s71200plc的两部六层电梯控制软件设计【字数：13617】
随着社会科学的不断进步和城市经济的迅速发展，城市中涌现出大量的高层建筑，电梯已经成为大型商场、宾馆、高层住宅、办公楼等高层建筑中必不可少的垂直方向的交通和运输工具。伴随着建筑物规模越来越大、楼层越来越多的同时，人们对电梯的服务质量（如等待时间、乘坐舒适与安全等方面）要求也越来越高，因此对电梯的调速精度、调速范围等静态和动态特性提出了更高的要求。 本课题基于S7-1200PLC的两部六层电梯控制系统进行软件设计。采用博途STEP-7 V14作为软件开发平台，S7-1200PLC作为电梯控制系统的核心。首先对电梯进行方案设计，考虑到两部电梯共用一个外呼系统，不仅需要有单部电梯的功能，还需要采用群控算法进行外呼信号分配。然后运用博途STEP7-V14完成硬件组态，对各个功能进行模块化的编程。以E-Elevator半实物电梯模型仿真软件为被控对象，WinCC作为画面监控软件，对程序进行仿真、监控与调试。调试完成后的程序通过仿真软件和WinCC监控能够达到稳定运行，符合课题设计的要求。
Key words: PLC ;elevator group control ;monitoring screen;WinCC;Botu 目录
1 绪论 1
1.1选题背景及意义 1
1.2课题研究的基础、现状与趋势 1
1.2.1课题研究的基础 1
1.2.2课题研究的现状 2
1.2.3课题研究的趋势 2
1.3论文的主要内容和结构 3
2 控制系统的方案设计 4
2.1控制系统设计任务及要求 4
2.1.1单部电梯基本功能 4
2.1.2运行状态监测 5
2.1.3电梯群控 5
2.2系统结构与原理 5
2.2.1 EES的硬件组成及网络拓扑结构 5
2.2.2 Profibus DP通讯原理 6
2.3控制系统的选型 6
2.3.1 PLC选型 6
2.3.2 ProfibusDP主站选型 7
2.3.3 ProfibusDP从站选型 7
2.3.4 电源模块选型 7
2.4被控对象模型 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
与设计参数 7
2.4.1被控对象模型 7
2.4.2设计参数 8
3 电梯控制系统软件设计 9
3.1编程软件的设备组态 9
3.2 I/O变量表 9
3.3软件使用注意事项 10
3.4程序结构及模块功能 11
3.4.1初始化部分 12
3.4.2按钮信号处理模块 14
3.4.3平层信号定楼层模块 16
3.4.4楼层显示模块 17
3.4.5开关门信号处理模块 18
3.4.6上下行处理 19
3.5本章小结 21
4 WinCC画面设计 22
4.1WinCC软件说明 22
4.2画面设计思路 22
4.2.1设备组态 22
4.2.2图形设计 23
4.3对象与PLC变量的动画连接 23
5 系统分析与评价 25
5.1调试过程 25
5.2 EElevator软件运行画面 26
5.3 WinCC运行画面 26
5.4系统整体分析 26
6 总结与展望 28
6.1全文总结 28
6.2前景与展望 28
参考文献 29
致谢 30
附录1 31
附录2 41
1 绪论
1.1选题背景及意义
当前我国经济正在飞速增长，人民生活水平不断提高，单部电梯在人流量较多的场所或是在较高楼层的建筑物中已经不能满足人们的需求，因此越来越多的的建筑在设计中运用多部电梯，这样乘客等待电梯的时间不仅能够减少，也能在使用中获得更舒适的感受。
电梯控制是根据控制规律和外呼信号来运行的，外呼信号是随机的。也就是说，电梯相当于是一个可以完成人机交互功能的系统。顺序、逻辑控制与随机逻辑控制进行比较，前两者的结构相对来说过于简单，不能够满足人机交互系统的要求。因此，电梯普遍采用后者。继电器控制是过去电梯普遍采用的控制方式，存在着很多需要完善的方面，具有接线复杂、可靠性低和灵活性较差等缺点。生活水平提高的同时人们对于生活质量的要求也在提高，继电器控制的方式注定会被取代。现在的电梯控制系统采用PLC，实现集选控制，具有严格的抗干扰性能，不仅使继电器控制的缺点得到了合理的解决，同时也充分利用微处理器的优点，在性能、可靠信、灵活性等方面有了很大的提高。
