沈阳航空航天大学课程设计论文 基于 PLC 的电梯控制系统第 1 页目目 录录0 前言21 控制系统总体方案21.1 PLC 简介21.2 CPU 处理模块31.3 系统工作原理52 三层电梯 PLC 硬件配置62.1 三层电梯的 I/O 分沈阳航空航天大学课程设计论文 基于 PLC 的电梯控制系统第 2 页配62.2 三层电梯的外部接线63 PlC 软件设计83.1 实验程序流程图83.2 实验程序84、三层电梯的监控界面的设计174.1 组态软件的概述174.2 定义数据词沈阳航空航天大学课程设计论文 基于 PLC 的电梯控制系统第 3 页典184.3 用户界面的制作194.4 命令语言的编写205 总结28参考文献29基于 PLC 的电梯控制系统丛厚林 沈阳航空航天大学自动化学院摘要：摘要：三层电梯是一种用电机正反转控制、自动门开关门控制、轿内指令和层站召唤控制的控制系统。电梯的行车方向由内选信号决定，顺向优先；电梯行驶过程中如有遇呼信号时，顺向截车，反向不截车；内选信号和内呼信号有记忆功能，当自动门到达层站开门时解除记忆功能；自动门到层站时自动开，能够延时关门，停层时，可手动开关门；对电梯上升下降过程进行设定故障报警功能；若没有内外呼梯信号，电梯自动返回第一层待命；开始时，电梯若不在第一层返回第一层。本文主要采用 PLC实现对三层电梯的下位机控制，并通过组态软件对上位机进行实时监控.文中首先介绍了 PLC 和三层沈阳航空航天大学课程设计论文 基于 PLC 的电梯控制系统第 4 页电梯的工作原理，在设计硬件的基础上，对软件进行设计，采用组态软件建立人机监控界面，包括组态界面的制作方案，功能语言的实现，最后对系统进行调试，并给出相关的参考程序，实现三层电梯的工作过程。关键词：关键词：三层电梯；PLC；组态软件 0. 前言在现代社会和经济活动中，计算机技术、自动控制技术和电力电子技术得到了迅速 的发展，电梯已经成为城市物质文明的一种标志。特别是在高层建筑中，电梯是不可缺 少的垂直运输设备。随着高层建筑飞速发展的今天，电梯行业也随之进入了新的发展时 期,电梯控制技术已经发展到了调频调压调速，其逻辑控制也由 PLC 代替原来的继电器控 制，其许多功能是传统的继电器控制系统无法实现的。本设计针对我国电梯业的现状，将可编程序控制器(PLC)应用于三层电梯进行逻辑控 制，通过合理的选择和设计，不但提高了电梯可靠性、可维护性以及灵活性，同时延长 了使用寿命，缩短了电梯的开发周期，并提高了电梯的控制水平，改善了电梯运行的舒 适感，使电梯达到了较为理想的控制效果。本文所设计的电梯与传统的电梯相比，在运 行上具有良好的舒适感，在生活中可以节约电能，取得了良好的经济效益和社会效益， 达到了理想的目的。该电梯控制系统具有指层、厅召唤、选层选向、手动和自动等功能， 具有集选控制的特点。 在介绍电梯基本结构的基础上，深入分析了电梯的工作原理，阐述了 PLC 的优点及 特点，重点分析了电梯的硬件设计和软件设计，研究并提出了基于 PLC 电梯控制系统设 计的实现方案，最后对本论文的研究内容进行了总结与展望。1. 控制系统总体方案1.1 PLC 简介 早期的可编程控制器称作可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller,PLC)，它主要用来代替继电器实现逻辑控制.随着技术的发展，这种采用微型计算机技术的工业控制装置的功能已经大大超过了逻辑控制的范围，因此，今天这种装置称作可编程控制器，简称 PC。但是为了避免与个人计算机(Personal Computer)的简称混淆，所以将可编程序控制器简称 PLC,plc 自 1969 年美国数据设备公司（DEC）研制出现，现行美国，日本，德国的可编程序控制器质量优良，功能强大。1.2 CPU 处理模块CPU 222 本机集成 8 输入/6 输出共 14 个数字量 I/O 点.可连接 2 个扩展模块，最大扩展至 78 路数字量 I/O 点或 10 路模拟量 I/O 点.6K 字节程序和数据存储空间。4 个独立的 30kHz 高速计数器，2 路独立的 20kHz 高速脉冲输出，具有 PID 控制器。1 个RS485 通讯/编程口，具有 PPI 通讯协议、MPI 通讯协议和自由方式通讯能力。是具有扩沈阳航空航天大学课程设计论文 基于 PLC 的电梯控制系统第 5 页展能力的、适应性更广泛的全功能控制器。CPU 224 本机集成 14 输入/10 输出共 24 个数字量 I/O 点.可连接 7 个扩展模块，最大扩展至 168 路数字量 I/O 点或 35 路模拟量 I/O 点。