-0-河南科技大學(xué)畢業(yè)（設(shè)計(jì)）論文論文題目：電梯控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)專(zhuān)業(yè)：機(jī)電一體化班級(jí)：學(xué)生姓名：學(xué)號(hào)：指導(dǎo)教師：完成日期：2011.5.10-1-畢業(yè)（設(shè)計(jì)）論文任務(wù)書(shū)論文（設(shè)計(jì)）題目：電梯控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)論文預(yù)期目標(biāo)及要求：論文選題難度和份量要適當(dāng)，應(yīng)能在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)經(jīng)過(guò)努力能夠完成。1、前言部分介紹論文的選題，選題應(yīng)緊密結(jié)合本專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)，突出體現(xiàn)實(shí)用效果。要闡明選題的背景和意義。2、綜合論述部分主要闡述選題在相應(yīng)學(xué)科領(lǐng)域中的發(fā)展進(jìn)程和研究方向，特別是近年來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)和最新的成果。綜述部分應(yīng)能反映出學(xué)生多方面的能力，尤其應(yīng)反映出其綜合分析能力。3、方案的論證在明確了解要解決的問(wèn)題和文獻(xiàn)綜述，應(yīng)提出自己解決問(wèn)題的思路和方案了。要通過(guò)顯示自己方案的價(jià)值，讓讀者了解方案的創(chuàng)新之處或有新意的思路，算法和關(guān)鍵技術(shù)。4、論文主體主體部分應(yīng)占整個(gè)論文部分的2/3左右。這部分中，要將整個(gè)研究開(kāi)發(fā)工作的內(nèi)容，包括理論分析，總體設(shè)計(jì)，模塊劃分，實(shí)現(xiàn)方法等進(jìn)行詳細(xì)的論述。技術(shù)開(kāi)發(fā)型的論文主體應(yīng)包括：總體設(shè)計(jì)，模塊劃分，硬件組成，軟件描述，實(shí)現(xiàn)技術(shù)，性能分析等。在寫(xiě)作上，除了文字描述外，還要善于利用各種原理圖，流程序，表格，曲線等來(lái)是說(shuō)明。5、測(cè)試及性能分析性能測(cè)試一般是在系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)下記錄實(shí)際運(yùn)行的數(shù)據(jù)，然后歸納數(shù)據(jù)以此來(lái)分析系統(tǒng)運(yùn)行的性能。6、論文正文內(nèi)容1800020000字7、學(xué)生選擇的題目，須經(jīng)過(guò)指導(dǎo)教師同意后方可采用。8、論文一式三份。論文的打印和裝訂順序要及格式體例要求。畢業(yè)論文進(jìn)度期限：自2011年4月20日至2011年5月20日指導(dǎo)教師：下發(fā)日期：2011.4.20系主任：輔導(dǎo)員：-2-摘要本課題的主要任務(wù)是運(yùn)用可編程控制器(PLC)及相關(guān)知識(shí)設(shè)計(jì)電梯控制系統(tǒng)。以速度和方向?yàn)橹骶€，根據(jù)實(shí)際樓層數(shù)目自行調(diào)整來(lái)實(shí)現(xiàn)任意層電梯換向和換速控制。本文主要運(yùn)用西門(mén)子SIMATICS7-200PLC及輔助軟件實(shí)現(xiàn)對(duì)電梯系統(tǒng)的控制，通過(guò)plc通訊，對(duì)西門(mén)子SIMATICS7-200PLC實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的控制。然后與外部顯示電路相連，實(shí)現(xiàn)控制與顯示的結(jié)合。關(guān)鍵詞：電梯控制系統(tǒng)SIMATIC，S7-200，PLC，換向和換速控制-3-目錄摘要.2第1章緒論31.1.1PLC的由來(lái).41.1.2PLC的基本結(jié)構(gòu).51.1.2PLC的基本結(jié)構(gòu).71.1.4PLC的應(yīng)用領(lǐng)域.91.1.5PLC的硬件結(jié)構(gòu)第1章緒論1.1可編程邏輯控制器概述可編程控制器（ProgrammableController）是為工業(yè)控制應(yīng)用而設(shè)計(jì)制造的專(zhuān)用計(jì)算機(jī)控制裝置，是20世紀(jì)60年代發(fā)展起來(lái)的一種控制設(shè)備。最早的可編程控制器要追溯到1969年。