近年来我国的PLC技术虽然在国内的各个行业都有所应用，技术有所提高，但是为了与时代保持同步，仍需要不懈地进行研究与探索。因此，基于S71200PLC的电梯控制技术软件设计具有重要的意义。
1.2课题研究的基础、现状与趋势
1.2.1课题研究的基础
电梯控制系统采用随机逻辑方式控制。现在的电梯普遍由两种控制方式进行控制，第一种控制方式是以微机方式作为信号控制单元，这种控制方式具有能够采集电梯信号和设定运行状态、功能的能力，并能够出色的完成电梯自动调度、集选运行工作，变频器用来完成拖动控制任务；第二种控制方式的信号集选控制是通过采用可编程控制器的信号代替微机的方式实现的。PLC的抗干扰能力较强且可靠性较高，原因有两点：1、所采用的现代集成电路技术规模较大；2、生产制造工艺严格。同时它作为电子系统能够完成数字操作，这样的设计使得PLC在工业环境下应用非常适合。另外PLC的的存储器具有可编程功能，可以用来在其内部存储执行指令操作，如逻辑运算、顺序控制、定时等，输出数字量或模拟量带动机械运作。可编程控制器的众多优点使其得到迅速的发展，在工业自动化领域发挥着重要的作用。
1.2.2课题研究的现状
目前，我国拥有的电梯数量在世界上居于前列，且具有强大的生产和制造电梯能力，研发的电梯控制系统在亚洲具有较高的水平。在整个亚洲市场中，中国生产、制造与销售的电梯占了很大的比重，每年的销售数量近一万台且正在逐年递增。如今，电梯的发展技术和生产能力已经作为一个重要的标准用来衡量一个国家的工业化程度。世界著名的电梯品牌有美国的奥的斯、日本的三菱和日立、芬兰科恩、德国西门子等，它们所生产与销售的电梯在全球占据大半的市场。其中，奥的斯和三菱是目前世界上两个最大的电梯生产制造企业，无论是电梯的性能还是价格都有很强的竞争力。
近年来，国外的电梯技术正在由直流电梯转向交流电梯。而国内的电梯控制技术虽然相较于美国、日本等国家来说发展较晚，但是发展速度很快，主要采用多部电梯研究电梯群控算法（如模糊控制电梯调度技术），大大减少了候梯时间，提高了电梯的运行效率。
周桦在《电梯PLC控制系统的设计与实现》，在电梯控制过程中，各种逻辑开关控制与PLC很好的结合，很好的实现了对电梯的控制。在原有的电梯控制模式上，完善厅召唤、指层、选层、选向等功能，比原有控制系统可以更容易的实现更为复杂的控制任务。从而降低了电梯的能耗，提高了电梯工作效率，进一步增强了市场竞争力。
Key words: PLC ;elevator group control ;monitoring screen;WinCC;Botu 目录
1 绪论 1
1.1选题背景及意义 1
1.2课题研究的基础、现状与趋势 1
1.2.1课题研究的基础 1
1.2.2课题研究的现状 2
1.2.3课题研究的趋势 2
1.3论文的主要内容和结构 3
2 控制系统的方案设计 4
2.1控制系统设计任务及要求 4
2.1.1单部电梯基本功能 4
2.1.2运行状态监测 5
2.1.3电梯群控 5
2.2系统结构与原理 5
2.2.1 EES的硬件组成及网络拓扑结构 5
2.2.2 Profibus DP通讯原理 6
2.3控制系统的选型 6
2.3.1 PLC选型 6
2.3.2 ProfibusDP主站选型 7
2.3.3 ProfibusDP从站选型 7
2.3.4 电源模块选型 7
2.4被控对象模型 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
与设计参数 7
2.4.1被控对象模型 7
2.4.2设计参数 8
3 电梯控制系统软件设计 9
3.1编程软件的设备组态 9
3.2 I/O变量表 9
3.3软件使用注意事项 10
3.4程序结构及模块功能 11
3.4.1初始化部分 12
3.4.2按钮信号处理模块 14
3.4.3平层信号定楼层模块 16
3.4.4楼层显示模块 17
3.4.5开关门信号处理模块 18
3.4.6上下行处理 19
