畢業(yè)設(shè)計（論文）基于西門子S7200 PLC的四層電梯及組態(tài)監(jiān)控的設(shè)計

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1、四層電梯及組態(tài)監(jiān)控的設(shè)計工 學(xué) 部工學(xué)一部專 業(yè)自動化班 級4418501學(xué) 號姓 名指導(dǎo)教師負(fù)責(zé)教師沈陽航空工業(yè)學(xué)院北方科技學(xué)院2008 年 7 月沈陽航空工業(yè)學(xué)院北方科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）II摘摘 要要隨著城市建設(shè)的不斷發(fā)展，樓群建筑不斷增多，電梯在當(dāng)今社會的生活中有著廣泛的應(yīng)用。電梯作為樓群建筑中垂直運行的交通工具已與人們的日常生活密不可分。本文就是利用西門子 S7-200 可編程控制器對電梯系統(tǒng)進(jìn)行控制，首先進(jìn)行硬件設(shè)計，包括 CPU 處理模塊、系統(tǒng)的端口分配、以及外部接線圖，然后，在硬件設(shè)計的基礎(chǔ)上，對軟件進(jìn)行了設(shè)計，設(shè)計出系統(tǒng)的程序流程圖及梯形圖程序，并對系統(tǒng)進(jìn)行了分析和調(diào)試，實

2、現(xiàn)了電梯的自動控制。最后，運用 MCGS 組態(tài)軟件制作人機(jī)對話界面，檢驗電梯 PLC 控制系統(tǒng)的運行情況。使電梯通過讀取 PLC 中相應(yīng)寄存器的狀態(tài)，監(jiān)視電梯指示燈、電梯按鈕及電梯的其它運行狀態(tài)，直觀地反映出電梯的運行狀況，達(dá)到監(jiān)控的目的。關(guān)鍵詞：電梯；PLC；監(jiān)控沈陽航空工業(yè)學(xué)院北方科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）IIIAbstractWith the continuous development of urban construction, the increasing complex construction, the lift of life in todays society has a w

3、ide range of applications. Elevator in the building as a complex operation of the vertical transport has been inextricably linked with peoples daily lives. This paper is the use of Siemens S7-200 PLC on elevator control system, first of all for hardware design, including the CPU processing module, t

4、he system of port allocation, as well as external wiring diagram, and then, on the basis of hardware design, software For the design, design a systematic process flow chart and ladder procedures and systems analysis and debugging, and automatic control of the elevator. Finally, the use of PC configu

5、ration software MCGS interactive interface, inspection of the elevator control system PLC operation. PLC to read through the elevator in the corresponding register of the state, surveillance, lift light, the elevator button and lift the other running directly reflects the operation of the escalator，

6、thus achieve the goal of monitoring.KeywordsKeywords：Elevator;PLC; Monitor沈陽航空工業(yè)學(xué)院北方科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）III目目 錄錄 1 緒 論.11.1 電梯的概述.11.1.1 電梯在國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀.11.1.2 電梯的分類.21.2 可編程控制器（PLC）簡介 .21.2.1 PLC 的發(fā)展階段 .31.2.2 PLC 的主要功能 .41.2.3 PLC 的主要特點 .51.3 課題的目的、意義.61.4 主要研究內(nèi)容.72 電梯系統(tǒng)總體設(shè)計.82.1 電梯的外部結(jié)構(gòu)及控制要求.82.2 方案選擇.92.2.1

7、 硬件方案的確定.92.2.2 軟件方案的確定.92.2.3 監(jiān)控系統(tǒng)的確定.103 電梯系統(tǒng)硬件的設(shè)計.113.1 PLC 結(jié)構(gòu)及工作原理.113.2 系統(tǒng)的 CPU 處理模塊.133.3 系統(tǒng)的端口分配及功能表.133.4 系統(tǒng)的外部接線圖.154 電梯系統(tǒng)的軟件設(shè)計.174.1 西門子 PLC 編程軟件 .174.2 系統(tǒng)的程序設(shè)計.184.2.1 程序流程圖.18沈陽航空工業(yè)學(xué)院北方科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）IV4.2.2 主要程序設(shè)計及分析.184.3 程序調(diào)試.264.3.1 PC 與 PLC 的通信.264.3.2 調(diào)試.275 電梯監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計.285.1 MCGS 組態(tài)軟件介

8、紹.285.2 組態(tài)軟件的制作過程.295.2.1 建立 MCGS 新畫面 .295.2.2 定義數(shù)據(jù)變量.295.2.3 制作監(jiān)控畫面.315.2.4 編寫控制流程.335.3 遇到的問題分析.346 結(jié) 論.35致 謝.36參考文獻(xiàn).37附錄 PLC 程序 .38附錄 組態(tài)命令程序.49 沈陽航空工業(yè)學(xué)院北方科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）11 緒緒 論論1.1 電梯的概述電梯的概述1.1.1 電梯在國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀電梯在國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀電梯進(jìn)入人們的生活已經(jīng) 150 年了。1854 年，在紐約水晶宮舉行的世界博覽會上，美國人伊萊沙格雷夫斯奧的斯第一次向世人展示了他的發(fā)明，從此，人類歷史上第一部安

9、全升降梯誕生。奧的斯先生的發(fā)明徹底改寫了人類使用升降工具的歷史。從那以后，升降梯在世界范圍內(nèi)得到廣泛應(yīng)用。1889 年 12 月，美國奧的斯電梯公司制造出了名副其實的電梯，它采用直流電動機(jī)為動力，通過蝸輪減速器帶動卷筒上纏繞的繩索，懸掛并升降轎廂。1892 年，美國奧的斯公司開始采用按鈕操縱裝置，取代傳統(tǒng)的轎廂內(nèi)拉動繩索的操縱方式，為操縱方式現(xiàn)代化開了先河。生活在繼續(xù)，科技在發(fā)展，電梯也在進(jìn)步。150 年來，電梯的材質(zhì)由黑白到彩色，樣式由直式到斜式，在操縱控制方面更是步步出新手柄開關(guān)操縱、按鈕控制、信號控制、集選控制、人機(jī)對話等等，多臺電梯還出現(xiàn)了并聯(lián)控制，智能群控；雙層轎廂電梯展示出節(jié)省井道

10、空間，提升運輸能力的優(yōu)勢；變速式自動人行道扶梯的出現(xiàn)大大節(jié)省了行人的時間；不同外形扇形、三角形、半菱形、半圓形、整圓形的觀光電梯則使身處其中的乘客的視線不再封閉。如今，以美國奧的斯公司為代表的世界各大著名電梯公司各展風(fēng)姿，仍在繼續(xù)進(jìn)行電梯新品的研發(fā)，并不斷完善維修和保養(yǎng)服務(wù)系統(tǒng)。另外，調(diào)頻門控、智能遠(yuǎn)程監(jiān)控、主機(jī)節(jié)能、控制柜低噪音耐用、復(fù)合鋼帶環(huán)保等一款款集納了人類在機(jī)械、電子、光學(xué)等領(lǐng)域最新科研成果的新型電梯競相問世。中國最早的一部電梯出現(xiàn)在上海，是由美國奧的斯公司于 1901 年安裝的。1932 年由美國奧的斯公司安裝在天津利順德酒店的電梯至今還在安全運轉(zhuǎn)著。十一屆三中全會后，我國電梯業(yè)進(jìn)

