毕业设计说明书
(1)继电-接触系统：它的优点是线路直观，大部分电器均为常用电器，更换方便，价格较便宜。但是他触点繁多，线路复杂，电器的电磁机构及触点动作较慢，能耗高，机械动作噪音大，而且可靠性差。
(2)PLC在设计和制造上采取了许多抗干扰措施，使用方便，扩展容易。它使用了梯形图和可编程指令，易于掌握。总之，PLC取代继电器-接触系统已经成为大的趋势。基于上述原因，我选择用可编程控制器来完成对电梯的控制。
运动控制要求： (1)电梯轿箱的控制要求
选向：根据电梯各层选择外呼信号的先后和停止时轿箱所在的楼层位置决定电梯的运行方向。
选层换速：指电梯能够根据轿箱内所选层而决定运行方向，而且遵守或一直向上，或一直向下的原则。并且在每次平层的时候都能够换速。楼层位置的指示：选用了数码管显示的方法。由于FX2N系列已有内部计数-译码驱动模块，所以只要外部加上LED七段显示管和电源就可以显示楼层了。(2)电梯门的控制要求：要求当电梯平层的时候，电梯门自动打开，经过10秒钟后电梯门自动关上。如果遇到有人在门中间的情况，电梯会因为光电开关的作用而自动开门。(3)补充要求：出了上述两个要求以外，还要注意的一点就是备用电梯电机的使用，但曳引电机出现故障，备用电机将手动控制转入运行状态，避免因曳引惦记出故障而引发的不必要的麻烦。
主电路的设计
(1)拖动电机主电路：主电路的设计，拖动电机的选择及原理：电梯的种类多种多样，按拖动系统来分有交流单速/交流双速拖动电梯，交流调压调速电梯等等。在此次设计中，我将采用交流双速电机作为曳引电机，它的优点是简单、经济、更重要的是舒适感好。备用电机的选择：备用电机只要选择和曳引电机一样的型号即可。
(2)门电机主电路：门电机主电路的设计，门电机的选择及原理：只要满足功率要求，门电机选用一般三相异步电动机即可。如图中所示电动机的正反转来实现门的开关，采用星角降压启动，KS为速度继电器，用来对开关门到头时制动，防止轿厅门的损坏。
2.3设计分析
根据任务书本课题要求设计一个多层的电梯系统，现在固定为设计6层楼电梯，首先估算需要的I/O点，该控制系统的输入点和输出点主要有。
门厅呼叫按钮：位于电梯厅门旁，除了顶层只有向下呼叫按钮和底层只有向上呼叫按钮以外，其余每层均有向上和向下2个呼叫按钮，共10个输入点。
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基于WinCC的PLC六层电梯实验仿真系统
厢体内呼叫按钮：位于电梯厢体内，是电梯的内选信号，每层电梯各对应一个按钮共6个输入点。
平层检测信号的输入与输出：在每一楼层上均有平层信号检测，当电梯到达或者位于该层应被检测到，共6个输入点，同时外部有6个输出点显示所在楼层。
运行状况显示输出：电梯上行、下行以及所在楼层各有1个外部输出点对应。 根据输入/输出点数选择S7-300系列的PLC，S7-300可编程序控制器是模块化结构设计各种单独的模块之间可进行广泛组合以用于扩展。
输出楼层显示用LED灯，如图2-2所示：
图2-2数码管段位示例
由上面I/O的估算对I/O资源进行配置如表2-1所示
表2-1I/O与O/I地址分配
信号名称 上行1楼呼入信号 上行2楼呼入信号 下行2楼呼入信号 上行3楼呼入信号 下行3楼呼入信号 上行4楼呼入信号 下行4楼呼入信号 上行5楼呼入信号 下行5楼呼入信号
地址号 I0.0 I0.1 I0.2 I0.3 I0.4 I0.5 I0.6 I0.7 I1.0
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信号名称 上行1楼信号灯 上行2楼信号灯 下行2楼信号灯 上行3楼信号灯 下行3楼信号灯 上行4楼信号灯 下行4楼信号灯 上行5楼信号灯 下行5楼信号灯
地址号 Q0.0 Q0.1 Q0.2 Q0.3 Q0.4 Q0.5 Q0.6 Q0.7 Q1.0
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下行6楼呼入信号 厢内楼层选择1 厢内楼层选择2 厢内楼层选择3 厢内楼层选择4 厢内楼层选择5 厢内楼层选择6 开门按钮 关门按钮 报警