3.5本章小结 21
4 WinCC画面设计 22
4.1WinCC软件说明 22
4.2画面设计思路 22
4.2.1设备组态 22
4.2.2图形设计 23
4.3对象与PLC变量的动画连接 23
5 系统分析与评价 25
5.1调试过程 25
5.2 EElevator软件运行画面 26
5.3 WinCC运行画面 26
5.4系统整体分析 26
6 总结与展望 28
6.1全文总结 28
6.2前景与展望 28
参考文献 29
致谢 30
附录1 31
附录2 41
1 绪论
1.1选题背景及意义
当前我国经济正在飞速增长，人民生活水平不断提高，单部电梯在人流量较多的场所或是在较高楼层的建筑物中已经不能满足人们的需求，因此越来越多的的建筑在设计中运用多部电梯，这样乘客等待电梯的时间不仅能够减少，也能在使用中获得更舒适的感受。
电梯控制是根据控制规律和外呼信号来运行的，外呼信号是随机的。也就是说，电梯相当于是一个可以完成人机交互功能的系统。顺序、逻辑控制与随机逻辑控制进行比较，前两者的结构相对来说过于简单，不能够满足人机交互系统的要求。因此，电梯普遍采用后者。继电器控制是过去电梯普遍采用的控制方式，存在着很多需要完善的方面，具有接线复杂、可靠性低和灵活性较差等缺点。生活水平提高的同时人们对于生活质量的要求也在提高，继电器控制的方式注定会被取代。现在的电梯控制系统采用PLC，实现集选控制，具有严格的抗干扰性能，不仅使继电器控制的缺点得到了合理的解决，同时也充分利用微处理器的优点，在性能、可靠信、灵活性等方面有了很大的提高。
近年来我国的PLC技术虽然在国内的各个行业都有所应用，技术有所提高，但是为了与时代保持同步，仍需要不懈地进行研究与探索。因此，基于S71200PLC的电梯控制技术软件设计具有重要的意义。
1.2课题研究的基础、现状与趋势
1.2.1课题研究的基础
电梯控制系统采用随机逻辑方式控制。现在的电梯普遍由两种控制方式进行控制，第一种控制方式是以微机方式作为信号控制单元，这种控制方式具有能够采集电梯信号和设定运行状态、功能的能力，并能够出色的完成电梯自动调度、集选运行工作，变频器用来完成拖动控制任务；第二种控制方式的信号集选控制是通过采用可编程控制器的信号代替微机的方式实现的。PLC的抗干扰能力较强且可靠性较高，原因有两点：1、所采用的现代集成电路技术规模较大；2、生产制造工艺严格。同时它作为电子系统能够完成数字操作，这样的设计使得PLC在工业环境下应用非常适合。另外PLC的的存储器具有可编程功能，可以用来在其内部存储执行指令操作，如逻辑运算、顺序控制、定时等，输出数字量或模拟量带动机械运作。可编程控制器的众多优点使其得到迅速的发展，在工业自动化领域发挥着重要的作用。
1.2.2课题研究的现状
目前，我国拥有的电梯数量在世界上居于前列，且具有强大的生产和制造电梯能力，研发的电梯控制系统在亚洲具有较高的水平。在整个亚洲市场中，中国生产、制造与销售的电梯占了很大的比重，每年的销售数量近一万台且正在逐年递增。如今，电梯的发展技术和生产能力已经作为一个重要的标准用来衡量一个国家的工业化程度。世界著名的电梯品牌有美国的奥的斯、日本的三菱和日立、芬兰科恩、德国西门子等，它们所生产与销售的电梯在全球占据大半的市场。其中，奥的斯和三菱是目前世界上两个最大的电梯生产制造企业，无论是电梯的性能还是价格都有很强的竞争力。
近年来，国外的电梯技术正在由直流电梯转向交流电梯。而国内的电梯控制技术虽然相较于美国、日本等国家来说发展较晚，但是发展速度很快，主要采用多部电梯研究电梯群控算法（如模糊控制电梯调度技术），大大减少了候梯时间，提高了电梯的运行效率。
周桦在《电梯PLC控制系统的设计与实现》，在电梯控制过程中，各种逻辑开关控制与PLC很好的结合，很好的实现了对电梯的控制。在原有的电梯控制模式上，完善厅召唤、指层、选层、选向等功能，比原有控制系统可以更容易的实现更为复杂的控制任务。从而降低了电梯的能耗，提高了电梯工作效率，进一步增强了市场竞争力。
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