11、入了高速發(fā)展的時期。解放前，我國電梯擁有量僅約 2000 臺，也沒有電梯制造業(yè)。70 年代初，全國僅有幾家電梯制造廠，至 80 年代末就發(fā)展到 150 多家，至今已超過 200 家，且世界著名電梯廠商在我國均有合資企業(yè)。目前我國合資、沈陽航空工業(yè)學(xué)院北方科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）2獨資的電梯生產(chǎn)企業(yè)已有 200 多家。如今，在我國任何一個城市，電梯都在被廣泛應(yīng)用，電梯給人們的生活帶來了便利，也為我國現(xiàn)代化建設(shè)的加速發(fā)展提供了強(qiáng)大的保障。時至今日，電梯已進(jìn)入了全面發(fā)展的新時期。1.1.2 電梯的電梯的分類分類電梯的種類相當(dāng)很多，按用途分為乘客電梯、載貨電梯、醫(yī)用電梯、住宅電梯、雜物電梯、觀光電梯、

12、車輛電梯、船舶電梯、建筑施工電梯等；按驅(qū)動方式可分為交流電梯、直流電梯、液壓電梯、齒輪齒條電梯、螺桿式電梯、直線電機(jī)驅(qū)動的電梯；按速度分為低速電梯（速度低于 1m/s 以下） 、中速電梯（速度在 12m/s 之間） 、高速電梯（速度大于 2m/s） 、超高速電梯（速度超過 5m/s） ，不過隨著電梯技術(shù)的不斷發(fā)展，電梯速度越來越高，區(qū)別高、中、低速電梯的速度限值也在相應(yīng)地提高；按拖動方式分為交流電梯、直流電梯、液壓電梯、齒輪齒條電梯等；按操縱控制方式分為手柄開關(guān)操縱電梯、按鈕控制電梯、信號控制電梯、集選控制電梯等。除上述電梯的分類外，還有些特殊用途的電梯，如冷庫電梯、防爆電梯、礦井電梯、斜行電

13、梯、雙層轎廂電梯等等。1.2 可編程控制器（可編程控制器（PLC）簡介）簡介PLC（Programmable Logic Controller）通常稱為可編程控制器，它是一種以微處理器為基礎(chǔ)，綜合了現(xiàn)代計算機(jī)、自動化技術(shù)和通信技術(shù)發(fā)展起來的一種通用的工業(yè)自動控制裝置。由于它擁有體積小、功能強(qiáng)、程序設(shè)計簡單、以及維護(hù)方便等特點，特別是適應(yīng)惡劣的工業(yè)環(huán)境的能力和高可靠性，使其應(yīng)用越來越廣泛。1987 年 2 月國際電工委員會（IEC）對可編程控制器定義如下：“可編程控制器是一種數(shù)字運算操作的電子系統(tǒng)，是專門為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計的。它采用可可以編制程序的存儲器，用來在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序

14、控制、定時、計數(shù)和算術(shù)運算等操作的指令，并能通過數(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)過程?？删幊炭刂破骷捌溆嘘P(guān)設(shè)備，都應(yīng)按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個整體，易于擴(kuò)展其功能的原則設(shè)計”。事實上，可編程控制器是一種以微處理器為核心，帶有指令存儲器和輸入/輸出沈陽航空工業(yè)學(xué)院北方科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）3接口，將自動化、計算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)融為一體的新型工業(yè)控制裝置。1.2.1 PLC 的的發(fā)展階段發(fā)展階段 隨著微處理器的出現(xiàn)，大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路技術(shù)的迅速發(fā)展和數(shù)據(jù)通信技術(shù)的不斷進(jìn)步，PLC 也迅速發(fā)展，其發(fā)展過程大致可分為以下三個階段。 早期的 PLC（20 世紀(jì) 60 年代末

15、20 世紀(jì) 70 年代中期）早期的 PLC 可編程邏輯控制器，是繼電器控制裝置的，其主要功能只是執(zhí)行原來有繼電器完成的順序控制、定時等。它在硬件上以計算機(jī)的形式出現(xiàn)，在 I/O 接口電路上做了改進(jìn)以適應(yīng)工業(yè)控制現(xiàn)場的要求。在軟件編程上，采用廣大電器工程技術(shù)人員所熟知的繼電器控制線路方式梯形圖。其中 PLC 特有的編程語言梯形圖一直沿用至今。 中期的 PLC（20 世紀(jì) 70 年代中期20 世紀(jì) 80 年代中后期）在 20 世紀(jì) 70 年代，微處理器的出現(xiàn)使 PLC 發(fā)生了巨大的變化。美國、日本、德國等一些廠家先后開始采用微處理器作為 PLC 的中央處理單元（CPU） ，這樣使PLC 的功能大大

16、增強(qiáng)。在軟件方面，除了保持原有的邏輯運算、計時、計數(shù)等功能以外，還增加了算術(shù)運算、數(shù)據(jù)處理和傳送、通信、自診斷等功能。在硬件方面，增加了模擬量模塊、遠(yuǎn)程 I/O 模塊、各種特殊功能模塊并擴(kuò)大了存儲器的容量，使各種邏輯線圈的數(shù)量增加。除此之外，還提供了一定數(shù)量的數(shù)據(jù)寄存器。 近期的 PLC(20 世紀(jì) 80 年代中后期至今)進(jìn)入 20 世紀(jì) 80 年代中后期，由于超大規(guī)模集成電路技術(shù)的迅速發(fā)展，微處理器的檔次普遍提高。而且，為了進(jìn)一步提高 PLC 的處理速度，各制造商研發(fā)的專用邏輯處理芯片。這樣使 PLC 軟、硬件功能發(fā)生了巨大變化。近年來，PLC 技術(shù)發(fā)展很快，性能不斷提高，類型也在不斷增多，

17、功能也越來越完善。因此，PLC 已發(fā)展成為當(dāng)今自動化、信息化的重要支柱。1.2.2 PLC 的主要功能的主要功能隨著 PLC 技術(shù)的為斷發(fā)展，目前已能實現(xiàn)以下功能。沈陽航空工業(yè)學(xué)院北方科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）4 調(diào)節(jié)控制功能條件控制功能是指用 PLC 與、或、非指令取代繼電器觸點串聯(lián)，并聯(lián)及其他各種邏輯連接，進(jìn)行開關(guān)控制。 定時/計數(shù)控制功能定時/計數(shù)控制功能就是用 PLC 提供的定時器，計數(shù)器指令實現(xiàn)對某種操作的定時或計數(shù)控制，以取代時時間繼電器。 步進(jìn)控制功能步進(jìn)控制能就是步進(jìn)指令來實現(xiàn)在多道加工工序的控制中，只有前一道工序完成后，才能進(jìn)行下道工序的控制，以取代由硬件構(gòu)成的步進(jìn)控制器。 數(shù)

