《基于SIMATIC NET 的电梯模型PLC 控制系统 》.pdf

基于 SIMATIC NET 的电梯模型 PLC 控制系统 马喜春，王锦标 (清华大学自动化系，北京 100084) 摘要 为了配合自动化系本科生教学和实践的需要，在 SIMATIC NET 网络化设备的 基础上，开发了“基于 SIMATIC NET 的电梯模型PLC 控制系统”。该系统包括PLC 硬件配置、PLC 硬件及控制网络组态、电梯控制逻辑设计、人机界面设计等四项实验。 关键词 SIMATIC NET；PLC；电梯，WinCC PLC Control System of Elevator Model Based on SIMATIC NET MA Xi-chun ， WANG Jin-biao (The Department of Automation，Tsinghua University，Beijing100084 ，China ) Abstract: Need for the teaching and training the undergraduate students in the department of Automation, PLC Control System of Elevator Model Based on SIMATIC NET has been developed. On this system four experiments can be implemented, including hardware configuration PLC, PLC hardware and configuration of network control, logic designing of elevator control, HMI(Human Machine Interface) design. Key words: SIMATIC NET；PLC；elevator ；WinCC 1 项目简介 可编程序控制器（PLC ）是现代工业自动化的重要技术支柱之一，也是工业控制的 主要自动化设备。因此，PLC 是自动化技术人员应该了解和掌握的必修课。 清华大学自动化系一向重视培养学生的实践能力，从教学、课程设置以及人才培 养方面考虑，要求自动化专业的学生掌握一种主流 PLC 的使用，毕业后具备开发完整 的工业控制系统的能力。 基于这样一个初衷，自动化系在西门子公司所赠送的 SIMATIC NET 网络化设备的 基础上，设计、开发了“基于 SIMATIC NET 的电梯模型PLC 控制系统”，其组成包括 PLC 硬件配置、PLC 硬件及控制网络组态、电梯控制逻辑设计、人机界面设计等四项 实验。该系统适用于自动化、电气工程、机电一体化等专业及其他相关专业高年级本 科生的实验教学及毕业设计等。 1 2 控制系统组成 SIMATIC NET 是西门子公司的工业通信网络解决方案的统称，它包括 PROFINET 、PROFIBUS 和 AS-Interface 等等。一般来说，企业的通信网络可分为三 级：企业级、车间级、现场级。企业级通信网络用于企业的上层管理，使用 Internet 或 Intranet 。车间级通信网络解决车间内需要协调工作的不同工艺段之间的通信，其主 要解决方案是工业以太网或 PROFINET 。现场级通信网络直接连接生产现场的各种设 备，包括 I/O 设备、传感器、变频器等，由于网络上传递的主要是控制信号，因此， 对网络的实时性和确定性有很高的要求，PROFIBUS 是主要的解决方案。 2.1 控制系统构成 我们以五层电梯模型为控制对象，在 S7-300 PLC 的基础上，进行基于 SIMATIC NET （PROFINET 、PROFIBUS-DP ）的系统设计与开发。也就是说，电梯模型所需的 输入和输出信号来自 PROFINET 网络上的ET200S 及 PROFIBUS-DP 网络上的ET200S 相应的 DI/DO 模块。通过 WinCC 实现对电梯模型的监控，以完善从底层的设备网到人 机界面的系统结构。