基于PLC与触摸屏的电梯群控系统研究

基于PLC控制的电梯自动控制系统[摘要]电梯是高层建筑不可缺少的运输工具，用于垂直运送乘客和货物，传统的电梯控制系统主要采用继电器--接触器进行控制，其缺点是触点多，故障率高、可靠性差、维修工作量大等，而采用 PLC组成的控制系统可以很好地解决上述问题，使电梯运行更加安全、方便、舒适。

目前在电梯行业已得到广泛应用。

在层数和控制功能较少的场合，采用PLC控制较为有利。

本设计主要介绍了3层电梯的PLC 的特点、PLC的功能、发展趋势、PLC控制电梯的软、硬件设计。

在示意图、接线图、电梯的控制梯形图、指令表、和程序流程图的基础之上提出了PLC的编程方法。

可编程控制系统（Programmable Logic Controller）是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作电子系统。

它采用一种可编程的存储器，通过数字式或模拟式的输入输出来控制各种类型的机械设备或生产过程。

可编程控制器是计算机技术与自动化控制技术相结合而开发的一种适用工业环境的新型通用自动控制装置，是作为传统继电器的替换产品而出现的。

随着微电子技术和计算机技术的迅猛发展，可编程控制器更多地具有了计算机的功能，不仅能实现逻辑控制，还具有了数据处理、通信、网络等功能。

由于它可通过软件来改变控制过程，而且具有体积小、组装维护方便、编程简单、可靠性高、抗干扰能力强等特点，已广泛应用于工业自动化控制控制的各个领域，大大推进了机电一体化的进程。

[关键词] PLC功能及特点硬件设计软件设计目录引言 (1)1.概述 (1)1.1 PLC的简介 (1)1.2 PLC的特点 (1)1.3 PLC的功能 (2)２电梯的设计分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．３2.1 分析被控对象 (3)2.2 确定输入/输出设备 (3)2.3 选择PLC (3)3.硬件电路设计 (4)3.1 电梯控制构成 (4)3.2 PLC控制电路 (4)3.3 位移控制电路 (5)3.4 端站保护 (5)3.5自动开关门控制系统 (5)4.软件设计 (7)4.1 设计要求 (7)4.2 根据设计要求可以作出电梯示意图 (7)4.3 概括设计要求 (7)4.4 根据呼叫方式分析可以得出电磁铁工作表 (8)4.5 I/O分配..............................................................９4.6 状态流程图 (9)4.7 梯形图 (9)4.8 程序 (9)附图1 (10)附图2 (10)附图3 (12)附图4 (12)附图5 (13)附图6 (14)结束语 (16)参考文献．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．１７目前电梯作为高层建筑中垂直运行的交通工具已与人们的日常生活密不可分。

基于PLC与触摸屏的电梯群控系统研究作者：黄棣华来源：《电子技术与软件工程》2015年第15期摘要随着国民经济不断发展，城市化进程取得了进一步发展，人口密度不断加大，高层建筑逐渐成为城市不可缺少的一部分，而电梯作为高层建筑垂直运载的主要工具，以其自身速度快、舒适安全等优势得到了广泛的普及，为了提高电梯的运行效率，减少人们的候梯时间，提高电梯的运行效率，加强对电梯群控系统的研究具有现实意义。

本文将对PLC和触摸屏与电梯控制相关内容进行分析和研究，并提出PLC和触摸屏在电梯群控系统中的应用，从而为调整和优化电梯性能提供支持和指导。

【关键词】PLC 触摸屏电梯群控系统应用近年来，随着我国城市化进程不断深化，在科学技术迅速发展背景下，电梯逐渐成为高层建筑的必要而且重要的组成部分，在满足人员上下行、货物运输等方面具有十分重要的作用。

