六层电梯控制系统设计.docx

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1、毕业设计说明书（论文）设计题目:六层电梯控制系统设计专业:机电一体化技术班级:学号:姓名:指导教师:2021年月日摘要本方案所需要的是基P1.C的六乂电梯控制系统的设计,采用西门子S7.1200P1.C控制核心.外加了组态软件WINCC为上位机.设计了一套以P1.C为控制核心的六届电梯控制系统,用来替换或取代较笑杂的继电淞.接触器控制系统。因为在电梯系统的控制部分所采用的都是P1.C梯形图程序,保证在电梯正常工作的前提下,减少外部连接.控制简易.故障发生概率大大降低.使得电梯的故障检测和维修保养便捷,克服了传统的手动操作所带来的各种人为干扰等因素,取得了较好的实际应用效果。通过对控制系统的要求

2、进行分析和控制.进行了整个总体设计,进行了硬件的设计和P1.C选型,设计主控制电路和各个控制电路,分配了各种P1.C的输入和各种输此并绘制输入输出接线图,设计了P1.C的控制过程和操作潦程图,使用编程软件编写了梯形图和各种语句表等控制程序,最后我们利用W1.NCC组态软件对P1.C进行了监视和管理。和模拟仿真进行测试,符合所有设计条件的要求,达到f预期的目的.关键词：六层电梯：W1.NCC组态；梯形图目录第1章概述1.1 课题背景1.2 课题研究的内容1.3 课咫目的和意义21.4 总体设计21.5 控制系统的组*32.1 馔件的组成32.2 软件的组成5第3M*73.1 P1.C选型73.2

3、 2主电路设计73.3 3控制电路设计83.4 P1.C的1/0分配93.5 电动机控制电路图103.6 P1.C外部接线图I1.4k1.134.1 程序流程设计134.2 编程元件明细表144.3 梯形图程序164.3.1 IO映射16432轿内控制164.3.3 轿外控制174.3.4 定向控制17435平层开关门控制19436模拟204.3.7 监控系统215.1 通讯设定215.2 定时实时数据库225.3 组态画面22附录25致谢40第1章概述1.1 课题背景随着信息科技的进步与腾飞,计算机技术也正随之日新月异地发生变化,带动了自动控制技术和电力与微波工程等技术的飞迅发展。当今的城市

4、里,电梯已经作为人们生活方式的一种重要标志而被广泛采用.特别是在许多高U建筑中,电梯更是必须配备的垂直搬运装置。在我国城市中心地区1层建筑工程飞速发展的今天,电梯工程行业的广泛应用范困也是越来越多地被推广.电梯控制技术也已经进入了调频、调压和电梯调速相结合的阶段。而且对于电梯的逻辑控制还是由现在所使用的P1.C来取代以往对于继电器的控制。传统的维电器控制是远不及P1.C电梯控制方便快捷的。1.2 课题研究的内容课题所研究的内容主要是用可编程控制器P1.C）自动控制电梯系统。由于大部分老式电梯的电控系统可靠性欠佳，用户寻求对电梯的电控系统进行改造,以节约资金。因此，对电梯控制技术进行研究,找出条

5、适合国产老式电梯的改造之路，并进而提高国产电梯的技术水平和质量，具有十分歪要的意义。针对老式电梯采用的继电耦逻辑控制方式存在功能弱、故障多、可靠性差和工作寿命短等缺陷，提出采用功能强、故障率低、可器性高的可编程控制器（P1.C）来控制电梯.论文的主要内容如F：首先对电梯系统及可编程控制器（P1.C）作J比较全面的总结和介绍.接着根据电梯的控制要求，设计模拟控制模板，确定P1.C所需的输入/输出口的数砥，确定PIa的型号，选定主机机型，并进行扩展.然后设计P1.C的外部接线图、流程图等，编写控制程序，最后对编写的电梯控制程序进行仿典和调试。1.3 课题目的和意义随着全球科技的高速发展。中国的经济