早期的可編程控制器稱(chēng)作可編程邏輯控制器ProgrammableLogicController,簡(jiǎn)稱(chēng)PLC，主要作用就是替代繼電器實(shí)現(xiàn)邏輯控制。工業(yè)控制領(lǐng)域的快速發(fā)展和不斷增長(zhǎng)的新需求，使得目前這類(lèi)裝置的功能已經(jīng)大大超出了邏輯控制的范圍，因此原來(lái)的說(shuō)法也就不能貼切的表示其功用了。今天我們稱(chēng)之為可編程控制器，簡(jiǎn)稱(chēng)PC。但為避免與個(gè)人計(jì)算機(jī)PersonalComputer的簡(jiǎn)稱(chēng)混淆，還是簡(jiǎn)稱(chēng)PLC。PLC運(yùn)用于工業(yè)控制的近40年中，對(duì)提高設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)率起到了重要作用。隨著時(shí)間的推移，PLC已經(jīng)不再局限于最初的設(shè)計(jì)的邏輯和順序控制領(lǐng)域，越來(lái)越多的PLC產(chǎn)品向著滿足更多更復(fù)雜的控制需求邁進(jìn)。隨著現(xiàn)場(chǎng)總線和工業(yè)以以太網(wǎng)技術(shù)出現(xiàn)和推廣，更加有力地邁進(jìn)了PLC產(chǎn)品在工業(yè)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。PLC是基于計(jì)算機(jī)技術(shù)和自動(dòng)控制理論發(fā)展而來(lái)的，它既不同于普通的計(jì)算機(jī)，又不同于一般的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，作為一種特殊形式的計(jì)算機(jī)控制裝置，它在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，-4-硬件組成，軟件結(jié)構(gòu)以及I/O通道，用戶(hù)界面諸多方面都有其特殊性。從原理上說(shuō)，可編程控制器和計(jì)算機(jī)是一致的，為了和工業(yè)控制相適應(yīng)，PLC采用掃描原理來(lái)工作，也就是對(duì)整個(gè)程序進(jìn)行一遍又一遍的掃描，直到停機(jī)為止。之所以采用這樣的工作方式，是因?yàn)镻LC是由繼電器控制發(fā)展而來(lái)的，而CPU的掃描用戶(hù)程序的時(shí)間遠(yuǎn)遠(yuǎn)短于繼電器的動(dòng)作時(shí)間，只要采用循環(huán)掃描的辦法就可以解決其中的矛盾。循環(huán)掃描的工作方式是PLC區(qū)別于普通的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的一個(gè)重要方面。雖然各種PLC的組成各不相同，但是在結(jié)構(gòu)上是基本相同的，一般由CPU、存儲(chǔ)器、輸入輸出設(shè)備(I/O)和其他可選部件組成。其他的可選部件包括編程器，外存儲(chǔ)器，模擬I/O盤(pán)，通信接口，擴(kuò)展接口等。CPU是PLC的核心，它用于輸入各種指令，完成預(yù)定的任務(wù)，起到了大腦的作用，自整定、預(yù)測(cè)控制和模糊控制等先進(jìn)的控制算法也已經(jīng)在CPU中得到了應(yīng)用；存儲(chǔ)器包括隨機(jī)存儲(chǔ)器RAM和只讀存儲(chǔ)器ROM，通常將程序以及所有的固定參數(shù)固化在ROM中，RAM則為程序運(yùn)行提供了存儲(chǔ)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)與計(jì)算中間變量的空間；輸入輸出系統(tǒng)（I/O）使過(guò)程狀態(tài)和參數(shù)輸入到PLC的通道以及實(shí)時(shí)控制信號(hào)輸出的通道，這些通道可以有模擬量輸入、模擬量輸出、開(kāi)關(guān)量輸入、開(kāi)關(guān)量輸出、脈沖量輸入等，使PLC的應(yīng)用十分廣泛。早期的PLC主要用于順序控制上。所謂順序控制，就是按照工藝流程的順序，在控制信號(hào)的作用下，使得生產(chǎn)過(guò)程的各個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)自動(dòng)地按照順序動(dòng)作。PLC的應(yīng)用大大促進(jìn)了流水線技術(shù)的發(fā)展。今天的PLC已經(jīng)開(kāi)始用于閉環(huán)控制，不僅如此，隨著其擴(kuò)展能力和通信能力的發(fā)展，它也越來(lái)越多地應(yīng)用到了復(fù)雜的分布式控制系統(tǒng)中。PLC自1969年問(wèn)世以來(lái)，它按照成熟而又有效的繼電器控制概念和設(shè)計(jì)思想，不斷利用新科技，新器件，尤其和現(xiàn)在飛速發(fā)展的計(jì)算機(jī)技術(shù)相聯(lián)系，逐步形成一門(mén)較為獨(dú)立的新興技術(shù)和具有特色的各種系列產(chǎn)品，同時(shí)也逐步發(fā)展成為一類(lèi)解決自動(dòng)化問(wèn)題的有效而且便捷的方式。