后，只需按說(shuō)明書(shū)的提示，做少量的接線和簡(jiǎn)易的用戶程序的編制工作，就可靈活方便地將PLC應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)踐。</p><p>　　1.2電梯的發(fā)展及主要研究?jī)?nèi)容<

21、;/p><p>　　自從電梯發(fā)明以后，電梯電氣控制技術(shù)越來(lái)越收到人們的重視。電梯電氣控制技術(shù)主要體現(xiàn)在電梯電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)上。電梯的電氣控制主要是對(duì)各種指令信號(hào)、位置信號(hào)、速度信號(hào)和安全信號(hào)進(jìn)行管理，使電梯正常運(yùn)行或處于保護(hù)狀態(tài)，發(fā)出各種顯示信號(hào)。電梯的電氣控制，過(guò)去采用繼電器邏輯線路，一般稱繼電器控制。這種硬布線的邏輯控制方式具有原理簡(jiǎn)單、直觀等特點(diǎn)。但通用性差，邏輯系統(tǒng)由許多觸點(diǎn)組成，接線復(fù)雜、故障率高、設(shè)備龐

22、大，國(guó)家已規(guī)定淘汰。目前我國(guó)電梯主要由先進(jìn)的、可靠性高的微型計(jì)算機(jī)或可編程控制器（PLC）控制?！?】本文對(duì)我國(guó)電梯控制技術(shù)和方法的發(fā)展?fàn)顩r進(jìn)行研究，總結(jié)現(xiàn)有電梯主要控制方法，并對(duì)我國(guó)電梯將來(lái)控制技術(shù)和方法做出預(yù)測(cè)，這項(xiàng)工作能夠起到繼往開(kāi)來(lái)的作用，對(duì)我國(guó)電梯行業(yè)發(fā)展具有積極意義。</p><p>　　目前電梯的節(jié)能和智能化是其主要研究方向，我國(guó)的電梯節(jié)能技術(shù)在某些方面已經(jīng)達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。智能化是指采用人工智能算

23、法控制具有智能化派梯策略的電梯，可以大大提高電梯群的派梯效率，減少乘客的候梯時(shí)間，降低電梯的能耗。</p><p>　　1.3本文的主要內(nèi)容</p><p>　　本文主要介紹PLC在電梯控制中的應(yīng)用特點(diǎn)，設(shè)計(jì)PLC與外圍控制電路的實(shí)際接線以及PLC控制電梯程序的設(shè)計(jì)。</p><p>　　第二章 電梯控制的特點(diǎn)</p><p>　　2.1

24、電梯繼電器控制系統(tǒng)的特點(diǎn)及存在問(wèn)題 </p><p>　　2.1.1電梯繼電器控制系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn) </p><p>　　所有控制功能及信號(hào)處理均有硬件實(shí)現(xiàn)，線路直觀，易于理解和掌握，適合于一般技術(shù)人員和技術(shù)工人所掌握。 系統(tǒng)的保養(yǎng)、維修及故障檢查無(wú)需較高的技術(shù)和特殊的工具、儀器。 </p><p>　　大部分電器均為常用控制電器，更換方便，價(jià)格較便宜。多年來(lái)我國(guó)一

25、直生產(chǎn)這類電梯，技術(shù)成熟，已經(jīng)形成系列化產(chǎn)品，技術(shù)資料圖紙齊全，熟悉、掌握的人員較多。 </p><p>　　2.1.2電梯繼電器控制的缺點(diǎn)</p><p>　　系統(tǒng)觸點(diǎn)繁多、接線線路復(fù)雜，且觸點(diǎn)容易燒壞磨損，造成接觸不良，因而故障率較高。 普通控制電器及硬件接線方法難以實(shí)現(xiàn)較復(fù)雜的控制功能，使系統(tǒng)的控制功能不易增加，技術(shù)水平難以提高。電磁機(jī)構(gòu)及觸點(diǎn)動(dòng)作速度比較慢，機(jī)械和電磁慣性大，系統(tǒng)控

26、制精度難以提高。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)龐大，能耗較高，機(jī)械動(dòng)作噪音大。由于線路復(fù)雜，易出現(xiàn)故障，因而保養(yǎng)維修工作量大。費(fèi)用高；而且檢查故障困難，費(fèi)時(shí)費(fèi)工。 </p><p>　　總之，電梯繼電器控制系統(tǒng)故障率高，大大降低了電梯的可靠性和安全性，經(jīng)常造成停梯，給乘客人員帶來(lái)不便和驚擾。且電梯一旦發(fā)生沖頂或蹲底，不但會(huì)造成電梯機(jī)械部件損壞，還可能出現(xiàn)人身事故。所以目前電梯的繼電器控制已經(jīng)很少使用了。 </p><

27、;p>　　2.2 PLC及在電梯控制中的應(yīng)用特點(diǎn)</p><p>　　2.2.1 PLC簡(jiǎn)介 </p><p>　　PLC即可編程控制器（Programmable logic Controller，是指以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)的新型工業(yè)控制裝置。在1987年國(guó)際電工委員會(huì)（International Electrical Committee）頒布的PLC標(biāo)準(zhǔn)草案中對(duì)PLC做

28、了如下定義：</p><p>　　PLC英文全稱Programmable Logic Controller ,中文全稱為可編程邏輯控制器，定義是:一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計(jì)的。它采用一類可編程的存儲(chǔ)器，用于其內(nèi)部存儲(chǔ)程序，執(zhí)行邏輯運(yùn)算,順序控制，定時(shí)，計(jì)數(shù)與算術(shù)操作等面向用戶的指令，并通過(guò)數(shù)字或模擬式輸入/輸出控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程. 【2】</p><p>

29、;　　PLC是一種專門為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的數(shù)字運(yùn)算操作的電子裝置。它采用可以編制程序的存儲(chǔ)器，用來(lái)在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序運(yùn)算、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并能通過(guò)數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程。PLC及其有關(guān)的外圍設(shè)備都應(yīng)該按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個(gè)整體，易于擴(kuò)展其功能的原則而設(shè)計(jì)。</p><p>　　2.2.2 PLC的特點(diǎn)</p><p&g

30、t;　?。?）可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)。</p><p>　　高可靠性是電氣控制設(shè)備的關(guān)鍵性能。PLC由于采用現(xiàn)代大規(guī)模集成電路技術(shù)，采用嚴(yán)格的生產(chǎn)工藝制造，內(nèi)部電路采取了先進(jìn)的抗干擾技術(shù)，具有很高的可靠性。</p><p>　?。?）配套齊全，功能完善，適用性強(qiáng)。</p><p>　　PLC發(fā)展到今天，已經(jīng)形成了大、中、小各種規(guī)模的系列化產(chǎn)品。可以用于各種規(guī)模的工業(yè)

