wincc的双电梯并行监控系统设计(附件)
本文以基于S7-300的六层双电梯并行系统为研究对象，重点设计了系统的监控部分，并设计了WinCC监控部分与PLC控制部分的联合通信。具体工作要求如下首先简要介绍了本课题的研究背景、研究目的和研究意义，介绍了国内外六层双电梯并联系统的研究现状和发展趋势，并简要讨论了组态软件监控的特点。设计了一种基于PLC和WinCC的六层双电梯并行系统，分析了系统的结构和工作原理，介绍了系统控制的主要硬件组态配置和软件功能流程图。在组态软件WinCC中，设计了六层双层电梯监控系统，给出了监控系统的设计方案和监控界面的设计步骤。系统WinCC监控界面包括控制界面、显示界面、报警界面三个。并利用WinCC监控软件可以与S7-300PLC进行通信的原理，实现了六层双电梯并行系统WinCC监控部分和系统PLC控制部分的联合通信。最后调试了六层双电梯并行WinCC监控系统的软件功能，并给出了相应的调试结果。结果显示运行过程稳定可靠。另外，对监控部分和控制部分进行了联合模拟调试。实现了项目设计的基本功能，调试结果验证了整个系统设计的可行性。关键词六层双层电梯并行系统WinCC，监控系统，S7-300PLC，联合调试
目 录
1 绪论 1
1.1 课题研究背景 1
1.2 课题研究目的及意义 1
1.3 双梯并行系统研究现状与发展趋势 1
1.4 监控组态软件特点 1
1.5 论文所写内容及相关工作安排 2
2 基于PLC和WinCC监控的双梯并行系统方案设计 2
2.1 课题的研究内容 2
2.2 设计方案 2
2.3 系统结构和工作原理 3
2.4 系统控制部分软硬件简介 4
2.4.1 器件选型 4
2.4.2 I/O分配 4
2.4.3 软件程序流程图 5
3 基于WinCC的双电梯并行监控系统设计 6
3.1 组态软件的介绍与选择 6
3.2 监控系统总体方案设计 7
3.2.1 功能概述 7
3.2.2 监控系统方案设计 7
3.3 监控系统程序设计步骤 8
3.4 系统监控界面设计 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: #351916072#
12
3.4.1 系统监控界面布局 12
3.4.2 电梯运行动画组态 12
3.4.3 控制界面设计 17
3.5 系统报警记录组态 20
3.6 变量记录与系统报表设计 23
4 系统监控部分与控制部分联合通信设计 25
4.1 WinCC与PLC的通信原理 25
4.2 WinCC与PLC的通信方式介绍与选择 25
4.3 WinCC与S7300的连接实现步骤 26
4.3.1 Step7项目的通信设置 26
4.3.2 WinCC项目的连接设置 26
5 系统调试 27
5.1 监控系统软件功能调试 27
5.2 WinCC与PLC联合模拟调试 29
总结与展望 40
致 谢 41
参考文献 42
1 绪论
1.1 课题研究背景
电梯作为高层建筑的重要交通工具，与人们的工作和生活息息相关[1, 2]。通过继电器、PLC和微机这三种方式来达到对电梯系统的控制。其中，PLC控制系统能够可靠的运行、编程方式容易、方便进行维护、具有较强的抗干扰能力，是当前电梯系统使用最为广泛的一种控制方式[3, 4]；同时，随着WinCC监控软件的迅速发展，更增加了电梯运行控制的智能化程度。
1.2 课题研究目的及意义
电梯，除了作为升降交通这种基本功能外，还应顺应当今信息时代的发展，尽可能的去实现和满足现代人对电梯的舒适性、安全性等要求，而不是局限于节省时间、节约体力等基本要求[5]。为增强电梯的控制性能，使其运行愈发安全可靠和智能化，在电梯控制系统设计中，控制策略和实时监控运行显得尤为重要。WinCC组态监控系统不仅可以对电梯运行情况进行监控，而且可以在人机界面上对电梯进行实时操作控制，监控情况更加理想。该方法操作简易、造价低，实用价值高[6]。
