緒論1.1電梯的概述1.1.1電梯的發(fā)展史據(jù)有關(guān)資料表明，早在公元前2600年，埃及人在建造金字塔時就使用了最原始的升降系統(tǒng)。1203年，在法國海岸邊的一個修道院里安裝了一臺以驢子為動力的起重機，結(jié)束了用人力運送重物的歷史。1765年瓦特發(fā)明蒸汽機后，1858年美國研制出以蒸汽為動力，通過帶傳動和蝸輪減速裝置驅(qū)動的電梯。1878年英國的阿姆斯特朗發(fā)明了水壓梯，淘汰了蒸汽梯。后又出現(xiàn)了液壓泵和控制閥以及直接柱塞式和側(cè)柱塞式結(jié)構(gòu)的液壓梯。這種液壓梯至今仍為人們所采用[1]。電梯發(fā)展興盛的根本原因在于采用了電力作為動力來源。18世紀末發(fā)明了電機，隨著電機技術(shù)的發(fā)展，19世紀初開始使用交流異步單速和雙速電動機作動力的交流電梯，尤其是交流雙速電動機的出現(xiàn)，改善了電梯的工作性能。在20世紀初，美國奧的斯電梯公司首先使用直流電動機作為動力，生產(chǎn)出以槽輪式驅(qū)動的直流電梯，從而為后來的高速度、高行程電梯的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。20世紀30年代，美國奧的斯電梯公司為紐約市的102層摩天大樓制造和安裝了74臺速度為6.0m/s的電梯。從此電梯一直日新月異地發(fā)展著。隨著電子工業(yè)的發(fā)展，PLC和電子計算機成功地應(yīng)用到電梯的電氣控制系統(tǒng)中，電梯產(chǎn)品的質(zhì)量和運行效果顯著提高。1.1.2電梯的工作運行情況電梯主要由轎廂、配重、曳引機、控制柜/箱、導(dǎo)軌等主要部件組成。電梯在運行的過程中有起點站也有終點站。起點站設(shè)在一-樓，終點站設(shè)在最高樓。各站的廳外設(shè)有召喚箱，箱上設(shè)置有供乘用人員召喚電梯用的召喚按鈕。電梯的運行工作情況和汽車有共同之處，只是電梯的自動化程度比較高，一般電梯的乘用人員只需通過操縱箱上的按鈕向電氣控制系統(tǒng)下達一個指令信號,電梯就能自動關(guān)門、定向、起動、在預(yù)定的層站平層?？块_門[2]。乘客電梯的運行工作情況類似公共汽車，在起點站和終點站之間往返運行，在運行方向前方的?？空旧嫌许樝虻闹噶钚盘枙r，電梯到站能自動平層?？块_門接乘客。而載貨電梯的運行工作情況則類似卡車，執(zhí)行任務(wù)為一次性的，乘用人員控制電梯上下運行時一般一次只能下達一個指令任務(wù)，當一個指令任務(wù)完成后才能再下達另一個指令任務(wù)。在執(zhí)行任務(wù)的過程中，從一個層站出發(fā)到另一個層站時，若中間層站出現(xiàn)順向指令信號，一般都不能自動?？?，所以載貨電梯的自動化程度比乘客電梯低。本設(shè)計主要研究雙部六層電梯的PLC控制方法，分述其電氣設(shè)計和軟件設(shè)計過程。1.1.3電梯控制系統(tǒng)組成電梯控制系統(tǒng)主要由電力拖動部分和電氣控制部分組成。（1）電力拖動部分電梯主拖動類型有直流電動機拖動、交流電動機拖動、直流發(fā)電機一電動機組供電(G-M)拖動、晶閘管供電(SCR-M)的直流拖動和交流雙速電動機拖動、交流調(diào)壓調(diào)速(AVCC)拖動、交流變頻調(diào)速(VVVF)等。為得到較好的舒適感,要求曳引電動機在選定的調(diào)速方式下，電動機的輸出轉(zhuǎn)矩總能達到負載轉(zhuǎn)矩的要求?？紤]到電壓的波動、導(dǎo)軌不夠平直造成的運動阻力增大等因素，電動機轉(zhuǎn)矩還應(yīng)有一定的裕度[2]。（2）電氣控制部分電氣控制系統(tǒng)由控制柜、操縱箱、層樓指示、召喚箱及曳引電動機等幾十個分散安裝在電梯井道內(nèi)外和各相關(guān)電梯部件中的電器元件構(gòu)成。電氣控制系統(tǒng)通過電路控制電力拖動系統(tǒng)工作程序，完成各種電氣動作功能，保證電梯安全運行。電梯一般是由電動機來拖動的，其運行過程大多包括啟動、正(反)轉(zhuǎn)、停止等，這整個過程是由電氣控制系統(tǒng)來完成。電梯電氣控制系統(tǒng)與電力拖動系統(tǒng)比較，變化范圍比較大。電氣控制系統(tǒng)決定著電梯的性能、自動化程度和運行可靠性。PLC以其體積小、功能強、故障率低、壽命長、噪聲低、維護保養(yǎng)簡便、修改邏輯靈活、程序容易編制，易聯(lián)成控制網(wǎng)絡(luò)等諸多優(yōu)點得到了廣泛的應(yīng)用[3]。1.2電梯繼電器控制的特點及存在的問題1.2.1電梯繼電器控制的特點（1）所有控制功能及信號處理均由硬件實現(xiàn)，線路直觀，易于理解和掌握，適合一般技術(shù)人員和技術(shù)工人。（2）系統(tǒng)的保養(yǎng)、維修及故障檢查無需較高的技術(shù)和特殊的工具、儀器。（3）大部分電器均為常用控制電器，更換方便，價格便宜。（4）多年來我國一直生產(chǎn)這類電梯，技術(shù)成熟，熟悉掌握的人員較多。1.2.2電梯繼電器控制存在的問題（1）系統(tǒng)觸點多，接線復(fù)雜，且觸點易燒壞磨損，造成接觸不良，故障率較高。（2）普通控制電器及硬件接線方法難以滿足較復(fù)雜的控制功能。（3）電磁機構(gòu)及觸點動作緩慢，機械和電磁慣性大，系統(tǒng)控制精度難以提高。（4）系統(tǒng)結(jié)構(gòu)龐大，能耗高，機械動作噪音大。（5）線路復(fù)雜，易出現(xiàn)故障，保養(yǎng)維修工作量大，費用高;且檢查故障困難，費時費工。電梯一旦發(fā)生沖頂或蹲底，不但會造成電梯機械部件損壞，還可能出現(xiàn)人身事故。1.3PLC及其電梯PLC控制的特點1.3.1PLC的特點PLC實質(zhì)上屬于計算機控制方式，與普通微機一樣。以通用或?qū)Ｓ肅PU作為字處理器，實現(xiàn)字運算和數(shù)據(jù)存儲，另外還有位處理器(布爾處理器)，進行點(位)運算與控制。