31、控制場(chǎng)合。除了邏輯處理功能以外，現(xiàn)代PLC大多具有完善的數(shù)據(jù)運(yùn)算能力，可用于各種數(shù)字控制領(lǐng)域。近年來(lái)PLC的功能單元大量涌現(xiàn)，使PLC滲透到了位置控制、溫度控制、CNC等各種工業(yè)控制中。加上PLC通信能力的增強(qiáng)及人機(jī)界面技術(shù)的發(fā)展，使用PLC組成各種控制系統(tǒng)變得非常容易。</p><p>　　（3）易學(xué)易用，深受工程技術(shù)人員歡迎。</p><p>　　PLC作為通用工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，是面向工

32、礦企業(yè)的工控設(shè)備。它接口容易，編程語(yǔ)言易于為工程技術(shù)人員接受。梯形圖語(yǔ)言的圖形符號(hào)與表達(dá)方式和繼電器電路圖相當(dāng)接近，只用PLC的少量開(kāi)關(guān)量邏輯控制指令就可以方便地實(shí)現(xiàn)繼電器電路的功能。為不熟悉電子電路、不懂計(jì)算機(jī)原理和匯編語(yǔ)言的人使用計(jì)算機(jī)從事工業(yè)控制打開(kāi)了方便之門。</p><p>　　（4）系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、建造工作量小，維護(hù)方便，容易改造。</p><p>　　PLC用存儲(chǔ)邏輯代替接線邏輯

33、，大大減少了控制設(shè)備外部的接線，使控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)及建造的周期大為縮短，同時(shí)維護(hù)也變得容易起來(lái)。更重要的是使同一設(shè)備經(jīng)過(guò)改變程序改變生產(chǎn)過(guò)程成為可能。這很適合多品種、小批量的生產(chǎn)場(chǎng)合。</p><p>　?。?）體積小，重量輕，能耗低</p><p>　　以超小型PLC為例，新近出產(chǎn)的品種底部尺寸小于100mm，重量小于150g，功耗僅數(shù)瓦。由于體積小很容易裝入機(jī)械內(nèi)部，是實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化的理想

34、控制設(shè)備。</p><p>　　2.2.3 PLC的應(yīng)用領(lǐng)域</p><p>　　目前，PLC在國(guó)內(nèi)外已廣泛應(yīng)用于鋼鐵、石油、化工、電力、建材、機(jī)械制造、汽車、輕紡、交通運(yùn)輸、環(huán)保及文化娛樂(lè)等各個(gè)行業(yè)，使用情況大致可歸納為如下幾類?！?】</p><p>　?。?）開(kāi)關(guān)量的邏輯控制</p><p>　　這是PLC最基本、最廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，它取

35、代傳統(tǒng)的繼電器電路，實(shí)現(xiàn)邏輯控制、順序控制，既可用于單臺(tái)設(shè)備的控制，也可用于多機(jī)群控及自動(dòng)化流水線。如注塑機(jī)、印刷機(jī)、訂書(shū)機(jī)械、組合機(jī)床、磨床、包裝生產(chǎn)線、電鍍流水線等。</p><p><b>　?。?）模擬量控制</b></p><p>　　在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程當(dāng)中，有許多連續(xù)變化的量，如溫度、壓力、流量、液位和速度等都是模擬量。為了使可編程控制器處理模擬量，必須實(shí)現(xiàn)模

36、擬量（Analog）和數(shù)字量（Digital）之間的A/D轉(zhuǎn)換及D/A轉(zhuǎn)換。PLC廠家都生產(chǎn)配套的A/D和D/A轉(zhuǎn)換模塊，使可編程控制器用于模擬量控制。</p><p><b>　?。?）運(yùn)動(dòng)控制</b></p><p>　　PLC可以用于圓周運(yùn)動(dòng)或直線運(yùn)動(dòng)的控制。從控制機(jī)構(gòu)配置來(lái)說(shuō)，早期直接用于開(kāi)關(guān)量I/O模塊連接位置傳感器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)，現(xiàn)在一般使用專用的運(yùn)動(dòng)控制模塊

37、。如可驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)的單軸或多軸位置控制模塊。世界上各主要PLC廠家的產(chǎn)品幾乎都有運(yùn)動(dòng)控制功能，廣泛用于各種機(jī)械、機(jī)床、機(jī)器人、電梯等場(chǎng)合。</p><p><b>　?。?）過(guò)程控制</b></p><p>　　過(guò)程控制是指對(duì)溫度、壓力、流量等模擬量的閉環(huán)控制。作為工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，PLC能編制各種各樣的控制算法程序，完成閉環(huán)控制。PID調(diào)節(jié)是一般閉環(huán)控制系統(tǒng)

38、中用得較多的調(diào)節(jié)方法。大中型PLC都有PID模塊，目前許多小型PLC也具有此功能模塊。PID處理一般是運(yùn)行專用的PID子程序。過(guò)程控制在冶金、化工、熱處理、鍋爐控制等場(chǎng)合有非常廣泛的應(yīng)用。</p><p><b>　　（5）數(shù)據(jù)處理</b></p><p>　　現(xiàn)代PLC具有數(shù)學(xué)運(yùn)算（含矩陣運(yùn)算、函數(shù)運(yùn)算、邏輯運(yùn)算）、數(shù)據(jù)傳送、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、排序、查表、位操作等功能，可以

39、完成數(shù)據(jù)的采集、分析及處理。這些數(shù)據(jù)可以與存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的參考值比較，完成一定的控制操作，也可以利用通信功能傳送到別的智能裝置，或?qū)⑺鼈兇蛴≈票?。?shù)據(jù)處理一般用于大型控制系統(tǒng)，如無(wú)人控制的柔性制造系統(tǒng)； </p><p><b>　?。?）通信及聯(lián)網(wǎng)</b></p><p>　　PLC通信含PLC間的通信及PLC與其它智能設(shè)備間的通信。隨著計(jì)算機(jī)控制的發(fā)展，工廠自動(dòng)化

40、網(wǎng)絡(luò)發(fā)展得很快，各PLC廠商都十分重視PLC的通信功能，紛紛推出各自的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。新近生產(chǎn)的PLC都具有通信接口，通信非常方便。</p><p>　　2.2.4 PLC控制電梯的邏輯關(guān)系</p><p>　　行車方向由內(nèi)選信號(hào)決定,順向優(yōu)先執(zhí)行; 行車途中如遇呼梯信號(hào)時(shí),順向截車,反向不截車; 內(nèi)選信號(hào)、呼梯信號(hào)具有記憶功能,執(zhí)行后解除。 內(nèi)選信號(hào)、呼梯信號(hào)、行車方向、行車樓層位置均由信號(hào)燈

