苏ICP备112451047180号-6
基于MCGS监控的三层电梯控制系统
摘要：本文主要研究基于PLC和MCGS的电梯控制以及远程监控。首先是分析了电梯的主要结构和控制要求,设计出电梯控制PLC梯形图和变频器的相关参数设置,然后采用MCGS组态软件设计出包括电梯监控在内的工业现场监控系统,实现了现场设备的实时监视、数据存盘、远程控制和报警功能,对电梯控制及工业现场监控的进一步研究有着积极的意义。
关键词：电梯; PLC ; MCGS ; 监控 ; 变频器
Three story elevator control system based on MCGS monitoring
This paper mainly does a research on elevator control and long-distance monitor based on PLC/MCGS meanwhile combines with another technical hotspot that is face to end-user long-voltage monitor system. Firstly, the main construction and control requirement of elevator is analyzed; the PLC program is designed Secondly, the industry spot monitor system is designed by MCGS conflguration software Finally, real-time monitor 7 data keeping,long-distance control and alarm function for the spot equipment are carried out, this technique is significant to the more research on elevator control and industry spot monitor.
Keywords: Elevator； PLC； MCGS； Monitor ；VFD
目录
第一章 序言
第二章 MCGS的简介
2.1工控组态软件MCGS简介 .................................................................................5
2.2 MCGS的主要特点 ..............................................................................................5
2.3 MCGS的构成 ......................................................................................................6
2.4 MCGS组态软件的工作方式..............................................................................6
第三章 电梯的概述
3.1 电梯的概述 ......................................................................................................8
3.2 电梯的分类 ......................................................................................................8
3.3 电梯的组成及工作原理 ................................................................................9
第四章 程序设计
4.1三层电梯主电路.............................................................................................11
4.2 组建实时数据库............................................................................................11
4.3 编辑用户窗口................................................................................................12
4.4设计监控界面..................................................................................................13
4.5数据变量的定义..............................................................................................14
4.6 控制系统的工作流程.....................................................................................15
4.7 控制系统的功能要求.....................................................................................16
4.8 I/O点分配......................................................................................................17
4.9 PLC编程梯形图...............................................................................................18
4.10 MCGS与PLC的连接.......................................................................................25
4.11 PLC硬件接线图.............................................................................................28
4.12 运行程序........................................................................................................30
第六章 结论......................................................................................................35
致谢.........................................................................................................................36