PLC控制一般具有可靠性高、易操作、維修。編程簡單、靈活性強等特點?？煽啃?對可維修的產(chǎn)品，可靠性包括產(chǎn)品的有效性和可維修性。(1)PLC無需大量的活動元件和接線電子元件(2)PLC采用了一系列可靠性設(shè)計的方法進行設(shè)計(3)PLC有較高的易操作性，編程簡單，操作方便，維修容易(4)PLC是為工業(yè)生產(chǎn)過程控制而專門設(shè)計的控制裝置，具有比通用計算機更簡單的編程語言和更可靠的硬件，采用精簡化的編程語言(5)在PLC的硬件方面，采用了一系列提高可靠性的措施。(6)在PLC的軟件方面，也采取了一系列提高系統(tǒng)可靠性的措施。易操作性:PLC的易操作性表現(xiàn)在下列幾個方面:(1)操作方便(2)編程方便(3)維修方便靈活性:PLC的靈活性表現(xiàn)在以下幾個方面:(1)編程的靈活性。(2)擴展的靈活性。(3)操作的靈活性。1.3.2PLC在電梯控制中的特點采用PLC控制電梯，用軟件實現(xiàn)對電梯運行的自動控制，可靠性大大提高；去掉了選層器及大部分繼電器，控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，外部線路簡化；PLC可實現(xiàn)各種復(fù)雜的控制系統(tǒng)，方便地增加或改變控制功能；PLC可進行故障自動檢測報警顯示，提高運行安全性，并便于檢修。用于群控調(diào)配和管理，并提高電梯運行效率；更改控制方案時不需改動硬件接線[5]；此外，PLC控制系統(tǒng)由于運行可靠性高，使用維修方便，抗干擾性強，設(shè)計和調(diào)試周期短等優(yōu)點，倍受人們重視，已成為目前在電梯控制系統(tǒng)中使用最多的控制方式。1.4課題的提出以前的電梯控制都采用的是繼電器控制，線路復(fù)雜，故障率高，系統(tǒng)龐大，能耗較高，噪聲大，嚴重影響電梯運行的質(zhì)量。而且對于電梯的更新需要大量的資金，對于單一的單位來說還是比較困難的。所以只能對電梯的控制方式加以改進。近年來，采用功能強、故障率低、可靠性高的可編程控制器(PLC)來控制電梯，取得了良好效果。利用PLC和變頻器對舊電梯進行改造，不但可以增加電梯的舒適感、安全性、可靠性，還可以降低能耗，節(jié)約能源，減少運行費用。1.5課題的主要討論內(nèi)容這次課題所討論的內(nèi)容主要是利用PLC編程來控制電梯的運行。由于老式的電梯大部分控制可靠性欠佳，用戶希望對電梯進行改進以節(jié)約資金。因此找出一種合適的改進方法，提高電梯運行的可靠性和安全性，具有十分重要的意義。針對老式電梯采用繼電器控制時所出現(xiàn)的功能弱、故障多、可靠性差及使用壽命短等缺點，采用具有功能強、故障少、可靠性高及使用壽命長等優(yōu)點的PLC進行控制。論文的主要內(nèi)容如下:首先對電梯做一個大體的介紹，了解電梯的發(fā)展歷史、工作情況及控制系統(tǒng)組成;接著闡述PLC的特點，并將其與繼電器進行比較;然后全面介紹可編程控制器;利用PLC編程實現(xiàn)電梯信號控制;，對西門子s7-1200PLC進行學(xué)習(xí)，完成I/O接口的分配,PLC的連接和主電路的連接，畫出系統(tǒng)流程圖，編寫梯形圖程序，最后進行調(diào)試以達到預(yù)期的效果。1.6電梯的功能要求（1）兩臺電梯共用一組外呼按鈕。（2）當兩臺電梯都靜止時收到外呼信號，先進行判斷哪臺電梯離發(fā)出外呼信號的樓層更近，較近的電梯去響應(yīng)該信號，當較近的電梯去響應(yīng)外呼信號運行時收到另一個外呼信號，無論哪臺電梯距離更近，空閑的電梯直接去響應(yīng)該信號。（3）電梯在運行時，向上運行時就只響應(yīng)向上的呼叫請求，向下運行時就只響應(yīng)向下的呼叫請求。2可編程控制器介紹2.1可編程控制器基本認知可編程序控制器(ProgramLogicalController)，簡稱PLC，是一種專為在工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計的數(shù)字運算電子系統(tǒng)，它是以微處理器為基礎(chǔ)，綜合了計算機技術(shù)、自動控制技術(shù)和通信技術(shù)等現(xiàn)代科技而發(fā)展起來的一種新型工業(yè)自動控制裝置，是當今工業(yè)發(fā)達國家自動控制的標準設(shè)備之一。由于PLC采用了“三機一體化”的綜合技術(shù)即集計算機、儀器儀表、電氣控制于一身，具有高可靠性、強抗干擾能力、組合靈活、編程簡單、維修方便和低成本等諸多特點[4]，因而與其他控制器相比它更加適合工業(yè)控制環(huán)境和市場的要求，再加上PLC發(fā)展過程中產(chǎn)品的系列化、產(chǎn)業(yè)化和標準化，使之從早期的邏輯控制、順序控制迅速擴展到了連續(xù)控制，開始進入批量控制和過程控制領(lǐng)域，并迅速成為工業(yè)自動化系統(tǒng)的支柱。目前，PLC在小型化、大型化、大容量、強功能等方面有了質(zhì)的飛躍。旱期的可編程序控制器，主要用來代替繼電器實現(xiàn)邏輯控制。隨著計算機技術(shù)、通信技術(shù)和自動控制技術(shù)的迅速發(fā)展,可編程序控制器將傳統(tǒng)的繼電器控制技術(shù)與新興的計算機技術(shù)和通信技術(shù)融為一體，具有可靠性高、功能強、應(yīng)用靈活、編程簡單、使用方便等一系列優(yōu)點，以及良好的工業(yè)環(huán)境工作性能和自動控制目標實現(xiàn)性能，在工業(yè)生產(chǎn)中得到了廣泛的應(yīng)用。1969年，美國數(shù)字設(shè)備公司(DEC)研制出世界上第一臺可編程控制器。早期的可編程控制器由分離元件和中小規(guī)模集成電路組成，主要功能是執(zhí)行原先由繼電器完成的順序控制、定時等。70年代初期，體積小、功能強和價格便宜的微處理器被用于PLC[11]，使得PLC的功能大大增強。