18、據(jù)處理功能數(shù)據(jù)處理功能是指 PLC 能進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送、比較、移位、數(shù)制轉(zhuǎn)換、算術(shù)運算與邏輯運算以及編碼和譯碼等操作。 A/D 與 D/A 轉(zhuǎn)換功能A/D 與 D/A 轉(zhuǎn)換功能就是通過 A/D，D/A 模塊完成模擬量和數(shù)字量之間的轉(zhuǎn)換。 運動、過程控制功能運動控制功能就是指通過高速計數(shù)模塊和位置控制模塊等進(jìn)行單軸或多軸控制。過程控制功能是指通過 PLC 的 PLD 控制指令實現(xiàn)對溫度、壓力、速度、流量等物理參數(shù)的閉環(huán)控制。 擴(kuò)展功能擴(kuò)展功能是指通過連接輸入/輸出擴(kuò)展單元（即 I/O 擴(kuò)展單元）模塊來增加輸入輸出點數(shù)，也可通過附加各種智能單元及特殊單元來提高 PLC 的控制能力。 遠(yuǎn)程 I/O 功能

19、過程 I/O 功能是指通過過程 I/O 單元將分散在遠(yuǎn)距離的各種輸入，輸出設(shè)備與沈陽航空工業(yè)學(xué)院北方科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）5PLC 主機(jī)相連接，進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，接收輸入信號，傳出輸出信號。 通訊聯(lián)網(wǎng)功能通訊聯(lián)網(wǎng)功能是 PLC 之間的聯(lián)網(wǎng)，PLC 與上位計算機(jī)的連接等，實現(xiàn)遠(yuǎn)程 I/O控制或數(shù)據(jù)交換，以完成系統(tǒng)規(guī)模較大的復(fù)雜控制。 監(jiān)控功能監(jiān)控功能是指 PLC 能監(jiān)視系統(tǒng)各部分運行狀態(tài)和進(jìn)程，以系統(tǒng)出現(xiàn)的異常情況進(jìn)行報警和記錄，甚至自動中止運行。也可在線調(diào)整，修改控制程序中定時器，計數(shù)器等到設(shè)事實上值或強(qiáng)制 I/O 狀態(tài)。1.2.3 PLC 的主要特點的主要特點PLC 之所以能迅速發(fā)展和廣泛應(yīng)用

20、，是因為它具有以下特點： 可靠性高 PLC 不需要大量的活動元件和接線電子元件，它的接線大大減少，與此同時，系統(tǒng)的維修簡單，維修時間短。 PLC 采用了一系列可靠性設(shè)計的方法進(jìn)行設(shè)計。 PLC 有較高的易操作性，它具有編程簡單，操作方便，維修容易等特點，一般不易發(fā)生操作的錯誤。 PLC 是為工業(yè)生產(chǎn)過程控制而專門設(shè)計的控制裝置，它具有比通用計算機(jī)控制更簡單的編程語言和更可靠的硬件。采用了精簡化的編程語言，編程出錯率大大降低，而為工業(yè)惡劣操作環(huán)境設(shè)計的硬件使可靠性大大提高。 在 PLC 的硬件方面，采用了一系列提高可靠性的措施。 PLC 的軟件方面，也采取了一系列提高系統(tǒng)可靠性的措施。例如，采用

21、軟件濾波；軟件自診斷；簡化編程語言等。 易操作 操作方便。對 PLC 的操作包括程序輸入和程序更改的操作。大多數(shù) PLC 采沈陽航空工業(yè)學(xué)院北方科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）6用編程器進(jìn)行輸入和更改的操作。 編程方便。PLC 有多種程序設(shè)計語言可供使用。對電氣技術(shù)人員來說，由于梯形圖與電氣原理圖較為接近，容易掌握和理解。 維修方便。PLC 具有的自診斷功能對維修人員維修技能的要求降低。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時，通過硬件和軟件的自診斷，維修人員可以很快的找到故障的部位，以便維修。 靈活性高 編程的靈活性。PLC 采用的編程語言有梯形圖、助記符、功能表圖、功能模塊和語句描述編程語言。編程方法的多樣性使編程方便、

22、應(yīng)用面拓展。 擴(kuò)展的靈活性。PLC 的擴(kuò)展靈活性是它的一個重要特點。它可根據(jù)應(yīng)用的規(guī)模不同，即可進(jìn)行容量的擴(kuò)展、功能的擴(kuò)展、應(yīng)用和控制范圍的擴(kuò)展。 操作的靈活性。操作十分靈活方便，監(jiān)視和控制變得十分容易。1.3 課題的目的、意義課題的目的、意義以前，我國住宅樓電梯大部分是采用繼電器控制的，由于控制線路復(fù)雜、體積大、故障率高而且難于維護(hù)，使電梯難以達(dá)到安全、穩(wěn)定、可靠的基本要求，事故時有發(fā)生。鑒于繼電器控制存在著上述的種種弊端，將 PLC 應(yīng)用于電梯控制，收到了良好效果。可編程控制器應(yīng)用于電梯控制，用軟件編程替代原有繼電器硬件布線控制，使控制系統(tǒng)具有了極大的柔性和通用性。同時，由于 PLC 功能

23、齊全、應(yīng)用靈活，能夠滿足電梯控制的要求而且具有抗干擾性能強(qiáng)、操作方便、維護(hù)簡單等特點，使得系統(tǒng)可靠性大大提高。因此，本系統(tǒng)采用西門子公司的小型 PLC 系列 S7200中的 STEP7-Micro/WIN4.0 編程軟件。隨著計算機(jī)技術(shù)、控制技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)在的電梯系統(tǒng)都傾向于采用先進(jìn)、實用、可靠的 PLC 來進(jìn)行控制，這樣能提高電梯系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性、可靠性及可維護(hù)性。在工業(yè)自動化領(lǐng)域中，自動化設(shè)備的應(yīng)用很多都離不開監(jiān)控系統(tǒng)。使用監(jiān)控系統(tǒng)對工業(yè)自動化生產(chǎn)過程實施監(jiān)控，即使不深入現(xiàn)場，也能了解設(shè)備狀況，分析設(shè)備問題，并且能夠記錄設(shè)備的各種信息。另外，還能及時發(fā)現(xiàn)問題并解決，從而完沈陽航空工業(yè)

24、學(xué)院北方科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）7善生產(chǎn)的環(huán)節(jié)。因此，本系統(tǒng)就是采用 MCGS 組態(tài)監(jiān)控軟件進(jìn)行監(jiān)控，此軟件操作簡單，可視性好，無須具備計算機(jī)編程的知識，就可以在短時間內(nèi)輕而易舉地完成一個運行穩(wěn)定、功能全面的監(jiān)控系統(tǒng)。在現(xiàn)實生活中，操作者還可通過以太網(wǎng)或其它辦公信息網(wǎng)絡(luò)等對電梯設(shè)備進(jìn)行在線監(jiān)控，從而達(dá)到遠(yuǎn)程維護(hù)的目的，這樣既節(jié)省人力和財力，又能及時發(fā)現(xiàn)問題并解決。 1.4 主要研究內(nèi)容主要研究內(nèi)容本次設(shè)計主要是利用可編程序控制器（PLC）控制一個四層電梯，首先進(jìn)行硬件設(shè)計，包括 CPU 處理模塊、擴(kuò)展模塊、資源分配以及外部接線等，然后在硬件設(shè)計的基礎(chǔ)上，選用西門子公司的 STEP7Micro/