41、指示停層時(shí)可延時(shí)自動(dòng)開(kāi)門、手動(dòng)開(kāi)門、(關(guān)門過(guò)程中)本層順向呼梯開(kāi)門; 有內(nèi)選信號(hào)時(shí)延時(shí)自動(dòng)關(guān)門,關(guān)門后延時(shí)自動(dòng)行車; 無(wú)內(nèi)選時(shí)延時(shí)5s自動(dòng)關(guān)門，但不能自動(dòng)行車; 行車時(shí)不能手動(dòng)開(kāi)門或本層呼梯開(kāi)門,開(kāi)門不能行車。</p><p>　　2.2.5 PLC控制電梯的優(yōu)點(diǎn) </p><p>　　隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，樓房越來(lái)越高，而電梯成為了高層樓房的必須設(shè)備。電梯從手柄開(kāi)關(guān)操縱電梯、按鈕控制電梯發(fā)

42、展到了現(xiàn)在的群控電梯，為高層運(yùn)輸做出了不可磨滅的貢獻(xiàn)。 PLC在電梯控制上的應(yīng)用主要體現(xiàn)在它的邏輯開(kāi)關(guān)控制功能。由于PLC具有邏輯運(yùn)算，計(jì)數(shù)和定時(shí)以及數(shù)據(jù)輸入輸出的功能。在電梯控制過(guò)程中，各種邏輯開(kāi)關(guān)控制與PLC很好的結(jié)合，很好的實(shí)現(xiàn)了對(duì)電梯的控制。 本文主要討論研究利用西門子公司可編程控制器對(duì)四層電梯的控制，形成電梯控制系統(tǒng)。電梯的電氣系統(tǒng)由拖動(dòng)系統(tǒng)和控制系統(tǒng)兩部分組成。傳統(tǒng)的電氣控制系統(tǒng)采用的繼電器邏輯控制由于觸點(diǎn)多

43、、故障率高、可靠性差、體積大等缺點(diǎn)，正逐漸被淘汰。目前電梯設(shè)計(jì)使用可編程控制器(PLC)，要求功能變化靈活，編程簡(jiǎn)單，故障少，噪音低。維修保養(yǎng)方便，節(jié)能省工，抗干擾能力強(qiáng)，控制箱占地面積少。當(dāng)乘員進(jìn)入電梯，按下樓層按鈕，電梯門自動(dòng)關(guān)閉后．控制系統(tǒng)進(jìn)行下列運(yùn)作：根據(jù)轎廂所處位置及乘員所處層數(shù)．判定轎廂運(yùn)行方向，保證轎廂平層時(shí)減速。將轎廂停在選定的樓層上；同時(shí)，根據(jù)樓層的呼叫，順路停車，自動(dòng)開(kāi)關(guān)門。另外在轎廂內(nèi)外均要有信號(hào)燈顯示電梯運(yùn)行方向

44、及樓層數(shù)。</p><p>　　2.3 電梯變頻調(diào)速控制的特點(diǎn)</p><p>　　MM440 是西門子公司生產(chǎn)的通用型矢量變頻器，它性能穩(wěn)定，質(zhì)量可靠，功能齊全，在電梯行業(yè)首次使用。</p><p>　　可編程序控制器PLC 和MM440 變頻器之間的通訊可有兩種方式，一種是串行通訊,采用串行通訊只需一根雙芯屏蔽電纜西門子專用，它大大減少了布線的數(shù)量，無(wú)須重新布線

45、即可更改控制功能，可以通過(guò)串行接口設(shè)置和修改變頻器的參數(shù)，還可以連續(xù)對(duì)變頻器的特性進(jìn)行監(jiān)視和控制另一種是并行通訊,圖中所示為端子控制端子1_8 10 16 17 為輸入控制端子19_25 為輸出控制端子然后定義每個(gè)端子的功能并且通過(guò)操縱面板設(shè)定其參數(shù)如P701=2 為上行P702=1 為下行P1001=48 為正常運(yùn)行頻率P1002=2 為爬行頻率等即PLC 通過(guò)邏輯分析后發(fā)出控制信號(hào)如正轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)高速中速點(diǎn)動(dòng)爬行等信號(hào)給變頻器變頻器接受指

46、令并且按照預(yù)先設(shè)定好的曲線拖動(dòng)轎廂正常運(yùn)行另外變頻器還發(fā)出信息如零速變頻器是否故障抱閘等信號(hào)給PLC 使其參加PLC 的邏輯運(yùn)算以保證電梯的安全運(yùn)行【4】</p><p>　　另外變頻器上還安裝了編碼器模板這使得這種通用型MM440 可以接成閉環(huán)速度反饋控制方式與無(wú)傳感器矢量控制SLVC 和變壓/變頻V/F 相比這種控制方式具有: 零速時(shí)仍然具有額定轉(zhuǎn)矩的負(fù)載能力, 速度控制的精度, 速度控制和轉(zhuǎn)矩控制的動(dòng)態(tài)性能

47、得到改善。</p><p>　　通過(guò)我們的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)這種變頻器完全可以用到電梯控制系統(tǒng)中且運(yùn)行良好而且它還有一個(gè)其它變頻器所沒(méi)有的優(yōu)點(diǎn)就是進(jìn)行電機(jī)參數(shù)自學(xué)習(xí)時(shí)電機(jī)的軸不轉(zhuǎn)動(dòng)這樣曳引機(jī)可在帶負(fù)載的情況下也能進(jìn)行自學(xué)習(xí)而不必像其它變頻器那樣必須把轎廂吊起使曳引機(jī)脫離負(fù)載后才能自學(xué)習(xí)這樣給電梯的安裝改造帶來(lái)很大方便。</p><p>　　第三章 PLC控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)</p>&l

48、t;p>　　3.1四層電梯主電路 </p><p>　　3.1.1四層電梯曳引電機(jī)及門電機(jī)電路圖</p><p>　　根據(jù)設(shè)計(jì)要求，本次設(shè)計(jì)的電氣控制系統(tǒng)主回路原理圖如圖2.1所示。圖中M1，M2為曳引電機(jī)和門電機(jī)，交流接觸器KM1~KM4通過(guò)控制兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行來(lái)控制轎廂和廳門，從而進(jìn)行對(duì)電梯的控制。FR1，F(xiàn)R2為起過(guò)載保護(hù)作用的熱繼電器，用于電梯運(yùn)行過(guò)載時(shí)斷開(kāi)主電路。FU1為