在硬件方面，除了保持其原有的開關(guān)模塊以外，還增加了模擬量模塊、遠程I/O模塊和各種特殊功能模塊[11]。在軟件方面，PLC采用極易為電氣人員掌握的梯形圖編程語言，除了保持原有的邏輯運算等功能以外，還增加了算術(shù)運算、數(shù)據(jù)處理和傳送、通訊、自診斷等功能[10]。進入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，微處理器的市場價格大幅度下跌，使得PLC所采用的微處理器的檔次普遍提高。而且，為了進一步提高PLC的處理速度，各制造廠商還研制開發(fā)了專用邏輯處理芯片，大大提高了PLC軟、硬件功能。在發(fā)達工業(yè)國家，PLC已經(jīng)廣泛的應(yīng)用在所有的工業(yè)部門[12]。據(jù)“美國市場信息”的世界PLC以及軟件市場報告稱，1995年全球PLC及其軟件的市場經(jīng)濟規(guī)模約50億美元?？删幊踢壿嬁刂破髟趥鹘y(tǒng)順序控制器的基礎(chǔ)上引入微電子技術(shù)、計算機技術(shù)、自動控制技術(shù)和通信技術(shù)等形成的新型工業(yè)控制裝置，是當代工業(yè)生產(chǎn)自動化最重要、最普及、應(yīng)用場合最多的工業(yè)控制裝置之一。國內(nèi)外現(xiàn)有的的大部分電梯的控制系統(tǒng)的控制核心大都采用PLC控制，特別是大規(guī)模，智能化程度高的大型電梯?？删幊炭刂破髟陔娞菘刂浦芯哂泻芏鄡?yōu)點:(1)可靠性高，抗干擾能力強高可靠性是電梯控制的首要因素。PLC利用軟件編程的方法來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的繼電器，故障率明顯降低。例如三菱公司生產(chǎn)的F系列PLC平均無故障時間可以高達30萬小時。硬件上采用屏蔽，多級濾波、隔離等技術(shù)，使PLC有很強的抗干擾能力。(2)功能完善，適用性強PLC現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)展成各種系列的產(chǎn)品，可以應(yīng)用到各種規(guī)模的工業(yè)控制現(xiàn)場。不僅具有有很強的邏輯能力，還有很強的運算能力，可應(yīng)用到各種數(shù)字控制領(lǐng)域。同時，PLC也具有很強的通訊能力。在車庫系統(tǒng)的運行中，PLC可以很好的采集車庫現(xiàn)場的的信息，并通過分析運算，做出相應(yīng)的輸出。(3)易學(xué)易用，很容易上手PLC中內(nèi)置很多種編程方式，其中梯形圖與傳統(tǒng)的繼電器相似，對編程人員來說，很容易上手。(4)建造工作量小，維護方便，容易改造應(yīng)用PLC只需要利用幾個按鈕，便可以控制一個復(fù)雜的控制過程，既節(jié)省硬件設(shè)備，也精簡線路的復(fù)雜程度，便于維護與檢修。(5)體積小，重量輕，能耗低PLC外型小巧，便于安裝，同時，PLC重量比較輕，其中超小型PLC的質(zhì)量只有150g功耗小，節(jié)省能源。2.2PLC的分類和基本結(jié)構(gòu)可編程控制器（PLC）或PC是一種以微處理器為核心的用于工程自動控制的工業(yè)控制機。它的本質(zhì)是一臺特殊的工業(yè)控制專用計算機。它的軟件和硬件配置與計算機非常相似。相較于普通的計算機，PLC與工業(yè)過程的接口能力更強，編程語言更直接，更適合控制要求[12]。PLC的硬件主要由CPU、存儲器、I/O單元、編程器、電源和智能I/O單元組成?？删幊炭刂破鞯慕M成圖如圖2-1所示。PLC可分為如下幾個部分:（1）中央處理器（CPU）：與普通微處理器一樣，中央處理器（CPU）是可編程控制的核心部件。它通過輸入設(shè)備讀取外部設(shè)備的狀態(tài)并根據(jù)用戶程序進行處理，根據(jù)處理結(jié)果通過輸出設(shè)備對外部設(shè)備進行控制。常用的CPU有通用微處理器，例如MOTOROLA6800、單片機8031、8051和雙極位微處理器，例如AMD2903。目前，小型PLC是單CPU系統(tǒng)，而中大型PLC是雙CPU甚至多CPU系統(tǒng)。對于雙CPU，它通常有一個位處理器和一個字處理器。字處理器是CPU的核心，8位、16位或32位微處理器經(jīng)常使用它。位處理器又稱布爾處理器，如美國公司的TI-530。它不僅加強了PLC的功能，提高了處理速度，而且提高了PLC的安全性能。中央處理器CPU的功能是：CPU根據(jù)系統(tǒng)程序給出的功能接收和存儲程序員輸入的用戶程序和數(shù)據(jù)；CPU以掃描方式工作，從存儲器中逐條讀取指令，并將指令存儲在CPU中的指令寄存器中；對指令寄存器的指令操作代碼進行解碼，執(zhí)行指令指定的任務(wù)，生成相應(yīng)的控制信號，打開和關(guān)閉相關(guān)控制門電路，并根據(jù)操作結(jié)果更新相關(guān)標志和輸出圖像寄存器的內(nèi)容，實現(xiàn)輸出控制、制表、打印或數(shù)據(jù)通信；系統(tǒng)診斷程序用于對電源工作狀態(tài)和PLC內(nèi)部電路進行診斷，編程過程中語法錯誤。（2）存貯器:PLC中的存貯器主要用于存儲系統(tǒng)程序、用戶程序和數(shù)據(jù)。常見的存儲形式有CMOSROM、EPROM和EEPROM。系統(tǒng)存貯器是用來存貯制造廠家編寫的系統(tǒng)程序。所謂系統(tǒng)程序指的就是控制和完成PC機各種功能的程序，例如控制器的監(jiān)控程序、基本指令和功能指令翻譯程序、系統(tǒng)診斷程序、通信管理程序等。當機器出廠時，廠家會把這些程序?qū)懭隕PROM存貯器或EEPROM存貯器之中。存貯器中的這部分內(nèi)容用戶無法訪問和修改。用戶的應(yīng)用程序主要存放在用戶存貯器。所謂用戶程序，是指用戶根據(jù)項目現(xiàn)場的生產(chǎn)工藝和工藝要求編寫的控制程序。程序由用戶通過編程器輸入PLC的內(nèi)存，以便用戶隨時修改。