6、也正处于高速增长期,而且微电子技术以及计克机技术和工业自动化控制技术也是一个与时俱进的。自动化技术应用越来越广。电梯作为一种交通运输装置,其运行时都是在会向或水平方面运行。随这个时代的发展和进步人们的生活物质文化水平也在逐渐得到提高,慢慢地巩固了电梯类产品在现代人们生产物质和生活中占据的地位,将会变得和汽车样重要.成为人们重要的运输设备之J因此,研究以P1.C为核心的电梯自动化控制系统,是当下电梯行业的亚中之至。1.4 总体设计P1.C实时电梯监控信号，包括来自于任层轿厢外的电梯上行呼叫信号,监控电梯轿厢内的任一层电梯呼叫信号,监控位于电梯高层轿厢连接到位于高层和各楼层的任选层电梯呼叫信号,监

7、控位于电悌高层轿厢内的电梯开门按钮和监控电梯轿厢关门按钮的呼叫信号,开门按钮同时到位和监控电梯轿厢关门按钮同时到位的呼叫信号等,以及夹人保护,过教保护.超重保护等。通过P1.C软件进行编写程序,输出的制动指示灯信号可以直接用来准确显示一个电动轿用的实际工作运行状态.驱动个进入轿厢的台电动机，按照设定的程序后就可以轻松实现尚速升降、顺向制动、逆向制动.平层故障检查、开关门等多种工作功能。同时利用WINCC的组态对电梯进行了监控与仿真,模拟演示了六层电梯自动控制。轿厢可以在四层或者三层停车,或者二层的话,按SBI按钮进行呼梯.轿厢就会下降至SQI停止.轿厢停于一层,若按SB2按钮呼梯.轿厢上升到S

8、Q2停止,若按SB3按钮呼梯.轿厢上升到SQ3停止.轿厢停于四层,若按SB3的按钮,轿厢一般会卜降到SQ3停止.若按SB2的按钮呼梯,轿相一般会下降到SQ2停止.轿厢在一层不能停车,而通过一层SB2,SB3,SB4的呼梯按钮都必须是由轿即所有人共同进行呼梯.轿厢的呼梯上升至一层SQ2暂停后,维续从上向卜.进行提升楼梯至二层SQ3,再次向下进行呼梯直到暂停后,继续向下提升至二所SQ4停止。第2章控制系统的组成P1.C控制系统像股的计算机控制系统样，也是由硬件和软件两个部分组成的，硬件是指P1.C本身及其外用设备，软件是指管理P1.C的系统软件，P1.C的应用程序,编程语言和编程支持工具软件。外操

9、班元并8A元用户程序相II-统程序存给出图2.1典型P1.C控制系统的硬件组成图2.1 硬件的组成图2.1为典型P1.C控制系统的硬件组成图。P1.C控制系统的硬件是由P1.C,输入/输出（I/O）电路及外围设备等组成的.系统规模可根据实际应用的需要而定，可大可小。卜面对构成控制系统的主要部分简要介绍。主控模块除J早期生产的整体式P1.C（P1.C的各个部件都在同一机壳内）外，目前市场多数的P1.C都已采用模块化的结构（P1.C的各个部件独立封装，称之为模块）。在P1.C中各个模块均通过系统总线相互连接起来构成个系统。在这个系统中最核心的模块是主控模块（也称CPU）,它包括：CPU.存储器，通

10、信接口等部分。输入/输出模块P1.C的控制对象是工业生产过程，P1.C与电气回路的接口，是通过输入输出部分1/0）完成的。DO模块集成了P1.C的I/O电路，其输入暂存器反映输入信号状态，输出点反映输出锁存器状态.输入模块将电信号变换成数字信号进入P1.C系统，输出模块相反。生产过程有许多控制变量，如温度，压力，液位，速度，电压，开关量，继电器状态等，因此，需要有相应的I/O模块作为CPU与工业生产现场的桥梁。且这些模块应具有较好的抗干扰能力。目前,生产厂家已开发出各种型号的模块供用户选择。对于输入/输出模块有：数字量输入/输出模块，开关量输入/输出模块，模拟地输入/输出模块，交流信号输入/输