49、熔斷器，起過(guò)電流保護(hù)作用。</p><p>　　圖3.1 電機(jī)電路圖</p><p>　　3.1.2 plc外部接線圖</p><p>　　本設(shè)計(jì)的PLC外部接線圖如圖2.2所示。 CPU226CN的傳感器電源24V(DC)可以輸出600mA電流，通過(guò)核算在本設(shè)計(jì)中PLC容量完全滿足要求，CPU226CN的輸出繼電器觸點(diǎn)容量為2A，電壓范圍為5~30V（DC）或5

50、~250V（AC）。</p><p>　　圖3.2 plc外部接線圖</p><p>　　3.2 I /O點(diǎn)數(shù)的分配及機(jī)型的選擇</p><p>　　3.2.1 I/O點(diǎn)數(shù)的估算 </p><p>　　采用PLC構(gòu)成四層簡(jiǎn)易電梯電氣控制系統(tǒng)。電梯的上、下行由一臺(tái)電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)為電梯上升，反轉(zhuǎn)為下降。一層有上升呼叫按鈕K1和指示燈H1

51、，二層有上升呼叫按鈕K2和指示燈H2以及下降呼叫按鈕K4和指示燈H4，三層有上升呼叫按鈕K3和指示燈H3以及下降呼叫按鈕K5和指示燈H5，四層有下降呼叫按鈕K6和指示燈H6。一至四層有到位行程開(kāi)關(guān)SQ1～SQ4。電梯內(nèi)有一至四層呼叫按鈕K10～K7和指示燈H10～H7；電梯開(kāi)門和關(guān)門按鈕SB5和SB6，電梯開(kāi)門和關(guān)門分別通過(guò)電磁鐵KM3和KM4控制，關(guān)門到位由行程開(kāi)關(guān)ST1檢測(cè)，開(kāi)門到位由行程開(kāi)關(guān)ST2檢測(cè)。轎廂上行和下行由接觸器KM1

52、和KM2控制，并有上行記憶和下行記憶兩路指示燈。綜上所述，輸入點(diǎn)共有14個(gè)，輸出點(diǎn)共有16個(gè)?？删幊炭刂破鱏7—200的CPU226輸入，輸出點(diǎn)數(shù)為24／16。足以滿足要求</p><p>　　3.2.2輸入/輸出的分配如下：</p><p>　　該系統(tǒng)占用PLC的30個(gè)I/O口，14個(gè)輸入點(diǎn)，16個(gè)輸出點(diǎn)。</p><p>　　表2.1 I/O分配表</p&

53、gt;<p>　　3.2.3機(jī)型的選擇</p><p>　　S7-200可編程控制器是德國(guó)西門子公司研制的一種可編程控制器。它工作可靠，功能極其強(qiáng)大，存儲(chǔ)容量大，編程方便，輸出端可直接驅(qū)動(dòng)2A的繼電器或接觸器的線圈，強(qiáng)大的抗干擾能力。因此能夠滿足電梯對(duì)電氣控制系統(tǒng)的要求。S7-200小型PLC適用于各行各業(yè)，各種場(chǎng)合中的檢測(cè)、監(jiān)測(cè)及控制的自動(dòng)化。S7-200系列的強(qiáng)大功能使其無(wú)論在獨(dú)立運(yùn)行中或相連成

54、網(wǎng)絡(luò)皆能實(shí)現(xiàn)復(fù)雜控制功能?？蓱?yīng)用于各種自動(dòng)化系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)緊湊，成本低廉，強(qiáng)大的功能使得它成為各種小型控制任務(wù)的理想解決方案。本次設(shè)計(jì)中利用它編寫(xiě)控制一個(gè)四層樓電梯控制系統(tǒng)。分別完成轎廂內(nèi)指令，廳外召喚指令，樓層位置指示，開(kāi)門控制等任務(wù)。</p><p>　　S7-200系列出色表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：極高的可靠性；極豐富的指令集；易于掌握；便捷的操作；豐富的內(nèi)置集成功能；實(shí)時(shí)特性；強(qiáng)勁的通訊能力；豐富的擴(kuò)展模塊等。S

55、7-200系列在集散自動(dòng)化系統(tǒng)中充分發(fā)揮其強(qiáng)大功能。使用范圍可覆蓋從替代繼電器的簡(jiǎn)單控制到更復(fù)雜的自動(dòng)化控制。應(yīng)用領(lǐng)域極為廣泛，覆蓋所有與自動(dòng)檢測(cè)，自動(dòng)化控制有關(guān)的工業(yè)及民用領(lǐng)域，包括各種機(jī)床、機(jī)械、電力設(shè)施、民用設(shè)施、環(huán)境保護(hù)設(shè)備等等?！?】</p><p>　　STEP 7-Micro/WIN 32是西門子公司專門為S7-200系列PLC設(shè)計(jì)在個(gè)人計(jì)算機(jī)Windows操作系統(tǒng)下運(yùn)行的編程軟件，它的功能強(qiáng)大，使

56、用方便，簡(jiǎn)單易學(xué)，可用梯形圖（LAD）、語(yǔ)句表（STL）和功能塊圖三種編程語(yǔ)言編制程序，不同的編程語(yǔ)言編制的程序可以相互轉(zhuǎn)換。STEP 7-Micro/WIN 32提供兩套指令集，即SIMATIC指令集（S7-200方式）和國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)指令集（IEC1131-3方式）。程序編制完成之后，利用PLC與計(jì)算機(jī)專用的PC/PPI電纜傳送程序至PLC。</p><p><b>　　3.3系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖</b&g

57、t;</p><p>　　圖3.3 電梯平層流程圖</p><p>　　電梯經(jīng)過(guò)內(nèi)，正向外選樓層時(shí)自動(dòng)減速，平層后自動(dòng)開(kāi)門。電梯未平層或運(yùn)行時(shí)，手動(dòng)開(kāi)門按鈕和關(guān)門按鈕均不起作用。平層且電梯轎廂停止運(yùn)行后，才能手動(dòng)開(kāi)關(guān)門。</p><p>　　圖3.4 電梯上升下降流程圖</p><p>　　在電梯運(yùn)行過(guò)程中，轎廂上升或下降途中，任何反向截

58、梯的外呼信號(hào)均不響應(yīng)，但如果反向外呼電梯信號(hào)前方無(wú)其他內(nèi)、外呼梯信號(hào)時(shí)，電梯響應(yīng)外呼電梯信號(hào)。</p><p>　　第四章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)</p><p>　　4.1 四層電梯梯形圖</p><p>　　4.1.1 PLC編程</p><p>　?。?）PLC的編程語(yǔ)言</p><p>　　PLC程序是PLC指令的有序