用戶程序也可以存儲在EEPROM中。為了保證PLC控制系統(tǒng)的可靠性，CMOSRAM存儲器具有防止斷電的金屬電池保護措施，以防止斷電后電源損壞其存儲內(nèi)容。數(shù)據(jù)存儲用于存儲PLC數(shù)據(jù)。它包括輸入、輸出和輔助繼電器狀態(tài)的圖像區(qū)，定時器、計數(shù)器、移位寄存器、狀態(tài)寄存器、數(shù)據(jù)寄存器和特殊功能寄存器的圖像寄存器。由于在控制器應(yīng)用中，數(shù)據(jù)經(jīng)常被更改和訪問，為了滿足隨機存取的要求，通常采用CMOSRAM作為數(shù)據(jù)存儲。（3）輸入/輸出模塊:輸入/輸出模塊是可編程控制器與工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備或工業(yè)生產(chǎn)過程的接口?，F(xiàn)場的輸入信號，如按鈕開關(guān)，行程開關(guān)、限位開關(guān)以及傳感輸出的開關(guān)量或模擬量(壓力、流量、溫度、電壓、電流)等，通過輸入模塊送到PLC。由于這些信號電平是多種多樣的，可編程控制器CPU處理的信息只能是標準電平，因此輸入模塊還需要將這些信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，供PLC接收和處理。輸出模塊的功能是接收中央處理器處理后的數(shù)字信號，并將其轉(zhuǎn)換為現(xiàn)場執(zhí)行元件能接受的控制信號，從而驅(qū)動電磁閥、光顯示器、電機等執(zhí)行機構(gòu)。PLC中有多種輸入輸出模塊，包括數(shù)字輸入輸出模塊和模擬輸入輸出模塊。這些模塊分為直流和交流、電壓和電流兩種類型，每種類型都有不同的參數(shù)級別，主要包括數(shù)字輸入/輸出模塊和模擬輸入/輸出模塊。組件上有輸入接線板。為了濾除信號中的噪聲，方便PLC內(nèi)部的信號處理，這些模塊配備了濾波、電平轉(zhuǎn)換和信號鎖存電路。數(shù)字輸入模塊配有光電電路。其目的是將PLC與外部電路隔離，提高PLC的抗干擾能力。數(shù)字輸出有三種方式：繼電器輸出、晶體管輸出和可控硅輸出。模擬量輸入輸出模塊主要實現(xiàn)模擬量與數(shù)字量的轉(zhuǎn)換，即A/D或D/A轉(zhuǎn)換。由于工業(yè)控制系統(tǒng)中有傳感器或執(zhí)行器，一些信號是不斷變化的模擬量，這些模擬量必須通過模擬量輸入/輸出模塊與PLC的中央處理單元相連。模擬量輸入模塊A/D轉(zhuǎn)換的二進制數(shù)字量通過光電組合器和輸入鎖存緩沖器與PLC的I/O總線相連。D/A轉(zhuǎn)換前模擬量輸出模塊的二進制數(shù)字量通過光電合路器和輸出鎖存器與PLC的I/O總線相連。模擬量輸出模塊D/A轉(zhuǎn)換前的二進制數(shù)字量，經(jīng)光電禍合器和輸出鎖存器與PLC的I/O總線掛接。模擬量輸入模塊接收到標準量程的模擬電壓或電流后，將其轉(zhuǎn)換成8位、10位或12位的兩系統(tǒng)數(shù)字信號，送入CPU進行處理。模擬輸出模塊將CPU的二進制數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為標準量程的電壓或電流輸出信號，提供給執(zhí)行器。（4）擴展模塊：當PLC中央單元的I/O點不夠時，應(yīng)擴展系統(tǒng)。擴展接口用于連接中央基本單元和擴展單元。模塊隨著PLC在工業(yè)控制中的廣泛應(yīng)用和發(fā)展，各PLC廠商開發(fā)了一系列智能接口模塊，使PLC的功能更加強大和完善。智能I/O接口模塊有多種，如高速技術(shù)模塊、PLCA控制模塊、基于PLC的數(shù)字變頻恒壓供水系統(tǒng)、閥門控制模塊、中斷控制模塊、智能存儲模塊、智能I/O模塊等。（5）編程器：它的功能是供用戶編程、編輯、調(diào)試和監(jiān)控。有些程序員還可以與打印機或磁帶機連接，打印出用戶程序和相關(guān)信息，或?qū)⑵浯鎯υ诖艓?。磁帶上的信息可以重新裝入PLC。目前，程序員主要有三種類型：便攜式程序員（亦稱簡單程序員）：圖形程序員；IBM到PC和兼容計算機的程序員。它很容易攜帶。一般只能以指令的形式編程。指令可以通過按鍵輸入，也可以通過數(shù)碼管或LCD顯示。這種編程器適用于小型可編程控制器的編程要求。圖形編程器采用液晶顯示器（LCD）或陰極射線管（CRT）作為屏幕，用于顯示編程內(nèi)容，提供輸入、輸出、輔助繼電器占用、程序容量等各種信息，在調(diào)試和檢查程序執(zhí)行時，還可以顯示各種信號狀態(tài)和錯誤提示。它可以用多種編程語言編程，并且梯形圖在屏幕上非常直觀。圖形編程器還可以與打印機、錄音機、油漆工等設(shè)備連接，具有很強的監(jiān)控功能。但其價格昂貴，適合中大型PLC的編程要求。IBM-to-PC及其兼容計算機的程序員是一臺具有適當硬件接口和軟件包的個人計算機。它還可以直接編程成梯形圖，監(jiān)控功能也很強。編程器的工作方式主要包括編程和監(jiān)控。編程的工作方式是在PLC處于停機狀態(tài)時編程。它的主要功能是輸入新的程序或編輯和修改現(xiàn)有的程序。監(jiān)控模式可以監(jiān)控和跟蹤控制器在運行中的工作狀態(tài)。通常，它可以監(jiān)測線圈或觸點的工作狀態(tài)，或一組設(shè)備的工作狀態(tài)。它還可以跟蹤設(shè)備在不同時間的工作狀態(tài)。除了搜索、監(jiān)視和跟蹤外，它還可以操作一些設(shè)備。因此，編程器的監(jiān)控方式對于控制器中新輸入程序的調(diào)試和試運行是非常有用和方便的。編程器的結(jié)構(gòu)一般包括顯示部分和鍵盤部分。一般采用液晶顯示。主要顯示內(nèi)容包括地址、數(shù)據(jù)、工作模式、指令執(zhí)行和系統(tǒng)工作狀態(tài)。鍵盤有單功能鍵和雙功能鍵。