25、WIN4.0 編程軟件進(jìn)行了設(shè)計，設(shè)計出系統(tǒng)的程序流程圖及梯形圖程序，并對系統(tǒng)進(jìn)行了分析和調(diào)試，實現(xiàn)了電梯的自動控制。并且用上位機(jī) MCGS 組態(tài)軟件進(jìn)行監(jiān)控，檢驗電梯 PLC 控制系統(tǒng)的運行情況，從而達(dá)到對電梯的監(jiān)視控制。沈陽航空工業(yè)學(xué)院北方科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）82 電梯系統(tǒng)總體設(shè)計電梯系統(tǒng)總體設(shè)計2.1 電梯的外部結(jié)構(gòu)電梯的外部結(jié)構(gòu)及控制要求及控制要求圖 2.1 電梯外部結(jié)構(gòu)由上圖可知，電梯由安裝在各樓層電梯口的上升、下降呼叫按鈕，電梯轎廂內(nèi)樓層選擇按鈕，上升下降指示，各樓層到位行程開關(guān)組成。當(dāng)電梯在上升的過程中只響應(yīng)向上的呼叫，在下降的過程中只響應(yīng)向下的呼叫，電梯向上或向下的呼叫執(zhí)行

26、完成后再執(zhí)行反向呼叫。另外電梯還具有樓層顯示、呼叫記憶、內(nèi)選呼叫指示等功能。 本系統(tǒng)設(shè)計的電梯達(dá)到如下要求：行車方向由內(nèi)選信號決定，順向優(yōu)先執(zhí)行；行車途中如遇呼梯信號時，順向截車，反向不截車；內(nèi)選信號、呼梯信號具有記憶功能，執(zhí)行后解除；內(nèi)選信號、呼梯信號、行車方向、行車樓層位置均有信號燈指沈陽航空工業(yè)學(xué)院北方科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）9示；樓層顯示燈亮表示轎廂停于該層，燈滅表示電梯離開該層；無呼梯時，5S內(nèi)沒有人呼梯，電梯停止運行；行車時不能手動開門或本層呼梯開門，開門不能行車。2.2 方案選擇方案選擇系統(tǒng)總體邏輯框圖，如圖 2.2 所示。 圖 2.2 系統(tǒng)總體邏輯框圖2.2.1 硬件方案的確定

27、硬件方案的確定PLC 種類繁多，雖然功能和指令不盡相同，但結(jié)構(gòu)與工作原理則大同小異。通常 PLC 由主機(jī)、輸入/輸出接口、電源、編程器擴(kuò)展器接口和外部設(shè)備接口等幾個主要部分組成。根據(jù)此次電梯控制系統(tǒng)的要求，我選用了德國西門子公司推出的小型PLC 系列 S7-200，它具有可靠性高、體積小、擴(kuò)展方便，使用靈活的特點。此系統(tǒng)為多點輸入、多點輸出，CPU 選擇 224 系列，擴(kuò)展模塊選用 EM223。2.2.2 軟件方案的確定軟件方案的確定本系統(tǒng)選用 STEP7-Micro/WIN4.0 版編程軟件，是因為它比以往的編程軟件功能更新、更強(qiáng)，支持 32 位的 Windows95、Windows98、W

28、indows NT、Windows XP使用環(huán)境，并且具有易于操作，界面一致性好，簡單易學(xué)的特點。使用該軟件時需要一根連到計算機(jī)串行通訊口的 PC/PPI 電纜，其通訊參數(shù)的配置可以在安裝軟件結(jié)束時或在運行時進(jìn)行。 現(xiàn)場信號小型 S7-200擴(kuò)展模塊EM223組態(tài)監(jiān)控 電梯沈陽航空工業(yè)學(xué)院北方科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）102.2.3 監(jiān)控系統(tǒng)的確定監(jiān)控系統(tǒng)的確定 MCGS(Monitor and Control Generated System，通用監(jiān)控系統(tǒng))是一套用于快速構(gòu)造和生成計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的組態(tài)軟件，能夠在 Windows 平臺上運行。另外，MCGS充分利用 windows 圖形功能完備

29、、界面一致性好、易學(xué)易用的特點，在自動化領(lǐng)域有著更廣泛的應(yīng)用。因比以往使用專用機(jī)開發(fā)的工業(yè)控制系統(tǒng)更具通用性，所以選用 MCGS 組態(tài)軟件制作人機(jī)對話界面，檢驗電梯 PLC 控制系統(tǒng)的運行情況。沈陽航空工業(yè)學(xué)院北方科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）113 電梯系統(tǒng)硬件的設(shè)計電梯系統(tǒng)硬件的設(shè)計3.1 PLC 結(jié)構(gòu)及工作原理結(jié)構(gòu)及工作原理PLC 的基本結(jié)構(gòu)：一般 PLC 分為箱體式和模塊式兩種。但它們的組成是相同的，對箱體式 PLC 有一塊 CPU 板、I/O 板、顯示面板、內(nèi)存塊、電源等，當(dāng)然按 CPU性能分成若干型號，并按 I/O 點數(shù)又有若干規(guī)格。對模塊式 PLC 有 CPU 模塊、I/O模塊、內(nèi)存、

30、電源模塊、底板或機(jī)架。無任哪種結(jié)構(gòu)類型的 PLC，都屬于總線式開放型結(jié)構(gòu)，其 I/O 能力可按用戶需要進(jìn)行擴(kuò)展與組合。PLC 的基本結(jié)構(gòu)框圖如圖 3.1所示。圖 3.1 PLC 基本結(jié)構(gòu)框圖 PLC 的工作原理：當(dāng) PLC 運行時，是通過執(zhí)行反映控制要求的用戶程序來完成控制任務(wù)的，需要執(zhí)行眾多的操作，但 CPU 不可能同時去執(zhí)行多個操作，它只能按分時操作（串行工作）方式每一次執(zhí)行一個操作，按順序逐個執(zhí)行。由于 CPU 的運算處理速度很快，所以從宏觀上來看，PLC 外部出現(xiàn)的結(jié)果似乎是同時（并行）完成的。這種串行工作過程稱為 PLC 的掃描工作方式。用掃描工作方式執(zhí)行用戶程序時，掃描是從第一條程

31、序開始，在無中斷或跳轉(zhuǎn)控制的情況下，按程序存儲順序的先后逐條執(zhí)行用戶程序，直到程序結(jié)束。然后再從頭開始掃描執(zhí)行，周而復(fù)始重復(fù)運行。如圖3.2所示：PLC采用集中采樣，集中輸出的工作方式，減少了外界干擾的影響。沈陽航空工業(yè)學(xué)院北方科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）12圖 3.2 PLC 掃描工作原理圖PLC工作過程分三個階段進(jìn)行，即輸入采樣、程序執(zhí)行和輸出刷新。以下詳細(xì)敘述PLC三個階段的工作過程： PLC在輸入采樣階段：以掃描方式依次地讀入信號的通/斷狀態(tài)，并將它們存入存儲器輸入暫存區(qū)的相應(yīng)單元內(nèi)，這部分存儲區(qū)也特別地稱為輸入映像區(qū)。在讀輸入結(jié)束后，PLC轉(zhuǎn)入用戶程序執(zhí)行階段。 PLC 在程序執(zhí)行階段：