59、集合，PLC運(yùn)行程序就是按一定的順序，執(zhí)行這集合中的一條條指令。指令是指示PLC動(dòng)作的文字代碼或圖形符號(hào)。使用的編程語(yǔ)言不同，這些文字代碼和圖形符號(hào)就不相同。但從本質(zhì)上來(lái)講，指令的實(shí)質(zhì)都是二進(jìn)制機(jī)器碼。同普通的計(jì)算機(jī)一樣，PLC的編程軟件通過(guò)編譯系統(tǒng)把PLC程序編譯成機(jī)器代碼。</p><p>　　PLC提供了功能較為完整的編程語(yǔ)言，以適應(yīng)PLC在工業(yè)環(huán)境中的應(yīng)用。利用PLC的編程語(yǔ)言，按照不同的控制要求編制不同

60、的控制程序，這相當(dāng)于設(shè)計(jì)和改變繼電器控制的硬件接線，也就是所謂的“可編程序”。</p><p>　　PLC的編程語(yǔ)言一般有五種：順序功能圖(Sequential Function Chart)、梯形圖(Ladder Diagram)、功能塊圖(Function Block Diagram)、指令表(Instruction List)和結(jié)構(gòu)文本(Structured Text)。其中，順序功能圖(SFC)、梯形圖(

61、LD)、功能塊圖(FBD)是圖形編程語(yǔ)言，指令表(IL)和結(jié)構(gòu)文本(ST)是文字語(yǔ)言。梯形圖(LD)是目前使用最廣泛的PLC圖形編程語(yǔ)言，梯形圖與繼電器控制系統(tǒng)的電路圖相似，比較易于掌握、程序表達(dá)清楚?！?】</p><p>　　本系統(tǒng)PLC程序的編制采用梯形圖語(yǔ)言，編程軟件為STEP 7。該軟件能夠完成制作程序、對(duì)可編程控制器CPU的寫(xiě)入/讀出、監(jiān)控程序運(yùn)行、調(diào)試程序、PLC錯(cuò)誤診斷等一系列功能。</p&

62、gt;<p>　?。?）STEP 7概述</p><p>　　STEP 7是用于SIMATIC可編程邏輯控制器組態(tài)和編程的標(biāo)準(zhǔn)軟件包。它是SIMATIC工業(yè)軟件的組成部分。有下列版本的STEP 7標(biāo)準(zhǔn)軟件包：用于SIMATIC S7-200上簡(jiǎn)單單站應(yīng)用的STEP 7 Micro/DOS和STEP 7 Micro/WIN;用于使用帶有各種功能的SIMATIC S7-300/ST-400、SIMATI

63、C M7-300/M7-400和SIMATIC C 7的STEP 7?？赏ㄟ^(guò)選擇SIMATIC工業(yè)軟件中的軟件產(chǎn)品進(jìn)行擴(kuò)展，為功能模板和通訊處理器賦值參數(shù)；強(qiáng)制和多處理器模式；全局?jǐn)?shù)據(jù)通訊；使用通訊功能塊的事件驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)傳送；組態(tài)連接?！?】</p><p>　　STEP7編程軟件允許結(jié)構(gòu)化用戶程序，可以將程序分解為單個(gè)的自成體系的程序部分從而使大規(guī)模的程序更容易理解，可以對(duì)單個(gè)的程序部分進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化程序組織簡(jiǎn)化，修

64、改更容易系統(tǒng)的調(diào)試也容易了許多在7s用戶程序中可以使用如下幾種不同類型的塊:</p><p>　　組織塊(OB)是操作系統(tǒng)和用戶程序的接口它們由操作系統(tǒng)調(diào)用，并控制循環(huán)和中斷驅(qū)動(dòng)程序的執(zhí)行，以及可編程控制器如何啟動(dòng)。它們還處理對(duì)錯(cuò)誤的響應(yīng)組織塊決定各個(gè)程序部分執(zhí)行的順序用于循環(huán)程序處理的組織塊OB1的優(yōu)先級(jí)最高。操作系統(tǒng)循環(huán)調(diào)用OB1并用這個(gè)調(diào)用啟動(dòng)用戶程序的循環(huán)執(zhí)行。</p><p>　

65、　功能（FC）屬于用戶自己編程的塊功能是“無(wú)存儲(chǔ)區(qū)”的邏輯塊FC的臨時(shí)變量存儲(chǔ)在局域數(shù)據(jù)堆棧中，當(dāng)FC執(zhí)行結(jié)束后，這些數(shù)據(jù)就丟失了。</p><p>　　功能塊（FB）屬于用戶自己編程的塊功能塊是具有“存儲(chǔ)功能”的塊，用數(shù)據(jù)塊作為功能塊的存儲(chǔ)器(背景數(shù)據(jù)塊)傳遞給FB的參數(shù)和靜態(tài)變量存在背景數(shù)據(jù)塊中，背景數(shù)據(jù)塊(背景DB)在每次功能塊調(diào)用時(shí)都要分配一塊給這次調(diào)用，用于傳遞參數(shù)。</p><p&

66、gt;　　系統(tǒng)功能塊(SFB)和系統(tǒng)功能(SFC)是STEP7為用戶提供的己編程好的程序的塊，經(jīng)過(guò)測(cè)試集成在CPU中的功能程序庫(kù)SFB作為操作系統(tǒng)的一部分并不占用程序空間，是具有存儲(chǔ)能力的塊，它需要一個(gè)背景數(shù)據(jù)塊，并須將此塊作為程序的一部分安裝到CPU中。</p><p>　?。?）程序設(shè)計(jì)常用方法</p><p>　　在工程中，對(duì)PLC應(yīng)用程序的設(shè)計(jì)有多種方法，這些方法的使用，也因各個(gè)設(shè)

67、計(jì)人員的技術(shù)水平和喜好有較大的差異?，F(xiàn)將常用的幾種應(yīng)用程序的設(shè)計(jì)方法簡(jiǎn)要介紹如下?！?】</p><p><b>　?、俳?jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法</b></p><p>　　經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法也叫湊試法。在掌握一些典型控制環(huán)節(jié)和電路設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，根據(jù)被控對(duì)象對(duì)控制系統(tǒng)的具體要求，憑經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行選擇、組合。這種方法對(duì)于一些簡(jiǎn)單的控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是比較湊效的，可以收到快速、簡(jiǎn)單的效果。經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法的具