PLC自身具有的完善的功能，模塊化的結(jié)構(gòu)，以及開(kāi)發(fā)容易、操作方便、性能穩(wěn)定、可靠性高的特點(diǎn)和較高的性?xún)r(jià)比，使其在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用前景越發(fā)看好，而且隨著集成電路的發(fā)展和網(wǎng)絡(luò)時(shí)代的到來(lái)，PLC必將能夠有更大的用武之地?，F(xiàn)在的主要的PLC的廠商都集中在日本和美國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家，國(guó)內(nèi)生產(chǎn)和制造PLC的工藝技術(shù)都還落后于這些國(guó)家。作為實(shí)現(xiàn)工業(yè)自動(dòng)化的不可缺少的部分，大力發(fā)展PLC對(duì)于我國(guó)來(lái)講是很重要的，也有深遠(yuǎn)的意義。-5-1.1.1PLC的由來(lái)在60年代，汽車(chē)生產(chǎn)流水線的自動(dòng)控制系統(tǒng)基本上都是由繼電器控制裝置構(gòu)成的。當(dāng)時(shí)汽車(chē)的每一次改型都直接導(dǎo)致繼電器控制裝置的重新設(shè)計(jì)和安裝。隨著生產(chǎn)的發(fā)展，汽車(chē)型號(hào)更新的周期愈來(lái)愈短，這樣，繼電器控制裝置就需要經(jīng)常地重新設(shè)計(jì)和安裝，十分費(fèi)時(shí)，費(fèi)工，費(fèi)料，甚至阻礙了更新周期的縮短。為了改變這一現(xiàn)狀，美國(guó)通用汽車(chē)公司在1969年公開(kāi)招標(biāo)，要求用新的控制裝置取代繼電器控制裝置，并提出了十項(xiàng)招標(biāo)指標(biāo)，即：1.編程方便，現(xiàn)場(chǎng)可修改程序；2.維修方便，采用模塊化結(jié)構(gòu)；3.可靠性高于繼電器控制裝置；4.體積小于繼電器控制裝置；5.數(shù)據(jù)可直接送入管理計(jì)算機(jī)；6.成本可與繼電器控制裝置競(jìng)爭(zhēng)；7.輸入可以是交流115V；8.輸出為交流115V，2A以上，能直接驅(qū)動(dòng)電磁閥，接觸器等；9.在擴(kuò)展時(shí)，原系統(tǒng)只要很小變更；10.用戶(hù)程序存儲(chǔ)器容量至少能擴(kuò)展到4K。1969年，美國(guó)數(shù)字設(shè)備公司(DEC)研制出第一臺(tái)PLC，在美國(guó)通用汽車(chē)自動(dòng)裝配線上試用，獲得了成功。這種新型的工業(yè)控制裝置以其簡(jiǎn)單易懂，操作方便，可靠性高，通用靈活，體積小，使用壽命長(zhǎng)等一系列優(yōu)點(diǎn)，很快地在美國(guó)其他工業(yè)領(lǐng)域推廣應(yīng)用，到1971年，已經(jīng)成功地應(yīng)用于食品，飲料，冶金，造紙等工業(yè)。這一新型工業(yè)控制裝置的出現(xiàn)，也受到了世界其他國(guó)家的高度重視。1971年，日本從美國(guó)引進(jìn)了這項(xiàng)新技術(shù)，很快研制出了日本第一臺(tái)PLC。1973年，西歐國(guó)家也研制出它們的第一臺(tái)PLC。我國(guó)從1974年開(kāi)始研制。于1977年開(kāi)始工業(yè)應(yīng)用。1.1.2PLC的基本結(jié)構(gòu)-6-PLC的基本組成部分包括中央處理單元（CPU），內(nèi)部擴(kuò)展，電源，I/O模塊編程器。圖1-1給出了PLC組成結(jié)構(gòu)框圖。1.中央處理單元（CPU）中央處理單元是可編程控制器的核心部分，他主要是由處理器和內(nèi)存組成。其中處理器包括通用的微處理器和專(zhuān)用的微處理器。S7200CPC將一個(gè)微處理器，一個(gè)繼承的電源和若干數(shù)字量I/O點(diǎn)集成在一個(gè)緊湊的封裝中。西門(mén)子提供更多類(lèi)型的CPU，以適應(yīng)各種應(yīng)用要求。不同類(lèi)型的CPU具有不同的規(guī)格參數(shù)，但核計(jì)算能力相同。2.內(nèi)部擴(kuò)展中央處理單元中包括一定的供用戶(hù)使用的內(nèi)部存儲(chǔ)器，但對(duì)于用戶(hù)應(yīng)用程序來(lái)說(shuō)一般是不夠的，所以PLC都具有內(nèi)存擴(kuò)展功能。3.電源所有的S7-200CPU都有內(nèi)部電源，可為CPU自身，擴(kuò)展模塊和其他用電設(shè)備提供5V，24V直流電源。擴(kuò)展模塊通過(guò)與CPU連接的總線連接電纜取得5V直流電