楼层限位开关信号F1 楼层限位开关信号F2 楼层限位开关信号F3 楼层限位开关信号F4 楼层限位开关信号F5 楼层限位开关信号F6
梯门开限位 梯门关限位 开门条件 关门条件 电梯上行状态 电梯下行状态 电梯上行断电信号 电梯下行断电信号
I1.1 I1.2 I1.3 I1.4 I1.5 I1.6 I1.7 I2.0 I2.1 I2.2 I2.3 I2.4 I2.5 I2.6 I2.7 I3.0 I3.1 I3.2 M2.0 M2.1 M2.2 M2.3 M100.0 M100.1
下行6楼信号灯 厢内楼层选择1指示灯 厢内楼层选择2指示灯 厢内楼层选择3指示灯 厢内楼层选择4指示灯 厢内楼层选择5指示灯 厢内楼层选择6指示灯
LED数字显示a LED数字显示b LED数字显示c LED数字显示d LED数字显示e LED数字显示f LED数字显示e
开门 关门 电梯上行 电梯下行 电梯在1层显示灯 电梯在2层显示灯 电梯在3层显示灯 电梯在4层显示灯 电梯在5层显示灯 电梯在5层显示灯
Q1.1 Q1.2 Q1.3 Q1.4 Q1.5 Q1.6 Q1.7 Q2.0 Q2.1 Q2.2 Q2.3 Q2.4 Q2.5 Q2.6 Q2.7 Q3.0 Q3.1 Q3.2 Q3.3 Q3.4 Q3.5 Q3.6 Q3.7 Q4.0
程序流程图如图2-3:
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基于WinCC的PLC六层电梯实验仿真系统
上电 初始化 等待 是否外部是否厢体确认本层与目标目标层与本层是否同层 电梯选向 电梯运行 楼层检测 是否目标层 停止
图2-3程序流程图
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第3章选型及仪表柜的设计
3.1硬件系统配置
3.1.1硬件组态
S7-300PLC是模块化的组合结构，用户按照实际需求选取的各种模块可以直接安装在机架（导轨）上，通过背板总线（机座）把这些模块连接起来。在机架上安装模块的顺序是：在1号槽安装电源模块，2号槽安装CPU，然后安装I/O接口模块、功能模块、通信处理器、I/O信号模块。S7-300PLC系统配置分两种情况：
1.装在一个机架上的S7-300PLC结构。
装在一个机架上的S7-300PLC必须符合以下规定： （1）在CPU单元右边安装的信号模块不超过8个。
（2）面板总线电流值的限制装在一个机架上的全部模块都要受到S7-300面板总线提供的总电流值的限制，对于CPU313C，32KB工作内存；0.1ms/1000条指令；DI24/DO16；集成有AI5/AO2；3路脉冲输出(2.5kHz)；通道计数与测量增量型编码器24V(30kHz)；MPI连接器；多排最多可组态31个模块；固化程序V1.02、装在多个机架上的S7-300结构。
（1）接口模块（IM）总是位于3号槽、第一信号模块的左边。
（2）每个机架上不能超过8个信号模块（SM、FM、CP），这些模块总是位于接口。 （3）插入的模块数（SM、FM、CP）受到背板总线允许提供电流的限制，每个一排或每个机架总的电流消耗量不应超过1.2A。
STEP7软件中的硬件组态就是模拟真实的PLC硬件系统，将电源、CPU和信号模块等设备安装到相应的机架上，并对PLC硬件模块的参数进行设置和修改的过程。
用户在SIMATIC管理器中，利用菜单“文件/新建”建立新项目，具体步骤如下： 1.执行菜单命令“文件/新建”，在打开的对话框中单击“浏览”按钮选择项目的存储位置，建立一个新项目名dt。
2.单击“确定”按钮后，在SIMATIC管理器中，显示出一个新建立的项目名称。在新项目名上按鼠标右键选择“插入新对象”，可以看到这里供用户插入多种资源，包括300或400站、网络和程序等。这里选择插入一个“SIMATIC300站”。
3.选择插入的300站，双击右侧窗口中包含的硬件图标，打开“硬件组态”窗口。这时，窗口中无任何内容，需要逐一添加。
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