68、體步驟是：確定輸入/輸出電器；確定輸入和輸出點(diǎn)的個(gè)數(shù)、選擇PLC機(jī)型、進(jìn)行I/O分配；做出系統(tǒng)動(dòng)作工程流程圖；選擇PLC指令并編寫(xiě)程序；編寫(xiě)其它控制控制要求的程序；將各個(gè)環(huán)節(jié)編寫(xiě)的程序合理地聯(lián)系起來(lái)，即得到一個(gè)滿足控制要求的程序。</p><p><b>　　② 邏輯設(shè)計(jì)法</b></p><p>　　工業(yè)電氣控制線路中，有很多是通過(guò)繼電器等電器元件來(lái)實(shí)現(xiàn)的。而繼電器

69、、交流接觸器的觸點(diǎn)都只有兩種狀態(tài)即：斷開(kāi)和閉合，因此用“0”和“1”兩種取值的邏輯代數(shù)設(shè)計(jì)電氣控制線路是完全可以的。該方法法是根據(jù)數(shù)字電子技術(shù)中的邏輯設(shè)計(jì)法進(jìn)行PLC程序的設(shè)計(jì)，它使用邏輯表達(dá)式描述問(wèn)題。在得出邏輯表達(dá)式后，根據(jù)邏輯表達(dá)式畫(huà)出梯形圖。</p><p><b>　?、?順序控制法</b></p><p>　　對(duì)那些按動(dòng)作的先后順序進(jìn)行控制的系統(tǒng)，非常適

70、合使用順序控制設(shè)計(jì)法進(jìn)行編程。順序控制法規(guī)律性很強(qiáng)，雖然編程相當(dāng)長(zhǎng)，但程序結(jié)構(gòu)清晰、可讀性。在用順序控制設(shè)計(jì)法編程時(shí)，功能圖是很重要的工具。功能圖能夠清楚地表現(xiàn)出系統(tǒng)各工作步的功能、步與步之間的轉(zhuǎn)換順序及其轉(zhuǎn)換條件。</p><p>　　功能圖由流程步、有向線段、轉(zhuǎn)移和動(dòng)作組成。在使用時(shí)它有一些使用規(guī)則：步于步之間必須用轉(zhuǎn)移隔開(kāi)；轉(zhuǎn)移與轉(zhuǎn)移之間必須用步隔開(kāi)；轉(zhuǎn)移和步之間用有向線段連接，正常畫(huà)順序功能圖的方向是從上

71、向下或則從左向右?！?1】按照正常順序畫(huà)圖時(shí)，有向線段可以不加箭頭，否則必須加箭頭。</p><p>　　4.1.2外召喚信號(hào)登記及消除</p><p>　　廳外召喚指令具有登記指示，到層取消。</p><p>　　4.1.3內(nèi)指令信號(hào)登記及消除</p><p>　　點(diǎn)動(dòng)內(nèi)呼按鈕，信號(hào)登記顯示。到層信號(hào)取消。本系統(tǒng)設(shè)一樓為基站，兩分鐘內(nèi)無(wú)任何

72、操作，電梯自動(dòng)返回一樓。</p><p>　　4.1.4 電梯的平層信號(hào)處理</p><p>　　4.1.5選層定向及反向截梯</p><p><b>　　(1)轎廂上行</b></p><p><b>　?。?）轎廂下行</b></p><p>　　4.1.6內(nèi)指令外召喚信

73、號(hào)的保持</p><p>　　轎廂的內(nèi)呼指令與外召喚指令保持信號(hào)，用于在有乘坐需要的樓層停車，并自動(dòng)或手動(dòng)執(zhí)行開(kāi)關(guān)門操作。開(kāi)關(guān)門執(zhí)行一次之后，信號(hào)取消。使電梯能夠繼續(xù)響應(yīng)其他乘坐信號(hào)。</p><p>　　4.1.7各樓層停車信號(hào)</p><p>　　4.1.8自動(dòng)開(kāi)關(guān)門</p><p>　　如梯形圖所示，電梯到層停車后，延時(shí)2s開(kāi)門，5s后

74、自動(dòng)關(guān)門。并設(shè)有手動(dòng)開(kāi)門按扭和關(guān)門按鈕?？蓪?shí)現(xiàn)即時(shí)開(kāi)關(guān)門。</p><p><b>　　4.2軟硬件的調(diào)試</b></p><p>　　4.2.1 MCGS工控組態(tài)軟件的簡(jiǎn)介 </p><p>　　MCGS(Monitor and Control Generated System)是一套基于Windows平臺(tái)的、用于快速構(gòu)造和生成上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)

75、的組態(tài)軟件系統(tǒng)。 MCGS為用戶提供了解決實(shí)際工程問(wèn)題的完整方案和開(kāi)發(fā)平臺(tái)，能夠完成現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集、實(shí)時(shí)和歷史數(shù)據(jù)處理、報(bào)警和安全機(jī)制、流程控制、動(dòng)畫(huà)顯示、趨勢(shì)曲線和報(bào)表輸出以及企業(yè)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)等功能?！?】 MCGS具有操作簡(jiǎn)便、可視性好、可維護(hù)性強(qiáng)、高性能、高可靠性等突出特點(diǎn)。組態(tài)（Configuration）為模塊化任意組合。 通用組態(tài)軟件主要特點(diǎn)有：延續(xù)性和可擴(kuò)充性。當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)（包括硬件設(shè)備或系統(tǒng)結(jié)構(gòu)）或用戶需求發(fā)

76、生改變時(shí)，不需作很多修改而方便地完成軟件的更新和升級(jí)；封裝性（易學(xué)易用）。通用組態(tài)軟件所能完成的功能都用一種方便用戶使用的方法包裝起來(lái)，不需掌握太多的編程語(yǔ)言技術(shù)（甚至不需要編程技術(shù)），就能很好地完成一個(gè)復(fù)雜工程所要求的所有功能；通用性，每個(gè)用戶根據(jù)工程實(shí)際情況，利用通用組態(tài)軟件提供的底層設(shè)備（PLC、智能儀表、智能模塊、板卡、變頻器等）的I/O Driver、開(kāi)放式的數(shù)據(jù)庫(kù)和畫(huà)面制作工具，就能完成一個(gè)具有動(dòng)</p>&l

77、t;p>　　4.3 MCGS工控組態(tài)過(guò)程</p><p>　　4.3.1制作工程畫(huà)面</p><p>　　（1）新建工程及組態(tài)畫(huà)面 </p><p>　　雙擊桌面MCGS組態(tài)環(huán)境圖標(biāo)，進(jìn)入組態(tài)環(huán)境，在文件中選擇“新建工程”?，F(xiàn)彈窗后，單擊彈出窗口中“用戶窗口”選項(xiàng)卡，進(jìn)入“用戶窗口”頁(yè)。</p><p>　　單擊“新建窗

