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基于PLC技术的三层电梯控制系统及WinCC监控.docx

发布时间：2022-06-25 发布人：admin 分类：说明书 资料大小：2.40M 资料格式：docx 举报 版权申诉
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    第一章 绪论
    1.1 选题背景
    1.2 国内外电梯发展的现状
    1.3 本文的主要研究内容及组织结构
    1.3.1 主要研究的内容
    1.3.2 本文的组织结构
    第二章 控制系统硬件设计
    2.1 控制器的选择
    2.2 S7-300PLC的结构
    2.3 电梯的输入/输出设备分析
    2.4 PLC的选型
    2.5 PLC模块的选型
    第三章 控制系统软件设计
    3.1 电梯的硬件组态
    3.2电梯的I/O地址分配
    3.3电梯的外部接线图
    3.4 电梯的程序
    第四章 模拟软件S7-PLCSIM调试程序
    4.1 S7-PLC模拟软件S7-PLCSIM简介
    4.1.1 S7-PLCSIM的特性简介
    4.1.2 S7-PLCSIM的主要功能
    4.1.3 S7-PLCSIM的使用方法
    4.2 电梯程序的模拟调试
    第五章 WinCC画面制作及监控
    5.1 WinCC的综述
    5.2 WinCC
    5.2.1 WinCC组态过程
    5.2.2 WinCC模拟演示
    致谢
    参考文献
    附录
    扬州工业职业技术学院 2015-2016 学年 毕业设计 课题名称：基于 PLC 技术的三层电梯控制系统及 WinCC 监控 设计时间： 2015.10.10-2016.5.10 系 部： 电气与信息工程学院 班 级： 姓 名： 指导教师： 1301 电气 王嘉捷 郑长山
    基于 PLC 应用技术的三层电梯控制系统及 WinCC 监控 王嘉捷 1301 电气技术 [摘 要] 随着时代的发展，高层建筑的不断增多，电梯的出现无疑为人们提供了许多的便 利。而人们对电梯的安全性、高效性、舒适性也有了进一步的要求。如今，世界各国的电 梯公司还在不断地进行对电梯新品的研发、维修保养服务系统的完善，力求满足人们对现 代建筑交通日益增长的需求。随着 PLC 技术的不断发展，电梯的控制系统的可靠性的得到 了大幅度的提升，也使得电梯的功能越来越多，从而能够实现人们对电梯的可靠性，高效 性，舒适性的要求。本毕业设计要求电梯能够根据所停楼层与发出请求的楼层的关系进行 分析，自动进行升降功能，并以指示灯告知乘坐者电梯的行驶方向，当乘坐者进入电梯内， 按下所希望到达楼层按钮后，所希望到达楼层的目标指示灯会提示乘坐者希望电梯将会到 达楼层。并且根据限位检测开关会根据轿厢所在位置以指示灯的形式提醒乘坐者电梯现在 所在楼层。 [关键词] 电梯；控制系统；PLC The Three Layers of Elevator Control System Based on PLC Application Technology and WinCC Monitoring Wang Jiajie 1301 Electrical Technology Abstract: With the development of the times, the increasing of high-rise buildings, the appearance of elevator undoubtedly provides a lot of convenience for the people. People have the further requirements on the security of elevator safety, the efficiency of elevator and the comfort of elevator. Nowadays, the world's elevator companies continuously carry out research and development of new products, repair and maintenance services, to meet the growing demand for modern construction traffic. With the development of PLC technology, the reliability of the control
    扬州工业职业技术学院毕业设计 system of the elevator has been greatly improved, but also makes the elevator function more and more, which enables the realization of the people on the elevator reliability, efficiency, comfort request. This Graduation Project requirements for analysis can be performed based on the relationship between the elevator floor and stopped requesting floors analysis, automatic lifting function, and to inform the traveling direction indicator occupant of the elevator, when the occupant into the elevator, press the desired Upon arrival floor button, it is desirable to reach the floor of the target indicator will be prompted to take the elevator will arrive wishes floor. And will take the form of LED reminder according to the location of the car based on the limit switch is detected by the elevator where the floor now. Keywords: Spray pattern Control system PLC 3