32、按照先后順序掃描執(zhí)行每條指令，從輸入映像存儲區(qū)中讀取輸入狀態(tài)，根據(jù)用戶程序進(jìn)行邏輯運算，將不斷得到運算結(jié)果，而運算得到的結(jié)果是將其對應(yīng)地先存入輸出暫存區(qū)（輸出映象區(qū)）的相應(yīng)單元中，直到用戶程序全部被執(zhí)行完。本掃描周期內(nèi)的程序執(zhí)行階段結(jié)束后，PLC 轉(zhuǎn)入寫輸出階段。 輸出刷新階段：當(dāng)所有的指令執(zhí)行完畢，輸出狀態(tài)寄存器的通斷狀態(tài)在輸出刷新階段送至輸出鎖存器中，并通過一定的方式（繼電器等）輸出，驅(qū)動相應(yīng)輸出設(shè)備工作。在此期間 PLC 根據(jù)輸出映像區(qū)中的對應(yīng)狀態(tài)刷新所有的輸出鎖存電路，再經(jīng)隔離驅(qū)動到輸出端子，向外界輸出控制信號，這才是 PLC 的實際輸出。為了提高工作的可靠性，及時接收外來的控制命令，

33、PLC 在每次掃描期間，除完成上述三步操作外，通常還要進(jìn)行故障自診斷，完成與編程器等的通信。每次掃描開始，先執(zhí)行一次自診斷程序，對各輸入輸出點、存儲器和 CPU 等進(jìn)行診斷，診沈陽航空工業(yè)學(xué)院北方科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）13斷的方法通常是測試出各部分的當(dāng)前狀態(tài)，并與正常的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)進(jìn)行比較，若兩者一致，說明各部分工作正常，若不一致則認(rèn)為有故障。此時，PLC 立即啟動關(guān)機(jī)程序，保留現(xiàn)行工作狀態(tài)，并關(guān)斷所有輸出點，然后停機(jī)。診斷結(jié)束后，如沒發(fā)現(xiàn)故障，PLC 將繼續(xù)往下掃描，檢查是否有編程器等的通信請求。如果有則進(jìn)行相應(yīng)的處理，比如，接受編程器發(fā)來的命令，把要顯示的狀態(tài)數(shù)據(jù)、出錯信息送給編程器顯示等。

34、處理完通信后，PLC 繼續(xù)往下掃描，輸入現(xiàn)場信息，順序執(zhí)行用戶程序，輸出控制信號，完成一個掃描周期。然后又從自診斷開始，進(jìn)行第二輪掃描。PLC就這樣不斷反復(fù)循環(huán)，實現(xiàn)對機(jī)器的連續(xù)控制，直到接收到停機(jī)命令，或因停電、出現(xiàn)故障等才停止工作。3.2 系統(tǒng)的系統(tǒng)的 CPU 處理模塊處理模塊基本 CPU 單元選用的是 CPU224，性能如下：2048 程序存儲器；2048 數(shù)據(jù)存儲器；14 點輸入，10 點輸出；可擴(kuò)展 7 個模塊；128 個定時器；128 個計數(shù)器；4個硬件中斷、1 個定時器中斷；實時時鐘；高速計數(shù)器；可利用 PPI 協(xié)議或自由口進(jìn)行通信。 由于 CPU224 的輸入和輸出點不能滿足設(shè)

35、計的要求，因此還添加了擴(kuò)展模塊，擴(kuò)展模塊選用的是 EM223 繼電器型，性能如下：輸入電壓 24V；8 點輸入、8 點輸出；額定負(fù)載電壓 24VDC/24V230V AC；允許范圍 20.430V DC/20250V AC；輸出電壓 L0.3V -每組電流總和 8A；I/O 端子可拆卸；背板總線消耗電流 80mA；功耗 3W 。3.3 系統(tǒng)的端口分配及功能表系統(tǒng)的端口分配及功能表對于 PLC 電梯控制系統(tǒng)的輸入、輸出點必須進(jìn)行合理的配置?；镜妮斎腼@示功能有：一層內(nèi)選指示、二層內(nèi)選指示、三層內(nèi)選指示、四層內(nèi)選指示、一層上呼指示、二層上呼指示、三層上呼指示、二層下呼指示、三層下呼指示、四層下呼指

36、示、一層樓層指示、二層樓層指示、三層樓層指示、四層樓層指示、低脈沖按鈕、直線啟動按鈕共 16 個點?；镜妮敵鲲@示功能有：一層內(nèi)選指示、二層內(nèi)選指示、三層內(nèi)選指示、四層內(nèi)選指示、一層上呼指示、二層上呼指示、三層上呼指示、二層下呼指示、三層下沈陽航空工業(yè)學(xué)院北方科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）14呼指示、四層下呼指示、一層樓層指示、二層樓層指示、三層樓層指示、四層樓層指示、轎廂下降指示、轎廂下降指示（同正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)） 、電梯運行指示共 17 個點。電梯控制的邏輯關(guān)系，各輸入、輸出端子分配見表 3.1。表 3.1 端口分配及功能表序號PLC 地址功能說明1I0.0四層內(nèi)選按鈕2I0.1三層內(nèi)選按鈕3I0.2

37、二層內(nèi)選按鈕4I0.3一層內(nèi)選按鈕5I0.4四層下呼按鈕6I0.5三層下呼按鈕7I0.6二層下呼按鈕8I0.7三層上呼按鈕9I1.0二層上呼按鈕10I1.1一層上呼按鈕11I1.2四層行程指示12I1.3三層行程指示13I1.4二層行程指示14I1.5一層行程指示15I2.0低脈沖按鈕16I2.1直線啟動按鈕17Q0.0四層指示18Q0.1三層指示19Q0.2二層指示20Q0.3一層指示21Q0.4轎廂下降指示、反轉(zhuǎn)22Q0.5轎廂上升指示、正轉(zhuǎn)23Q0.6四層內(nèi)選指示24Q0.7三層內(nèi)選指示25Q1.0二層內(nèi)選指示26Q1.1一層內(nèi)選指示27Q2.0四層下呼指示28Q2.1三層下呼指示29Q

38、2.2二層下呼指示30Q2.3三層上呼指示31Q2.4二層上呼指示32Q2.5一層上呼指示沈陽航空工業(yè)學(xué)院北方科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）1533Q2.6電梯運行指示3.4 系統(tǒng)的外部接線圖系統(tǒng)的外部接線圖西門子 S7-200 系列 PLC 適用于各行各業(yè)，各種場合中的檢測、監(jiān)測及控制的自動化，具有極高的性能/價格比。圖 3.2 就是 S7-200PLC 的外部接線圖。主機(jī)1M、2M、3M 和面板 V+接電源+24V，主機(jī) 1L、2L、3L、4L、5L 和面板 COM 接電源 GND。圖 3.2 PLC 外部接線圖沈陽航空工業(yè)學(xué)院北方科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）1沈陽航空工業(yè)學(xué)院北方科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（

