基于WinCC组态软件的电梯控制系统设计_课程设计

吉林化工学院

专业课程设计（论文）

题目：基于WinCC组态软件的电梯

控制系统设计

专业：测控技术与仪器系

指导单位：测控技术与仪器系

日期： 2012年 8月 27日至 2012年 12月21日

摘要

PLC是Programmable Logical Controller 的简称，广泛应用于冶金、石油、化工、交通运输、轻工、电力、汽车、通用机械、智能建筑等各个领域，是目前一种应用场合最多的工业控制器，在工业自动化中起着举足轻重的作用。而电梯是人们生活中不可或缺的工具之一。目前，电梯控制使用最多的是PLC控制方式。本文主要介绍了可编程控制器及其应用特点，并用西门子S7–300系列PLC来做一个电梯控制系统的设计，然后采用西门子公司的工控组态软件WinCC与S7-PLCSIM 仿真软件配合使用实现S7-300与工控组态软件WinCC之间虚拟通讯，模拟控制过程。

关键词：电梯控制；可编程控制器；WinCC；SIMATIC S7-300；S7-PLCSIM

ABSTRACT

The PLC is the brief name of the Programmable Logical Controller, which is widely used in the metallurgy, petroleum, chemical engineering, transportation extensively conveyance, light work, electric power, automobile, general use machine, the intelligence building etc. It’s currently a kind of the most situation applied industry controller, and rises a prominent role in industry automation area. Elevator is important tools of our life. Nowadays, more and more people design the elevator system by using PLC. The main purpose of this article is to introduce the application features of programmable logic controller and build the elevator system by use SIMENS S7-300. Next, we use the Siemens industrial control configuration software Wincc combination with PLCSIM simulation software to build up a virtual communications between S7-300 and WinCC, so as to simulate the control process.

Key words：Elevator Control；PLC；WinCC；SIMATIC S7-300；S7-PLCSIM

目录

第一章绪论 (1)

1.1 电梯的基本结构 (1)

1.2 电梯的控制方式 (1)

1.3 电梯的主要功能 (2)

第二章PLC概述 (3)

2.1 PLC的发展简史及发展趋势 (3)

2.2 PLC的功能及应用 (4)

2.3 PLC的分类和特点 (5)

2.4 PLC的基本结构 (6)

2.5 PLC的工作原理 (7)

2.6 PLC控制系统设计的基本原则和内容 (7)

第三章软件介绍 (9)

3.1 STEP7概述 (9)

3.2 仿真软件S7-PLCSIM (10)

3.3 工控组态软件WinCC (10)

第四章电梯系统设计 (12)

4.1 课题设计分析 (12)

4.2 课题程序设计 (15)

4.2.1 编程涉及的部分指令 (15)

4.2.2 创建项目并编程 (27)

4.2.3 主要程序段 (21)

4.3 WinCC上的人机界面组态 (24)

结束语 (31)

致谢 (32)

参考文献 (33)

附录A (34)

第一章绪论

随着社会的不断发展，楼房越来越高，而电梯成为了高层楼房的必须设备。它方便了人们的生活，节省了时间和体力。电梯是自动化程度和安全可靠性要求很高的设备，其电气构成比较复杂。电梯质量的好坏在很大程度上取决于它的控制系统。PLC控制系统运行可靠、编程简单、维修方便、抗干扰性强，已成为目前电梯系统中使用最多的控制方式。

1.1 电梯的基本结构

电梯的基本结构有：

1.曳引系统：由曳引机、曳引钢丝绳、导向轮及反绳轮等组成。

2.导向系统：由导轨、导靴和导轨架等组成。作用是限制轿厢和对重的活动自由度。使轿厢和对重只能沿着导轨作升降运动。

3.门系统：由轿厢门、层门、开门机、联动机构、门锁等组成。

4.桥厢：轿厢是用以运送乘客或货物的电梯组件。它是由轿厢架和轿厢体组成。

5.重量平衡系统：由对重和重量补偿装置组成。对重由对重架和对重块组成。

6.电力拖动系统：由曳引电机、供电系统、速度反馈装置、速度装置等组成。它的作用是对电梯实行速度控制。

7.电气控制系统：由操纵装置、位置显示装置、控制屏、平层装置、选层器等组成。它的作用是对电梯的运行实行操纵和控制。

8.安全保护系统：包括机械和电气的各类保护系统，可保护电梯安全使用。

1.2 电梯的控制方式

按操纵控制方式分，电梯可以分为以下几种：

1.手柄开关操纵电梯：电梯司机在轿厢内控制操纵盘手柄开关，实现电梯的起动、上升、下降、平层、停止的运行状态。它要求轿厢门上装有透明玻璃窗口或使用栅栏轿门，井道壁上有层楼标记和平层标记，电梯司机根据这些标记判断楼层数以及控制电梯平层。

2.信号控制电梯：这是一种自动控制程度较高的有司机电梯。除具有自动平层，自动开门功能外，还具有轿厢命令等级、层站召唤等级、自动停层、顺向截停和自动换向等功能。司机只要将需要停站的层楼按钮逐一按下，再按下启动按钮，电梯就自动关门运行。在这中间，司机只需要操纵启动按钮，一直到预先登记的指令全部执行完毕。在运行中，电梯能被符合运动方向的层站召唤信号截停。采用这种控制方式的常为司机客梯。

3.集选控制电梯：集选控制是一种在信号控制基础上发展起来的全自动控制电梯，它与信号控制的主要区别主要在于能实现无司机操纵。其主要特点是：把