基于触摸屏的PLC-S200电梯控制系统的设计
现代化蓬勃发展的今天，电梯在高层建筑发挥着相当重要的作用。电梯的分类繁多，目前以PLC控制系统运行可靠，抗干扰强，方便便捷，成本低，已成为较为常用的电梯系统控制方式。
本文以西门子PLC-200为基础设计电梯控制系统，综合比较各类控制系统，各种PLC以及电梯运行方案，提出了基于触摸屏的PLC-S200电梯控制系统的设计方案，实现了电梯的运行，完成电梯系统的基本运行要求，在编程中实现了触摸屏和PLC的联合运行，以及电梯系统的中信号记忆等功能。作为一个触摸屏人机界面的平台，电梯的运行实时监控得到了实现。
关键词：电梯  PLC控制 触摸屏
1.1课题研究背景及意义    5
1.2电梯系统现状及发展趋势    6
1.3课题研究主要内容    7
2电梯控制系统设计方案    7
2.1电梯的概述    7
2.1.1电梯的组成    7
2.2 可编程逻辑控制器    9
2.2.1简介    9
2.2.2可编程逻辑控制器的组成    10
2.3变频器    11
2.4总体设计方案及设计流程图    12
1主回路的原理如图2-3所示；    12
2控制流程图如图2-4所示：    13
3系统的硬件设计    15
3.1    硬件的选择和设计    15
3.2     I/O地址的分配    16
（1） PLC输入信号如表3-1所示    16
（2） PLC输出信号如表3-2所示    16
表3-2 PLC输出信号表    16
（3） 中间辅助继电器如表3-3所示    17
表3-3 中间继电器的信号表    17
3.3    硬件接线图    17
4软件设计    18
4.1 PLC-S200的编程软件    18
表中是S7-200PLC中不同编号定时器号分辨率。本文主要用到了T32，T33和T37。    18
4.2    控制程序设计与分析    19
4.2.1各楼层外部呼叫记忆程序模块    19
4.2.2轿厢内呼叫信号的记忆程序模块如图4-10所示    21
4.2.3自动和手动模式下的开关门程序模块    22
4.2.3加减速、平层、停车程序模块    24
连上图    28
1.1课题研究背景及意义
电梯是一种垂直运输升降机，广泛应用于楼宇，高层建筑，工厂仓库等，便捷了我们的生产和生活。
电梯的主要组成有电机系统，机械传动系统，轿厢体，门系统，对重系统以及最主要的拖动系统和电气控制系统。在电梯系统的要求不断提高的背景下的安全缺陷的人，和传统的电气控制系统存在的缺陷主要与继电器控制系统电梯系统表现出越来越突出的，继电器控制方式的电梯控制系统故障率较高、接线方法较为麻烦、缺乏通用性、系统的没有一个固定的标准等都在制约着传统的电梯控制系统的发展。随着技术的发展，可编程控制器（即PLC）系统逐渐替代了继电器系统，成为电梯控制系统的主流设计系统。PLC不但拥有强大的逻辑处理和控制能力，而且具有很强的抗干扰能力及负载驱动能力。简单易学、维护方便，深受广大企业的喜爱。随着PLC控制功能日益逐步地完善,不仅在系统控制方面有优势,而且在位置伺服控制、PID调节、通信等方向也具有相当强大的功能,并逐步成为工业现场控制的主流方式。
因此通过使用可编程控制器（即PLC）实现电梯系统的综合控制设计,功能变化灵活,编程简单,故障率低,维护便捷,抗干扰能力强,噪音低,轻便体积小。基于以上诸多优点，选取可编程控制器PLC作为电梯系统的控制系统有着时代的意义。

1.2电梯系统现状及发展趋势
自动化产品采用现代电梯工业控制器，逆变器，传感器和低压电器，HMI人机交互等。电梯也不再仅仅局限于运输载货的基本功能，应该从乘客出发，到乘客中去，本着服务乘客的目的，设计并开发更为人性化的电梯控制技术，来满足乘客的舒适的要求的，同时提供更加优质的服务。
现在电梯的逻辑控制已不再是老旧的继电器触和触点的控制而是方今的可编程序控制技术，控制方式也从单一轿厢的信号控制发展为集选群控等一系列高技术性能的电梯控制方式，电梯可靠性与安全系数也得到很大提高。
同时高速电梯也是一个发展方向。乘坐的舒适感和电梯在加速减速过程中的平滑过度也会变得更加重要和突出。因此可逻辑编程器的可靠性和易维护性的优点也具有更大的应用价值。成熟的微机控制结合PLC控制的发展能更好地实现人性化设计。
变频器在电梯市场的应用已经相当的成熟，大部分的电梯采用变频器来进行调速。相对于直流电梯系统，在逆变器和同步或异步电机使用，会有更高的可靠性。由于其易维护与高效率，推动未来在较长的时间内仍然是电梯驱动产品的主流。绿色能源更是一个电梯行业的发展主题，因此，在未来几年变频器将会驱动更大的增长和技术创新新，同时也将推动电梯系统的不断改进和优化。
随着高层建筑楼层数的升高和建筑设计要求档次的提高，人们要求电梯不仅仅限于搭乘舒服，轿厢构造优良等方面，对电梯的安全可靠性及多功能性也提出了越来越高的要求，在一些国家电梯已经被归入楼宇自控管理系统，采用先进的控制技术，对电梯的运行，保养，安全防护进行了全方位的管理和控制。

1.3课题研究主要内容
本课题利用西门子PLC200和西门子触摸屏构建一个基于PLC的五层电梯系统。
该系统由PC机、西门子S7-200PLC、编程线及触摸屏软件wincc flexible2008组成。通过自由协议实现了PC机与S7-200PLC的串行通信，在PC机上安装 wincc flexible 2008并建立电梯控制模型、编程控制程序、建立数据通信，就可以实现对PLC电梯控制系统的监控仿真和完美运行。
其主要功能有:
（1）实现电梯的自动运行；
（2）实现触摸屏软件wincc flexible 2008与PLC之间的通讯连接；
（3）利用触摸屏软件wincc flexible 2008监控电梯的运行情况。

本课题采用PLC控制，曳引电机采用交流永磁同步电机。电机控制方式是PWM控制。该电梯系统程序中拥有信号记忆，信号屏蔽，信号保持功能。通过触摸屏的人机交互界面对电梯程序的运行进行实时的有效的监测和控制。


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