39、論文）174 電梯系統(tǒng)的軟件設(shè)計電梯系統(tǒng)的軟件設(shè)計4.1 西門子西門子 PLC 編程軟件編程軟件STEP7Micro/WIN 是專門為 S7-200 設(shè)計的，在個人計算機(jī) Windows 操作系統(tǒng)下運行的編程軟件，它的功能強(qiáng)大，使用方便，簡單易學(xué)。用戶可以通過語句表、梯形圖和功能塊圖編程，不同的編程語言編制的程序可以相互轉(zhuǎn)換，可以用符號表來定義程序中使用的變量地址對應(yīng)的符號。圖 4.1 程序編輯窗口STEP7-Micro/WIN4.0 的編程界面如圖 4.1 所示。程序編輯器窗口包含為當(dāng)前項目使用的編輯器的局部變量表和程序視圖。其編程軟件具有以下一些功能：硬件配置、參數(shù)設(shè)置、通信設(shè)置、程序編輯

40、、測試、運行和診斷等功能。 沈陽航空工業(yè)學(xué)院北方科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）184.2 系統(tǒng)的程序設(shè)計系統(tǒng)的程序設(shè)計4.2.1 程序流程圖程序流程圖PLC 設(shè)計電梯采用自動運行方式控制，根據(jù)此控制邏輯設(shè)計的流程圖如圖 4.2所示。圖 4.2 電梯設(shè)計的流程圖4.2.2 主要程序設(shè)計及分析主要程序設(shè)計及分析當(dāng)電梯內(nèi)部呼叫時，電梯的內(nèi)部指示燈會亮，同時電梯會自動運行到該呼叫層。顯示內(nèi)選指示燈的亮滅程序如下：沈陽航空工業(yè)學(xué)院北方科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）19沈陽航空工業(yè)學(xué)院北方科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）20按下呼叫電梯按鈕，說明有人外部呼叫電梯，這時，電梯會自動運行到該層，同時，對應(yīng)的樓層指示燈亮。電梯運行

41、程序如下：沈陽航空工業(yè)學(xué)院北方科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）21沈陽航空工業(yè)學(xué)院北方科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）22沈陽航空工業(yè)學(xué)院北方科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）23沈陽航空工業(yè)學(xué)院北方科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）24電梯上、下行程序如下：沈陽航空工業(yè)學(xué)院北方科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）25沈陽航空工業(yè)學(xué)院北方科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）264.3 程序調(diào)試程序調(diào)試4.3.1 PC 與與 PLC 的通信的通信程序 PC 與 PLC 進(jìn)行通訊，需一些參數(shù)的設(shè)置，本系統(tǒng)的參數(shù)設(shè)置過程如下： 程序與 PLC 的 CPU 通訊電纜進(jìn)行連接。 設(shè)置遠(yuǎn)程站（即 S7-200）的地址，使它與 S7-200 的地址相同，本系統(tǒng)設(shè)置為

42、 2，如圖 4.3 所示。 沈陽航空工業(yè)學(xué)院北方科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）27圖 4.3 計算機(jī)與 PLC 的通信設(shè)置 從圖 4.3 中可知 PLC 通訊參數(shù)的設(shè)置，其中接口為 PC/PPI cable（COM 1） ，協(xié)議為 PPI，模式為 11 位，波特率為 9.6 千波特。4.3.2 調(diào)試調(diào)試把編寫好的程序傳送到 PLC 中，運行硬件時，不能很好的實現(xiàn)設(shè)計的功能，經(jīng)過反復(fù)的調(diào)試、修改，終于實現(xiàn)了電梯設(shè)計的要求。另外在軟件調(diào)試過程中也遇到了一些的問題，比如下載 PLC 程序時，顯示下載錯誤，PLC 程序無法運行。這是因為 PLC 的地址輸入錯誤，只要點擊“刷新”，把獲取的地址輸入則下載就恢復(fù)

43、正常。沈陽航空工業(yè)學(xué)院北方科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）285 電梯監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計電梯監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計5.1 MCGS 組態(tài)軟件介紹組態(tài)軟件介紹MCGS 全中文工業(yè)自動化控制組態(tài)軟件（以下簡稱 MCGS）是一套 32 位工控組態(tài)軟件，可穩(wěn)定運行于 Windows95/98/Me/NT/2000 等多種操作系統(tǒng)，集動畫顯示、流程控制、數(shù)據(jù)采集、設(shè)備控制與輸出、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸、工程報表、數(shù)據(jù)與曲線等諸多強(qiáng)大功能于一身，并支持國內(nèi)外眾多數(shù)據(jù)采集與輸出設(shè)備，廣泛應(yīng)用于石油、電力、機(jī)械、紡織、航天、建筑、通訊、實驗室等多種工程領(lǐng)域。MCGS 組態(tài)軟件具有全中文、面向窗口的可視化操作界面。實時性強(qiáng)，有良好的并行處理

44、性能和豐富生動的多媒體畫面。MCGS 組態(tài)軟件的開放式結(jié)構(gòu)擁有廣泛的數(shù)據(jù)獲取和強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理功能。同時。提供良好的安全機(jī)制，為多個不同級別用戶設(shè)定不同的操作權(quán)限。MCGS 組態(tài)軟件支持多種硬件設(shè)備，實現(xiàn)“設(shè)備無關(guān)”，用戶不必因外部設(shè)備的局部改動，而影響整個系統(tǒng)。MCGS 組態(tài)軟件由“MCGS 組態(tài)環(huán)境”和“MCGS 運行環(huán)境”兩個系統(tǒng)組成。兩部分互相獨立，又緊密相關(guān)。目前，MCGS 組態(tài)軟件已經(jīng)成功推出了 MCGS 通用版組態(tài)軟件、MCGS 網(wǎng)絡(luò)版組態(tài)軟件和 MCGSE 嵌入版組態(tài)軟件。三類產(chǎn)品風(fēng)格相同，功能各異，三者完美結(jié)合，融為一體，形成了整個工業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)的從設(shè)備采集、工作站數(shù)據(jù)處理和控制

45、、上位機(jī)網(wǎng)絡(luò)管理和 web 瀏覽的所有功能，很好的實現(xiàn)了自動控制一體化的功能。本文利用 MCGS 組態(tài)軟件設(shè)計，在設(shè)備組態(tài)窗口中選擇適當(dāng)?shù)拇谕ㄓ嵲O(shè)備，正確設(shè)置其屬性。正確設(shè)置組態(tài)軟件中數(shù)據(jù)變量設(shè)備通道的連接，即可實現(xiàn) PLC 與組態(tài)軟件的通訊。將 PLC 中的串口驅(qū)動程序與組態(tài)軟件的需求響應(yīng)相結(jié)合，使電腦對 PLC 發(fā)出的信號有響應(yīng)。在 MCGS 組態(tài)軟件的用戶窗口中，制作一個動畫界面。在界面上設(shè)置各個控件的屬性，使設(shè)置的控件按照真實的情況動作，檢驗和測試電梯 PLC 控制系統(tǒng)對電梯的運行狀態(tài)的控制效果。MCGS 用主控窗口、設(shè)備窗口和用沈陽航空工業(yè)學(xué)院北方科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）29戶窗口