参考文献....................................................................................................38
附录一.........................................................................................................39
附录二.........................................................................................................46
第一章 序言
现代电子技术传统继电器式电梯控制方式发展为计算机控制的形式，是当下电梯控制和技术改造的热点之一。
本次设计的目的在于利用PLC代替传统的控制逻辑电路（继电器接触式），以充分利用PLC的优点。本设计通过远程监控使电梯实际的运行更加可靠、高效。设计内容主要由电梯的控制技术，电梯控制系统的软件设计（梯形图程序设计）和电梯的监控（MCGS组态系统设计）等部分组成。
在发达的工业国家，可编程序控制器已经广泛地应用在所有的工业部门，随着可编程序控制器的性能价格比不断提高，过去许多使用计算机控制的场合也可以使用可编程序控制器，可编程控制器的应用范围不断扩大，正在成为工业控制领域的关键设备。
自1889年美国奥梯斯升降机公司推出世界第一部以电动机为动力的升降机以来，电梯在驱动方式上经历了卷筒式驱动、牵引式驱动等历程，逐渐形成了直流电机拖动和交流电机拖动两种不同的拖动方式。如今电梯已成为人们进出高层建筑不可或缺的代步工具；而且作为载人工具，人们在运行的平滑性、高速性、准确性、高效性等一系列静、动态性能方面对它提出了更高的要求。由于早期的电梯继电器控制方式存在故障率较高、可靠性差、接线复杂、一旦接收完成不易更改等缺点，所以需要开发一种安全、高效的控制方式。可编程控制器（PLC）既保留了继电器控制系统的简单易懂、控制精度高、可靠性好、控制程序可随工艺改变、易于与计算机接口、维修方便等诸多高品质性能。因此，PLC在电梯控制领域得到了广泛而深入的应用。
电梯是随着高层建筑的兴建而发展起来的一种垂直运输工具。多层厂房和多层仓库需要有货梯;高层住宅需要有住宅梯;百货大楼和宾馆需要有客梯,自动扶梯。在现代社会,电梯已像汽车、轮船一样,成为人类不可缺少的交通运输工具。据统计,美国每天乘电梯的人次多于乘载其它交通工具的人数。当今世界,电梯的使用量已成为衡量现代化程度的标志之一。追溯电梯这种升降设备的历史,据说它起源于公元前236年的古希腊。当时有个叫阿基米德的人设计出-----人力驱动的卷筒式卷扬机。1858年以蒸汽机为动力的客梯，在美国出现,继而有在英国出现水压梯。1889年美国的奥梯斯电梯公司首先使用电动机作为电梯动力,这才出现名副其实的电梯,并使电梯趋于实用化。1900年还出现了第一台自动扶梯。1949年出现了群控电梯,首批4~6台群控电梯在纽约的联合国大厦被使用。1955年出现了小型计算机(真空管)控制电梯。1962年美国出现了速度达8米/秒的超高速电梯。1963年一些先进工业国只成了无触点半导体逻辑控制电梯。1967年可控硅应用于电梯，使电梯的拖动系统筒化，性能提高。1971年集成电路被应用于电梯。第二年又出现了数控电梯。1976年微处理机开始用于电梯，使电梯的电气控制进入了一个新的发展时期。
中国最早的一部电梯出现在上海，是由美国奥的斯公司于1901年安装的。1951年，党中央提出要在天安门安装一台由我国自行制造的电梯，天津从庆生电机厂荣接此任。目前国内，电梯技术己趋成熟，微机控制电梯是电梯技术的方向，一些生产企业与科研单位相结合，相继推出了微机控制的电梯新机型。使控制功能得到增强，电梯的性能得到改善，明显提高了可靠性。另外，用可编程序控制器取代继电器控制系统的机型对电梯进行控制还是有前途的。有些生产企业开发了紧急供电装置、放火厅们、地震控制、自检测以及语言合成等电梯新功能；对机械系统采用了新结构、新材料、新技术和新工艺。国内电梯技术迅猛的发展速度使其达到世界先进水平。
参考文献
[1]《西门子S7-200系列PLC应用实例详解》--------化学工业出版社 ｛主编：赵光｝
[2]《西门子S7-200PLC应用100例》-------------电子工业出版社 ｛主编：杨后川｝
[3]《PLC技术应用》---------北京理工大学出版社 ｛主编：白娟娟 郭军｝
[4] 胡健. 西门子S7-300PLC应用教程[M]. 北京航空航天大学出版社, 2010
[5] 廖常初. 跟我动手学S7300/400[M]. 机械工业出版社, 2010
[6] 谈怡君,沈硕经,马小军. 电梯PLC控制系统的组态模拟设计[J]. 智能建筑, 2004年12期
[7] 冯华勇. 五层电梯PLC控制系统及组态模拟设计[J]. 科技资讯,2006年26期
[8] 石云. 基于PLC的电梯控制系统的设计与实现[J]. 工业控制计算机,2009年04期
[9] 吴何畏,付启胜,刘海生. 基于PLC的电梯控制系统的设计[J]. 机电产品开发与创新,2006年03期
[10] 王子文,骆建华. 电梯PLC控制策略及其程序设计[J]. 起重运输机械,2006年07期
[11] 林福. 电梯PLC控制系统的组态模拟设计[J]. 闽西职业技术学院学报,2006/04
[12] 黄桂梅,刘永立. PLC电梯控制系统的设计与实践[J]. 制造业自动化,2007年04期
[13] 金东琦. 电梯PLC控制系统的组态模拟设计[J]. 牡丹江大学学报,2007年06期
摘要：本文主要研究基于PLC和MCGS的电梯控制以及远程监控。首先是分析了电梯的主要结构和控制要求,设计出电梯控制PLC梯形图和变频器的相关参数设置,然后采用MCGS组态软件设计出包括电梯监控在内的工业现场监控系统,实现了现场设备的实时监视、数据存盘、远程控制和报警功能,对电梯控制及工业现场监控的进一步研究有着积极的意义。
关键词：电梯; PLC ; MCGS ; 监控 ; 变频器
Three story elevator control system based on MCGS monitoring
This paper mainly does a research on elevator control and long-distance monitor based on PLC/MCGS meanwhile combines with another technical hotspot that is face to end-user long-voltage monitor system. Firstly, the main construction and control requirement of elevator is analyzed; the PLC program is designed Secondly, the industry spot monitor system is designed by MCGS conflguration software Finally, real-time monitor 7 data keeping,long-distance control and alarm function for the spot equipment are carried out, this technique is significant to the more research on elevator control and industry spot monitor.