    扬州工业职业技术学院毕业设计 目 录 第一章 绪论............................................................................................................... 6 1.1 选题背景.............................................................................................................. 6 1.2 国内外电梯发展的现状...............................................................................................6 1.3 本文的主要研究内容及组织结构...............................................................................6 1.3.1 主要研究的内容....................................................................................................6 1.3.2 本文的组织结构....................................................................................................7 第二章 控制系统硬件设计....................................................................................... 8 2.1 控制器的选择...............................................................................................................8 2.2 S7-300PLC 的结构.........................................................................................................9 2.3 电梯的输入/输出设备分析....................................................................................... 10 2.4 PLC 的选型..................................................................................................................10 2.5 PLC 模块的选型..........................................................................................................11 第三章 控制系统软件设计..................................................................................... 12 3.1 电梯的硬件组态.........................................................................................................12 3.2 电梯的 I/O 地址分配.....................................................................................................14 3.3 电梯的外部接线图........................................................................................................14 3.4 电梯的程序..................................................................................................................15 第四章 模拟软件 S7-PLCSIM 调试程序..............................................................18 4.1 S7-PLC 模拟软件 S7-PLCSIM 简介.................................................................................18 4.1.1 S7-PLCSIM 的特性简介...........................................................................................18 4.1.2 S7-PLCSIM 的主要功能...........................................................................................18 4.1.3 S7-PLCSIM 的使用方法...........................................................................................18 4.2 电梯程序的模拟调试...................................................................................................19 第五章 WinCC 画面制作及监控........................................................................... 23 5.1 WinCC 的综述.............................................................................................................23 5.2 WinCC..........................................................................................................................24 5.2.1 WinCC 组态过程..................................................................................................... 24 5.2.2 WinCC 模拟演示..................................................................................................... 28 4