46、來構(gòu)成一個應(yīng)用系統(tǒng)的人機(jī)交互圖形界面。組態(tài)配置各種不同類型和功能的對象或結(jié)構(gòu)，可以對實時數(shù)據(jù)進(jìn)行可視化處理。 5.2 組態(tài)軟件的制作過程組態(tài)軟件的制作過程5.2.1 建立建立 MCGS 新畫面新畫面制作組態(tài)軟件需要畫面的設(shè)計和參數(shù)的設(shè)置，由圖 5.1 用戶窗口屬性設(shè)置可知，窗口位置為任意擺放，窗口邊界為可變邊。在“用戶窗口屬性設(shè)置”中，還能對擴(kuò)充屬性、啟動腳本、循環(huán)腳本、退出腳本進(jìn)行參數(shù)設(shè)置。圖 5.1 電梯監(jiān)控畫面基本屬性設(shè)置5.2.2 定義數(shù)據(jù)變量定義數(shù)據(jù)變量實時數(shù)據(jù)庫是 MCGS 工程的數(shù)據(jù)交換和數(shù)據(jù)處理中心。數(shù)據(jù)變量是構(gòu)成實時數(shù)據(jù)庫的基本單元，建立實時數(shù)據(jù)庫的過程也即是定義數(shù)據(jù)變量的過

47、程。定義數(shù)據(jù)變量的內(nèi)容主要包括：指定數(shù)據(jù)變量的名稱、類型、初始值和數(shù)值范圍，確定與數(shù)據(jù)變量存盤相關(guān)的參數(shù)等。在定義之前，應(yīng)充分分析和考慮所有問題，最后列出需要沈陽航空工業(yè)學(xué)院北方科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）30的所有的點（即變量） 。在定義時根據(jù)不同點的作用具體設(shè)置每個點的類型及參數(shù)。根據(jù)西門子 S7-200 點數(shù)、電梯模型輸入輸出端子分配及監(jiān)控程序的內(nèi)部變量，設(shè)置的數(shù)據(jù)變量如表 5.1 所示。表 5.1 數(shù)據(jù)詞典列表 變量名變量類型寄存器對應(yīng)數(shù)據(jù)變量四層內(nèi)選按鈕開關(guān)型I0.0i00三層內(nèi)選按鈕開關(guān)型I0.1i01二層內(nèi)選按鈕開關(guān)型I0.2i02一層內(nèi)選按鈕開關(guān)型I0.3i03四層下呼按鈕開關(guān)型I

48、0.4i04三層下呼按鈕開關(guān)型I0.5i05二層下呼按鈕開關(guān)型I0.6i06三層下呼按鈕開關(guān)型I0.7i07二層下呼按鈕開關(guān)型I1.0i10一層下呼按鈕開關(guān)型I1.1i11四層行程指示開關(guān)型I1.2i12三層行程指示開關(guān)型I1.3i13二層行程指示開關(guān)型I1.4i14一層行程指示開關(guān)型I1.5i15四層指示燈開關(guān)型Q0.0q00三層指示燈開關(guān)型Q0.1q01二層指示燈開關(guān)型Q0.2q02一層指示燈開關(guān)型Q0.3q03轎廂下降指示開關(guān)型Q0.4q04轎廂上升指示開關(guān)型Q0.5q05四層內(nèi)選指示開關(guān)型Q0.6q06三層內(nèi)選指示開關(guān)型Q0.7q07二層內(nèi)選指示開關(guān)型Q1.0q10一層內(nèi)選指示開關(guān)型Q

49、1.1q11一層上呼指示開關(guān)型Q2.5q25二層上呼指示開關(guān)型Q2.4q24三層上呼指示開關(guān)型Q2.3q23四層下呼指示開關(guān)型Q2.2q22三層下呼指示開關(guān)型Q2.1q21二層下呼指示開關(guān)型Q2.0q20 一次動作標(biāo)志數(shù)值型movey1 門開關(guān)動作數(shù)值型movex1沈陽航空工業(yè)學(xué)院北方科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）315.2.3 制作監(jiān)控畫面制作監(jiān)控畫面轎箱運動監(jiān)控動畫是電梯監(jiān)控程序的一個重要內(nèi)容，它以動畫的方式直接反映電梯模型的運動，生動形象。而它的制作過程較為復(fù)雜繁瑣，而且要制作一個立體的形象的轎箱模型要繪制許多圖案并把它們組合在一起，而其中對圖素前后位置以及圖案重疊的把握，將直接影響監(jiān)控動畫的

50、形象性。在制作過程中，經(jīng)過多次的調(diào)整、組合、疊放、覆蓋等步驟才制作出了一個效果讓人滿意的圖形組合。之后設(shè)置監(jiān)控動畫的各個參數(shù)，與 PLC 相連反復(fù)調(diào)試運動速度最后終于達(dá)到了滿意的監(jiān)控效果。 本系統(tǒng)的組態(tài)畫面設(shè)計如下圖所示。圖 5.2 組態(tài)歡迎窗口沈陽航空工業(yè)學(xué)院北方科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）32圖 5.3 組態(tài)模擬圖圖 5.4 電梯控制界面沈陽航空工業(yè)學(xué)院北方科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）335.2.4 編寫控制流程編寫控制流程用戶腳本程序是由用戶編制的、用來完成特定操作和處理的程序，腳本程序的編程語法非常類似于普通的 C 語言，正確地編寫腳本程序，可大大提高工作效率，優(yōu)化控制過程。本系統(tǒng)的腳本編制過

51、程如下：在策略組態(tài)中，單擊工具條中的“新增策略行”圖標(biāo)，則顯示如下：在策略組態(tài)中，如果沒有出現(xiàn)策略工具箱，請單擊工具條中的“工具箱” 圖標(biāo)，彈出“策略工具箱”，如下：單擊“策略工具箱”中的“腳本程序”，把鼠標(biāo)移出“策略工具箱”，會出現(xiàn)一個小手，把小手放在上，單擊鼠標(biāo)左鍵，則顯示如下：雙擊進(jìn)入腳本程序編輯環(huán)境，輸入電梯監(jiān)控系統(tǒng)的相關(guān)程序，見附錄II。沈陽航空工業(yè)學(xué)院北方科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）345.3 遇到的問題分析遇到的問題分析在本次監(jiān)控軟件的制作過程中，遇到了一些問題。譬如組態(tài)軟件不能與 PLC 同時進(jìn)行通訊，因為二者共用一個計算機(jī)串口，必須要關(guān)掉其中一個，只有這樣才能使另外一方與 PLC

52、 進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，當(dāng)時在這個問題上耽誤了很長時間，最后在老師的幫助下，才順利的解決了該問題。還有一個很大的問題就是通過上位機(jī)控制PLC，由于對 PLC 和組態(tài)軟件 MCGS 的知識掌握的不夠全面，遲遲沒有實現(xiàn)上位機(jī)控制，不過在指導(dǎo)老師李姣老師的指導(dǎo)下，成功的調(diào)試出了上位機(jī)對 PLC 的控制，最終完成監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計。在組態(tài)監(jiān)控中還存在一些問題，例如有人呼叫電梯時，監(jiān)控反應(yīng)相對遲緩，特別是電梯的開、關(guān)門總是延時，后來經(jīng)過查詢資料發(fā)現(xiàn)通信的傳輸率造成的。以上是我在制作人機(jī)界面遇到的問題，通過這一次次的修改，讓我對組態(tài)軟件和西門子 PLC 有了更深刻的認(rèn)識。沈陽航空工業(yè)學(xué)院北方科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）3