Keywords: Elevator； PLC； MCGS； Monitor ；VFD
目录
第一章 序言
第二章 MCGS的简介
2.1工控组态软件MCGS简介 .................................................................................5
2.2 MCGS的主要特点 ..............................................................................................5
2.3 MCGS的构成 ......................................................................................................6
2.4 MCGS组态软件的工作方式..............................................................................6
第三章 电梯的概述
3.1 电梯的概述 ......................................................................................................8
3.2 电梯的分类 ......................................................................................................8
3.3 电梯的组成及工作原理 ................................................................................9
第四章 程序设计
4.1三层电梯主电路.............................................................................................11
4.2 组建实时数据库............................................................................................11
4.3 编辑用户窗口................................................................................................12
4.4设计监控界面..................................................................................................13
4.5数据变量的定义..............................................................................................14
4.6 控制系统的工作流程.....................................................................................15
4.7 控制系统的功能要求.....................................................................................16
4.8 I/O点分配......................................................................................................17
4.9 PLC编程梯形图...............................................................................................18
4.10 MCGS与PLC的连接.......................................................................................25
4.11 PLC硬件接线图.............................................................................................28
4.12 运行程序........................................................................................................30
第六章 结论......................................................................................................35
致谢.........................................................................................................................36
参考文献....................................................................................................38
附录一.........................................................................................................39
附录二.........................................................................................................46
第一章 序言
现代电子技术传统继电器式电梯控制方式发展为计算机控制的形式，是当下电梯控制和技术改造的热点之一。
本次设计的目的在于利用PLC代替传统的控制逻辑电路（继电器接触式），以充分利用PLC的优点。本设计通过远程监控使电梯实际的运行更加可靠、高效。设计内容主要由电梯的控制技术，电梯控制系统的软件设计（梯形图程序设计）和电梯的监控（MCGS组态系统设计）等部分组成。
在发达的工业国家，可编程序控制器已经广泛地应用在所有的工业部门，随着可编程序控制器的性能价格比不断提高，过去许多使用计算机控制的场合也可以使用可编程序控制器，可编程控制器的应用范围不断扩大，正在成为工业控制领域的关键设备。
自1889年美国奥梯斯升降机公司推出世界第一部以电动机为动力的升降机以来，电梯在驱动方式上经历了卷筒式驱动、牵引式驱动等历程，逐渐形成了直流电机拖动和交流电机拖动两种不同的拖动方式。如今电梯已成为人们进出高层建筑不可或缺的代步工具；而且作为载人工具，人们在运行的平滑性、高速性、准确性、高效性等一系列静、动态性能方面对它提出了更高的要求。由于早期的电梯继电器控制方式存在故障率较高、可靠性差、接线复杂、一旦接收完成不易更改等缺点，所以需要开发一种安全、高效的控制方式。可编程控制器（PLC）既保留了继电器控制系统的简单易懂、控制精度高、可靠性好、控制程序可随工艺改变、易于与计算机接口、维修方便等诸多高品质性能。因此，PLC在电梯控制领域得到了广泛而深入的应用。
电梯是随着高层建筑的兴建而发展起来的一种垂直运输工具。多层厂房和多层仓库需要有货梯;高层住宅需要有住宅梯;百货大楼和宾馆需要有客梯,自动扶梯。在现代社会,电梯已像汽车、轮船一样,成为人类不可缺少的交通运输工具。据统计,美国每天乘电梯的人次多于乘载其它交通工具的人数。当今世界,电梯的使用量已成为衡量现代化程度的标志之一。追溯电梯这种升降设备的历史,据说它起源于公元前236年的古希腊。当时有个叫阿基米德的人设计出-----人力驱动的卷筒式卷扬机。1858年以蒸汽机为动力的客梯，在美国出现,继而有在英国出现水压梯。1889年美国的奥梯斯电梯公司首先使用电动机作为电梯动力,这才出现名副其实的电梯,并使电梯趋于实用化。1900年还出现了第一台自动扶梯。1949年出现了群控电梯,首批4~6台群控电梯在纽约的联合国大厦被使用。1955年出现了小型计算机(真空管)控制电梯。1962年美国出现了速度达8米/秒的超高速电梯。1963年一些先进工业国只成了无触点半导体逻辑控制电梯。1967年可控硅应用于电梯，使电梯的拖动系统筒化，性能提高。1971年集成电路被应用于电梯。第二年又出现了数控电梯。1976年微处理机开始用于电梯，使电梯的电气控制进入了一个新的发展时期。
中国最早的一部电梯出现在上海，是由美国奥的斯公司于1901年安装的。1951年，党中央提出要在天安门安装一台由我国自行制造的电梯，天津从庆生电机厂荣接此任。目前国内，电梯技术己趋成熟，微机控制电梯是电梯技术的方向，一些生产企业与科研单位相结合，相继推出了微机控制的电梯新机型。使控制功能得到增强，电梯的性能得到改善，明显提高了可靠性。另外，用可编程序控制器取代继电器控制系统的机型对电梯进行控制还是有前途的。有些生产企业开发了紧急供电装置、放火厅们、地震控制、自检测以及语言合成等电梯新功能；对机械系统采用了新结构、新材料、新技术和新工艺。国内电梯技术迅猛的发展速度使其达到世界先进水平。
参考文献
[1]《西门子S7-200系列PLC应用实例详解》--------化学工业出版社 ｛主编：赵光｝
[2]《西门子S7-200PLC应用100例》-------------电子工业出版社 ｛主编：杨后川｝
[3]《PLC技术应用》---------北京理工大学出版社 ｛主编：白娟娟 郭军｝
[4] 胡健. 西门子S7-300PLC应用教程[M]. 北京航空航天大学出版社, 2010
[5] 廖常初. 跟我动手学S7300/400[M]. 机械工业出版社, 2010
[6] 谈怡君,沈硕经,马小军. 电梯PLC控制系统的组态模拟设计[J]. 智能建筑, 2004年12期
[7] 冯华勇. 五层电梯PLC控制系统及组态模拟设计[J]. 科技资讯,2006年26期
[8] 石云. 基于PLC的电梯控制系统的设计与实现[J]. 工业控制计算机,2009年04期
[9] 吴何畏,付启胜,刘海生. 基于PLC的电梯控制系统的设计[J]. 机电产品开发与创新,2006年03期
[10] 王子文,骆建华. 电梯PLC控制策略及其程序设计[J]. 起重运输机械,2006年07期
[11] 林福. 电梯PLC控制系统的组态模拟设计[J]. 闽西职业技术学院学报,2006/04
[12] 黄桂梅,刘永立. PLC电梯控制系统的设计与实践[J]. 制造业自动化,2007年04期
[13] 金东琦. 电梯PLC控制系统的组态模拟设计[J]. 牡丹江大学学报,2007年06期