當使用雙功能鍵時，鍵盤有一個選擇鍵來選擇其中一種工作方式。編程器編程器中央處理單元（CPU）輸入電路輸出電路系統(tǒng)程序存儲區(qū)用戶程序存儲區(qū)電源圖2-1PLC硬件示意圖CPU模塊又叫中央處理單元或控制器，它主要由微機處理器（CPU）和存儲器組成。CPU的作用就好似于人類的大腦和心臟。它采用循環(huán)掃描方式工作，并且每一次掃描要完成以下工作：輸入處理：將現(xiàn)場的開關(guān)量輸入信號和數(shù)據(jù)分別讀入輸入映像寄存器和數(shù)據(jù)寄存器。程序執(zhí)行：逐條讀入和解釋用戶程序，產(chǎn)生相應(yīng)的控制信號控制相關(guān)的電路，完成數(shù)據(jù)的存取、傳送和處理工作，并根據(jù)運算結(jié)果更新各有關(guān)寄存器的內(nèi)容。輸出處理：將輸出映像寄存器的內(nèi)容送給輸出模塊，去控制外部負載。可編程控制器通過輸出模塊控制接觸器、電磁閥、電磁鐵、調(diào)節(jié)閥、調(diào)速裝置等執(zhí)行器，可編程控制器控制的另一類外部負載有指示燈、數(shù)字顯示裝置和報警裝置等。CPU模塊的工作電壓一般是5V，而可編程控制器的輸入/輸出信號電壓一般較高，比如直流24V和交流220V。從外部引入的尖峰電壓和干擾噪聲可能損壞CPU模塊中的元器件，或使可編程控制器不能正常工作，所以CPU模塊不能直接與外部輸入/輸出裝置相連。I/O模塊除了傳遞信號外，還具有電平轉(zhuǎn)換與噪聲隔離的作用。開關(guān)量模塊的輸入輸出信號僅有接通和斷開兩種狀態(tài)。電壓等級有直流5V，12V，24V，48V和交流110V，220V等。輸入輸出電壓的允許范圍很寬，如某交流220V輸入模塊的允許低電壓為0~70V，高電壓為70~256V，頻率為47~63HZ。各I/O點的通/斷狀態(tài)用發(fā)光二極管或其它元器件顯示在面板上，外部I/O接線一般接在模塊的接線端子上。某些模塊使用可拆除的插座型端子板，在不拆去端子的外部連線的情況下，可以迅速地更換模。開關(guān)量I/O模塊可能有4，8，16，32，64點。編程器除了用來輸入和編輯程序外，還可以用來監(jiān)視可編程控制器運行時梯形圖中各種編程元件的工作狀態(tài)。編程器可以永久地連續(xù)在可編程控制器上，將其取下來后可編程控制器也一樣可以運行。一般只在程序輸入、調(diào)試階段和檢修時使用，一臺編程器可供多臺可編程控制器公用。2.3PLC的工作原理PLC采用“順序掃描，不斷循環(huán)”的方式進行工作。用戶按照具體的工作要求編制程序。PLC工作時，CPU按照程序的指定順序一次掃描。如果程序中含有跳轉(zhuǎn)指令，當掃描到跳轉(zhuǎn)指令時，跳轉(zhuǎn)到程序設(shè)定的位置繼續(xù)掃描。程序中如果沒有跳轉(zhuǎn)指令，CPU從開始一次掃描，逐一實現(xiàn)設(shè)定程序指令，當程序執(zhí)行結(jié)束后，繼續(xù)從新開始掃描，循環(huán)工作[11]。在CPU工作過程中，還要同時不斷地接受外部信號的輸入，以及不斷地向被控元件輸出指令。圖2-2PLC工作原理圖2.4PLC的基本工作模式和工作過程PLC的基本工作模式有運行模式和停止模式。（1）運行模式:分為內(nèi)部處理、通信操作、輸入處理、程序執(zhí)行、輸出處理五個階段。（2）停止模式：當處于停止工作模式時，PLC只進行內(nèi)部處理和通信服務(wù)等內(nèi)容。PLC工作過程:內(nèi)部處理階段在此階段，PLC檢查CPU模塊的硬件是否正常，復(fù)位監(jiān)視定時器，以及完成一些其它的內(nèi)部工作。（2）通信服務(wù)階段：在此階段，PLC與一些智能模塊通信，響應(yīng)編程器鍵入的命令，更新編程器的顯示內(nèi)容等，當PLC處于停止狀態(tài)時，只進行內(nèi)容處理和通信操作等內(nèi)容。（3）輸入處理階段輸入處理也叫輸入采樣。在此階段順序讀取所有輸入端子的通斷狀態(tài),并將所讀取的信息存到輸入映象寄存器中，此時,輸入映像寄存器被刷新。程序處理階段按先上后下，先左后右的步序,對梯形圖程序進行逐句掃描并根據(jù)采樣到輸入映像寄存器中的結(jié)果進行邏輯運算，運算結(jié)果再存入有關(guān)映像寄存器中。但遇到程序跳轉(zhuǎn)指令,則根據(jù)跳轉(zhuǎn)條件是否滿足來決定程序的跳轉(zhuǎn)地址。（5）輸出刷新階段程序處理完畢后，將所有輸出映象寄存器中各點的狀態(tài)，轉(zhuǎn)存到輸出鎖存器中，再通過輸出端驅(qū)動外部負載。在運行模式下，PLC按上述五個階段進行周而復(fù)始的循環(huán)工作，稱為循環(huán)掃描工作方式。2.5PLC工作方式與特點PLC工作方式與特點分為集中采樣、集中輸出、周期性循環(huán)掃描，“串行"工作方式.（1）掃描周期:PLC的工作方式是一個不斷循環(huán)的順序掃描工作方式。每一次掃描所用的時間稱為掃描周期或工作周期。PLC運行正常時，掃描周期的長短與CPU的運算速度有關(guān)，與I/O點的情況有關(guān)，與用戶應(yīng)用程序的長短及編程情況等均有關(guān)。通常用PLC執(zhí)行1K指令所需時間來說明其掃描速度(一般為1~10ms/K)。（2）輸出滯后:指從PLC的外部輸入信號發(fā)生變化至它所控制的外部輸出信號發(fā)生變化的時間間隔。一般為10-100ms.引起輸出滯后的因素:輸入模塊的濾波時間、輸出模塊的滯后時間、掃描方式引起的滯后。（3）由于PLC是集中采樣，在程序處理階段即使輸入發(fā)生了變化，輸入映象寄存器中的內(nèi)容也不會變化，要到下一周期的輸入采樣階段才會改變。（4）由于PLC是串行工作,所以PLC的運行結(jié)果與梯形圖程序的順序有關(guān)。這與繼電器控制系統(tǒng)”并行”工作有質(zhì)的區(qū)別。避免了觸點的臨界競爭，減少繁瑣的聯(lián)鎖電路。