电梯群控技术作为一项新型技术，是以计算机等作为控制基础，对多个电梯的运行情况进行动态管理，提高运行效率，特别是将PLC与触摸屏融入其中也显得尤为重要。

1 PLC与触摸屏概述PLC作为一种可编辑存储器，主要应用于内部存储程序、执行逻辑运算等指令，实现数字及模拟式输入和输出的生产过程，PLC内部含有的CPU是其控制中枢，能够实现对整个程序的宏观调控，在节省时间，减少工作量等方面发挥着积极作用，而触摸屏则是一种显示装置，人们通过手指触摸发出指令，当接触到屏幕上的图标时，便能够发出指令，程序进行运转，进而实现人机交互。

由于电梯群控系统涉及多部电梯，要想实现电梯资源合理配置，将二者应用于系统控制过程中十分必要，其不仅能够实现智能控制，还能够进行直观、具体的监测，确保电梯运行顺畅及安全，从而为高层建筑人们提供更加便利、舒适的服务。

考虑到PLC的运算能力与实际使用情况，一般群控电梯数量最多设置为8台。

2 PLC和触摸屏在电梯群控系统中的应用2.1 单控方面电梯单控作为群控的基础，只有做好电梯单控工作，才能够确保群控系统稳定、可靠运行。

基于PLC的群控电梯设计随着科技的不断发展，可编程逻辑控制器（PLC）在各种工业控制领域得到了广泛应用。

在电梯控制系统中，PLC也发挥着重要的作用。

特别是在群控电梯的设计中，PLC更是成为实现高效楼层控制的关键组件。

群控电梯是一种通过对多个电梯进行集中控制，实现资源优化配置的电梯系统。

这种电梯系统采用先进的控制算法，根据楼层的呼叫需求，自动分配电梯前往相应的楼层。

PLC在群控电梯中扮演着核心的角色，负责采集、处理和传输各种信号，以及执行相应的动作。

PLC作为一种可编程的工业控制器，通过输入模块采集电梯系统的各种信号，例如呼叫按钮、楼层传感器等。

这些信号经过PLC内部的处理后，通过输出模块驱动相应的接触器、指示灯等设备，实现对电梯的控制。

在PLC的控制下，群控电梯能够实现多种复杂的控制逻辑。

例如，当多个楼层同时发出呼叫时，PLC可以通过优化算法，自动选择最优的电梯分配方案。

PLC还可以实现故障自动诊断、紧急救援等功能，提高电梯系统的安全性和可靠性。

基于PLC的群控电梯设计需要综合考虑硬件和软件两个方面。

在硬件方面，需要选择合适的PLC型号、输入输出模块、接触器等设备，以满足电梯系统的需求。

同时，还需要设计合理的接线方式，确保信号的稳定传输。

在软件方面，需要采用高效的编程语言编写控制程序。

常见的PLC编程语言包括Ladder Diagram（梯形图）、Structured Text（结构化文本）等。

在编写程序时，需要充分利用PLC的各种功能模块和算法，实现精准的控制。

某大型购物中心安装了基于PLC的群控电梯系统，显著提升了运行效率和乘客舒适度。

在PLC的控制下，群控电梯能够根据实时呼叫需求自动分配电梯，减少了乘客等待时间。

同时，PLC的控制程序还实现了故障自动诊断和紧急救援功能，确保了乘客的安全。

与传统电梯控制系统相比，基于PLC的群控电梯系统在运行成本、节能减排等方面也具有明显的优势。

通过优化算法，该系统能够最大限度地减少电梯的空驶率，从而降低能耗。

学学士学位论文基于PLC和MCGS在双电梯联动控制与模拟专业名称电气工程及其自动化学生姓名陈静指导老师陈东雷扬州大学2012年5月摘要随着现代城市的发展，高层建筑日益增多，电梯成为人们日常生活必不可少的代步工具。