    扬州工业职业技术学院毕业设计 致谢............................................................................................................................. 33 参考文献..................................................................................................................... 34 附录............................................................................................................................. 35 5
    扬州工业职业技术学院毕业设计 第一章 绪论 1.1 选题背景 电梯作为楼宇内固定升降设备，属于广义的交通运载工具，已经成为城市 内高层建筑和公共场所不可或缺的建筑设备。随着电梯制造和控制技术的不断 进步和电梯外形外观的革新，电梯使用场景日益丰富。电梯种类众多，按运行 角度分为直梯、扶梯和自动人行道，按运行速度可分为高速电梯和中低速电梯， 按用途可以分为载客电梯、载货电梯、观光电梯、医用电梯等。随着城市化的 发展，越来越多的高楼逐渐代替了原有的低矮的楼房，而厢式电梯作为高楼中 垂直升降的交通工具，已经成为了人们生活中必不可少的一部分，而人们对电 梯的要求也越来越高，人们不仅要求电梯运载货物和人的能力，更加要求电梯 的舒适性、效率性和安全性。随着 PLC 控制技术的不断发展，其控制系统的可 靠性得到了大幅的提升。 1.2 国内外电梯发展的现状 虽然由于中国房地产市场的发展缓慢直接影响到电梯行业，但是在过去几 年中，中国的电梯生产和销售保持在 20% 以上的年增长率，中国更是占世界电 梯市场份额的一半以上。另一方面，纵观全球市场，美国的电梯服务业务在经 过之前几年的经济危机如今刚刚开始复苏，此外，日本和西欧的电梯市场也放 缓发展脚步，整体市场情况略低于全球市场的平均水平。中国作为全世界最大 的电梯生产国与消费国，将是未来全球电梯设备以及相关服务需求最大的一块 市场。 1.3 本文的主要研究内容及组织结构 1.3.1 主要研究的内容 本文主要研究的是基于 PLC 控制的三层电梯控制系统。主要控制任务如下： 1.电梯的控制系统由三个电梯内部请求按钮，四个外部请求按钮，三个限 位检测传感器，六个外部指示灯和两个内部指示灯构成，通过相关的请求操作 完成相应的任务。 2.当任意一层的电梯限位传感器检测到轿厢时，其他楼层发出请求，电梯 会自动判断现在所处的楼层与所发出请求楼层的关系，若所发出请求的楼层高 于电梯现在所处的楼层，则电梯将会自动向下行驶，反之，若所发出请求的楼 6
    扬州工业职业技术学院毕业设计 层低于电梯现在所处的楼层，则电梯将会自动向上行驶。 3.当所发出请求楼层的限位传感器检测到电梯厢体已到达，则电梯自动停 止，则人可以进入，进入后可以发出对所希望去往的楼层的请求。 4.当电梯内的人发出对所希望去往的楼层的请求，PLC 会自动判断现在所 处楼层与所想去往的楼层的关系，，若所处楼层低于所希望去往的楼层，则电 梯将会自动上行，反之，若所处楼层高于所希望的楼层，则电梯将会自动下行。 1.3.2 本文的组织结构 本文的组织结构安排如下： 第一章：绪论，本文文章的写作背景，简述电梯的优点和发展的历史。 第二章：控制系统的硬件设计，包括了控制器的选择、输入/输出设备分析、 PLC 的选型等。 第三章：包括硬件组态，指令的运用，电梯的 PLC 控制流程图， I/O 地址 分配，外部接线图，程序的编写。 第四 章：模拟软件 S7-PLCSIM 调试仿真，包括了 S7-PLCSIM 简介、 S7-PLCSIM 的使用方法以及对电梯程序的调试。 第五章：WinCC 画面制作及监控，包括了 WinCC 的特性、功能、变量连 接，WinCC 组态方法，WinCC 画面设计制作以及效果运行监控。 7
    扬州工业职业技术学院毕业设计 第二章 控制系统硬件设计 2.1 控制器的选择 2.1.1 单片机控制 理论上而言，单片机也可以作为电梯的控制系统，且相比较 PLC 等其他控 制系统而言，成本更低，但是由于单片机的制版工艺，布局结构以及器件的制 作材料和工艺等因素，使得其抗干扰性差，且不易扩展，对坏境的要求较高， 且单片机很难实现对于当今时代下人们对电梯的智能化等较高的附加要求。综 上所述，毕业设计采用单片机控制系统不是最佳方案。 2.1.2 继电器接触器控制 继电器的控制是采用硬件接线实现的，是利用继电器机械触点的串联或并 联及延时继电器的滞后动作等组合形成控制逻辑，其连线多且复杂、体积大、 功耗大，系统构成后，想再改变或增加功能较为困难。另外继电器触点数量有 限，所以继电器控制系统的灵活性和可扩展性受到很大限制。 工作方式上： 在继电器控制电路中，当电源接通时电路中所有继电器都处 于受制约状态，即该吸合的继电器都同时吸合，不该吸合的继电器受某种 条件 限制而不能吸合，这种工作方式成为并行工作方式。 控制速度：继电器控制系统依靠机械触点的动作实现的，工作频率低，触 点的开关动作一般在几十毫秒数量级，且机械触点还会出现抖动问题。 可靠性 差。 由于继电器控制系统使用了大量的机械触点，连线多，触点开闭时存在机 械磨损、电弧烧伤等现象，触点寿命短，所以可靠性和可维护性差。综上所述， 毕业设计采用继电器接触器控制系统不是最佳方案。 2.1.3 PLC 控制 PLC 是可编程控制器的简称它是工业操作的电子系统其优点如下所示。 1.程序编写简单。 PLC 采用的是三种不同的形式可以编写程序分别为梯形图、逻辑图和语句 表所组成。梯形图语言尤为容易好学，梯形图语言既沿袭了传统继电器的表达 形式，又考虑到电气工程师的读图习惯，可以轻易的在梯形图和电器图之间随 意的切换。 8
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