2.6可編程控制器的編程語言——梯形圖梯形圖在形式上類似于繼電器控制電路圖。它簡單、直觀、易讀、易懂。它是PLC中最常被使用的編程方法。梯形圖中使用了繼電器電路的一些圖形符號。這些圖形符號稱為編程元件，每個編程元件都有相對應(yīng)的編號。不同廠家的PLC，編程元件的數(shù)量和編號方法都大不相同，但他們的基本元件和他們的功能卻十分的近似。梯形圖有如下特點。（1）梯形圖根據(jù)從上到下、從左到右的順序排列。每一個繼電器為一個邏輯行，稱之為梯形。每一個邏輯行起始于左母線，然后是觸點的各種連接,最后是線圈，整個圖形呈現(xiàn)出梯形的樣子。（2）梯形圖中的繼電器不是繼電器控制電路中的物理繼電器,它實質(zhì)上是變量存儲器中的位觸發(fā)器，所以它被稱為軟繼電器，相應(yīng)的某位觸發(fā)器為真態(tài)，表示該繼電器通電，其常開觸點閉合，常閉觸點打開。梯形圖中的繼電器的線圈是廣義定義的，除了輸出繼電器、內(nèi)部繼電器之外，還包括定時器、計數(shù)器等。（3）梯形圖中，一般情況下某個編號的繼電器線圈只能出現(xiàn)一次，而繼電器的觸點是可以被無限制的引用，既可是常開觸點也可以是常閉觸點。（4）梯形圖是PLC形象化的編程方式，其左右兩側(cè)的母線不接任何電源，因而圖中各個支路也沒有真實的電流通過，但是為了方便，常用有電流來形象的描述解算中滿足輸出線圈的動作條件。所以僅僅是概念上的電流，而且認為它只能從左向右流動，層次的改變只能是先上后下。

3系統(tǒng)控制方案設(shè)計及概述3.1PLC控制系統(tǒng)設(shè)計介紹圖3-1是PLC控制系統(tǒng)設(shè)計步驟的流程圖。詳細步驟如下:(1)了解和分析被控對象的控制要求，確定輸入、輸出設(shè)備的類型和數(shù)量。(2)根據(jù)輸入、輸出設(shè)備的類型和數(shù)量，確定PLC的I/O點數(shù)。(3)合理分配I/O點數(shù)，繪制PLC控制系統(tǒng)輸入、輸出端子接線圖。(4)根據(jù)控制要求繪制系統(tǒng)流程圖。(5)根據(jù)流程圖編寫梯形圖、指令語句、匯編語言或計算機高級語言等形式的用戶程序。(6)用編程器將程序輸入到PLC內(nèi)部存儲器中，進行程序調(diào)試。(7)程序調(diào)試。先進行模擬調(diào)試，再進行現(xiàn)場聯(lián)機調(diào)試;先進行局部、分段調(diào)試，再進行整體、系統(tǒng)調(diào)試。(8)調(diào)試過程結(jié)束，整理技術(shù)資料，投入使用。圖3-1PLC控制系統(tǒng)設(shè)計步驟流程圖3.2控制系統(tǒng)控制核心單元的選擇3.2.1PLC選擇雙部六層電梯控制系統(tǒng)的控制核心單元確定與控制任務(wù)有關(guān)，在本次雙部六層電梯的設(shè)計中是選用S7-1200系列中的CPU1214CDC/DC/DC,它的可用輸入點數(shù)為14，可用輸出點數(shù)為10，如圖3-2所示。圖3-2PLCS7-1200CPU1214C3.2.2.行程開關(guān)行程開關(guān)又稱限位開關(guān)，如圖3-3所示，當其與生產(chǎn)機械的運動部件產(chǎn)生碰撞，行程開關(guān)便發(fā)出控制信號，將機械位移轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?，以實現(xiàn)對機械運動的電氣控制。為了保證電梯開關(guān)門可靠安全,系統(tǒng)要精確定位，行程開關(guān)的設(shè)置保證了轎廂能移動到預(yù)定位置。圖3-3行程開關(guān)3.2.3接觸器接觸器是指工業(yè)電中利用線圈流過電流產(chǎn)生磁場，使觸頭閉合，達到控制負載的電器元件。接觸器由電磁系統(tǒng)，觸頭系統(tǒng)和滅弧裝置組成，本設(shè)計選用西門子3TF系列的一種接觸器，如圖3-4所示。圖3-4西門子3TF系列接觸器3.3系統(tǒng)總體方案設(shè)計電梯監(jiān)控系統(tǒng)硬件主要包括上位機PC、下位機SIMATICS7-1200PLC、通信模塊、I/O信號板、六層仿真電梯;系統(tǒng)軟件主要包括PLC控制程序、WINCC組態(tài)監(jiān)控程序、上位機和下位機之間的通信程序等。電梯監(jiān)控系統(tǒng)的總體設(shè)計方案框圖如圖1所示。由SIMATICS7-1200PLC為主控器實現(xiàn)電梯自動運行,工控對象則由WINCC組態(tài)軟件在PC機上建立，實現(xiàn)對SIMATICS7-1200PLC的監(jiān)控;并利用WINCC組態(tài)軟件中的腳本程序，來構(gòu)建動畫，直觀、準確地模擬電梯的實際運行狀況。六層電梯的主要功能包括:廂內(nèi)樓層呼叫及指示、廂外上下呼叫及指示、電梯上下運行指示、樓層顯示、轎廂自動上行/下行控制、到層自動開門、延時自動關(guān)門、手動開關(guān)門、智能排序和判停功能、超載保護等。拽引機為動力源。利用SIMATICWinCC完成監(jiān)控環(huán)境組態(tài),實時監(jiān)控整個電梯系統(tǒng)當前狀態(tài)，當前電梯運行方向及所在樓層，當前呼叫情況匯總，包括各樓層呼梯信號、轎廂內(nèi)選層信號等。監(jiān)控系統(tǒng)總體計方案見圖3-5。圖3-5監(jiān)控系統(tǒng)總體計方案4系統(tǒng)硬件設(shè)計隨著PLC功能的不斷完善和提高，PLC幾乎可以完成工業(yè)領(lǐng)域的所以控制任務(wù)。但是PLC還是有最適合它的應(yīng)用場合，所以接到一個控制任務(wù)以后，要分析被控對象的控制過程和要求，看看用什么控制設(shè)備來完成該任務(wù)最合適。其實現(xiàn)在的可編程不僅處理開關(guān)量，而且對模擬量的處理能力也很強?？刂茖ο笠约翱刂蒲b置確定后，還要進一步確定PLC的控制范圍。