1.3 双梯并行系统研究现状与发展趋势
为了享受生活的便利，电梯被人们广泛使用。而电梯技术为了满足高层建筑及其群体的需求，只有不断发展才可以。
电梯未来的发展会愈发朝着这几个趋势进行改变：
（1）无机房电梯
（2）智能网络化控制
（3）绿色电梯
（4）远程监控系统
（5）全微机化电梯
1.4 监控组态软件特点
组态软件通常具有以下特点：
实时多任务
延续性和可扩充性
封装性
通用性
接口开放
安全性和可靠性
1.5 论文所写内容及相关工作安排
该设计以六层双电梯并行系统为基础，通过研究双梯并行系统的结构及工作原理，结合组态软件、工控网络、及自动化技术，介绍运用WinCC软件来完成监控系统设计的过程[7,8]。论文主要工作安排如下：
第一章对本课题的研究背景、目的和意义进行简单介绍，简要介绍了电梯操作系统的现状和发展趋势，最后介绍了组态软件的特点。
第二章首先给出了本课题的研究内容，接着简短地介绍了PLC的工作原理，系统的体系结构，以及对电梯操作系统的软硬件PLC从机介绍。
第三章结合实际情况分析了几种常用的组态软件，最后选用WinCC作为监控系统的开发平台。然后，配置了监控系统的显示接口、控制接口和报警功能。
第四章通过对WinCC与PLC几种通信方式的比较，选择MPI作为上位机监控系统与下位机之间的通信连接。然后介绍了MPI通信模式的设计步骤。
第五章首先对WinCC监控系统软件的功能进行了逐一的调试，最后将监控系统与PLC电梯系统连接起来。
2 基于PLC和WinCC监控的双梯并行系统方案设计
2.1 课题的研究内容
以基于S7300PLC的双梯并行系统为研究对象，结合PLC控制部分，通过WinCC组态仿真对系统运行部分进行了分析，并设计了监控系统。包括主控界面的命令问题、监控界面设计的美观性、主要参数的设置和显示、错误报告信息的存储和处理等[9]。
2.2 设计方案
方案中上位机由WinCC的监控系统构成，下位机的构成主要是PLC及其驱动的每种类型的元器件，系统设计方案框图如图21所示。
电梯系统启动运行时，PLC对外呼信号指令进行接收，紧接着发出控制指令，控制步进电机正反转，决定轿厢上下行，抵达所按楼层时，步进电机减速后停止。接着给出控制指令，门电机开始正反转，完成开关门的动作[10]。过程由上位机WinCC的监控系统，通过采集到的电梯运行过程中的实时参数，动态更新控制过程中的动画。
图21 系统框图
目 录
1 绪论 1
1.1 课题研究背景 1
1.2 课题研究目的及意义 1
1.3 双梯并行系统研究现状与发展趋势 1
1.4 监控组态软件特点 1
1.5 论文所写内容及相关工作安排 2
2 基于PLC和WinCC监控的双梯并行系统方案设计 2
2.1 课题的研究内容 2
2.2 设计方案 2
2.3 系统结构和工作原理 3
2.4 系统控制部分软硬件简介 4
2.4.1 器件选型 4
2.4.2 I/O分配 4
2.4.3 软件程序流程图 5
3 基于WinCC的双电梯并行监控系统设计 6
3.1 组态软件的介绍与选择 6
3.2 监控系统总体方案设计 7
3.2.1 功能概述 7
3.2.2 监控系统方案设计 7
3.3 监控系统程序设计步骤 8
3.4 系统监控界面设计 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: #351916072#
12
3.4.1 系统监控界面布局 12
3.4.2 电梯运行动画组态 12
3.4.3 控制界面设计 17
3.5 系统报警记录组态 20
3.6 变量记录与系统报表设计 23
4 系统监控部分与控制部分联合通信设计 25
4.1 WinCC与PLC的通信原理 25
4.2 WinCC与PLC的通信方式介绍与选择 25