78、口”按鈕，出現(xiàn)“窗口0”圖標(biāo)。單擊界面右側(cè)“窗口屬性”按鈕，進(jìn)入“用戶窗口屬性設(shè)置”窗口，在該屬性設(shè)置中的窗口標(biāo)題改為“四層電梯監(jiān)控畫(huà)面”選中“最大化顯示”其他不變，單擊“確認(rèn)”，關(guān)閉窗口。</p><p>　　在用戶窗口中選中“四層電梯監(jiān)控畫(huà)面”單擊右鍵，選擇下拉菜單中的“設(shè)置為啟動(dòng)窗口”選項(xiàng)，將該窗口設(shè)置為運(yùn)行時(shí)自動(dòng)加載的窗口。</p><p><b>　?。?）編輯畫(huà)面&l

79、t;/b></p><p>　　選中“四層電梯監(jiān)控畫(huà)面”窗口圖標(biāo)，單擊“動(dòng)畫(huà)組態(tài)”，進(jìn)入動(dòng)畫(huà)組態(tài)窗口，在MCGS組態(tài)軟件“工具箱”中選擇各種工具編輯畫(huà)面。使用矩形工具繪制各樓層和電梯門，使用位圖工具插入轎廂，然后在“插入元件”工具中選擇指示燈，按鈕等工具繪制出四層電梯控制系統(tǒng)組態(tài)畫(huà)面。</p><p>　　圖4.1四層電梯組態(tài)畫(huà)面</p><p>　　4.3.

80、2變量的定義及連接</p><p>　?。?）.定義數(shù)據(jù)對(duì)象</p><p>　　在該組態(tài)工程中要用到的數(shù)據(jù)對(duì)象（變量）如表4.1</p><p><b>　　表4.1 對(duì)象列表</b></p><p><b>　?。?）屬性設(shè)置</b></p><p>　　將關(guān)量的基本屬性

81、中對(duì)象初值設(shè)置為0，數(shù)值型變量以F1OPEN為例：對(duì)象初值設(shè)置為100，最小值為0，最大值為100，其他數(shù)值型變量設(shè)置類似。</p><p>　?。?）MCGS中定義的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)如下</p><p><b>　　圖4.2實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)</b></p><p><b>　　4.3.3變量連接</b></p><

82、;p>　　畫(huà)面編輯好以后，需要將畫(huà)面與前面定義的數(shù)據(jù)對(duì)象即變量關(guān)聯(lián)起來(lái)，以便運(yùn)行時(shí)，畫(huà)面內(nèi)容能隨變量變化，現(xiàn)圖形的動(dòng)畫(huà)效果。</p><p>　?。?）指示燈的屬性設(shè)置</p><p>　　在用戶窗口中雙擊“四層電梯監(jiān)控畫(huà)面”進(jìn)入動(dòng)畫(huà)組態(tài)界面，選中一層內(nèi)選指示圖標(biāo)并雙擊，彈出單元屬性設(shè)置窗口。設(shè)置如圖4.3所示。</p><p>　　圖4.3指示燈的屬性設(shè)置&

83、lt;/p><p>　　（2）轎廂屬性的屬性設(shè)置</p><p>　　雙擊界面中表示電梯升降的轎廂，彈出屬性設(shè)置窗口，屬性設(shè)置如圖4.4所示。</p><p>　　圖4.4轎廂屬性的屬性設(shè)置</p><p>　?。?）電梯門的屬性設(shè)置</p><p>　　以一層左門的設(shè)置為例，屬性設(shè)置如圖4.5所示。</p>

84、<p>　　圖4.5一層電梯左門的屬性設(shè)置</p><p>　　4.3.4編制循環(huán)策略</p><p>　　在“運(yùn)行策略”中選中“循環(huán)策略”，單擊右側(cè)“策略屬性”按鈕，彈出“策略屬性設(shè)置”窗口，在“定時(shí)循環(huán)執(zhí)行，循環(huán)時(shí)間[ms]”一欄中，填入100，單擊“確認(rèn)”按鈕。雙擊“循環(huán)策略”進(jìn)入循環(huán)策略。單擊“工具箱”按鈕，彈出“策略工具箱”選擇“腳本程序”單擊新增策略行末端方塊。雙擊

85、進(jìn)入腳本程序編輯環(huán)境。</p><p>　　圖4.6循環(huán)策略編輯環(huán)境</p><p>　　完成腳本程序的編寫(xiě)后。在菜單項(xiàng)“文件”中選“進(jìn)入運(yùn)行環(huán)境”或直接按“F5”進(jìn)入運(yùn)行環(huán)境。運(yùn)行畫(huà)面如圖：</p><p>　　圖4.7電梯運(yùn)行畫(huà)面（1）</p><p>　　圖4.8電梯運(yùn)行時(shí)畫(huà)面（2）</p><p><b&

86、gt;　　結(jié) 論</b></p><p>　　四層教學(xué)電梯系統(tǒng)在各類院校的實(shí)踐教學(xué)中得到廣泛的利用，它可以作為自動(dòng)化等專業(yè)的PLC相關(guān)課程的實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)。但是由于實(shí)際硬件的教學(xué)電梯投入較大，對(duì)教學(xué)空間也比較苛刻，從而給各個(gè)院校的實(shí)踐教學(xué)帶來(lái)很大的困擾。利用工控組態(tài)軟件實(shí)現(xiàn)PLC與上位計(jì)算機(jī)通信的方法簡(jiǎn)單易行，本四層教學(xué)仿真電梯系統(tǒng)利用工控組態(tài)軟件MCGS，配合簡(jiǎn)單的PLC主機(jī)，在PC機(jī)界面上實(shí)現(xiàn)了實(shí)

87、踐教學(xué)訓(xùn)練平臺(tái)，投入較少，對(duì)教學(xué)空間要求不高，適合大批量學(xué)生的實(shí)踐訓(xùn)練，符合大多數(shù)高等院校及培訓(xùn)機(jī)構(gòu)的教學(xué)要求。所以利用PLC主機(jī)、PC機(jī)及工控組態(tài)軟件設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的四層教學(xué)仿真電梯系統(tǒng)，在PLC、組態(tài)軟件應(yīng)用及電梯控制等課程教學(xué)中，具有突出的優(yōu)點(diǎn)和很好的利用價(jià)值。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn) </b></p><p>　　[1] 崔元明.可編程器件應(yīng)用導(dǎo)論 [