一般來說，能夠反映生產(chǎn)過程的運行情況，能用傳感器直接測量的參數(shù)，控制邏輯復(fù)雜的部分都由PLC控制來完成。當某一個控制任務(wù)決定由PLC來完成后。選擇PLC就成為最重要的事情。一方面是選擇多大容量的PLC，另一方面是選擇什么公司的PLC以及外設(shè)。對第一個問題，首先要對控制任務(wù)進行詳細的分析，把所有的I/O點找出來，包括開關(guān)量I/O，模擬量I/0以及這些I/O點的性質(zhì)。I/0點是性質(zhì)主要是指他們是直流信號還是交流信號，它們的電源電壓?？刂葡到y(tǒng)輸出點的類型非常關(guān)鍵，如果它們之中既有交流220V的接觸器、電磁閥，又有直流24V的指示燈，則最后選用的PLC的輸出點有可能大于實際點數(shù)。因為PLC的輸出點一般是幾個一組共用一個公共端，這一組的輸出只能有一個電源的種類和等級。對于第二個問題，則有以下幾個方面要考慮:(1）功能方面：所有PLC一般都具有常規(guī)的功能，但是對于某些特殊要求，就要知道所選用的PLC是否有能力完成控制任務(wù)。需要對市場上流行的PLC品種有一個詳細的了解，以便做出正確的選擇。(2〉價格方面：不同廠家的PLC產(chǎn)品價格相差很大，有些功能類似、質(zhì)量相當、I/O點數(shù)相當?shù)腜LC的價格能相差很大。在使用PLC較多的情況下，這樣的差價必須是需要考慮的。個人喜好方面：有些工程技術(shù)人員對某種品牌的PLC熟悉，所以一般比較喜歡使用該種產(chǎn)品。4.1各部分硬件選擇與設(shè)計本設(shè)計主要采用PLC來控制六層電梯的運作，系統(tǒng)的控制設(shè)備選用SIMATICS7-1200系列的PLC，CPU1214CDC/DC/DC;24VDC電源,板載DI16/DQ16*24VDC_1,DI8/DQ8x24VDC_1;利用PN/IE_1達成編程、HMI和PLC間通信；SIMATICWINCC則完成監(jiān)控環(huán)境組態(tài)。以上硬件設(shè)計可以達到電梯運行狀態(tài)可視化和控制智能化的目的,且具有信號傳輸穩(wěn)定,價格低廉的特點?？刂葡到y(tǒng)設(shè)備網(wǎng)絡(luò)圖見圖4-1。圖4-1控制系統(tǒng)設(shè)備網(wǎng)絡(luò)圖4.2雙部六層電梯基本模型雙部六層電梯的基本模型見圖4-2。圖4-2雙部六層電梯基本模型4.3雙部六層電梯的工作方式（1）兩臺電梯共用一組外呼按鈕。（2）當兩臺電梯都靜止時收到外呼信號，先進行判斷哪臺電梯離發(fā)出外呼信號的樓層更近，較近的電梯去響應(yīng)該信號，當較近的電梯去響應(yīng)外呼信號運行時收到另一個外呼信號，無論哪臺電梯距離更近，空閑的電梯直接去響應(yīng)該信號。（3）電梯在運行時，向上運行時就只響應(yīng)向上的呼叫請求，向下運行時就只響應(yīng)向下的呼叫請求。4.4系統(tǒng)的I/O分配根據(jù)擬定設(shè)計功能的需求對雙部六層電梯控制系統(tǒng)的I/O接點開關(guān)量輸入，開關(guān)量輸出進行分配，根據(jù)合理運用及利用I/O口的原則可以PLC口做出地址分配。雙部六層電梯控制系統(tǒng)PLC的I/O接口分配如表4-1所示。表4-1系統(tǒng)I/O分配表IO分配表開關(guān)量輸入開關(guān)量輸出內(nèi)呼1_1I0.0內(nèi)呼1_1燈Q0.0內(nèi)呼1_2I0.1內(nèi)呼1_2燈Q0.1內(nèi)呼1_3I0.2內(nèi)呼1_3燈Q0.2內(nèi)呼1_4I0.3內(nèi)呼1_4燈Q0.3內(nèi)呼1_5I0.4內(nèi)呼1_5燈Q0.4內(nèi)呼1_6I0.5內(nèi)呼1_6燈Q0.5內(nèi)呼2_1I0.6內(nèi)呼2_1燈Q0.6內(nèi)呼2_2I0.7內(nèi)呼2_2燈Q0.7內(nèi)呼2_3I1.0內(nèi)呼2_3燈Q1.0內(nèi)呼2_4I1.1內(nèi)呼2_4燈Q1.1內(nèi)呼2_5I1.2內(nèi)呼2_5燈Q2.0內(nèi)呼2_6I1.3內(nèi)呼2_6燈Q2.1外呼上1I1.4外呼上1燈Q2.2外呼上2I1.5外呼上2燈Q2.3外呼上3I2.0外呼上3燈Q2.4外呼上4I2.1外呼上4燈Q2.5外呼上5I2.2外呼上5燈Q2.6外呼下2I2.3外呼下2燈Q2.7外呼下3I2.4外呼下3燈Q3.0外呼下4I2.5外呼下4燈Q3.1外呼下5I2.6外呼下5燈Q3.2外呼下6I2.7外呼下6燈Q3.3梯1層1限位I3.0電梯上行1Q3.4梯1層2限位I3.1電梯下行1Q3.5梯1層3限位I3.2電梯關(guān)門1Q3.6梯1層4限位I3.3電梯開門1Q3.7梯1層5限位I3.4電梯下行2Q4.0續(xù)表4-1開關(guān)量輸入開關(guān)量輸入梯1層6限位I3.5電梯上行2Q4.1梯2層1限位I3.6電梯關(guān)門2Q4.2梯2層2限位I3.7電梯開門2Q4.3梯2層3限位I4.0電梯1超載燈Q4.4梯2層4限位I4.1電梯2超載燈Q4.5梯2層5限位I4.2梯2層6限位I4.3電梯1超載I4.4電梯2超載I4.54.5系統(tǒng)的硬件線路設(shè)計雙部六層電梯的主電路設(shè)計圖如圖4-3所示，該設(shè)計采用四臺電機分別控制一號二號電梯的上下和開關(guān)門。圖4-3雙部六層電梯主電路接線系統(tǒng)的控制線路PLC接線圖如圖4-4，4-5所示。圖4-4雙部六層電梯控制線路PLC接線圖圖4-5雙部六層電梯控制線路PLC接線圖5雙部六層電梯控制系統(tǒng)軟件設(shè)計5.1雙部六層電梯控制系統(tǒng)的流程圖雙部六層電梯控制系統(tǒng)的控制流程如圖5-1所示。圖5-1雙部六層電梯控制系統(tǒng)各流程圖系統(tǒng)開始運行，判斷當前層和呼叫層數(shù)的大小，若相等則執(zhí)行開關(guān)門程序，若當前層大于呼叫層，則執(zhí)行下行程序，若當前層小于呼叫層，則執(zhí)行上行程序。