电梯性能的好坏对人们生活的影响越来越显著，因此必须努力提高电梯的系统的性能，保证电梯的运行既高效又安全可靠。

采用PLC对电梯信号系统进行控制，开发出了完整的电梯控制软件，提高了电梯的控制水平，并改善了电梯运行的舒适感，使电梯达到了较为理想的控制效果。

该系统具有先进，可靠，经济的特色。

该电梯控制系统具有手动和自动功能，并具有指层，厅召唤，选层，选向等功能。

具有集选控制的特点。

关键词：电梯，PLC，梯形图AbstractWith the development of modern cities, an increasing number of indispensable meansof transport of daily life. The quality of the life performance of the impact on people’s lives becoming more and more obvious ,it must strive to improve the performance of elevator systems, and ensure the operation of the life is safe , realiable and energy efficient. The use of PLC signals on the elevator control system, the development of a complete elevator control software, to improve the level of the elevator control and improve the operation of the elevator comfort, ao that the life to reach a more satisfactory control effect.The system the operation and no drives or manual and automatic functions ,and story , election to the functions. With a set of features to control the election.Keyword:Elevator, PLC, Ladder Diagram目录摘要 (II)1绪论 01.1课题研究的背景 01.2课题研究的意义 (1)1.3课题的研究方法及内容 (1)1.3.2课题的提出 (1)2西门子S7-200 PLC产品介绍 (4)2.1可编程控制器介绍 (4)2.1.1可编程控制器的基本结构 (4)2.1.2可编程控制器的特点 (4)一．PLC的特点 (4)二．PLC 控制电梯的优点 (6)2.1.3 PLC的应用领域 (6)2.1.4 PLC的设计步骤 (7)一．硬件设计 (7)二．软件设计 (7)2.2西门子PLC系列产品介绍 (7)2.2.1西门子PLC产品分类 (7)2.2.2西门子PLC产品简介 (8)3 电梯的群控制 (9)3.1电梯简介 (9)3.1.1电梯的分类 (9)3.1.2电梯的基本结构 (9) (13)3.1.4电梯发展展望 (13)3.2电梯群控系统设计 (14)3.2.1电梯群控系统的概述 (14)3.2.2电梯群控控制系统的发展现状与趋势 (15)3.2.3电梯群控控制系统的实现方式 (16)4控制系统的主要硬件选型及实现 (17)4.1系统结构 (17)4.2可编程序控制器的分析和选择 (18)4.2.1PLC选择原则 (18)4.3变频调速系统的分析及选择 (20)5系统软件设计 (23)5.1控制系统的软件设计 (23)5.2程序框图 (24)5.3PLC编程 (25)5.3.1电梯升降模块 (25)5.3.2二楼上升、下降梯形图 (26)5.3.3二楼向下指示灯 (26)5.3.4一楼、五楼指示灯梯形图 (26)5.3.5一楼内呼灯 (26)5.3.6 轿内指令控制梯形图 (27)5.3.7门厅召唤控制梯形图 (27)图5.8门厅召唤控制梯形图 (29)6电梯监控系统的MCGS组态设计 (29)6.1PLC编程MCGS组态软件的系统构成 (29)6.2MCGS组态设计的一般过程 (30)6.3建立电梯监控系统工程 (31)6.4电梯监控画面的编辑与设计 (31)6.5实时数据库的建立与动画连接 (32)6.6电梯监控系统运行控制程序设计 (39)6.6.1 MCGS的脚本程序 (39)6.6.2 运行策略设计 (40)6.6.3 电梯监控系统控制程序的设计 (40)6.7监控系统的报警功能 (42)6.7.1 MCGS的报警处理 (42)6.7.2 电梯监控系统的报警设计 (43)7设备的连接与监控系统的调试 (45)7.1电梯监控系统的设备连接 (45)7.2电梯监控系统调试 (45)7.2.1电梯监控系统的模拟调试 (45)7.2.2电梯监控系统的现场调试 (46)附录程序清单 (47)结论 (1)参考文献 (3)1绪论1.1课题研究的背景电梯(elevator)是一种以电动机为动力的垂直升降机，它装有箱状吊舱，用于多层建筑乘人或载运货物（也有台阶式，踏步板装在履带上连续运行，俗称自动电梯），运行在至少两列垂直的或倾斜角小于15°的刚性导轨之间,轿厢尺寸与结构形式便于乘客出入或装卸货物。