88、J].清華大學(xué)出版社,2000.</p><p>　　[2] 袁任光.可編程控制器選用手冊(cè) [J].機(jī)械工業(yè)出版社,2002.</p><p>　　[3] 賈德勝.PLC應(yīng)用開(kāi)發(fā)實(shí)用子程序 [M].人民郵電出版社,2006.</p><p>　　[4] 江秀漢、湯楠.可編程控制器原理及應(yīng)用 [M]第二版西安科技大學(xué)出版社,2003.</p><p

89、>　　[5] 薩師煊. 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概論[M] . 北京: 高等教育出版社, 2000. </p><p>　　[6] 何獻(xiàn)忠.可編程控制器應(yīng)用技術(shù)（西門子S7-200系列）[M].北京：清華大學(xué)出版社，2007</p><p>　　[7] 張萬(wàn)忠.電器與PLC控制技術(shù)，北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2003.</p><p>　　[8] 王整風(fēng).可編程控制器原理與實(shí)踐

90、教程.上海：上海交通大學(xué)出版社，2007.</p><p>　　[9] 嚴(yán)盈富.監(jiān)控組態(tài)軟件與PLC入門.北京：人民郵電出版社，2006.</p><p>　　[10] 曾慶波.監(jiān)控組態(tài)軟件及其應(yīng)用技術(shù).哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，2005.</p><p>　　[11] 陳立定.電氣控制與可編程控制器.廣州：華南理工大學(xué)出版社，2001.</p>

91、<p><b>　　致 謝</b></p><p>　　到現(xiàn)在，努力了一段時(shí)間的畢業(yè)設(shè)計(jì)終于可以畫(huà)上一個(gè)句號(hào)了，但是現(xiàn)在回想起來(lái)做畢業(yè)設(shè)計(jì)的整個(gè)過(guò)程，頗有心得，其中有苦也有甜，不過(guò)樂(lè)趣盡在其中！不僅讓我對(duì)PLC和MCGS組態(tài)軟件有的更深一步的了解，同時(shí)也增加了自己的動(dòng)手實(shí)踐能力，為以后的工作打下了基礎(chǔ)?？梢哉f(shuō)畢業(yè)設(shè)計(jì)不僅是對(duì)前面所學(xué)知識(shí)的一種檢驗(yàn)，而且也是對(duì)自己能力的一種提高。&

92、lt;/p><p>　　本次畢業(yè)設(shè)計(jì)是在我的指導(dǎo)老師的悉心指導(dǎo)下完成的。從論文的選題到論文的完成，無(wú)不傾注著老師辛勤的汗水。嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)態(tài)度、淵博的知識(shí)、無(wú)私的奉獻(xiàn)精神使我受益匪淺，從尊敬的指導(dǎo)老師身上，我不僅學(xué)到了扎實(shí)、寬廣的專業(yè)知識(shí)，也學(xué)到了做人的道理。在此我要向我的指導(dǎo)老師致以最衷心的感謝和深深的敬意!同時(shí)我在這里還要感謝在畢業(yè)設(shè)計(jì)，尤其是在編寫(xiě)程序、利用組態(tài)軟件仿真方面給予了我很多幫助和關(guān)心的同學(xué)。</p&

93、gt;<p>　　其次還要感謝我的父母，他們?yōu)榱宋业某砷L(zhǎng)付出了辛勤的努力和汗水，給予了我世界上最崇高、最偉大的愛(ài)。我所取得的進(jìn)步和成績(jī)和他們是分不開(kāi)的。</p><p>　　最后，向所有關(guān)心和幫助過(guò)我的領(lǐng)導(dǎo)、老師、同學(xué)和朋友表示由衷的謝意!</p><p><b>　　學(xué)生簽名：</b></p><p><b>　　日

94、 期</b></p><p><b>　　附錄</b></p><p>　　MCGS組態(tài)軟件循環(huán)策略中腳本程序如下：</p><p>　　IF L1=1 AND UP=0 AND F1FLAG=1 AND F1open>0 THEN F1open=F1open-3</p><p>　　IF UP=

95、1 AND L1=1 AND F1open<100 THEN F1open=F1open+3</p><p>　　IF F1open=100 THEN F1FLAG=1</p><p>　　IF F1open=0 THEN F1FLAG=0 //一層電梯門開(kāi)關(guān)控制</p><p>　　IF L2=1 AND UP=0 AND DOWN=0 AND F

96、2FLAG=1 AND F2open>0 THEN F2open=F2open-3</p><p>　　IF ((UP=1 AND L2=1) OR (DOWN=1 AND L2=1)) AND F2open<100 THEN F2open=F2open+3</p><p>　　IF F2open=100 THEN F2FLAG=1</p><p>　　

97、IF F2open=0 THEN F2FLAG=0 //二層電梯門開(kāi)關(guān)控制</p><p>　　IF L3=1 AND UP=0 AND L4=0 AND DOWN=0 AND F3FLAG AND F3open>0 THEN F3open=F3open-3</p><p>　　IF ((UP=1 AND L3=1) OR (DOWN=1 AND L3=1)) AND F3o

98、pen<100 THEN F3open=F3open+3</p><p>　　IF F3open=100 THEN F3FLAG=1</p><p>　　IF F3open=0 THEN F3FLAG=0 //三層電梯門開(kāi)關(guān)控制</p><p>　　IF L4=1 AND DOWN=0 AND F4FLAG=1 AND F4open>0 THEN

99、 F4open=F4open-3</p><p>　　IF DOWN AND L4=1 AND F4open<100 THEN F4open=F4open+3</p><p>　　IF F4open=100 THEN F4FLAG=1</p><p>　　IF F4open=0 THEN F4FLAG=0 //四層電梯門開(kāi)關(guān)控制</p>

100、<p>　　IF (((SL2=1 OR UP2=1 OR DN2=1) AND 轎廂>-150) OR ((SL3=1 OR UP3=1 OR DN3=1) AND 轎廂>-300) OR ((SL4=1 OR DN4=1) AND 轎廂>-450)) AND (F1open>=100 AND F2open>=100 AND F3open>=100) AND UP=1 THEN 轎廂=轎廂

101、-2 //轎廂下降控制</p><p>　　IF (((SL3=1 OR DN3=1 OR UP3=1) AND 轎廂<-300) OR ((SL2=1 OR DN2=1 OR UP2=1 ) AND 轎廂<-150) OR ((SL1=1 OR UP1=1) AND 轎廂<0) AND (F2open>=100 AND F3open>=100 AND F4open>=