16K 字节程序和数据存储空间。6 个独立的 30kHz 高速计数器，2 路独立的 20kHz 高速脉冲输出，具有 PID 控制器。1 个 RS485 通讯/编程口，具有 PPI 通讯协议、MPI 通讯协议和自由方式通讯能力。I/O 端子排可很容易地整体拆卸.是具有较强控制能力的控制器。CPU 224XP 本机集成 14 输入/10 输出共 24 个数字量 I/O 点，2 输入/1 输出共 3 个模拟量 I/O 点，可连接 7 个扩展模块，最大扩展至 168 路数字量 I/O 点或 38 路模拟量 I/O 点.22K 字节程序和数据存储空间，6 个独立的高速计数器(100KHz)，2 个100KHz 的高速脉冲输出，2 个 RS485 通讯/编程口，具有 PPI 通讯协议、MPI 通讯协议和自由方式通讯能力。本机还新增多种功能，如内置模拟量 I/O，位控特性，自整定 PID功能，线性斜坡脉冲指令，诊断 LED，数据记录及配方功能等。是具有模拟量 I/O 和强大控制能力的新型 CPU。CPU 226 本机集成 24 输入/16 输出共 40 个数字量 I/O 点.可连接 7 个扩展模块，最大扩展至 248 路数字量 I/O 点或 35 路模拟量 I/O 点。26K 字节程序和数据存储空间。6 个独立的 30kHz 高速计数器，2 路独立的 20kHz 高速脉冲输出，具有 PID 控制器。2 个 RS485 通讯/编程口，具有 PPI 通讯协议、MPI 通讯协议和自由方式通讯能力。I/O 端子排可很容易地整体拆卸。用于较高要求的控制系统，具有更多的输入/输出点，更强的模块扩展能力，更快的运行速度和功能更强的内部集成特殊功能。可完全适应于一些 4 复杂的中小型控制系统。CPU224 模块输入、输出单元的接线图如图 2 所示。沈阳航空航天大学课程设计论文 基于 PLC 的电梯控制系统第 6 页1L 0.0 0.10.60.50.40.30.20.7 1.02L3L 1.1 1.2N1.71.41.3L1AC1.5 1.61 M0.0 0.10.60.50.40.30.20.71.0 1.1 1.21.41.32 M1.5 1.62.32.22.12.01.72.42.5 2.6 2.7LM+24VDC120/240 VAC图 2 CPU224 模块输入、输出单元的接线图1.3 系统工作原理 （1）我们在计算机中打开西门子 S7-200 的编程软件开启电脑，装入西门子 S7-200 的编程软件，由于此软件不是中国人设计的，当我 们打开此软件时，显示的是英文界面，为了我们方面快捷的使用此软件必须汉化，所以 打开 tool 中的 opinion，在左上角有个 general，点击此选项会出现几种语种，点击 chinese，然后 ok，确定，这时编程软件会关闭，再快捷方式中从新打开就汉化成功。 （2）接线：按照输入输出的配备表以此连线，在连线过程中需要注意：首先，连线过程过程中 不得打开 PLC，如果已经打开了 PLC 需要连线或者更改某根线的时候，也需要关闭 PLC， 这是安全常识。 再者，发现连线有错的时候请关闭 PLC 主机，再更改连线，当更改完成，并确认无 误后再打开 PLC 主机。 （3）通信：当连线确定无误之后，可以打开 2 太 PLC 机台，为了保证 2 台 PLC 机子能通信成功， 就必须保证 2 台 PLC 机台不能再 RUN 的情况下通信，因为有可能上次某位同学在 PLC 实 验室做实验时把已经做好的程序下载到 PLC 机台里，当有这样的情况之下，PLC 开关变为 ON 时，PLC 机台就会在 run 的情形下，这样无法保证通信能成功。所以在保证 2 台 PLC 机保持等待状态，才能通信，这也是实验过程中不能通信的困难之一。 当 2 台 PLC 机台在等待的状态时，打开 S7-200 软件，先是点击通信，会出现一个对 话框，然后刷新，当 2 台 PLC 机子都能刷出 12 和 11 号时，才能保证通信有可能成功， 然后点击各相应的机台号，确定。然后下载到各种的 PLC 之中。主站程序在 12 号 PLC 机 台，从站在 11 号 PLC 机台。 当把各自的程序下载成功之后就可以确定是否成功，利用 12 号 PLC 机台的输入键控 制 11 号 PLC 机台的各个灯得显示情况。有指示灯的亮和灭代表电梯的运行情况。这会在 试验现象中做详细的描述。 （4）电梯的运行说明：沈阳航空航天大学课程设计论文 基于 PLC 的电梯控制系统第 7 页电梯的运行遵循优先优来的原则具体如下： 上行时，电梯只会接受上行的呼叫，就是