53、56 結(jié)結(jié) 論論 本次畢業(yè)設(shè)計內(nèi)容是四層電梯的控制系統(tǒng)。本文采用西門子 S7200 可編程控制器設(shè)計電梯的控制系統(tǒng)，完成電梯的轎內(nèi)指令、廳外召喚指令、樓層位置指示等控制任務(wù)。利用 MCGS 組態(tài)軟件設(shè)計模擬電梯 PLC 控制系統(tǒng)的運行。將 PLC 中的串口驅(qū)動程序與組態(tài)軟件的需求響應(yīng)相結(jié)合，能夠按照真實的情況動作，檢驗和測試電梯 PLC 控制系統(tǒng)對電梯的運行狀態(tài)的控制效果。實踐證明，將 PLC 可編程控制器和 MCGS 組態(tài)軟件結(jié)合可以非常好地模擬電梯控制系統(tǒng)的測試運行，有利于PLC 控制系統(tǒng)的設(shè)計和檢測，具有良好的應(yīng)用價值。通過本次畢業(yè)設(shè)計，我的知識領(lǐng)域得到進(jìn)一步擴(kuò)展，專業(yè)技能得到進(jìn)一步提高

54、，同時增強(qiáng)了分析和解決工程實際的綜合能力。使我對西門子公司出品的 PLC 編程軟件有了充分的了解和掌握，同時，還讓我對監(jiān)控軟件在實際生產(chǎn)生活中的應(yīng)用有了廣泛的認(rèn)識。另外，還培養(yǎng)了自己嚴(yán)肅認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度和嚴(yán)謹(jǐn)求實的工作作風(fēng)。與此同時，也鍛煉了我的動手能力，而這些正是我成長過程中一次很好的經(jīng)歷，我相信一定會為我今后的發(fā)展奠定了良好的基礎(chǔ)。沈陽航空工業(yè)學(xué)院北方科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）36致致 謝謝四年的大學(xué)生活即將結(jié)束，在此，我要感謝所有曾經(jīng)教導(dǎo)過我的老師和關(guān)心過我的同學(xué)，是他們在我的大學(xué)生活中給予了我無私的幫助和關(guān)懷，教會了我方方面面的知識和經(jīng)驗。隨著時間的推移，為期 4 個月的畢業(yè)設(shè)計也已經(jīng)接近

55、尾聲。在這 4 個月時間里，我首先要感謝在畢業(yè)設(shè)計中給了我熱心指導(dǎo)和幫助的李姣老師，因為有了李姣老師的耐心和敬業(yè)精神，才使我的畢業(yè)設(shè)計能夠順利的完成。同時，我還要向在做畢業(yè)設(shè)計期間幫助過我的同學(xué)表示衷心的感謝！最后，對各位專家、老師審閱我的論文深表感謝，并渴望給予批評指導(dǎo)。沈陽航空工業(yè)學(xué)院北方科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）37參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn) 1 廖常初.PLC 編程及應(yīng)用.機(jī)械工業(yè)出版社,20072 劉洪濤,黃海.PLC 應(yīng)用開發(fā).電子工業(yè)出版社,20073 魯遠(yuǎn)東.PLC 機(jī)電控制系統(tǒng)應(yīng)用設(shè)計技術(shù).電子工業(yè)出版社,20064 陳在平.可編程控制器技術(shù)與應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計.機(jī)械工業(yè)出版社,20025 章

56、文浩.可編程控制器原理及應(yīng)用.國防工業(yè)出版社,20036 西門子(中國)公司.西門子 STEP7 程序設(shè)計編程手冊,19967 李樹雄.可編程序控制器原理及應(yīng)用教程.北京航空航天大學(xué)出版社,20038 陳立定.電氣控制與可編程控制器.華南理工大學(xué)出版社,200l9 劉載文.電梯控制技術(shù).電子工業(yè)出版社,199610 MCGS 參考手冊,MCGS 用戶指南,北京昆侖通態(tài)自動化軟件科技有限公司 沈陽航空工業(yè)學(xué)院北方科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）38附錄附錄 PLC 程序程序沈陽航空工業(yè)學(xué)院北方科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）39沈陽航空工業(yè)學(xué)院北方科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）40沈陽航空工業(yè)學(xué)院北方科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計

57、（論文）41沈陽航空工業(yè)學(xué)院北方科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）42沈陽航空工業(yè)學(xué)院北方科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）43沈陽航空工業(yè)學(xué)院北方科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）44沈陽航空工業(yè)學(xué)院北方科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）45沈陽航空工業(yè)學(xué)院北方科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）46沈陽航空工業(yè)學(xué)院北方科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）47沈陽航空工業(yè)學(xué)院北方科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）48沈陽航空工業(yè)學(xué)院北方科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）49附錄附錄 組態(tài)命令程序組態(tài)命令程序樓層顯示if i04=1 then 樓層=4if i05=1 or i11=1 then 樓層=3if i06=1 or i10=1 then 樓層=2if i07=1

58、then 樓層=1if i12=1 and i04=0 and i05=0 and i06=0 and i07=0 and i10=0 and i11=0 then 樓層=1if i13=1 and i04=0 and i05=0 and i06=0 and i07=0 and i10=0 and i11=0 then 樓層=2if i14=1 and i04=0 and i05=0 and i06=0 and i07=0 and i10=0 and i11=0 then 樓層=3if i15=1 and i04=0 and i05=0 and i06=0 and i07=0 and i10=

59、0 and i11=0 then 樓層=4內(nèi)外呼叫判別if i00=1 or i01=1 or i02=1 or i03=1 then內(nèi)部呼叫 = 1外部呼叫 = 0end ifif i04=1 or i05=1 or i06=1 or i07=1 or i10=1 or i11=1 then內(nèi)部呼叫 = 0外部呼叫 = 1end if選擇標(biāo)志內(nèi)選if i00=1 thenflag00=1end ifif i01=1 thenflag01=1end ifif i02=1 thenflag02=1end if沈陽航空工業(yè)學(xué)院北方科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）50if i03=1 thenflag03=

60、1end if外選if i04=1 thenflag04=1flag05=0flag06=0flag07=0flag10=0end ifif i05=1 thenflag04=0flag05=1flag06=0flag07=0flag10=0flag11=0end ifif i06=1 thenflag04=0flag05=0flag06=1flag07=0flag10=0flag11=0end ifif i07=1 thenflag04=0flag05=0flag06=0flag07=1flag10=0flag11=0end ifif i10=1 then沈陽航空工業(yè)學(xué)院北方科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計

61、（論文）51flag04=0flag05=0flag06=0flag07=0flag10=1flag11=0end ifif i11=1 thenflag04=0flag05=0flag06=0flag07=0flag10=0flag11=1end if停在該層時,標(biāo)志清零if q00=1 then flag00=0if q01=1 then flag01=0if q02=1 then flag02=0if q03=1 then flag03=0電梯門開關(guān)門關(guān)上前 限位開關(guān)動作會引起關(guān)門失效movey1 一次動作標(biāo)志movex1 門開關(guān)動作if i12=1 or i13=1 or i14=1 or i15=1 thenmovey1=1開門標(biāo)志=1end ifif 開門標(biāo)志=1 and movex1=0 then movex1=movex1-5