開關(guān)門程序中，電梯平層停車開門到位后，經(jīng)過設(shè)定的開門延時再判斷是否有人，有人則循環(huán)至檢測無人，定時到后進行關(guān)門，再次判斷是否有人則循環(huán)至檢測無人，最后關(guān)門到位。在執(zhí)行下行程序時判斷路過層是否下行，是則執(zhí)行開關(guān)門程序，否則在到達目標層后執(zhí)行開關(guān)門程序。上行程序同上。5.2編程軟件簡介全集成自動化軟件TIAportal，中文名為博途，是西門子工業(yè)自動化集團發(fā)布的一款全新的全集成自動化軟件。它是業(yè)內(nèi)首個采用統(tǒng)一的工程組態(tài)和軟件項目環(huán)境的自動化軟件，幾乎適用于所有自動化任務(wù)。借助該全新的工程技術(shù)軟件平臺，用戶能夠快速、直觀地開發(fā)和調(diào)試自動化系統(tǒng)。與傳統(tǒng)方法相比,無需花費大量時間集成各個軟件包，同時顯著降低了成本。TIA博途的設(shè)計兼顧了效性和易用性，適合給新老用戶使用。5.3系統(tǒng)梯形圖的設(shè)計5.3.1系統(tǒng)主函數(shù)設(shè)計系統(tǒng)主函數(shù)設(shè)計見圖5-2。圖5-2系統(tǒng)主函數(shù)設(shè)計5.3.2當前層程序設(shè)計當前層程序設(shè)計見圖5-3。圖5-3當前層程序設(shè)計5.3.3計算區(qū)塊程序設(shè)計計算區(qū)塊程序設(shè)計見圖5-4。圖5-4計算模塊程序設(shè)計5.3.4一號梯開門程序一號梯開門程序設(shè)計見圖5-5。圖5-4一號梯開門程序設(shè)計二號梯開門程序同上。5.3.5內(nèi)呼程序設(shè)計內(nèi)呼程序設(shè)計見圖5-5。圖5-5內(nèi)呼程序設(shè)計二號梯內(nèi)呼程序設(shè)計同上。5.3.6一號梯電梯上下程序設(shè)計一號梯電梯上下程序設(shè)計見圖5-6。圖5-6一號梯上下程序設(shè)計二號梯上下程序設(shè)計同上。5.3.7電梯輸出模塊程序設(shè)計電梯輸出模塊程序設(shè)計見圖5-7。圖5-7電梯輸出模塊程序設(shè)計5.3.8電梯外呼程序設(shè)計電梯外呼程序設(shè)計見圖5-8圖5-7電梯外呼模塊程序設(shè)計6組態(tài)與仿真6.1WinCC組態(tài)軟件簡介WinCC

(Windows

Control

Center,視窗控制中心)是SIEMENS與Microsoft公司合作開發(fā)的、開放的過程可視化系統(tǒng)。無論是簡單的工業(yè)應(yīng)用，還是復(fù)雜的多客戶應(yīng)用領(lǐng)域，甚至在有若干服務(wù)器和客戶機的分布式控制系統(tǒng)中，都可以應(yīng)用WinCC系統(tǒng)。WinCC是在PC(Personal

Computer)基礎(chǔ)上的操作員監(jiān)控系統(tǒng)軟件，具有控制自動化過程的強大功能和極高性能價格比的SCADA(Supervisory

Control

and

Data

Acquisition）,監(jiān)視控制與數(shù)據(jù)采集)級的操作監(jiān)視系統(tǒng)。WinCC的顯著特性就是全面開放，它很容易將標準的用戶程序結(jié)合起來，建立人機界面，精確地滿足生產(chǎn)實際要求。通過系統(tǒng)集成，可將WinCC作為其系統(tǒng)擴展的基礎(chǔ)，通過開放接口開發(fā)自己的應(yīng)用軟件。6.2組態(tài)界面設(shè)計的組態(tài)界面如圖6-1所示，中間為兩部電梯共用的外呼按鈕，兩邊為電梯各自的內(nèi)呼按鈕，上下和下行，開門關(guān)門動作和超載時都會有亮燈提示。圖6-1組態(tài)界面6.3仿真運行調(diào)試6.3.1仿真初始界面見圖6-2。圖6-2仿真初始界面6.3.2仿真調(diào)試運行結(jié)果仿真調(diào)試運行結(jié)果見圖6-3。圖6-3仿真調(diào)試運行結(jié)果經(jīng)過在WinCC上的多次仿真調(diào)試后，本次設(shè)計擬定的要求全部完成，達到了預(yù)期的效果。7經(jīng)濟效益分析本次所設(shè)計的電梯采用先判斷后響應(yīng)的邏輯，得出最優(yōu)的電梯運行方案后再執(zhí)行相關(guān)操作，較傳統(tǒng)電梯效率更高，也更為節(jié)能，但不適用于人流量較大的環(huán)境，若要投入使用仍有許多方面需要完善。8結(jié)論本次設(shè)計主要對基于PLC的雙部六層電梯控制系統(tǒng)進行研究與設(shè)計，采用西門子S7-1200PLC作為控制器，在博途V15軟件上進行編程和設(shè)計，通過WinCC來實現(xiàn)電梯運行的仿真和監(jiān)控。本次設(shè)計的電梯控制系統(tǒng)相較傳統(tǒng)的電梯，采用了先判斷電梯最優(yōu)運行方案后執(zhí)行的邏輯，提升了電梯運行的效率，符合綠色環(huán)保節(jié)能的要求。仿真實驗證明,該系統(tǒng)在監(jiān)視電梯的實際運行工況基礎(chǔ).上,還可以由HMI控制電梯的實時運行,穩(wěn)定可靠。在現(xiàn)如今的科技飛速發(fā)展和人們生活質(zhì)量快速提高的環(huán)境下下，電梯的應(yīng)用必然會越來越頻繁和廣泛，并且伴隨著PLC，變頻器等各方面科技水平的飛速發(fā)展，一定會在不久的將來出現(xiàn)更高效、更舒適的控制方式。所以在對于電梯控制系統(tǒng)的技術(shù)方面，依舊需要對其進行更加細致和深入的研究，并且該方向的研究具有相當重大以及深遠意義。參考文獻范永勝，王岷.電氣控制與PLC應(yīng)用.北京:中國電力出版社,

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