4.3 WinCC与S7300的连接实现步骤 26
4.3.1 Step7项目的通信设置 26
4.3.2 WinCC项目的连接设置 26
5 系统调试 27
5.1 监控系统软件功能调试 27
5.2 WinCC与PLC联合模拟调试 29
总结与展望 40
致 谢 41
参考文献 42
1 绪论
1.1 课题研究背景
电梯作为高层建筑的重要交通工具，与人们的工作和生活息息相关[1, 2]。通过继电器、PLC和微机这三种方式来达到对电梯系统的控制。其中，PLC控制系统能够可靠的运行、编程方式容易、方便进行维护、具有较强的抗干扰能力，是当前电梯系统使用最为广泛的一种控制方式[3, 4]；同时，随着WinCC监控软件的迅速发展，更增加了电梯运行控制的智能化程度。
1.2 课题研究目的及意义
电梯，除了作为升降交通这种基本功能外，还应顺应当今信息时代的发展，尽可能的去实现和满足现代人对电梯的舒适性、安全性等要求，而不是局限于节省时间、节约体力等基本要求[5]。为增强电梯的控制性能，使其运行愈发安全可靠和智能化，在电梯控制系统设计中，控制策略和实时监控运行显得尤为重要。WinCC组态监控系统不仅可以对电梯运行情况进行监控，而且可以在人机界面上对电梯进行实时操作控制，监控情况更加理想。该方法操作简易、造价低，实用价值高[6]。
1.3 双梯并行系统研究现状与发展趋势
为了享受生活的便利，电梯被人们广泛使用。而电梯技术为了满足高层建筑及其群体的需求，只有不断发展才可以。
电梯未来的发展会愈发朝着这几个趋势进行改变：
（1）无机房电梯
（2）智能网络化控制
（3）绿色电梯
（4）远程监控系统
（5）全微机化电梯
1.4 监控组态软件特点
组态软件通常具有以下特点：
实时多任务
延续性和可扩充性
封装性
通用性
接口开放
安全性和可靠性
1.5 论文所写内容及相关工作安排
该设计以六层双电梯并行系统为基础，通过研究双梯并行系统的结构及工作原理，结合组态软件、工控网络、及自动化技术，介绍运用WinCC软件来完成监控系统设计的过程[7,8]。论文主要工作安排如下：
第一章对本课题的研究背景、目的和意义进行简单介绍，简要介绍了电梯操作系统的现状和发展趋势，最后介绍了组态软件的特点。
第二章首先给出了本课题的研究内容，接着简短地介绍了PLC的工作原理，系统的体系结构，以及对电梯操作系统的软硬件PLC从机介绍。
第三章结合实际情况分析了几种常用的组态软件，最后选用WinCC作为监控系统的开发平台。然后，配置了监控系统的显示接口、控制接口和报警功能。
第四章通过对WinCC与PLC几种通信方式的比较，选择MPI作为上位机监控系统与下位机之间的通信连接。然后介绍了MPI通信模式的设计步骤。
第五章首先对WinCC监控系统软件的功能进行了逐一的调试，最后将监控系统与PLC电梯系统连接起来。
2 基于PLC和WinCC监控的双梯并行系统方案设计
2.1 课题的研究内容
以基于S7300PLC的双梯并行系统为研究对象，结合PLC控制部分，通过WinCC组态仿真对系统运行部分进行了分析，并设计了监控系统。包括主控界面的命令问题、监控界面设计的美观性、主要参数的设置和显示、错误报告信息的存储和处理等[9]。
2.2 设计方案
方案中上位机由WinCC的监控系统构成，下位机的构成主要是PLC及其驱动的每种类型的元器件，系统设计方案框图如图21所示。
电梯系统启动运行时，PLC对外呼信号指令进行接收，紧接着发出控制指令，控制步进电机正反转，决定轿厢上下行，抵达所按楼层时，步进电机减速后停止。接着给出控制指令，门电机开始正反转，完成开关门的动作[10]。过程由上位机WinCC的监控系统，通过采集到的电梯运行过程中的实时参数，动态更新控制过程中的动画。
图21 系统框图
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