11、出模块，220V交流输入/输出模块，还有智能模块.它本身带CPU,存储器和监控系统，可独立完成各种运算。智能模块的种类很多，如高速计数模块，P1.D调节的模拟量控制模块,阀门控制模块,智能存储模块和智能I/O模块。电源模块P1.C电源用于为P1.C各模块的集成电路提供工作电源。同时，有的还为输入电路提供24V的工作电源。在整个系统中起着I分菰要得作用。如果没有一个良好的、可躯的电源，系统是无法正常工作的。因此P1.C的制造商对电源的设计和制造也十分重视.一般交流电压波动在+10%（+15%）范围内，可以不采取其它措施而将P1.C直接连接到交流电网上去。电源输入类至有：交流电源（220VAC或I

12、IOVAC）,直流电源（常用的为24VDC）1/0电路P1.C的基本功能就是控制，它采集被控对象的各种信号。经过P1.C处理后，通过执行装置实现控制.输入电路就是被控对象（需要进行控制的机器，设备和牛产过程）进行检测，采集，转换和输入。另外，安装在控制台上的按钮，开关等也可以向P1.C送控制指令.输出电路的功能就是接受P1.C输出的控制信号，对被控对象执行控制任务。P1.C的外困设备很多，但基本功能不外乎对信息和数据的处理。常用的有编程器，可编程终端，打印机，条码读入机等等。编程器是P1.C的或要外围设备之、它可以将用户编写的程序送到P1.C的用户程序存储器。因此，它的主要任务是输入程序，调试

13、程序和监控程序的执行过程。可编程终端是具有I/O功能的PI-C人机界面产品.人可以通过触摸屏幕将信息输入P1.C中I可样可编程终端也可以将P1.C的输入数据和信息显示在屏幕上。2.2 软件的组成P1.C控制系统的软件主要是系统软件，应用软件，编程语言及编程支持工具软件几个部分组成，P1.C系统软件与工作过程P1.C系统软件是P1.C工作所必须的软件。在系统软件的支持下P1.C对用户程序进行逐条的解解，并加以执行，直到用户程序结束，然后返回到程序的起始乂开始新的轮扫描。P1.C的这种工作方式就称之为循环扫描。应用软件P1.C控制系统的应用软件是指为完成P1.C实际控制任务而编制的各种软件。随若P

14、1.C应用领域范囤的不断扩大，应用水平的提i,P1.C应用软件也大大丰富起来了。P1.C应用软件与般计算机信息处理软件相比，有很大不同，P1.C应用软件有以下几个特点：(1)应用软件设计必须与生产工艺紫密结合。生产工艺要求不同，控制的功能也就要求不到，即使是相同的生产过程，由于各种设符的工艺参数不一样，控制实现的方式也不一样。所以程序设计人员必须深入现场,严格遵守生产工艺的具体要求来设计应用程序.(2)应用软件与硬件紧密相关。软件设计人员不能抛开硬件配置和系统孤立地考虑软件设计.设计必须根据帔件系统，接口的实际情况进行相应的程序设计。(3)P1.a应用软件的设计需要计算机，自动控制技术甚至网络

15、通信技术等多种知识。特别是P1.C网络的出现，P1.C控制系统不再是一个单独的装置。在控制系统中，可能包括有多台不同型号的Pix?.计算机，外围设备等.因此在进行软件设计时，实现和处理某种控制功能都离不开计算机，自动控制和通信技术。因此.应用程序中不仅有P1.C程序，还有计算机程序和通信网络程序等。编程语言及编程支持工具软件P1.C有多种编程语言：梯形图语言，助记符语言，逻辑功能图语言，布尔代数语言和某些高级语言（Basic,C语言等）.但使用广泛的还是梯形图语言和助记符语言。现在世界上各个P1.C生产厂家都研制f自己的PIC编程支持工具软件和监控组态软件.用户可以根据自己的需要利用这些软件来改善软件的开发环境，提高编程效率。第3章硬件系统设计3.1P1.C选型系统共使用/24路数字量输入，24路数字量输出，系统为小规模自动化应用。西门子公司的S7.1200是高性能小型P1.C,可以满足大多数中小规模的应用。因为性价比富.使用简单,编程容易,接线方便,另外有多